本标准规定了易裂变材料溶液中使用硼硅酸盐玻璃拉希环作为中子吸收剂的化学环境、物理环境、环和装环容器的技术要求、维护检查程序及次临界限值。本标准适用于在含有铀-235和钚-239溶液的容器中使用硼硅酸盐玻璃拉希环中子吸收剂作为临界控制手段的场合。 GB/T 15146.6-1994 反应堆外易裂变材料的临界安全硼硅酸盐玻璃拉希环及其应用准则 GB/T15146.6-1994 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
反应堆外易裂变材料的核临界安全翻硅酸盐玻璃拉希环及其应用准则Nuclear criticality safety for fissile materlals outslde reactorBorosllicate glass Raschig rlngs and its application criteria1主题内容与适用范医
CB/T15146.6—94
本标准规定了易裂变材料溶液中使用硼硅酸盐玻璃拉希环作为中子吸收剂的化学环境、物理环境、环和装环容器的技术要求、维护检查程序及次临界限值。本标准适用于在含有轴-235和环-239溶液的容器中使用硼硅酸盐玻璃拉希环中子吸收剂作为临界控制于段的场合。
2引用标准
GB5432日用玻璃密度测定方法
GB6582玻璃在98C耐水性的颗粒试验方法和分级ZBQ30001硼硅酸盐玻璃化学分析方法3术语
3.1拉希环（环）
长度和直径基本相等的硼硅酸盐玻璃空心小圆管。3.2检查用拉希环（检查环）
供非破坏性地检验其物理性能并长期(除短时间用于试验外)留在溶液中的拉希环。3.3主要临界控制手段
要或唯一地依靠它保持含易裂变材料系统次临界状态的控制手段3.4辅助临界控制手段
作为主费临界控制手段的补充和主要临界控制手段失效（发生儿率不大时的后备的一种控制手段。
4一般技术规定
硼硅酸盐玻璃必须是低膨胀率（a≤3.3×10-/℃)、抗腐蚀的。这种玻璃必须与其将要处的化学和物理环境相容。
4.1化学环境
4.1.1酸性或中性环境。准备使用拉希环作为主要临界控制手段或辅助临界控制手段的酸性或中性溶液，必须满足下列各项限制条件：a.pH 值不人于 7. 0,
b.温度不高于120℃
国家技术监督同1994-07-07批准1995-01-01实施
GB/T15146.6—94
c.氢氟酸的浓度不得大于0.0001mol/L,除非相容性已按照5.2.3和7.5.3条得到确认；注：对于由氢氧酸和其他融组成的某些络合物来说，氢氟避的浓度再大一些也是可以允许的。d。磷酸根的离子浓度不大于 1 mol/L。在符合这些限制的条件下，可接受的化学环境可以包括有机酸或无机酸盐类的溶液、碳氢化合物，络合剂或整合剂在碳氢化合物中的溶液。4.1.2碱性环境。拉希环在碱性溶液环境中不得作为主要临界控制手段使用。拉环将要处的碱性溶液必须满足下列限制条件之一：a.当温度低于38C时，钠、钾或铵的氢氧化物的淤度不大于0.5mol/L，或b当温度低于120℃时，pH值低于9。4.2物理环境
4.2.1机械环境。对于拉希环会受到搅动，或也许会意外地受到搅动（如地霍也许会搅动这些环)的场合，必须使用经加热钢化处理的环。能够发生搅动的典型场合有蒸发器、可移动式容器、脉冲柱及装有空气或蒸汽喷射设备的容器等。
4.2.2辐射环境.硼硅酸盐玻璃拉希环不得在强电离辐射场中使用。拉希环允许受到的最大辐射剂量率如下：
——10°Gy/ar
P———能量不大于0.05MeV的射线，107Gy/aβ—能量大于0.05MeV的β射线，10°Gy/a中子——5×10°Gy/al
一与溶液吸收。粒子的能量后的发热率为2W/I.相当的辐射剂量率。5对拉希环的技术要求
硼硅酸盐玻璃拉希环必须满足下述技术要求：5.1组成
5.1.1玻璃密度
在25C时，玻璃密度不得小于2.22g/cm。密度的测定必须按GB5432的规定进行。5.1.2研合量
玻璃中含量必须在3.66至4.28wt%B(11.8至13.8wt%B;0,)之间.硼含量的测定必须按ZBQ30 001中的有关规定进行。
5.1. 31'B含量
鼓璃中硼的\B与\B的原子数比不得低于0.240。5.2化学认可试验
5.2. 1耐水性试验
拉希环的耐水性必须按GB6582的规定测定。耐水性能必须达到1级。5.2.2硝酸试验
如果要在非氢氛酸或非磷酸的酸性溶液中使用拉希环，必须进行以下的试验。首先将随机抽取的10个清洁而于燥的拉希环样品称重，称重准确度必须达到0.001乌。然后将这些环放入容积为2L并装有回流冷凝器的不锈钢容器中。将1L7.0mol/L的硝酸加入装有拉希环的上述容器，并在95℃下保持48h。之后用蒸馅水冲洗这些环，在105℃下干燥1h，并再饮称重，称重准确度仍为0.001。10个样品环的重量损失不得超过0.010%。5.2.3氢氧化钠试验
如果要在碱性落液中使用拉希环作辅助临界控制手段，必须进行以下的试验。首先将随机抽取的10个清洁而干燥的拉希环样品称重，称重准确度必须达到0.001g。然后将这些环放人容积为2L并装GB/T15146.6—94
有回流冷疑器的不锈钢容器中。将1L1.0mol/L的氢氧化钠加入装有拉希环的上述容器，并在95C下保持6h。之后用蒸馏水冲洗这些环，在105℃下干燥1h，并再次称重，称重准确度仍为0.001g。1D个样品环的重量损失不得超过0.20%。5.2.4氢氟酸试验
如果要在所含氢氟酸浓度大于0.0001mol/L的酸性或中性环境中使用拉希环，必须进行与预期工艺条件相对应的化学认可试验，此外，还必须经常进行检查和试验，以确证拉希环在这种腐蚀性较强的环境下仍能保持比完好性，
国商影外先
内深m
商雌及商胶片。icm
1.3cm×jcm×3cm
血径h.icm
献转辅
材.疗汇低碳制
5.3环的尺寸
埋在商问侧
拉希环的外径不得大于3.8cm。对于尺寸超过此值但其他方面符合本标准的环，须经专门的临界性评价证明其可接受性。但环的两端由火焰抛光可能引起的直径稍微变粗是可接受的。5.4环的外观
加工好的拉希环，其所有外表面必须光滑无锐边。5.5机械抗振试验
对于使用过程中会受到搅动，或也许会意外地受到搅动的拉希环（如地展也许会揽动这些环），除必须经钢化处理外，还必须通过机械抗振试验。这种试验必须在如图所描述的、水平放昼的带肋圆形转鼓中进行。首先将随机抽取的10个清洁而干燥的拉希环放入这种干转鼓中，然后让转鼓以大约10r/min的匀速绕其轴旋转。转5圈后（约30）停下来检查转鼓内的拉希环。捡走所有的碎皱璃，并清点仍然完好的环。之后让该转鼓按同样的转速再转5圈。经过这一试验之后，仍然完好的拉希环的数壁必须高于70%才可以认为这种环是令人满意的。能保持其原重量90%以上的环可认为仍然是完好的。必要时须用另外的样品重复上述试验，以确定试验样品具有统计代表性。6对装环容器的技术要求
准备装拉希环的容器，必须备有合适的开口，并配以相应的附件，以利于溶液和环的添加与取出、溶液和环的代表性样品的提取、溶液体积和环装填高度的测量，以及容器和环的清洗。溶液排出管必须设计和安装得能阻止完好的环随溶液一起流出（如在溶液出口处装一个能阻止环流出的网）。6.1容器中不装环的管道
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装拉希环的容器内可以设有外直径小于6.4cm的充满溶液但不装环的管道（或有效外直径小于6.4cm的管束），条件是相邻管道之间边缘对边缘的距离不小于30.5cm。这些管道可供探测液位、抽取溶液，提取溶液和环样品之用。如可将一组检查用拉希环放置在穿过容器顶部垂直布置的多孔（便于管内外溶液连通)管道内。必须就需要在环的预定使用期内进行检查的所有拉希环样品的装入和取出办法作出具体规定，以确保取出供检查用的环不是由先前的某次检查替换进去的。6.2拉希环装填高度的测定
如果准备用目测法检查环的装填高度，那就必须设置足数量的检查孔或窥视玻璃窗，以便能通过观察拉希环的上表面了解总体密实情况及该表面的规整情况。可以利用射线照相术或测量容器自由空间与液面高度的函数关系来远距离检查装填高度。探测到拉希环下沉后恢复装填体积的办法见7.1条。6.3在装有拉希环的容器中允许装入的溶液体积必须采取措施防止在环下沉后形成的无环区内出现溶液。预计环的下沉量也许会达到原始装填体积的5%。可以利用溢流管进行保护，誉流管的尺寸和安装高度，应足以将容器内液位限制在与该容器初次装填拉希环后容量的95%相对应的位置上1。如果这种方法不适用于所涉及的容器，则可以在容器上装设液位指示设备，并辅以适用的报替系统和严格的操作规程，以确保容器内的溶液量不超过该容器装填拉希环后容量的80%。
注：1）拉希环的堆装密度会因下沉而增加，现计可使带溢流管容器的容量减小5%以上。6.4容器泄漏
对于将拉希环作为主要临界控制手段的装置，必须来取措施使得从该装置中漏出的易裂变落液不至达到临界。
6.5被体积份额的确是
必须测量或计算出容器未装环时的容量，并测量满已装环容器所需的液体体积，然后根据这两个值求出拉希环所占据的容器容积份额（玻璃体积份额），第8章“易裂变溶液的次临界浓度限值”中规定的溶液最大浓度，必须以这样求得的玻璃体积份额为基础。6.6拉希环的装填
拉希环的装填方式必须确保取向随机的环能自由流动。必须确保容器的各个角落及其它难以接近之处随近也填满环，而且是可流动的。一种比较令人满意的装填办法是在容器中先灌人部分水或相关的其他液体，再一批一批地（如250至1000个环为一批)倒入拉希环。当使用的容器先前曾装过易裂变材料时，进行此操作时应特别小心，必须验明该容器中无易裂变材料。该方法的好处是能大大溅少环的破损，并有助于环的下沉和均勾分布。这些环必须用已证明是令人满意的方法弄密实，如靶，搅拌或鼓泡搅动。7维护与检查
穿器中的拉希环必须定期进行检查，确定环是否已下沉，有无固体物积累，坏的物理和化学性质是否已发生变化。必须给每个已装环容器各填写一份装环容器检查表》。表格式样见附录A（参考件）7.1下沉检查
必须依靠目测或远距离检查方法测定容器中拉希环上表面的位置。一旦发现下沉及下沉速率表明该容器顶部5%的空间在下次检查以前可能没有环，则必须添加一些环使之恢复到规定的装填高度。当所需的获加量累计将要达到原始装载量的110%时必须把已装在容器里的环全部换掉。添加环的体积或数量及有关的其它情况都必须记入装环容器检查表》。7.2周体物积累
必须通过下述试验测是环表面有无明显的固体物积系。要特别注意有无易裂变固体物积累。7.2.1易裂变材料的衡算
这是对将拉希环作为轴-235同位素富集度大于5.0wt%的铀溶液以及溶液的主要临界控制手B/T 15146.6-94
段使用的要求。对于拉希环与铀-235同位末富集度等于或低于5.0wt%的轴溶液的混合物，没有这一要求，因为此种情况不可能因固体物的积累而送到临界。在进行检查时，必须测定已装环容器的落液体积1必须分析有代表性液样品的易裂变材料含量。必须定期算出每一已装环容器的易裂变材料进出情况，其度取决于作业的类型。一般地说，每月。-比较合适，除非根据经验认为更长一些是合理的。但是，在基些情况下，必须更频繁地做易裂变材料的衡算。选定频度时应该留有一定的安全裕量，以保证核临界安全。如果易裂变材料的亏损额超过1000区（或根据相应的临界安全分析确定的更大一些的数值），则容器和拉希环必须清洗，清洗的程度以能消除这一号摄为准，
7.2.2测定环上的易裂变固体物
必须从容器中有代表性的区域内取出一些拉希环，然后测定沉积在这些环表面上的固体物中的易裂变材料量。如果每升玻璃的表面固体沉积物中轴或环的总量超过50g，则该容器中的环必须清洗。如果钳中铀-235含量等于或低于5.0wt%，则浓度达到50g35U/(L玻璃)时该容器中的环必须清洗.7.2.3容器中的非易裂变固体物
必须判断容器中是否存在着数量明显的包括玻璃腐蚀产物在内的非裂变固体物。判别方法包括能确定溶液中有无悬浮性固体的分析方法，用肉眼观察环表面及重新标定容器的自由体积等。非裂变固体物的允许量随所用工艺而异。一且有迹象表明这些固体物影响溶液的混合，影响对溶液体积的测定，或影响从容器中排出溶被时，就必须将它们清除掉。7.3物理性质bZxz.net
必须利用目测或对代表性样品进行机械试验的方法检查环的物理性质。必须借助操作规程保证被检查的环不是先前的某次检查替换进去的。7.3.1对受搅动环的要求
对于在受搅动场合使用的、经钢化处理的环，必须对其样品进行机械抗振试验（参看5.5条）。如果样品环满足不了5.5条的要求，则必须全部更换容器中的环。7.3.2对不受搅动环的要求
在下述场合使用的环必须进行定性的试验，即搅动不大于溶被与速率约为每平方米横截面上5×10-”m\/s的空气鼓泡混合时出现的那种搅动的场合。此种试验包括首先进行目测检查，观赛环上有无能影响环机械强度的缺口、龟裂，裂纹或划痕等缺陷，然后利用用过的环进行简单的跌落试验，将观察到的破损率与未用过的环在相同条件下的试验结果进行比较。一旦得出环的强度已经变坏的明确结论，就必须更换容器中的环。
7.3.3测定拉希环的体积
除了要判别拉希环表观总体积是否因下沉和破损（参看7.1条)而明显缩小外，还必须测定容器中拉希环体积的实际损失，做法是按规定的时间间隔检查从容器中代表性区域取出的检查环。必须根据每个环的质量和案度求出它们的体积，然后利用下述方程判别环的状况是否可接受：≥铀或怀的浓度达到次临界限值的溶液所要求的玻璃体积份额V.v
式中：V./V,玻璃所占据的容器容积份额的初始值，V——检查环在检验时的体积
V检查环的初始体积。
若任何一个检查环不满足上述判据，则必须更换容器中的环，或独立地另行断定容器内其它各处的拉希环的体积份额均未低于最小允许值。除了每次不超过两周或每年总计不超过四周的检验期外，其余时问中检查环必须都留在容器内。7.4环的硼含量
7.4.1主要的检验方法
CB/T15146.6-94
必须分析从容器中代表性区域取出的检查环的翻含量,若分析结果表明硼含量低于3.66wt%B(11、8wt%B,0,),则必须更换容器中的环。必须借助操作规程确保被检查的环不是先前的某饮检查替换进去的。
7.4.2可替代的检验方法
必须将检查环的玻璃密度减少归因于析出了B,O;（除非用化学分析方法表明并非如此)。当硼含量低于5.1.2条列出的最小值不管是根据密度推出的还是化学分析测定的时，必须更换容器中的环。7.5检查间履
7.5.1作为主要临界控制手段的情说在利用拉希环作为主要临界控制手教的那些装胃中，对于环不受搅动和溶获因蒸发而浓缩的速率不超过10%每年的那些场合，环的下沉（7.1条），固体物积累（7.2条）.物理性质（7.3条)和确含量（7.4条)的检查间隔不得超过13个月。对于环受到揽动的那些场合，环的下沉（7.1条)的检查间隔不得超过7个月。对于易裂变溶液因蒸发而浓缩的速率超过10%每年的那些场合，固体物积累（7.2条）的检查间隔不得超过7个月。
7.5.2作为辅助临界控制手段的情况在利用拉希环作为辅助临界控制手段的那些装置中，环的两次检查之间的时间间隔可以是7.5.1条所列数值的两倍。如能证明该已装环容器自上次检查以来确实从未存放过溶液，则只需检查下沉情况.
7.5.3特种检查
当拉希环接触氢氯酸浓度大于 0. 000 1 m1oL/L的裕液时，必须单独规定检查频度,以便确证这些环的化学和物理性质保持在第5章“对拉希环的技术要求”列出的范围内。8易数变落液的次临养浓度限值
表1中列出了适用于存放在尺寸不限但装了符合本标准要求的拉希环的容器中的溶液的次临界浓度限值。溶液中氢的浓度不得低于 75 g/L,也不得大于115g/L1\。第一栏的限值适用于z5U>5 wt%和23U≤1.0wt%的轴同位组成。第二栏的限值适用于235U≤5wt%和2U≤0.01wt%的铀。环溶液的限值适用于其同位素组成如下的环：\Pu≥50wt%、21Pu≤15wt%和2*Pu≥z1Pu。注：1落液中氢获度需要有个上限，以排除将这一标准的有关规定用于氢含量也许会超出这一范国的某些有机浴剂。
表1尺寸不限但装了翻推酸盐無璃拉希环的容器中的易裂变材料均勾溶液\的次临界浓度限值同位素组成,wt%
装环容器中玻璃
最小体积份
(vol%)
5.05U≤100
0. 7U≤5. 0
Pu15,Pu>2Pu
最大容许液度”
注：1)落液中氧的浓度不得低于 75 g/L,也不得大于 115 g/L，2）必须把以固体物形式沉积的任何易裂变材料包括在游渡救度中。g Pu/L
zoPu>5
g Pu/L
房间号
容器号
内装溶液
GB/T 15146.6-94
附录A
装环容器检查表（示例）
(参考件)
容器标牌
最近一次装环时间
拉希环的参数
初始 B,O,含量
次临界浓度限值
溶症中氢的浓度
玻璃体积份额
固体物的检查
环添加量
环位置
附加说明：
类型和结果
本标准由中国核工业总公司提出。本标准由核科学技术情报研究所负责起草，本标难主要起草人李嘉樊。
拉希环供应商或制造者
采购单编号
环物理性质
本标准等效采用美国国家标准ANS1/ANS8.5--1986。机械试验
B,O):含量
检查人
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