核材料衡算管理一、核材料衡算管理

實物保護是從保衛(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料和出料，實物保護難以發(fā)現在正常的核材料活動掩護下的一些非法轉移，以及內外勾結的少量多次轉移或偷盜 。

為此，采取核材料衡算的辦法可以及早發(fā)現這種非法的轉移或偷盜。應該指出，核材料衡算僅僅發(fā)現非法活動。發(fā)現后，采取緊急的補救措施，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據。為此記錄報告系統(tǒng)必須做到真實性、準確性和及時性。數據的可追溯性、技術支持文件的系統(tǒng)完整性是設計記錄報告系統(tǒng)的重要指標。如果失去數據的可追溯性，即認為出現反?，F象，這意味著極可能發(fā)生了核材料丟失或非法轉移。為此，要及時做好物料盤點、建立賬目，做好存量變化日志和產生數據的所有支持性文件。

下面簡要介紹核材料衡算的一些基本概念。

核材料衡算管理分為件料核設施（例如各種反應堆）和散料核設施（例如元件制造廠、離心分離廠和后處理廠等）。件料核設施是以點件數、核對標識符和輔以定性檢驗來實現核材料衡算控制，可以說不依靠測量系統(tǒng)提供衡算數據。雖然件料核設施也有一些測量系統(tǒng)，例如反應堆的熱功率測量、核燃料產生和核燃料損耗計算等，但這些數據不作為核材料衡算的依據。相反，散料核設施的核材料衡算必須建立在測量系統(tǒng)提供的測量數據基礎上。這樣，使衡算工作相當復雜，實現衡算十分困難。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則》（HAF501/01）中規(guī)定，對于一時達不到要求的核設施，可在許可證中規(guī)定達標的期限。

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)限定的標準誤差的2倍之內。否則，就認為核材料未達到閉合平衡，有可能存在核材料的丟失、盜竊或非法轉移。

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—周期內調入量，kg；

y—周期內調出量，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，一個衡算周期內的設施的MUF值可看作是設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施在核材料管理方面的一個關鍵性的定量指標。

營運單位報出的MUF為表觀MUF值，它是以周期內測量值為依據的件料設施MUF值一般為零，若不為零，一定發(fā)生了點數錯誤。而散料設施，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么盤存測量產生的錯誤A和可能產生的非法轉移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)測量的相對標準偏差OMUF值是可以根據測量儀表、測量方法和誤差傳遞等計算出來。觀測造成的錯誤A，可以用反復核查來發(fā)現并改正（使A=0）。如果MUF值超過2MF，則要進行核查分析，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構必須制定實物盤存計劃和工作程序，定期進行實物盤存。為保證盤存準確可靠，必須按核材料的種類及物理化學形態(tài)進行分類盤存，采取嚴格的措施，保證盤存質量 [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)、準確、及時，要有專職的核材料統(tǒng)計人員具體負責統(tǒng)計工作。許可證持有單位應向核材料管制機構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，要報核材料管制機構備案。

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 調入量-期末存量-調出量-已知損失量

當不平衡差大于其標準誤差2倍時，就認為材料未達到閉合平衡，有可能存在核材料的被盜、丟失或非法轉移。此時應報核材料管制機構，并查找原因，提出改進意見及做出處理。2100433B

能量衡算工藝流程

與物料衡算相同，根據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、烷基化反應工段、粗產品處理工段。能量衡算數據以總流程模擬為準。

能量衡算任務

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在于：確定工藝單元中物料輸送機械（如泵）和其他操作機械所需要的功率， 以便于進行設備的設計和選型； 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，計算換熱設備的尺寸，確定加熱劑和冷卻劑的消耗量，為后續(xù)設計中比如供汽、供冷、供水等專業(yè)提供設備條件；確定為保持一定反應溫度所需移除或者加入的熱傳遞速率，指導反應器的設計和選型； 提高熱量內部集成度，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用，并由此確定工藝過程在經濟上的可行性。2100433B

物料衡算（無014）

概述

第一章 物料衡算的基本關系式及方法

第一節(jié) 物料衡算基本關系式

第二節(jié) 物料衡算的方法和步驟

第三節(jié) 物料衡算基準的選擇

習題

第二章 不含化學反應的物料衡算

第一節(jié) 不含化學反應的物料衡算的計算步驟

第二節(jié) 應用舉例

習題

第三章 化學反應過程的物料衡算

第一節(jié) 轉化率、產率、收率的計算

第二節(jié) 化學反應過程的物料衡算

第三節(jié) 循環(huán)過程的物料衡算

習題

第四章 組成和流量數據不全的物料衡算

習題

附錄

參考文獻

熱量衡算（無042）

概述

第一章 氣體的p、v、t性質

第一節(jié) 理想氣體

第二節(jié) 分壓定律及分體積定律

習題

第二章 熱力學第一定律

第一節(jié) 基本概念及術語

第二節(jié) 熱力學第一定律

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反應熱

習題

第三章 熱力學第二定律

第一節(jié) 熱力學第二定律

第二節(jié) 卡諾循環(huán)及熱機效率

第三節(jié) 熵和熵差計算

習題

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

二、部分氣體的臨界常數

三、部分氣體的比熱容

四、飽和水蒸氣表

五、某些物質的標準生成由焓，標準熵及比熱容（25c）2100433B

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

(1)換熱設備的熱負荷；

(2)反應器的換熱量；

(3)吸收塔冷卻裝置的熱負荷；

(4)冷激式多段絕熱固定床反應器的冷激劑用量；

(5)加熱蒸汽、冷卻水、冷凍鹽水的用量；

(6)有機高溫熱載體（如聯(lián)苯、導熱姆等）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)設備進、出口的各股物料中某股物料的溫度 。