核材料衡算管理

核材料衡算管理分為件料核設(shè)施（例如各種反應(yīng)堆）和散料核設(shè)施（例如元件制造廠、離心分離廠和后處理廠等）。件料核設(shè)施是以點(diǎn)件數(shù)、核對標(biāo)識符和輔以定性檢驗來實現(xiàn)核材料衡算控制，可以說不依靠測量系統(tǒng)提供衡算數(shù)據(jù)。雖然件料核設(shè)施也有一些測量系統(tǒng)，例如反應(yīng)堆的熱功率測量、核燃料產(chǎn)生和核燃料損耗計算等，但這些數(shù)據(jù)不作為核材料衡算的依據(jù)。相反，散料核設(shè)施的核材料衡算必須建立在測量系統(tǒng)提供的測量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。這樣，使衡算工作相當(dāng)復(fù)雜，實現(xiàn)衡算十分困難。正因為考慮到這種實際情況，在《中華人民共和國核材料管制條例實施細(xì)則》（HAF501/01）中規(guī)定，對于一時達(dá)不到要求的核設(shè)施，可在許可證中規(guī)定達(dá)標(biāo)的期限。

核材料衡算采用閉合平衡的方法。所謂閉合是指在實物盤存中，每一項的物料量必須是實測值，而所用測量系統(tǒng)的誤差必須是已知的。所謂核材料平衡是指加工生產(chǎn)過程中，核材料的不平衡差（MUF），即所謂的無名損失量，必須是在法規(guī)限定的標(biāo)準(zhǔn)誤差的2倍之內(nèi)。否則，就認(rèn)為核材料未達(dá)到閉合平衡，有可能存在核材料的丟失、盜竊或非法轉(zhuǎn)移。

不平衡差的計算公式如下:

MUF=X-Y PB-K-PE

式中，MUF—不平衡差，kg；

X—周期內(nèi)調(diào)入量，kg；

y—周期內(nèi)調(diào)出量，kg；

PB—期初存量，kg

K——已知損失量，kg；

PE—衡算周期期末存量，kg

無名損失量又稱“核材料不明量”，實質(zhì)上它等于賬面物料存量與實物盤存量之間的差值。為此，一個衡算周期內(nèi)的設(shè)施的MUF值可看作是設(shè)施對其核材料衡算管理好壞程度的一個量度，也是監(jiān)管部門定量地評估核設(shè)施在核材料管理方面的一個關(guān)鍵性的定量指標(biāo)。

營運(yùn)單位報出的MUF為表觀MUF值，它是以周期內(nèi)測量值為依據(jù)的件料設(shè)施MUF值一般為零，若不為零，一定發(fā)生了點(diǎn)數(shù)錯誤。而散料設(shè)施，由于測量誤差、未測的存留量和未測的損失量等，一般MUF不可能為零。

造成不平衡差的原因來自核材料平衡區(qū)中所有測量造成的誤差Σ么盤存測量產(chǎn)生的錯誤A和可能產(chǎn)生的非法轉(zhuǎn)移B。測量誤差Σ是客觀存在，是無法消除的，但每個核材料平衡區(qū)測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差OMUF值是可以根據(jù)測量儀表、測量方法和誤差傳遞等計算出來。觀測造成的錯誤A，可以用反復(fù)核查來發(fā)現(xiàn)并改正（使A=0）。如果MUF值超過2MF，則要進(jìn)行核查分析，改正錯誤后，MUF值仍然過大，則要考慮存在非法轉(zhuǎn)移的可能性（即B>0）。

核材料衡算管理（一）核材料的實物盤存制度

核材料許可證持有單位的專職機(jī)構(gòu)必須制定實物盤存計劃和工作程序，定期進(jìn)行實物盤存。為保證盤存準(zhǔn)確可靠，必須按核材料的種類及物理化學(xué)形態(tài)進(jìn)行分類盤存，采取嚴(yán)格的措施，保證盤存質(zhì)量 [1] 。

核材料衡算管理（二）核材料衡算的報告制度

許可證持有單位應(yīng)建立原始記錄及報告制度。核材料賬目的原始記錄要求清楚、正確、系統(tǒng)和完整。賬目管理要求系統(tǒng)、準(zhǔn)確、及時，要有專職的核材料統(tǒng)計人員具體負(fù)責(zé)統(tǒng)計工作。許可證持有單位應(yīng)向核材料管制機(jī)構(gòu)提交核材料賬目及衡算報告。

核材料衡算管理（三）核材料衡算測量系統(tǒng)

許可證持有單位應(yīng)建立核材料衡算測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)要完整、可靠，誤差符合要求。測量方案，包括儀器、方法、統(tǒng)計處理及誤差評價等，要報核材料管制機(jī)構(gòu)備案。

核材料衡算管理（四）核材料衡算的方法及評價

核材料衡算采用閉合平衡方法，其基本公式為

不平衡差=期初存量 調(diào)入量-期末存量-調(diào)出量-已知損失量

當(dāng)不平衡差大于其標(biāo)準(zhǔn)誤差2倍時，就認(rèn)為材料未達(dá)到閉合平衡，有可能存在核材料的被盜、丟失或非法轉(zhuǎn)移。此時應(yīng)報核材料管制機(jī)構(gòu)，并查找原因，提出改進(jìn)意見及做出處理。2100433B

實物保護(hù)是從保衛(wèi)角度來防止核材料被破壞或被偷盜。但由于核材料在生產(chǎn)過程中是處于活動狀態(tài)，即對一個核材料平衡區(qū)來講，核材料不斷地有正常的進(jìn)料和出料，實物保護(hù)難以發(fā)現(xiàn)在正常的核材料活動掩護(hù)下的一些非法轉(zhuǎn)移，以及內(nèi)外勾結(jié)的少量多次轉(zhuǎn)移或偷盜 。

為此，采取核材料衡算的辦法可以及早發(fā)現(xiàn)這種非法的轉(zhuǎn)移或偷盜。應(yīng)該指出，核材料衡算僅僅發(fā)現(xiàn)非法活動。發(fā)現(xiàn)后，采取緊急的補(bǔ)救措施，將超出了核材料衡算的范疇。

核材料衡算管理概括為三部分，即記錄報告系統(tǒng)；衡算計算方法和評價；監(jiān)督檢查大綱和程序。

記錄報告系統(tǒng)為核材料衡算管理、為核材料衡算系統(tǒng)的核查提供所需要的一切信息和數(shù)據(jù)。為此記錄報告系統(tǒng)必須做到真實性、準(zhǔn)確性和及時性。數(shù)據(jù)的可追溯性、技術(shù)支持文件的系統(tǒng)完整性是設(shè)計記錄報告系統(tǒng)的重要指標(biāo)。如果失去數(shù)據(jù)的可追溯性，即認(rèn)為出現(xiàn)反?，F(xiàn)象，這意味著極可能發(fā)生了核材料丟失或非法轉(zhuǎn)移。為此，要及時做好物料盤點(diǎn)、建立賬目，做好存量變化日志和產(chǎn)生數(shù)據(jù)的所有支持性文件。

下面簡要介紹核材料衡算的一些基本概念。

能量衡算工藝流程

與物料衡算相同，根據(jù)幾個主要的操作單元，也將能量衡算分為三個工段， 即原料混合工段、烷基化反應(yīng)工段、粗產(chǎn)品處理工段。能量衡算數(shù)據(jù)以總流程模擬為準(zhǔn)。

能量衡算任務(wù)

對于本廠，工藝采取年開工300天的連續(xù)操作，物料衡算的主要任務(wù)在于：確定工藝單元中物料輸送機(jī)械（如泵）和其他操作機(jī)械所需要的功率， 以便于進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計和選型； 確定精餾等各個單元操作中所需要的熱量或冷量以及傳遞速率，計算換熱設(shè)備的尺寸，確定加熱劑和冷卻劑的消耗量，為后續(xù)設(shè)計中比如供汽、供冷、供水等專業(yè)提供設(shè)備條件；確定為保持一定反應(yīng)溫度所需移除或者加入的熱傳遞速率，指導(dǎo)反應(yīng)器的設(shè)計和選型； 提高熱量內(nèi)部集成度，充分利用余熱，提高能量利用率，降低能耗； 最終計算出總需求能量和能量的費(fèi)用，并由此確定工藝過程在經(jīng)濟(jì)上的可行性。2100433B

物料衡算（無014）

概述

第一章 物料衡算的基本關(guān)系式及方法

第一節(jié) 物料衡算基本關(guān)系式

第二節(jié) 物料衡算的方法和步驟

第三節(jié) 物料衡算基準(zhǔn)的選擇

習(xí)題

第二章 不含化學(xué)反應(yīng)的物料衡算

第一節(jié) 不含化學(xué)反應(yīng)的物料衡算的計算步驟

第二節(jié) 應(yīng)用舉例

習(xí)題

第三章 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算

第一節(jié) 轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、收率的計算

第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)過程的物料衡算

第三節(jié) 循環(huán)過程的物料衡算

習(xí)題

第四章 組成和流量數(shù)據(jù)不全的物料衡算

習(xí)題

附錄

參考文獻(xiàn)

熱量衡算（無042）

概述

第一章 氣體的p、v、t性質(zhì)

第一節(jié) 理想氣體

第二節(jié) 分壓定律及分體積定律

習(xí)題

第二章 熱力學(xué)第一定律

第一節(jié) 基本概念及術(shù)語

第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律

第三節(jié) 恒容熱、恒壓熱及焓

第四節(jié) 熱容

第五節(jié) 相變熱、溶解熱與沖淡熱及化學(xué)反應(yīng)熱

習(xí)題

第三章 熱力學(xué)第二定律

第一節(jié) 熱力學(xué)第二定律

第二節(jié) 卡諾循環(huán)及熱機(jī)效率

第三節(jié) 熵和熵差計算

習(xí)題

第四章 熱量計算

第一節(jié) 顯熱和潛熱的計算

第二節(jié) 熱量衡算步驟與計算實例

附錄

一、換算系數(shù)

二、部分氣體的臨界常數(shù)

三、部分氣體的比熱容

四、飽和水蒸氣表

五、某些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成由焓，標(biāo)準(zhǔn)熵及比熱容（25c）2100433B

能量衡算的基礎(chǔ)是物料衡算。 化工設(shè)計中的能量衡算主要是熱量衡算。在化工設(shè)計工作中，通過熱量衡算可以得到下面各種情況下的設(shè)計參數(shù)。

(1)換熱設(shè)備的熱負(fù)荷；

(2)反應(yīng)器的換熱量；

(3)吸收塔冷卻裝置的熱負(fù)荷；

(4)冷激式多段絕熱固定床反應(yīng)器的冷激劑用量；

(5)加熱蒸汽、冷卻水、冷凍鹽水的用量；

(6)有機(jī)高溫?zé)彷d體（如聯(lián)苯、導(dǎo)熱姆等）和熔鹽的循環(huán)量；

(7)冷凍系統(tǒng)的制冷量和冷凍劑循環(huán)量；

(8)換熱器冷、熱支路的物流比例 ；

(9)設(shè)備進(jìn)、出口的各股物料中某股物料的溫度 。