5.1. Plynové odstředivky, montážní celky a komponenty speciálně konstruované nebo upravené pro použití v plynových odstředivkách
Poznámka
Plynová odstředivka obvykle sestává z tenkostěnného válce(ů) o průměru 75 mm (3 in) až 400 mm (16 in) umístěného ve vakuovém prostředí a točícího se s vysokou obvodovou rychlostí, řádu 300 m/s nebo větší, okolo vertikální osy. Aby se dosáhly tak vysoké rychlosti musí mít konstrukční materiály rotačních komponent vysokou pevnost v poměru k hmotnosti. Montážní celek rotoru, a tudíž jeho jednotlivé komponenty, musí být vyrobeny s velmi malými tolerancemi, aby se snížila nevyváženost chodu. Na rozdíl od jiných odstředivek se plynová odstředivka pro obohacování uranu vyznačuje rotorovou komorou s rotujícím kotoučovým deflektorem(y) a stacionární sestavou trubek pro přivádění a odběr plynného UF₆, opatřenou přinejmenším třemi oddělenými kanály, z nichž dva jsou spojeny s lopatkami sahajícími od osy rotoru k obvodu rotorové komory. Ve vakuu se rovněž nachází řada kritických částí, které se neotáčejí a které, ačkoliv jsou speciálně konstruovány, není obtížné vyrobit, a které nejsou vyráběny ze zvláštních materiálů. Nicméně, zařízení na plynové odstřeďování vyžadují velký počet těchto komponent, takže jejich množství může poskytnout důležité vodítko o konečném použití.

5.1.1. Rotační komponenty
Poznámka
Pro rotační části odstředivek jsou používány následující materiály:

(a) vysokopevnostní oceli, jejichž mez pevnosti v tahu se rovná 2,05 x 10³ MPa (300 000 psi) nebo více;

(a) Kompletní rotorové sestavy
Tenkostěnné válce, nebo řada mezi sebou propojených tenkostěnných válců, které jsou vyrobeny z některého z materiálů s vysokým poměrem pevnosti k hustotě, popsaných v poznámce k tomuto odstavci. Pokud jsou válce propojené, spoje jsou docíleny pružnými vlnovci nebo prstenci, popsanými v odstavci 5.1.1.(c). Rotor je opatřen vnitřním deflektorem(y) a koncovými uzávěry popsanými v odstavcích 5.1.1.(d) a 5.1.1.(e). Nicméně, kompletní montážní sestava může být dodávána pouze částečně smontovaná.

(b) slitiny hliníku, jejichž mez pevnosti v tahu se rovná 0,46 x 10³ MPa (67 000 psi) nebo více;

(b) Rotorové trubky
Speciálně konstruované nebo upravené tenkostěnné válce s tloušťkou stěny 12 mm (0,5 in) nebo i méně, o průměru 75 mm (3 in) až 400 mm (16 in) vyrobené z některého z materiálů s vysokým poměrem pevnosti k hustotě popsaných v poznámce k tomuto odstavci.

(c) vláknité materiály, vhodné pro použití v kompozitních strukturách, s měrným modulem rovným 12,3 x 10⁶ m nebo větším a měrnou mezní pevností v tahu rovnou 0,3 x 10⁶ m nebo větší („měrný modul“ je Yangův modul v N/m² dělený měrnou hmotností v N/m³; „měrná mez pevnosti v tahu“ je mez pevnosti v tahu v N/m² dělená měrnou hmotností v N/m³).

(c) Prstence nebo vlnovce
Komponenty speciálně konstruované nebo upravené, které umožňují umístit podpůrnou konstrukci rotorové trubky nebo spojit řadu rotorových trubek mezi sebou. Vlnovec je svinutý krátký válec o průměru 75 mm (3 in) až 400 mm (16 in) s maximální tloušťkou stěny 3 mm (0,12 in) vyrobený z některého z materiálů s vysokým poměrem pevnosti k hustotě popsaných v poznámce k tomuto odstavci.

(d) Přepážky (deflektory)
Kotoučové komponenty o průměru 75 mm (3 in) až 400 mm (16 in) speciálně konstruované nebo upravené k montáži uvnitř rotorové trubky odstředivky určené k oddělení odběrové komory od hlavní separační komory a v některých případech napomáhající cirkulaci plynného UF₆ uvnitř hlavní separační komory rotorové trubky. Jsou vyrobeny z některého z materiálů s vysokým poměrem pevnosti k hustotě popsaných v poznámce k tomuto odstavci.

(e) Vrchní / spodní koncové uzávěry
Kotoučové komponenty o průměru 75 mm (3 in) až 400 mm (16 in) speciálně konstruované nebo upravené k uzavření konců rotorové trubky a zadržení UF₆ uvnitř rotorové trubky, které v některých případech také fungují jako opěry, udržují nebo obsahují jako integrální součást horní ložisko (vrchní uzávěr) nebo nesou rotační části motoru a spodní ložisko (spodní uzávěr). Jsou vyrobeny z některého z materiálů s vysokým poměrem pevnosti k hustotě popsaných v poznámce k tomuto odstavci.

5.1.2. Nepohyblivé komponenty

(a) Magnetická závěsná ložiska
Speciálně konstruované nebo upravené ložiskové sestavy sestávající z prstencových magnetů zavěšených uvnitř pouzdra obsahujícího tlumící medium. Pouzdro je vyrobeno z materiálu odolného vůči UF₆ (viz poznámka k odstavci 5.2.). Magnetické dvojice s pólovými nástavci nebo druhým magnetem jsou spojeny s vrchním uzávěrem, popsaným v odstavci 5.1.1.(e). Magnet může mít prstencový tvar, přičemž maximální poměr mezi vnějším a vnitřním průměrem je roven 1,6 : 1. Magnet může mít počáteční permeabilitu minimálně 0,15 H/m (120 000 in CGS units), minimální remanenci 98,5 % nebo více a energetický výtěžek větší než 80 kJ/m³ (107 gauss-oersteds). Kromě obvyklých materiálových vlastností je nezbytné, aby odchylka magnetické osy od osy geometrické byla omezena velmi malými tolerancemi (menšími než 0,1 mm) nebo aby byl uplatněn zvláštní požadavek na homogenitu materiálu magnetu.

(b) Ložiska / tlumiče
Speciálně konstruovaná nebo upravená ložiska zahrnující sestavu otočného čepu/víčka montovanou na tlumiči. Otočný čep je obvykle kalená ocelová hřídel s polokoulí na jednom konci a s přípravkem na upevnění ke spodnímu uzávěru, popsanému v odstavci 5.1.1.(e), na konci druhém. Na hřídel může být připojeno i hydrodynamické ložisko. Víčko má formu pelety s polokulovitým důlkem na jednom z povrchů. Tyto komponenty jsou často dodávány odděleně od tlumiče.

(c) Molekulární vývěvy
Speciálně konstruované nebo upravené válce, které mají vnitřní strojně obrobené nebo protlačované šroubovité drážky a vnitřní obrobené otvory. Typické rozměry jsou následující: vnitřní průměr 75 mm (3 in) až 400 mm (16 in), tloušťka stěny minimálně 10 mm (0,4 in), s poměrem délky k průměru 1 : 1 nebo větším. Drážky mají typický pravoúhlý průřez a hloubku 2 mm (0,08 in) nebo větší.

(d) Statory motorů
Speciálně konstruované nebo upravené prstencové statory pro vysokorychlostní mnohofázové střídavé hysterezní (nebo reluktanční) motory upravené pro synchronní provoz ve vakuu v kmitočtovém rozsahu 600-2000 Hz a výkonovém rozsahu 50-1000 VA. Statory sestávají z vícefázového vinutí na laminovaném železném jádru s malými ztrátami, složeném z tenkých železných plechů obvykle o tloušťce 2 mm (0,08 in) nebo menší.

(e) Pouzdra odstředivek
Komponenty speciálně konstruované nebo upravené pro umístění sestavy rotorových trubek plynové odstředivky. Pouzdra sestávají z pevného válce s tloušťkou stěn do 30 mm (1,2 in) s přesně opracovanými koncovými částmi pro umístění ložisek a s jednou nebo více montážními přírubami. Opracované koncové části jsou vzájemně rovnoběžné a kolmé k podélné ose válce s odchylkou menší nebo rovnou 0,05 st. Pouzdro může být rovněž voštinového typu pro uložení několika rotorových trubek. Pouzdra jsou vyrobena z materiálů odolných vůči korozi UF₆ nebo jsou jimi chráněna.

(f) Lopatky
Trubky o vnitřním průměru do 12 mm speciálně konstruované nebo upravené pro extrakci plynného UF₆ z rotorové trubky na základě efektu Pitotovy trubice (s otvorem orientovaným do směru obvodového proudu plynu uvnitř rotoru, například pomocí ohnutí konce radiálně umístěné trubice), které lze upevnit k centrálnímu systému odvodu plynu. Trubky jsou vyrobeny z materiálů odolných vůči korozi UF₆ nebo jsou jimi chráněny.