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中国实验快堆钠泄漏探测技术简介
作者：崔国生 董康乐 杨建伟 吴宏岩 张媛媛
来源：《科技视界》2017年第08期
【摘 要】中国实验快堆以钠作为冷却剂，钠是活泼金属，与空气易发生猛烈的化学反应，能够及早发现钠泄漏是控制漏钠事故的前提条件。中国实验快堆主要采用接触式钠泄漏探测技术和氢含量探测技术来探测钠泄漏，同时通过钠的液位、流量及工艺间环境参数等手段间接判断是否存在钠泄漏，这些探测技术对后续建设的钠冷快堆和钠回路钠泄漏探测设计有具有一定的指导意义。
【关键词】快堆； 钠； 泄漏探测器
【Abstract】The coolant of China experimental fast reactor （CEFR） is sodium. Due to the
highly chemically active nature of sodium and its reaction with air， the detection of sodium leakage
in time plays an important role in guaranting against the accident. Based on the electrical conductivity
of sodium and the principle of sodium water reaction， two methods of leakage detection are adopted
in CEFR. Besides， the monitorings of sodium level ， flow and environmental parameters are
applied to fulfill the sodium leakage detection indirectly. The technologies presented have a certain
技改与创新 化工自动化及仪表，２００８，３５（５）：８０—８２ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
钠氨工段的工艺改造和计算机优化控制
史晋峰 ，武文龙 ，张培 ，许向阳 ，赵忠明
（１．北京理工大学自动控制系，北京１０００８１；２．内蒙古阿拉善盟泰兴泰丰化工有限公司，内蒙古阿拉善盟７５０３３６）
摘要： 为了改造传统钠氨工段中工作环境差、劳动强度大、危险等级高等状况，分析了生产工艺特点和钠氨
反应机理，针对影响生产的主要因素，我们对生产工艺进行了如下改进：①钠氨工段实现液体金属钠投料；②对进 入反应釜的液态金属钠管道进行改造，以防止管道的堵塞；③采用液位电极实现液态金属钠的准确计量；④设计 了一套计算机优化控制系统，实现了生产过程自动化。经过实际的生产运行，此工艺改造取得了很好的控制效果 和显著的经济效益 关键词：钠氨工艺改进；ＳＩＥＭＥＮＳＥ ｓ７—２００ ＰＬＣ；组态；优化控制；计算机控制系统
中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００．３９３２（２００８）０５－００８０－０３
１ 引 言
钠氨工艺是在高温条件下，向钠氨反应釜中通
人金属钠和氨气，使之合成氨基钠。钠氨工艺是靛
蓝整个工艺流程中很重要的一步，其产品的质量必
将影响到靛蓝的质量。
目前，国内钠氨生产过程中，金属钠都是采用从
入孔投固体钠的方式，而氨气的流量是工人们根据
钠氨反应釜的温度不停地搬动阀门来控制。投料过
程完全由人工操作，在整个钠氨工艺流程中不但操
作环境差、劳动强度大、危险等级高、产生大量的空
气污染，而且人工操作使得控制精度低，其将严重影
响最终产品靛蓝的质量。以上这些就是工艺改进和
自动控制要解决的问题。
２工艺分析及改进
在钠氨工段中，钠氨的反应化学方程式为：
２ＮＨ ＋２Ｎａ－－－￣２ＮａＮＨ ＋Ｈ２ Ｔ。首先是人工投钠，接
着将氨气通人熔融金属钠底部，在氨气自由上升的
金属钠和钠的成分
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
金属钠是一种常见的金属元素，其化学符号为Na，原子序数为11，原子量为22.99。金属钠是一种银白色的质软金属，具有较好的导电性和导热性，在自然界中以化合物的形式存在。钠是地壳中含量第八位的元素，占地壳总含量的2.6%，主要以碳酸盐和氯化钠的形式存在。
金属钠与钠的主要成分是一样的，都是Na这个元素。在化学意义上，金属钠和钠均指同一种元素。钠是地球上最多的金属之一，它在许多物质中都扮演着重要的角色。钠在自然界中广泛存在，包括大量存在于海水、盐湖和岩盐中。钠在工业上的应用非常广泛，用途涵盖了化工、制药、金属加工等多个领域。
金属钠的制备是通过电解氯化钠溶液得到的。首先将氯化钠溶解在水中形成氯化钠溶液，随后在钠的阳极进行电解，氯离子在阴极上得到还原，生成氢气，而钠离子在阳极上遭到还原，生成钠。制备好的金属钠以液态的状态存在，需要在惰性气体中密封保存，以免与水蒸气发生反应产生氢气。
金属钠具有一些独特的物理和化学性质。金属钠的熔点较低，为97.7°C，因此在室温下呈液态状态。金属钠在空气中会迅速氧化，生成氧化钠。金属钠还能与水剧烈反应，放出大量氢气，因此在实验室中处理金属钠时需要小心谨慎。金属钠具有较好的导电性和导热性，常用于制备合金和电池。
金属钠和钠在化学成分上相同，都是Na这个元素，但在物理性质和化学性质上存在一些差异。金属钠是一种重要的金属元素，具有较好的导电性和导热性，在工业生产中有着广泛的应用。而钠是地球上较为丰富的金属元素之一，对人类生活具有重要意义。对金属钠和钠的深入了解和研究，有助于我们更好地利用这一重要元素，推动科学技术的发展。
第二篇示例：
金属钠是一种常见的碱金属元素，化学符号为Na，原子序数为11，在周期表中位于第三周期和第一族。金属钠的成分为单质钠，是一种银白色、有光泽的金属，在室温下呈固态。钠是一种非常活泼的金属元素，具有较低的密度和熔点，是自然界中丰富的元素之一。
３．２．２新液态金属实验回路
潘传杰，许增裕，杨国骥，张建，范东海
摘要：本文报道液态金属实验回路的安全技术改造 改造完毕后的 路消除了原回路的周有安全隐患．改善了可调 定磁场的稳定性， 提升了数据采集和处 系统的性能和可靠性 安全改造后的新液态金属实验同路具备了开展液态偏滤器和液态包层相关的磁流体动力学 效应（ＭＨＤ）及其热 水力学力‘面的研究条件
关键词：液态金属同路；磁流体动力学效应
１ 引言 安拿改造后的新液态金属实验回路采用低熔点的镓铟
锡（ＧａｌｎＳｎ）合金作为回路中的流体介质，并对原网路进
行升级改造。镓钢锡合金化学性能稳定且符合环保要求，
消除了原回路中化学性能活泼的低熔点钠钾（ＮａＫ）台金所
带来的固有安全隐患…。新的液态金属实验回路在ＭＨＤ实
验段区域设计建造了两条实验旁路，分别用于开展液态金
属偏滤器和液态金属包层相关的磁流体动力学效应，并具
备了开展相关的热］二水力学方面的实验研究，拓展了液态
金属回路的研究领域。
２ 回路实验装置
液态金属实验回路（ＬＭＥＬ）于１９９２年建成，回路中
的流体介质是化学性能活泼的液态金属钠钾（ＮａＫ）合金。
由于碱金属元素钠（Ｎａ）和钾（Ｋ）活泼的化学性能给回路
的运行和维护带来同有的安全隐患和安全风险，限制了许
多有关液态偏滤器和液态包层等相关课题的实验研究。安
全升级改造后的新回路，其流体介质是化学性能稳定、安 全环保的镓铟锡合金，克服了原回路因流体介质化学活性
所带来的固有安全问题Ｉ ２＇
新的液态金属实验回路系统南主回路系统、ＭＨＤ实验
段、电磁铁、油路冷却回路、高纯氩气供气回路、回路及
其容器的真空抽气系统、电器控制系统和数据采集与处理
系统组成。
２ １主回路系统
改建后的新液态金属实验回路其主回路系统的平面布
置图如图１所示：ｌ ＥＭＰ和２ ＥＭＰ是两台二三相交流电磁
泵，即网路流体连续运仃的动力驱动设备。回路容器包括
时 罐、泵箱、压力平衡器、流量校验简和冷阱，它们卜了回 路管道、液态金属阀门ＬＶ１～ＬＶ８、电磁流量计和ＭＨＤ实
