專利名稱：用于封裝核廢料的具有強(qiáng)制裝配蓋子的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封裝以供存儲(chǔ)或處理的容器以及將產(chǎn)品限制于具有強(qiáng)制裝配蓋子 (force-fitted lid)的容器內(nèi)的方法。本文涉及一種特別適用于臨時(shí)或長(zhǎng)期存儲(chǔ)危險(xiǎn)廢料的容器。本發(fā)明應(yīng)在最初產(chǎn)生 固體核廢料的背景下特別說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于該領(lǐng)域，廢料或所含其它產(chǎn)品的性質(zhì)通 常不重要。應(yīng)認(rèn)為，本發(fā)明可特別用于危險(xiǎn)產(chǎn)品或任何具放射性、爆炸性、毒性等的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
核工業(yè)有兩種存儲(chǔ)廢料的主要方法。第一種方法中，廢料置于金屬圓桶內(nèi)，并且在 壓縮后倒入圓柱形金屬容器，該容器具有水泥基體(cement-based matrix)以確保放射性 限制。將具有密封件的蓋子放置于開(kāi)口上，之后擰緊蓋子，從而確保容器的密封。第二種方 法中，廢料仍封裝于圓桶中，設(shè)置于纖維混凝土圓柱形容器內(nèi)，之后將液態(tài)纖維混凝土注入 容器內(nèi)，以封閉圓桶，而不使用蓋子。在注入期間，使用金屬板防止廢料上升。核工業(yè)中，也有一些容器的蓋子通過(guò)粘合平滑表面(ΕΡ-Α-0 061400)或通過(guò)嵌套 凹凸結(jié)構(gòu)(ΕΡ-Α-0 101 362)固定。通過(guò)無(wú)接觸的熱壓裝配執(zhí)行組裝。這些組裝方法并不 適用于要求內(nèi)含物壓縮以及安全封閉的情況。這也要求這樣的材料，其能更好地用于加熱 或冷卻部件之一。一直在探索如何減少存儲(chǔ)和處理廢料所需的容積。預(yù)壓縮可產(chǎn)生有利于該結(jié)果的 壓實(shí)狀態(tài)，但缺點(diǎn)在于，壓縮的廢料有再次膨脹并施加相當(dāng)大的應(yīng)力于容器和基體的傾向。 輻解產(chǎn)生的氣體釋放施加過(guò)壓于容器，使得情況進(jìn)一步惡化。一些氣體還具腐蝕性，可造成 損害，影響長(zhǎng)期存儲(chǔ)的安全性。因此，難以實(shí)現(xiàn)壓縮和壓實(shí)可能提供的最佳效果，且容器內(nèi) 必須提供相當(dāng)大的空容積，以減少內(nèi)部應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的封裝容器，其可抵抗所含產(chǎn)品壓縮后膨脹產(chǎn)生的力，同時(shí) 仍允許使用簡(jiǎn)單的封裝方法。該容器也可有利地解決與氣體釋放相關(guān)的難題。—般而言，本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定并限制放射性廢料等產(chǎn)品的圓桶形式的容器，其 中容器包括側(cè)壁，側(cè)壁具有上下端緣，上下端緣各自設(shè)有封閉構(gòu)件，所述兩個(gè)封閉構(gòu)件中的 至少一個(gè)為嵌入型(最初與容器分離)，以封閉由相關(guān)端緣限定的開(kāi)口，所述嵌入型封閉構(gòu) 件包括通過(guò)外周輪廓連接的兩個(gè)表面，一個(gè)是內(nèi)表面和另一個(gè)是外表面。嵌入型封閉構(gòu)件的外周輪廓和側(cè)壁的相關(guān)端緣的內(nèi)部輪廓在各自的至少一部分 高度上具有基本互補(bǔ)的形狀，使得所述嵌入型封閉構(gòu)件在其至少一部分高度上容納于側(cè)壁 的所述端緣圍繞的空間內(nèi)且抵靠所述端緣，其特征在于，嵌入型封閉構(gòu)件的外周輪廓設(shè)有 至少一個(gè)沿圓周延伸的凸緣，所述凸緣具有由傾斜表面形成的基本三角形的剖面，所述傾 斜表面以一定斜度朝所述內(nèi)表面定向，使得所述傾斜表面在從內(nèi)表面至外表面的方向上以 相對(duì)于所述封閉構(gòu)件的中心軸線成20°至40°夾角的方式遠(yuǎn)離所述軸線，該凸緣的剖面還包括形成朝向外表面定向的平臺(tái)面的表面，并且其特征也在于，側(cè)壁端緣的內(nèi)部輪廓具 有在其圓周上延伸的至少一個(gè)凹槽，該至少一個(gè)凹槽可容納所述凸緣以確保將所述嵌入型 封閉構(gòu)件鎖定于所述側(cè)壁上，凹槽的剖面包括朝向容器外部以一定斜度定向的傾斜表面， 使得所述傾斜表面在從內(nèi)至外的方向以與所述側(cè)壁的中心軸成20°至40°夾角的方式遠(yuǎn) 離所述軸線，凹槽剖面還包括形成朝向容器內(nèi)部定向的臺(tái)肩的表面。因此，通過(guò)容器主體部分和封閉構(gòu)件(蓋子)間的嵌套完成了開(kāi)口的封閉。本發(fā)明的主要方面是嵌套的凸緣和凹槽的特殊輪廓，使其可抵抗容器封閉時(shí)的較 大內(nèi)壓，并允許使用對(duì)應(yīng)于較小壓力的力將蓋子輕松嵌入容器側(cè)壁開(kāi)口內(nèi)。因而可毫無(wú)難 度地執(zhí)行蓋子的封閉并通過(guò)單個(gè)按壓操作壓縮廢料。例如，在實(shí)際考慮的應(yīng)用中，可使用 180公噸的壓力，其中150公噸用于壓縮廢料，30公噸用于確保蓋子封閉；封閉后，本示例容 器可抵抗相當(dāng)于300公噸(等于廢料初始內(nèi)壓的兩倍)的蓋子拉脫(pull off)力。通過(guò) 嵌套形狀封閉容器所需的力與通過(guò)拉脫蓋子打開(kāi)容器所需的力之間差值較大，從而允許強(qiáng) 力壓縮廢料，同時(shí)仍可有益于確保相當(dāng)?shù)陌踩?。其?yōu)勢(shì)來(lái)源于相互嵌套的凸緣與凹槽的特定形狀，更具體地，來(lái)源于其高錐度 (介于20°和40°之間的夾角)。高錐度使得側(cè)壁與蓋子間形成較寬的鄰接面(平臺(tái)面和 臺(tái)肩)，抵抗蓋子的拉脫力，同時(shí)仍保持彈性變形的能力，允許蓋子壓低時(shí)無(wú)需過(guò)度用力即 可使其彎曲。注意，很明顯最接近本發(fā)明的專利EP A 0 101 362說(shuō)明了似乎并不具有相同 特性的1°至2°的錐度。也必須注意，在該專利及現(xiàn)有技術(shù)中，蓋子和容器主體部分之間 的連接是通過(guò)熱壓裝配來(lái)提供的，即通過(guò)使側(cè)壁擴(kuò)張(或通過(guò)冷卻蓋子的等效方式)，從而 允許蓋子無(wú)可靠接觸地插入。因不施加力，乍看該方法與壓縮廢料的效果并不一致。盡管 已說(shuō)明該容器足以防止拉脫，但并不確定其是否等效于本發(fā)明的容器，或是否可以通過(guò)強(qiáng) 制裝配封閉。強(qiáng)制裝配可通過(guò)手套式操作箱內(nèi)的簡(jiǎn)單機(jī)器輕松實(shí)現(xiàn)。其確保提供高度防止拉脫 的阻力。容器的剖面可為任何類型，但類似于其中壓縮有廢料的圓桶的剖面。因此容器必須實(shí)現(xiàn)的唯一功能是抵抗機(jī)械應(yīng)力。盡管有前述說(shuō)明，但其密封并不 必要，因?yàn)榧词箽怏w釋放不過(guò)量也可能增加拉脫的危險(xiǎn)。因此我們將說(shuō)明如何有利地阻止 氣體釋放至容器外造成的后果。然而，容器可以吸收腐蝕性氣體釋放，尤其是當(dāng)容器由耐腐 蝕的碳素鋼(黑鋼)制成時(shí)可吸收氯化氣體因此，這樣的容器以抵抗力的輕微降低為代 價(jià)，保存這些危險(xiǎn)產(chǎn)品。有利地，凹槽和凸緣由兩個(gè)非常不對(duì)稱的表面限定，其中形成嵌入型封閉構(gòu)件的 凸緣平臺(tái)面的表面沿垂直于所述封閉構(gòu)件的軸線的平面延伸，且形成側(cè)壁端緣的互補(bǔ)凹槽 臺(tái)肩的表面沿垂直于側(cè)壁軸線的平面延伸這種止擋結(jié)構(gòu)對(duì)抗蓋子的拉脫力特別有效。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，容器包括多個(gè)所述凸緣和多個(gè)所述凹槽，凸緣和凹槽 沿封閉構(gòu)件的軸線的方向或沿側(cè)壁的軸線方向疊置。一方面，因鄰接表面增加，另一方面， 因保持了無(wú)需過(guò)度用力即可變形的小尺寸凹凸形狀，該結(jié)構(gòu)使得能夠增加抗拉脫的阻力， 且不會(huì)過(guò)度增加裝配的阻力。當(dāng)嵌入型封閉構(gòu)件與側(cè)壁的互補(bǔ)輪廓在其各自高度的至少一部分上具有基本互 補(bǔ)的錐形形狀時(shí)，可進(jìn)一步促進(jìn)裝配，封閉構(gòu)件的所述錐形部分沿從內(nèi)表面至外表面的方 向擴(kuò)散，側(cè)壁的所述錐形部分沿從容器內(nèi)部至外部的方向擴(kuò)散，凸緣具有從內(nèi)表面至外表面漸增的不同半徑的外周脊部，且凹槽由半徑不同且從容器內(nèi)部至外部漸增的內(nèi)部輪廓分 隔；且當(dāng)一些內(nèi)部輪廓的半徑大于一些凸緣脊部的半徑時(shí)更加有利于裝配；內(nèi)部輪廓的半 徑和外周脊部的半徑可以平臺(tái)面或臺(tái)肩寬度的20%至50%的比率連續(xù)增加。該設(shè)置通過(guò) 相互嵌套深度漸增，使得凸緣和凹槽能夠以漸進(jìn)方式接合，從而允許逐漸施加裝配力，以更 好地朝主壁開(kāi)口引導(dǎo)蓋子，并減少蓋子過(guò)早楔入的危險(xiǎn)。當(dāng)凸緣相互鄰接時(shí)且當(dāng)主壁中分隔凹槽的內(nèi)部輪廓較窄時(shí)，更易于裝配，這是因 為凹凸形狀不大且在裝配時(shí)更容易變形。有助于裝配的另一方法是，制造硬度高于凹槽傾斜表面硬度的凸緣傾斜表面，以 使其更容易滑動(dòng)而變形較小。本發(fā)明也涉及一種將諸如固體放射性廢料的產(chǎn)品(特別是以疊加壓縮餅的形式) 穩(wěn)定并限制于上述容器內(nèi)的方法。該特定方法包括-通過(guò)填充開(kāi)口將所述固體放射性廢料填充到容器中，-在所述填充開(kāi)口上嵌入配置的封閉構(gòu)件，-通過(guò)與所述側(cè)壁同軸且沿另一封閉構(gòu)件的方向?qū)λ銮度胄头忾]構(gòu)件施加力， 對(duì)所述產(chǎn)品施加壓縮力，直至所述嵌入型封閉構(gòu)件與側(cè)壁的互補(bǔ)輪廓相互抵靠，以壓縮所 述產(chǎn)品，并確保通過(guò)嵌套連接裝置而將所述嵌入型封閉構(gòu)件反向鎖定于所述側(cè)壁上。因此，本方法以便利的方式在通過(guò)施加壓縮力封閉蓋子的同時(shí)，便利地提供了對(duì) 內(nèi)含產(chǎn)品的壓縮。容器的尺寸足以承受相當(dāng)大的壓縮而無(wú)需擔(dān)心所含產(chǎn)品膨脹造成的后^ ο以這樣的方式將力施加于嵌入型封閉構(gòu)件，該方式使得能夠通過(guò)強(qiáng)制嵌套確保凸 緣和凹槽配合，在定位所述封閉構(gòu)件期間側(cè)壁的端緣變形。根據(jù)另一附加特征，在定位前，嵌入型封閉構(gòu)件基本為杯形，其穹頂(dome)部分 朝內(nèi)部表面一側(cè)定向；在嵌入后，封閉構(gòu)件在處理產(chǎn)品的推力作用下，趨向扁平形狀發(fā)生拉 直和變形，使得外周輪廓直徑增加，并優(yōu)化了凸緣凹槽的配合。因此，如所述，當(dāng)蓋子和側(cè)壁間存在允許容器脫氣的不完全密封時(shí)，這種情況是有 利的。但優(yōu)選通過(guò)將封閉構(gòu)件密封至側(cè)壁，并使用透氣的通氣顆粒(pellet)穿過(guò)封閉構(gòu) 件，之后通過(guò)具有已知特性的該裝置完成脫氣，以更好地控制脫氣。之后將該容器或一組該容器定位于外部容器內(nèi)，以加強(qiáng)放射性限制。外部容器不 承受廢料施加的壓力；承受廢料膨脹力但無(wú)變形危險(xiǎn)的是內(nèi)部容器。外部容器的尺寸適于 抵抗推擠和負(fù)載降低限制。內(nèi)部容器以幾乎無(wú)游隙的方式設(shè)置在外部容器內(nèi)，這保持了該 存儲(chǔ)模式空間較小的優(yōu)勢(shì)。為避免因任何氣體釋放造成的過(guò)壓，外部容器必須透氣。


下文將通過(guò)可行實(shí)施例的說(shuō)明進(jìn)一步示出本發(fā)明，本發(fā)明不限于所述實(shí)施例，這 些實(shí)施例僅作為示例提供且如附圖所示，其中-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的容器的縱剖視圖，其中上開(kāi)口通過(guò)形成蓋子的嵌入型 封閉構(gòu)件封閉；-圖2是圖1所示容器的細(xì)節(jié)圖，放大示出了上端緣形狀，未示出側(cè)壁；-圖3放大示出了圖1所示容器的另一局部視圖，即嵌入型封閉構(gòu)件的外周輪廓的剖面；-圖4示出了用于定位封閉蓋于上開(kāi)口以及用于填充容器的可行動(dòng)作的主要步 驟；-圖5以放大局部剖視圖的方式示出了封閉構(gòu)件和側(cè)壁上端緣間連接裝置的另一 可選結(jié)構(gòu)；-圖6示出了透氣裝置；-以及圖7示出了外部容器的使用。
具體實(shí)施例方式圖1所示容器1特別適用于經(jīng)過(guò)一段時(shí)間容積趨于增加或恢復(fù)的廢料。容器1同 樣特別適用于封裝疊置的放射性廢料壓縮塊。如圖1所示，容器1 一般為圓柱形桶形。其 包括圓柱形側(cè)壁2，該側(cè)壁的具有兩個(gè)端緣，即上端緣3和下端緣4，這兩個(gè)端緣各自具有圓 形封閉構(gòu)件5和6，下封閉構(gòu)件形成底部構(gòu)件，上封閉構(gòu)件形成蓋子。這里，底部構(gòu)件5不能 移除地固定于側(cè)壁2，例如通過(guò)焊接或卷邊。蓋子構(gòu)件6為嵌入型。該蓋子構(gòu)件包括兩個(gè)表 面內(nèi)表面6a和外表面6b，其通過(guò)外周輪廓6c連接。蓋子6封閉容器1的由側(cè)壁2上端 緣4限定的上開(kāi)口 7(圖2或圖4中可見(jiàn))；如后面所闡述的，通過(guò)該上開(kāi)口 7，將需封裝并 存儲(chǔ)的廢料填充到容器1中，之后將蓋子6設(shè)置到位。容器1的多個(gè)部件由金屬材料制成， 例如鋼，但也可由根據(jù)環(huán)境或操作限制選擇的任何其它材料制成。容器1的這些部分的尺 寸和厚度可由本領(lǐng)域技術(shù)人員按需要配置。本文中用于連接的特定結(jié)構(gòu)裝置位于嵌入型蓋子6和側(cè)壁2上端緣4之間。這些 連接裝置特別適用于封裝放射性廢料。其真正允許使用蓋子6封閉容器1的開(kāi)口 7，兩個(gè)構(gòu) 件1、6通過(guò)非常安全的剛性連接系統(tǒng)保持相連，抵抗例如幾十公噸級(jí)的推力(廢料壓縮塊 起到彈簧的作用)，且安全系數(shù)非常好。對(duì)此，一方面，如圖2和圖3所示，嵌入型封閉構(gòu)件 6的外周輪廓6c和側(cè)壁2上端緣4的內(nèi)部輪廓如具有基本互補(bǔ)的錐形形狀。之后，如圖 1和4所示，嵌入型封閉構(gòu)件6 (在其整個(gè)高度上)容納并裝配于(如前所述限定填充開(kāi)口 的)上端緣4內(nèi)部輪廓如所限定的空間內(nèi)，并抵靠在該內(nèi)部輪廓如上。另一方面，嵌入型 封閉構(gòu)件6的外周輪廓6c和側(cè)壁2上端緣4的內(nèi)部輪廓如設(shè)有分別在其相應(yīng)圓周上延伸 的一組凸緣和互補(bǔ)凹槽。成對(duì)凸緣/凹槽的數(shù)量具體根據(jù)需保持的力來(lái)配置。確切地說(shuō)， 形成用于連接的結(jié)構(gòu)裝置的這些凸緣和互補(bǔ)凹槽可相互嵌套，以提供將所述封閉構(gòu)件6按 壓裝配至側(cè)壁2的正向和反向鎖定。更準(zhǔn)確地，如圖2所示，側(cè)壁2上端緣4的內(nèi)部輪廓如 在其整個(gè)高度上設(shè)有一組環(huán)形的平行且連續(xù)的凹槽10 (本文中數(shù)量10個(gè))，其共同形成齒 狀剖面或所謂的“寬幅螺距”(artillery pitch)(螺紋不對(duì)稱)形狀。環(huán)形凹槽10各自一 方面于內(nèi)部輪廓如的整個(gè)圓周延伸，另一方面于垂直側(cè)壁2的軸線2’的剖面內(nèi)延伸。各 環(huán)形凹槽10的剖面基本為三角形，在軸線2’的方向開(kāi)放，且包括傾斜的環(huán)形表面IOa以及 形成臺(tái)肩的環(huán)形表面IOb ；本文中，這兩個(gè)表面10a、10b通過(guò)具有輻射狀剖面的環(huán)形接合表 面IOc連接。傾斜環(huán)形表面IOa朝上定向(即朝向容器的外部)且從下至上(即再次從內(nèi) 部至外部)遠(yuǎn)離側(cè)壁2的軸線2’ ；環(huán)形抬肩IOb朝側(cè)壁2的下端緣3(即朝向容器內(nèi)部) 定向，并沿垂直于側(cè)壁2的軸線2’的平面延伸。上端緣4的兩個(gè)連續(xù)的環(huán)形凹槽10通過(guò) 內(nèi)部輪廓如的環(huán)形部分4al分隔。環(huán)形部分4al各自垂直于側(cè)壁2的軸線2’延伸。圖2中，由下至上(即再次從容器內(nèi)部至外部)，凹槽10和相接的環(huán)形部分4al相對(duì)軸線2’朝 向外周偏離；環(huán)形部分4al共同限定了確切地說(shuō)形狀基本為由下至上擴(kuò)散的錐形的內(nèi)部輪 廓如。相對(duì)于凹槽10，傾斜表面IOa相對(duì)側(cè)壁2的軸線2，成20°至40°夾角延伸。臺(tái)肩 表面IOb的寬度介于5mm至IOmm之間。環(huán)形部分4al的高度介于5mm至IOmm之間。部分 4al的半徑由下至上相繼規(guī)則漸增；這樣內(nèi)部輪廓如界定了一截錐。如圖2所示，內(nèi)部輪 廓如的自由上端4a2的形狀基本為由下至上擴(kuò)散的圓錐形。位于下端4a3的凹槽10包括 傾斜環(huán)形表面10a’，其高度大于其它凹槽10的高度，以補(bǔ)償側(cè)壁2的內(nèi)徑。另一方面，如 圖3所示，嵌入型封閉構(gòu)件6的外周輪廓6c在其整個(gè)高度上設(shè)有相互平行的一系列環(huán)形凸 緣11，本文中數(shù)量11個(gè)，這些環(huán)形凸緣于整個(gè)圓周延伸，且各自于垂直于軸線6’的平面內(nèi) 延伸。環(huán)形凸緣11形成環(huán)形棘爪，在外周輪廓6c的高度上相互鄰接。這些環(huán)形凸緣共同 形成形狀基本為錐形的外周形狀，其剖面為齒條狀或所謂的“寬幅螺距”形狀。這些凸緣11 與以上參照?qǐng)D2所述凹槽10互補(bǔ)。為此，凸緣各自形狀基本為由傾斜表面Ila形成的三角 形，傾斜表面Ila朝內(nèi)表面6a定向并沿從內(nèi)表面6a至外表面6b的方向遠(yuǎn)離軸線6’，表面 lib形成一平臺(tái)面，其指向外表面6b —側(cè)并相對(duì)于封閉構(gòu)件6的軸線6’垂直延伸。各凸緣 11進(jìn)一步包括外周脊部lie (連接前述表面Ila和11b)，本文中該外周脊部形狀基本為環(huán) 形，且平行于封閉構(gòu)件6的軸線6’延伸。兩個(gè)連續(xù)凸緣11由環(huán)形表面Ild進(jìn)一步連接，本 文中該環(huán)形表面剖面為圓弧或具有半徑的弧。確切地說(shuō)，這些環(huán)形表面11共同形成并限定 封閉構(gòu)件6的外周輪廓6c。相繼凸緣11由下至上朝向外周偏移；其環(huán)形脊部Ilc共同限 定了從內(nèi)表面6a至外表面6b擴(kuò)散的基本為錐形的空間?？紤]到間隙后，凸緣11的形狀和 尺寸與以上參照?qǐng)D2所述凹槽的形狀和尺寸相符。傾斜表面Ila相對(duì)封閉構(gòu)件6的軸線6’ 成20°至40°夾角(考慮間隙后，與傾斜表面10的夾角相同)延伸；平臺(tái)面lib的寬度介 于5至IOmm之間。另外，各脊部Ilc的半徑由下至上以介于1至3mm之間的長(zhǎng)度漸增。對(duì) 于凹槽10，本實(shí)施例類型中，凸緣11具有突出部分(外周脊部Ilc或內(nèi)部輪廓如)，這些突 出部分的半徑相繼以平臺(tái)面lib或臺(tái)肩IOb的寬度的20%至50%的量增加。因此，相繼的凸緣11的脊部Ilc共同限定了從內(nèi)表面6a至外表面6b擴(kuò)散的截錐 形狀的空間。另外，位于外周輪廓6c下端6c2側(cè)的凸緣11所包括的傾斜表面11a’長(zhǎng)于其 它凸緣的傾斜表面，以有助于如下文參照?qǐng)D4所述將封閉構(gòu)件6裝配至側(cè)壁2上。同樣，位 于內(nèi)表面6a側(cè)的凸緣11的外周脊部Ilc的半徑小于側(cè)壁2內(nèi)部輪廓如上端4a2的半徑， 特別用于在下述嵌套操作中限制凸緣11和側(cè)壁2的內(nèi)部輪廓如間的接觸。這里，嵌套操 作期間，封閉構(gòu)件6的凸緣11在定位于最終接收凹槽10內(nèi)前，通常最多可接觸內(nèi)部輪廓如 的二至四個(gè)環(huán)形部分如1。蓋子6在放置到位前可經(jīng)過(guò)表面處理，如回火，以使其表面硬度 大于側(cè)壁2上端緣4的表面硬度，從而在下述裝配操作期間避免出現(xiàn)卡夾(gripping)。封閉構(gòu)件6通過(guò)壓縮裝置15裝配或軸向接合而在側(cè)壁2上端4內(nèi)設(shè)置到位，有利 地，這根據(jù)圖4所示動(dòng)作步驟(A、B、C)進(jìn)行。所述安裝壓縮裝置15包括底座16，容器1定 位于其上；壓制裙圍(compacting skirt) 17，將嵌入的容器1保持到位；以及一圓柱體(未 示出)，其桿18的端部具有可承載封閉構(gòu)件6的裝置19。壓縮裝置15進(jìn)一步配有一組操 縱和引導(dǎo)圓柱體的裝置(未示出)。實(shí)際上，如圖如所示，容器1置于底座16上，其填充開(kāi) 口 7朝上，且壓制裙圍17圍繞容器1的側(cè)壁2設(shè)置。在容器1定位于壓縮裝置15內(nèi)前或 在壓縮裝置內(nèi)放置到位后，將放射性廢料填充到容器1中。同時(shí)，將封閉構(gòu)件6安裝于圓柱體的保持裝置19，即穿過(guò)容器1的開(kāi)口 7軸線向裝配至容器1 (仍參見(jiàn)圖4)。已示出了待壓縮并壓實(shí)的廢料。廢料可為散裝倒入金屬圓桶內(nèi)經(jīng)預(yù)壓縮并壓扁的 壓縮塊20。壓制裙圍17的高度足以容納一堆壓縮塊20的頂部并超出所述側(cè)壁2。之后， 朝向容器1底部構(gòu)件5軸向操縱圓柱體桿18，使得封閉構(gòu)件6設(shè)置并裝配入容器1上端緣 4限定的空間內(nèi)(如圖4B所示)。圓柱體18同時(shí)壓縮堆疊的壓縮塊20，并通過(guò)確保最佳容器填充率而使其完全進(jìn) 入容器1。操縱封閉構(gòu)件6直至有利地與容器頂部圓柱體接合處相應(yīng)的機(jī)械擋塊所限定的 最終位置；實(shí)際上，該最終位置一方面對(duì)應(yīng)于側(cè)壁2與封閉構(gòu)件6的輪廓如與輪廓6c之間 的接合，另一方面對(duì)應(yīng)于所有凹槽10/凸緣11的操作。所有凹槽10/凸緣11的特定形狀 對(duì)于將蓋子6裝配至容器1的定位優(yōu)化起作用。在封閉構(gòu)件6的軸向平移期間，該封閉構(gòu) 件可用于壓縮并壓實(shí)放入容器1中的產(chǎn)品。在稱為“冷”或“強(qiáng)制”裝配的框架內(nèi)，在蓋子 6的定位期間，側(cè)壁2的上端緣4發(fā)生彈性變形，確保凸緣11最終固定于側(cè)壁2的凹槽10 內(nèi)。在此情況下，凸緣11與側(cè)壁2上端緣4的摩擦和接合可由凸緣11的傾斜表面Ila限 制。封閉構(gòu)件6適當(dāng)裝配后(如圖4b所示)，可從封閉構(gòu)件6卸下保持裝置19，且提起壓 制裙圍17，從而釋放封閉的容器1，其中封裝產(chǎn)品保持處于壓縮狀態(tài)。嵌入型封閉構(gòu)件6通 過(guò)凸緣11的平臺(tái)面lib與凹槽10的抬肩IOb間的接觸而于側(cè)壁2上端緣4上保持在位。 圖5示出了側(cè)壁2和封閉構(gòu)件6的穿過(guò)^、6c的外輪廓的另一可選實(shí)施例。輪廓^、6c與 以上參照?qǐng)D1至3所述非常相似，區(qū)別僅在于其具有基本圓柱形互補(bǔ)形狀(而不是圖1至3 所示實(shí)施例中的錐形互補(bǔ)形狀)。側(cè)壁2與封閉構(gòu)件6間的連接裝置的這一形狀特別有利 于當(dāng)引導(dǎo)安裝壓縮裝置的裝置較寬時(shí)將封閉構(gòu)件6定位于容器1上。為以另一可選方式使 其完備，基本圓柱形或錐形的封閉構(gòu)件6的外周輪廓6c可在其高度上設(shè)有基本螺旋形的凸 緣，該凸緣外周脊部也在基本圓柱形或錐形的空間內(nèi)延伸。在此情況下，螺旋形凸緣與側(cè)壁 2上端緣4上設(shè)置的螺旋形凹槽相配合。具有螺旋形凸緣的該類型蓋子6如以上參照?qǐng)D4 所述那樣通過(guò)軸向移動(dòng)設(shè)置到位，以施加最優(yōu)壓縮力于處理的產(chǎn)品。在此情況下，封閉構(gòu)件 6和側(cè)壁2有利地設(shè)有標(biāo)記，以允許在其間形成準(zhǔn)確角定位，從而準(zhǔn)確并完全定位螺旋形凸 緣于接收凹槽內(nèi)。一般地且在所有情況下，根據(jù)封閉構(gòu)件6將承受的應(yīng)力，特別是根據(jù)封裝 產(chǎn)品所施加的推力強(qiáng)度來(lái)調(diào)整凹槽和凸緣的數(shù)量和尺寸。另外，底部構(gòu)件5的結(jié)構(gòu)一般與 以上參照?qǐng)D3所述結(jié)構(gòu)相同或相似。側(cè)壁2下端緣3與以上參照?qǐng)D2所述上端緣4相同或 相似。在內(nèi)容物具有侵蝕性或?yàn)橐后w的情況下，封閉構(gòu)件6外周輪廓的下端6c2可進(jìn)一步 設(shè)有橡膠0型密封圈，以確保容器的密封，并保護(hù)凸緣/凹槽單元。一般地，封閉構(gòu)件6在 裝配前可基本為杯形或半球形，其穹頂部分朝內(nèi)表面6a側(cè)定向。嵌入容器1后，在封裝產(chǎn) 品的推力作用下，封閉構(gòu)件6趨向扁平形狀發(fā)生拉直和變形，使得外周輪廓6c的直徑增加， 優(yōu)化了凸緣11/凹槽10的配合。現(xiàn)參照?qǐng)D6進(jìn)行說(shuō)明。封閉構(gòu)件6可在與側(cè)壁表面2的接合處通過(guò)襯帶(back strip) 21焊接于側(cè)壁表面2。另外，封閉構(gòu)件6 (或側(cè)壁表面幻設(shè)有通氣顆粒(breathing pellet) 22，其可包含能穿過(guò)的多孔材料。這些設(shè)置可在必須以其他方式測(cè)量或檢查通過(guò)容 器1的幅解所產(chǎn)生的排氣時(shí)使用，因其集中于單元22的位置，因而易于控制?，F(xiàn)將說(shuō)明圖7。填充有壓縮塊20并封閉的容器1可臨時(shí)或確定性地設(shè)置于諸如存儲(chǔ)包裝外部容器23內(nèi)。外部容器23可例如具有金屬外殼27及具有放射性限制的水泥層 觀，并包括主要空心部分M和蓋子25。并不氣密密封，相反，允許來(lái)自壓縮塊20且透過(guò)容 器1的氣體排出。氣體可穿過(guò)主體部分M或蓋子25上設(shè)置的進(jìn)一步包括例如通氣顆粒、 多孔部分或迷宮式鉆孔的專設(shè)部分26。容器1可基本沒(méi)有游隙地容納于外部容器23的腔 內(nèi)，由于其尺寸充分已知且不變，因此幾乎沒(méi)有空余容積。容器1設(shè)置到位后，就將蓋子25 在與主體部分M的接合處四焊接至主體部分24。
權(quán)利要求
1.一種用于穩(wěn)定并限制固體廢料的圓桶形式的容器，所述容器包括側(cè)壁0)，所述側(cè) 壁具有下端緣C3)和上端緣G)，所述下端緣和所述上端緣中的每個(gè)均設(shè)有封閉構(gòu)件(5、 6)，兩個(gè)封閉構(gòu)件中的至少一個(gè)(6)為嵌入型，以封閉由相關(guān)端緣(4)限定的開(kāi)口(7)，所述 嵌入型封閉構(gòu)件(6)包括通過(guò)外周輪廓(6c)連接的兩個(gè)表面，所述兩個(gè)表面中的一個(gè)是內(nèi) 表面(6a)且另一個(gè)是外表面(6b)，嵌入型封閉構(gòu)件(6)的外周輪廓(6c)和所述側(cè)壁( 的相關(guān)端緣(4)的內(nèi)部輪廓Ga) 在其各自的至少一部分高度上具有基本互補(bǔ)的形狀，使得所述嵌入型封閉構(gòu)件(6)在其至 少一部分高度上容納于由所述側(cè)壁(2)的所述端緣(4)圍繞的空間內(nèi)且抵靠所述端緣(4)，其特征在于，所述嵌入型封閉構(gòu)件(6)的外周輪廓(6c)設(shè)置有至少一個(gè)凸緣(11)，并 且所述至少一個(gè)凸緣沿所述外周輪廓的圓周延伸，所述凸緣具有由傾斜表面(Ila)形成的 基本三角形的剖面，所述傾斜表面以一定斜度朝所述內(nèi)表面(6a)定向，使得所述傾斜表面 (Ila)在從所述內(nèi)表面(6a)至所述外表面(6b)的方向上以與所述封閉構(gòu)件(6)的中心軸 線(6’)成20°至40°角的方式遠(yuǎn)離所述封閉構(gòu)件(6)的中心軸線(6’)，所述凸緣的剖面 還包括形成朝所述外表面(6b)定向的平臺(tái)面(lib)的表面，且其特征在于，所述側(cè)壁⑵的端緣⑷的內(nèi)部輪廓Ga)具有在所述內(nèi)部輪廓的圓周 上延伸的至少一個(gè)凹槽(10)，所述凹槽能夠容納所述凸緣(11)，以確保將所述嵌入型封閉 構(gòu)件(6)鎖定于所述側(cè)壁( 上，所述凹槽(10)的剖面包括朝所述容器外部以一定斜度定 向的傾斜表面(10a)，使得所述傾斜表面(IOa)在從內(nèi)朝外的方向以與所述側(cè)壁(2)的中心 軸線O’)成20°至40°角的方式遠(yuǎn)離所述側(cè)壁O)的中心軸線(2’)，所述凹槽的剖面還 包括形成朝所述容器內(nèi)部定向的臺(tái)肩的表面(10b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器，其特征在于，形成所述嵌入型封閉構(gòu)件(6)的凸緣 (11)的平臺(tái)面的表面(lib)在垂直于所述封閉構(gòu)件(6)的軸線(6’)的平面內(nèi)延伸，并且， 形成所述側(cè)壁( 的端緣(4)的互補(bǔ)凹槽(10)的臺(tái)肩的表面(IOb)在垂直于所述側(cè)壁(2) 的軸線(2’ )的平面內(nèi)延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容器，其特征在于，所述容器包括多個(gè)所述凸緣(11)和 多個(gè)所述凹槽(10)，所述凸緣(11)和所述凹槽(10)沿所述封閉構(gòu)件的軸線(6’ )的方向 或沿所述側(cè)壁O)的軸線(2’ )方向疊置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的容器，其特征在于，所述凸緣和所述凹槽均為環(huán)形且是平行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的容器，其特征在于，所述凸緣(11)是連續(xù)多圈的螺旋形凸緣， 且所述凹槽(10)是連續(xù)多圈的螺旋形凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的容器，其特征在于，所述嵌入型封閉構(gòu)件(6) 與所述側(cè)壁( 的互補(bǔ)輪廓(6c、4a)在其各自的至少一部分高度上具有基本互補(bǔ)的錐形形 狀，所述封閉構(gòu)件的所述錐形部分(6c)沿從所述內(nèi)表面(6a)至所述外表面(6b)的方向擴(kuò) 散，并且所述側(cè)壁O)的所述錐形部分Ga)沿從所述容器的內(nèi)部至外部的方向擴(kuò)散，所述 凸緣(11)具有從內(nèi)表面至外表面漸增的不同半徑的外周脊部(11c)，且所述凹槽(10)由具 有從所述容器的外部漸增的不同半徑的內(nèi)部輪廓Ga)分隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的容器，其特征在于，所述內(nèi)部輪廓Ga)中的一些的半徑大于 所述凸緣(11)的脊部(Ilc)中的一些的半徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的容器，其特征在于，所述內(nèi)部輪廓Ga)和所述外周脊部 (Ilc)的半徑可以所述平臺(tái)面或所述臺(tái)肩的寬度的20%至50%的比率連續(xù)增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的容器，其特征在于，所述凸緣相互鄰接，形成臺(tái)肩的表面 (lib)與所述傾斜表面(Ila)直接交替。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的容器，其特征在于，所述凸緣的傾斜表面比所 述凹槽的傾斜表面硬。
11.一種將諸如固體放射性廢料的產(chǎn)品穩(wěn)定并限制于根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所 述的容器(1)內(nèi)的方法，其特征在于，所述方法包括-通過(guò)所述容器(1)的填充開(kāi)口(7)將所述產(chǎn)品填入所述容器，-穿過(guò)所述填充開(kāi)口(7)嵌入適當(dāng)?shù)姆忾]構(gòu)件(6)，-通過(guò)與所述側(cè)壁O)同軸地且沿所述容器的另一封閉構(gòu)件(5)的方向施加力于所述 嵌入型封閉構(gòu)件(6)上而施加壓縮力于所述產(chǎn)品上，直至所述嵌入型封閉構(gòu)件(6)與所述 側(cè)壁( 的互補(bǔ)輪廓(6a、4a)相互抵靠，以壓縮所述產(chǎn)品，并通過(guò)使所述凸緣嵌套于所述凹 槽內(nèi)而確保將所述嵌入型封閉構(gòu)件(6)鎖定于所述側(cè)壁( 上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在定位前，所述嵌入型封閉構(gòu)件(6)基 本為杯形，其穹頂部分朝其內(nèi)表面(6a) —側(cè)定向，且一旦被嵌入，所述封閉構(gòu)件(6)在產(chǎn)品 施加的推力下，發(fā)生趨向扁平形狀的拉直和變形現(xiàn)象，使得所述外周輪廓(6c)的直徑增加 并促進(jìn)所述凸緣嵌套于所述凹槽中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法包括將所述封閉構(gòu)件焊 接至所述側(cè)壁的步驟，透氣的通氣顆粒0 穿過(guò)所述容器。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括將由金屬 制成的所述容器裝入具有放射性限制外殼的外部容器內(nèi)的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述外部容器包括主體部分和蓋子，以 及換氣部分，所述蓋子0 焊接09)至所述主體部分04)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種容器，其包括具有端緣(3、4)的側(cè)壁(2)，每個(gè)端緣具有封閉構(gòu)件(5、6)，其中，嵌入至少一個(gè)封閉構(gòu)件以封閉開(kāi)口。嵌入型封閉構(gòu)件(6)的外周輪廓(6c)和側(cè)壁(2)的相關(guān)端緣(4)的內(nèi)部輪廓(4a)各自在其至少一部分高度上具有基本互補(bǔ)的形狀，通過(guò)調(diào)整具有互補(bǔ)形狀的凹槽(10)和凸緣(11)，使得所述嵌入型封閉構(gòu)件(6)在至少一部分高度上容納于由側(cè)壁(2)的所述端緣(4)限定的空間內(nèi)且抵靠在所述端緣(4)上。傾斜鄰接表面與容器的軸線形成20°至40°角。
文檔編號(hào)F16J13/12GK102047343SQ200980119050
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者巴迪亞·阿梅克拉茲, 布魯諾·科韋爾特, 帕斯卡爾·皮埃爾, 蒂埃里·法夫雷, 讓·埃里考特, 阿諾爾德·德尼奧 申請(qǐng)人:阿?，m核循環(huán)公司