六氟化铀制备工实操任务书

六氟化铀制备工实操任务书工种：六氟化铀制备工时间：2023年11月1日至2023年11月30日一、任务背景与目标六氟化铀（UF₆）是核燃料循环中的关键化合物，广泛应用于核燃料的制备、运输及后处理环节。本任务旨在通过系统化的实操训练，提升六氟化铀制备工在原料预处理、氟化反应、产品纯化及储存等核心环节的操作技能，确保生产过程的安全、高效与合规。具体目标包括：1.掌握UF₆制备全流程的操作规范与工艺参数；2.熟练操作关键设备（如氟化炉、真空系统、纯化装置等）；3.熟悉安全防护措施，应对突发工况；4.理解质量检测标准，确保产品纯度达标。二、任务分解与实施步骤（一）原料预处理阶段1.任务描述：对铀氧化物（U₃O₈）或铀金属进行干燥、研磨及称量，确保原料符合氟化反应要求。2.操作要点-干燥处理：使用烘箱在120℃±5℃条件下预处理2小时，防止水分残留影响氟化效率；-研磨与过筛：采用球磨机将原料研磨至粒度＜74μm，通过200目筛后储存于惰性气体（氩气）保护环境中；-称量控制：使用万分之一精度天平称取原料，误差≤0.1%，并记录称量数据至生产日志。3.安全注意事项-禁止在非惰性气氛下暴露原料，防止氧化；-操作人员需佩戴防毒面具、手套及防护服，避免皮肤接触。（二）氟化反应阶段1.任务描述：在氟化炉中完成铀与六氟化铀的转化，控制温度、压力及氟化剂（UF₄）流量。2.操作要点-炉体准备：检查氟化炉真空度（≤1×10⁻⁴Pa），确认加热元件均匀性；-氟化过程：-升温曲线：0℃→150℃（2℃/min），保温1小时；-氟化剂通入：以50g/h速率注入UF₄，总氟化时间4-6小时；-温度控制：炉内温度维持在350-400℃，通过红外测温仪实时监控；-尾气处理：氟化尾气经碱洗塔（NaOH溶液）吸收，pH值控制在8-10。3.异常处理预案-若温度突升超过420℃，立即切断氟化剂供应，降温并检查炉衬密封性；-尾气中HF浓度超标时，增加碱洗塔循环速率，并报警。（三）产品纯化阶段1.任务描述：通过低温蒸馏或吸附法去除UF₆中的杂质（如UF₄、H₂O等），提升纯度至99.95%以上。2.操作要点-低温蒸馏法：-蒸馏釜真空度≤5×10⁻⁶Pa，釜温设定为80℃；-分馏柱采用玻璃填充料，回流比1:3；-收集200-250℃馏分作为纯UF₆产品；-吸附纯化法：-使用活性炭纤维（载量200g/L）吸附杂质，穿透曲线达90%时更换吸附剂；-吸附柱压降控制在0.1MPa以内。3.纯度检测-采用气相色谱法（GC）或质谱联用（GC-MS）检测产品杂质组分；-关键杂质（如UF₄）含量≤0.05%。（四）产品储存与包装1.任务描述：将纯UF₆转移至专用储存罐，采用铜-石墨热偶监测温度，并执行双重包装。2.操作要点-储存条件：储存罐内充氩气至1.5atm，罐体绝缘处理，温度≤5℃；-包装流程：-内层：铝箔袋（防潮），外层：钢桶（氩气保护）；-每桶净重25kg，贴标签注明批号、纯度及生产日期；-转运要求：使用专用叉车，避免剧烈震动，全程视频监控。三、安全与合规要求1.个人防护：必须穿戴符合NRC标准的防辐射服、手套及呼吸器（配备UF₆专用滤盒）；2.应急准备：-配备泄漏应急包（吸附棉、防护喷雾）；-定期演练泄漏处置流程（如UF₆雾化时疏散半径≥50米）；3.记录与审计-每日填写操作日志，包括温度、压力、尾气检测数据；-每月进行工艺复核，偏差＞5%需分析原因并整改。四、考核标准1.操作技能：考核点包括设备启动率（≥95%）、参数控制精度（温度±10℃）、异常处置效率；2.质量达标：产品纯度检测值与标称值偏差≤0.05%；3.安全合规：无违规操作记录，应急演练评分≥85分。五、资源需求1.设备：氟化炉（额定功率500kW）、真空泵组、GC-MS检测仪；2.物料：U₃O₈原料、UF₄氟化剂、活性炭纤维；3.人员：培训导师（经验5年以上）