用於存儲危險廢棄材料的模模塊化處理流程設施規劃的製作方法

2023-07-27 09:10:11 3

用於存儲危險廢棄材料的模模塊化處理流程設施規劃的製作方法
【專利摘要】描述了用於處理、存儲和／或處置危險廢棄材料的模塊化系統。在一個示範實施例中，模塊化系統包括：容器，構造為密封地容納危險廢棄材料；第一單元，第一單元包括用於操縱容器的第一區域；以及第二單元，第二單元包括用於操縱容器的第二區域，第二單元與第一單元隔離，第一單元保持於第一壓力，第二單元保持於第二壓力，第一壓力小於第二壓力。第一單元能包括填充臺，填充臺能包括：(a)攪拌機，構造為將危險廢棄材料與添加劑混合；(b)料鬥，聯接至攪拌機；以及(c)填充噴嘴，聯接至料鬥，並且構造為將危險廢棄材料和添加劑的混合物傳送至容器。填充臺還可包括具有構造為聯接至容器的真空噴嘴的廢氣子系統。第二單元可包括構造為密封容器的填充埠的烘培和密封臺。烘培和密封臺可包括焊接臺、退火熔爐以及廢氣系統，廢氣系統具有構造為聯接至容器的真空噴嘴。系統可包括第三和第四單元，第三單元與第一單元和第二單元隔離，第二單元和第三單元構造為允許容器從第二單元傳送至第三單元。第四單元與第一單元、第二單元和第三單元隔離，第三單元和第四單元構造為允許容器從第三單元傳送至第四單元。
【專利說明】用於存儲危險廢棄材料的模模塊化處理流程設施規劃
【技術領域】
[0001]本發明大致涉及用於存儲危險廢棄材料的系統、方法和容器，尤其涉及用於存儲核廢棄材料的系統、方法和容器。
【背景技術】
[0002]儘管用於處理和存儲危險廢棄材料的系統激增，現有技術系統仍不能夠有效限制和控制不必要的危險廢棄物汙染蔓延至遠離危險廢棄材料填充站的區域。因此，迫切需要存在用於危險廢棄物處理/存儲系統，其能有效最小化和/或消除不必要的危險材料汙染。

【發明內容】

[0003]根據本發明的模塊化處理流程設施規劃可以實施為多種方式，包括處理、裝置和系統以及它們的組合。在本發明的示範系統實施方式中，提供了用於處理、存儲和/或處置危險廢棄材料的模塊化系統。所述模塊化系統包括用於處理和/或存儲所述危險廢棄材料的多個單元，每個單元包括用於操縱危險廢棄物容器的至少一個相應區域，每個單元與其他所有單元隔離，並且每個單元相對於其他所有單元保持於預定負壓或壓力範圍。取決於多個單元的空間布置，模塊化系統可以以多種方式構造。多個單元可以布置成多種方式，包括單行連續單元或多行連續單元。
[0004]在一個實施例中，用於存儲危險廢棄材料的模塊化系統包括:(a)容器，構造為密封地容納危險廢棄材料；(b)第一單元，所述第一單元包括用於操縱所述容器的第一區域；以及(c)第二單元，所述第二單元包括用於操縱所述容器的第二區域，所述第二單元與所述第一單元隔離，所述第一單元保持於第一壓力P1，所述第二單元保持於第二壓力P2，所述第一壓力P1小於所述第二壓力P2。在一個用於處理和/或存儲所述危險廢棄材料的系統的實施例中，所述第一單元包括填充臺。在進一步的實施例中，所述填充臺包括:(i)攪拌機，構造為將所述危險廢棄材料與添加劑混合；(ii)料鬥，聯接至所述攪拌機；以及(iii)填充噴嘴，聯接至所述料鬥，並且構造為將所述危險廢棄材料和添加劑的混合物傳送至所述容器。
[0005]在用於處理和/或存儲所述危險廢棄材料的示範系統的一個實施例中，至少在通過所述填充臺填充所述容器時，所述第一單元與所述第二單元不交換空氣。在另一實施例中，所述填充臺包括:廢氣子系統，具有構造為聯接至所述容器的真空噴嘴。在又一實施例中，所述第二單元包括烘培和密封臺。在進一步的實施例中，所述烘培和密封臺構造為密封所述容器的填充埠。在另一實施例中，所述烘培和密封臺包括軌道焊接機。在進一步的實施例中，所述烘培和密封臺包括焊接臺、退火熔爐以及廢氣系統，廢氣系統具有構造為聯接至所述容器的真空噴嘴。
[0006]在另一示範實施方式中，用於處理、存儲和/或處置危險廢棄材料的模塊化系統包括:(a)第一單元，所述第一單元包括用於操縱所述容器的第一區域；(b)第二單元，所述第二單元包括用於操縱所述容器的第二區域，所述第二單元與所述第一單元隔離，所述第一單元保持於第一壓力P1，所述第二單元保持於第二壓力P2，所述第一壓力P1小於所述第二壓力P2 ;以及(c)第三單元，所述第三單元與所述第一單元和所述第二單元隔離，所述第二單元和第三單元構造為允許容器從所述第二單元傳送至所述第三單元。在一個實施例中，所述第一單元保持於第一負壓P1，所述第二單元保持於第二負壓P2，所述第三單元保持在第三負壓P3，所述第一負壓P1大於所述第二負壓P2和所述第三負壓P3，所述第二負壓P2大於所述第三負壓P3。在另一實施例中，所述第三單元包括熱等靜壓臺。
[0007]在用於處理、存儲和/或處置危險廢棄材料的模塊化系統的另一示範實施方式中，所述模塊化系統包括:(a)第一單元，所述第一單元包括用於操縱所述容器的第一區域；(b)第二單元，所述第二單元包括用於操縱所述容器的第二區域，所述第二單元與所述第一單元隔離，所述第一單元保持於第一壓力P1，所述第二單元保持於第二壓力P2，所述第一壓力P1小於所述第二壓力P2 ; (c)第三單元，所述第三單元與所述第一單元和所述第二單元隔離，所述第二單元和第三單元構造為允許容器從所述第二單元傳送至所述第三單元；以及(d)第四單元，所述第四單元與所述第一單元、所述第二單元和所述第三單元隔離，所述第三單元和第四單元構造為允許容器從所述第三單元傳送至第四單元。在一個實施例中，所述第一單元保持於第一負壓P1，所述第二單元保持於第二負壓P2，所述第三單元保持在第三負壓P3，所述第四單元保持在第四負壓P4，所述第一負壓P1大於所述第二負壓P2、所述第三負壓P3和所述第四負壓P4，所述第二負壓P2大於所述第三負壓P3和所述第四負壓P4，所述第三壓力大於所述第四壓力。在另一實施例中，所述第四單元包括冷卻和包裝臺。
[0008]在根據本發明的用於處理、存儲和/或處置危險廢棄材料的模塊化系統的另一示範實施方式中，所述模塊化系統進一步包括:聯鎖件，所述聯鎖件聯接所述第一單元至第二單元，並且構造為在維持所述第一單元和所述第二單元之間的至少一個密封的同時允許容器從所述第一單元傳送至第二單元。在一個實施例中，所述聯鎖件包括淨化裝備。在又一示範的模塊化系統中，所述模塊化系統進一步包括再循環線，構造為添加二次危險廢棄物至所述容器。在另一實施例中，所述二次危險廢棄物包括從先前容器中抽出的汞。在又一實施例中，所述二次危險廢棄物包括在先前容器的抽空過程中使用的抽空過濾器。
[0009]在實施例中，根據本發明的用於處理、存儲和/或處置危險廢棄材料的模塊化系統，多個單元可以具有任何合適的空間布置，包括單元的橫向布置，單元的垂直布置或者橫向布置單元和垂直布置單元的組合。在一個實施例中，模塊化系統包括多個單元，它們在空間上布置成單行連續單元，其中，每個單元隔離於相鄰單元。在另一實施例中，多個單元可以在空間上布置成單行連續單元，其中，每個單元可以通過至少一個公用側壁隔離於相鄰單元。在另一實施例中，多個單元可以沿垂直方向在空間上布置成單列連續單元，其中，每個單元通過至少一個公用壁隔離於相鄰單元。在又一實施例中，多個單元可以在空間上布置成多行連續單元。
[0010]在一個實施例中，根據本發明的用於處理、存儲和/或處置危險廢棄材料的模塊化系統包括第一單元、第二單元和第三單元，第一單元相鄰於第二單元並且與之連續，第三單元相鄰於第二單元並且與之連續，其中，第一單元、第二單元和第三單元在空間上布置成單排單元。
[0011]根據本發明的模塊化系統可以被用來處理液體或者固體危險廢棄材料。危險廢棄材料可以是放射性廢棄材料。放射性液體廢棄可以包括因溶劑萃取系統第一循環的運行產生的含水廢棄物，和/或因用於重處理輻照核反應堆燃料的設施的後續提取循環產生的濃縮廢棄物。這些廢棄材料可以包含幾乎所有非揮發性裂變產物，和/或源自用過燃料的鈾和鈽的可檢測濃縮物，和/或核反應器中通常產生的由鈾和鈽的嬗變形成的所有錒類。在一個實施例中，危險廢棄材料包括鍛燒材料。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]結合實例實施例的附圖，可以更好地理解用於存儲危險廢棄材料的系統、方法和容器的實施例的前述概要和以下詳細說明。但是，應該理解的是，本發明並不限於示出的精確布置以及圖示的機構。
[0013]在附圖中:
[0014]圖1A是HIP處理之前示出的公知容器的立體圖；
[0015]圖1B是HIP處理之後示出的圖1A的所述容器的立體圖；
[0016]圖2是根據本發明示範實施例的用於存儲危險廢棄物的處理的示意流程圖；
[0017]圖3是根據本發明示範實施例的模塊化系統的局部側剖圖；
[0018]圖4是圖3的模塊化系統的頂部平視圖，其中頂部被局部移除；
[0019]圖5A是根據本發明示範實施例的具有填充和抽空埠的容器的立體圖；
[0020]圖5B是根據本發明示範實施例的具有單個埠的容器的立體圖；
[0021]圖6A是圖5A所示的容器的頂部部分的側剖圖；
[0022]圖6B是圖5B所示的容器的頂部部分的側剖圖；
[0023]圖7是圖3和圖4所示的移除了前壁的示範模塊化系統的第一單元的前視立體圖；
[0024]圖8是用在圖7的第一單元內的填充系統的局部截面圖，與圖5B的單個埠容器一起示出；
[0025]圖9是用在圖7的第一單元內的填充系統的局部截面圖，與圖5A的示出了雙埠容器一起示出；
[0026]圖10是根據本發明示範實施例的填充噴嘴的局部截面圖；
[0027]圖11是根據本發明示範實施例的填充-稱重系統的示意圖；
[0028]圖12是圖3的第一和第二單元的局部側視立體示意圖；
[0029]圖13是聯接至圖5B中示出的容器的真空噴嘴的局部側剖圖；
[0030]圖14是用於圖5B中示出的容器的軌道焊接機的立體圖；
[0031]圖15是圖3和圖4的示範模塊化系統的第二單元的頂部立體圖，頂部和側壁被局部移除；
[0032]圖16是圖3和圖4的示範模塊化系統的第三單元的頂部立體圖，頂部和側壁被局部移除；以及
[0033]圖17是圖3和圖4的示範模塊化系統的第四單元的側面立體圖，頂部和側壁被局部移除。
【具體實施方式】
[0034]現在將詳細參考本公開的各種實施例，其示例在附圖2-17中顯示。只要有可能，附圖中使用相同參考標記指代相同或者類似部件。[0035]核廢棄物(諸如放射性鍛燒材料)能夠被固定在容器中，該容器允許以公知的熱等靜壓(HIP)處理安全傳輸廢棄物。總之，該處理包括將廢棄材料與特定礦物質結合成微粒或者粉末形式，並且使混合物經受高溫和高壓以引起材料的壓實(compaction)。
[0036]在一些情況下，HIP處理生產玻璃-陶瓷廢棄物形式，玻璃-陶瓷廢棄物包含一起組成晶體結構的若干自然礦物質，幾乎所有的元素存在於HLW煅燒材料中。玻璃-陶瓷的主要礦物質能夠包括例如錳鋇礦(BaAl2Ti6016)、鈦鋯釷礦(CaZrTi207)以及鈣鈦礦(CaTi03)。鈦鋯釷礦和鈣鈦礦是用於長壽命錒類(諸如鈽)的主巖，儘管鈣鈦礦主要固定鍶和鋇。錳鋇礦主要固定銫以及鉀、銣和鋇。
[0037]用HIP處理來處理放射性鍛燒材料包括:例如用煅燒材料和礦物質填充容器。將填充後的容器抽空並且密封，然後置於被壓力器皿包圍的HIP熔爐(諸如絕緣電阻式加熱熔爐)。然後所述容器被關閉、被加熱並且被加壓。例如，經由氬氣，容器被均衡地施加壓力，在壓力下，容器還是有效的熱導體。熱和壓力的結合效應將廢棄物鞏固且固定成容器內密封的密集的整體式玻璃-陶瓷。
[0038]圖1A和圖1B分別示出了 HIP處理前和處理後的示例容器，一般指定為100。容器100具有主體110，主體110限定了用於容納廢棄材料的內部容積容積。主體110包括:段112，均具有第一直徑；以及段114，具有可小於第一直徑的第二直徑。容器100進一步具有:蓋子120，定位在主體110的頂端；以及從蓋子120延伸的管140，其連通主體110的內部容積容積。主體110的內部容積容積經由管140被廢棄材料填充。
[0039]隨著熱等靜壓處理，如圖1B所示，主體110的容積容積基本降低，然後容器100被密封。典型地，管140被捲曲、切割並且通過線性縫焊被焊接。這種處理的一個缺陷是管140的切割會產生二次廢棄物，因為管140的移除部分會容納一定量的必須以適當方式處置的殘留廢棄材料。而且，用來切割管140的工具會暴露至殘留廢棄材料，和/或因磨損而需要定期維護或者更換。而且，該系統要求在熱單元(放射性環境)中存在複雜機械或者液壓系統靠近要被密封的罐，這會降低液壓缸上密封件的使用壽命，而且該裝備龐大會佔用熱單元內的額外空間。因此期望具有一種用於存儲危險廢氣材料的系統、方法、填充裝備和容器，能夠避免這些缺陷中的一個或多個。
[0040]根據本發明，圖2示意地代表示範處理流程200，用於處置核廢棄物(諸如鍛燒材料)。處理200可以使用模塊化系統400執行，後續圖示出了其示範實施例，其中，危險廢棄物在一系列分離的單元中被處理或者移動。模塊化系統400可以稱為「熱單元」。在一些實施例中，每個單元均與外側環境和其他單元絕緣，使得危險廢棄物的任何溢出都可以容納在洩漏發生的單元內。
[0041]根據本發明的模塊化系統400可以被用來處理液體或者固體危險廢棄材料。危險廢棄材料可以是放射性廢棄材料。放射性液體廢棄可以包括因溶劑萃取系統第一循環的運行產生的含水廢棄物，和/或因用於重處理輻照核反應堆燃料的設施的後續提取循環產生的濃縮廢棄物。這些廢棄材料可以包含幾乎所有非揮發性裂變產物，和/或源自已用燃料的鈾和鈽的可檢測濃縮物，和/或核反應器中通常產生的由鈾和鈽的嬗變形成的所有錒類。在一個實施例中，危險廢棄材料包括鍛燒材料。
[0042]模塊化系統400可以分成兩個或多個單元。在一個實施例中，模塊化系統400包括至少四個分開的單元。在一個實施例中，模塊化系統400包括四個分開的單元。在這種實施例中，一系列單元包括:第一單元217，其可以是填充單元；第二單元218，其可以是退火和真空密封單元；第三單元232，其可以是處理單元；以及第四單元230，其可以是冷卻和包裝單元，這些單元中的每個都將在下文詳細描述。
[0043]在一個實施例中，第一單元217包括構造為將危險廢棄材料與一個或多個添加劑混合的進料攪拌機212。在一個實施例中，容器進料料鬥214聯接至進料攪拌機212。在一個實施例中，容器進料料鬥214聯接填充系統以將危險廢棄材料和添加劑的混合物傳送至容器216。在一些實施例中，將鍛燒材料從緩衝罐205傳送至構造為供給進料攪拌機212的鍛燒材料接收料鬥207。在一些實施例中，將添加劑從料鬥210供給至進料攪拌機212。在一些實施例中，將添加劑從罐201傳送至料鬥210。
[0044]在填充之後，從第一單元217移除容器216，並且傳送至第二單元218，在第二單元218進行退火和真空密封步驟。在一些實施例中，退火處理包括在熔爐290中加熱容器216以移除多餘的水，例如，在大約400°C至大約500°C溫度下進行。在一些實施例中，在退火處理期間，廢氣從容器216移除並且通過線路206，線路206可以包括一個或多個過濾器204或者捕捉器219以移除微粒或者其他材料。在進一步的實施例中，在退火處理期間在容器216中建立真空並且容器216被密封以維持真空。
[0045]在退火和密封步驟之後，根據一些實施例，將容器216傳送至第三單元232，在第三單元232中，容器216經受熱等靜壓或者HIP，例如，在升高的溫度1000°C _1250°C以及從壓縮機234以及氬氣源236供給的升高的氬壓力下進行。在一些實施例中，熱等靜壓引起對容器216和容納在其中的廢棄材料的壓實。在熱等靜壓之後，根據一些實施例，將容器216傳送至第四單元230用於冷卻和/或包裝後續負載203以傳輸和存儲。
[0046]取決於多個單元的空間布置，模塊化系統400可以用多種方式構造。在實施例中，多個單元可以具有任何合適的空間布置，包括單元的橫向布置、單元的垂直布置或者橫向布置單元和垂直布置單元的組合。在一個實施例中，模塊化系統400包括多個單元，它們在空間上布置成單行連續單元，其中，每個單元隔離於相鄰單元。在另一實施例中，多個單元可以在空間上布置成單行連續單元，其中，每個單元可以通過至少一個公用側壁隔離於相鄰單元。在另一實施例中，多個單元可以沿垂直方向在空間上布置成單列連續單元，其中，每個單元通過至少一個公用壁隔離於相鄰單元。在又一實施例中，多個單元可以在空間上布置成多行連續單元。
[0047]在一個實施例中，模塊化系統400包括第一單元217、第二單元218和第三單元232，第一單元217相鄰於第二單元218並且與之連續，第三單元232相鄰於第二單元218並且與之連續，其中，第一單元217、第二單元218和第三單元232在空間上布置成單排單元。
[0048]模塊化系統400可以包含一個或多條組件線，該一個或多條組件線順序移動容器216通過模塊化系統400。如圖2至圖4所示，用於危險廢棄材料的處理和/或存儲和/或處置的示範模塊化系統400包括用於操縱容器216的多個單元構成的平行組件線。
[0049]在一些實施例中，如上所述，用於操縱容器216的多個單元包括至少第一單元217、第二單元218、第三單元232和第四單元230。在其他實施例中，可以設置任意數量的單元。在一些實施例中，單元可以相對於相鄰單元保持不同壓力以控制單元之間散布的汙染。例如，每個後續單元可以具有高於先前單元的壓力，以使得單元之間的任何空氣流朝向處理的開始流動。在一些實施例中，第一單元217保持在第一壓力P1而第二單元218保持在第二壓力P2。在一個實施例中，第一壓力P1小於第二壓力P2。在這種實施例中，至少在容器216正在第一單元217中被操縱期間，第一單元217不與第二單元218交換空氣。在另一這種實施例中，空氣聯鎖件241 (見圖12)，下文將進一步詳細描述，聯接第一單元217至第二單元218，並且構造為允許容器216從第一單元217傳送至第二單元218，同時在第一單元217和第二單元218之間至少維持一個密封。在另一實施例中，第一單元217保持在第一壓力P1，第二單元保持在第二壓力P2而第三單元232保持在第三壓力P3，其中第三壓力P3大於第二壓力P2，而第二壓力P2大於第一壓力P1。在這種實施例中，第三單元232隔離於第一單元217和第二單元218，其中，第二單元218和第三單元232構造為允許容器216從第二單元218傳送至第三單元232。在又一實施例中，第一單元217保持在第一壓力P1，第二單元218保持在第二壓力P2，第三單元232保持在第三壓力P3而第四單元230保持在第四壓力P4，其中，第四壓力P4大於第三壓力P3，第三壓力P3大於第二壓力P2，而第二壓力P2大於第一壓力P1。在這種實施例中，第四單元230隔離於第一單元217、第二單元218和第三單元232，其中，第三單元232和第四單元230構造為允許容器216從第三單元232傳送至第四單元230。在一個實施例中，每個壓力P1、P2、P3和/或P4相對於正常大氣壓力均為負。在一些實施例中，第一單元217和第二單元218之間的壓力差為大約lOKPa至大約20KPa。在一些實施例中，第二單元218和第三單元232之間的壓力差為大約lOKPa至大約20KPa。在一些實施例中，第三單元232和第四單元230之間的壓力差為大約lOKPa至大約20KPa。
[0050]1.第一單元
[0051]圖3、4和7示出了第一單元217的示範實施例。在一個實施例中，第一單元217是填充單元，其允許用危險廢棄物填充容器216，對容器216外部汙染最小。在一個實施例中，空容器216被首先引入模塊化系統400。在一個實施例中，空容器216被放置在第一單元217，而將任何危險廢棄材料傳送到第一單元217中之前第一單元217被密封。在一個實施例中，一旦第一單元217被密封並且包含一個或多個空容器216，就將第一單元217處於壓力P1。
[0052]容器以及填充容器的方法
[0053]根據本公開的實施例，可以使用各種設計的容器。圖2、3、4、7、13、15、16和17示出了示意容器216，其可以是HIP罐。容器216可以具有本領域公知的用於HIP處理的任何合適的構造。在一些實施例中，容器216設置有單個埠。在其他實施例中，容器216設置有多個埠。圖5A、5B、6A和6B示出了根據本發明實施例中可以使用的容器216的一些特定構造，示出了根據本公開的構造為密封地容納危險廢棄材料的示範容器。
[0054]圖5A和6A示出了容器的一個實施例，一般指定為500，根據本發明示範實施例其用於核廢棄材料或者其他期望成分的容納和存儲。容器500在一些實施例中特定用於廢棄材料的HIP處理。應當理解的是，容器500能夠用於容納和存儲其他材料，包括非核及其他廢棄材料。
[0055]根據一些實施例，容器500大致包括主體510、蓋子520、填充埠 540以及抽空埠 560。在一些實施例中，容器500還包括構造為接合填充埠 540的填充塞子550。在進一步的實施例中，容器500還包括構造為接合抽空埠 560的抽空塞子570。仍然在進一步實施例中，容器500包括抬升構件530。[0056]根據本發明的特定實施例，主體510具有中央縱向軸線511，並且限定用於容納核廢棄材料或者其他材料的內部容積516。在一些實施例中，真空能夠施加至內部容積516。在一些實施例中，主體510具有柱形或者大致柱形構造，具有關閉的底端515。在一些實施例中，主體510關於中央縱向軸線511大致徑向對稱。在一些實施例中，主體510可以構造為具有美國專利5，248，453中描述的任何形狀，其整體通過參考併入此處。在一些實施例中，主體510構造為類似於圖1所示容器100的主體110。參考圖5A，在一些實施例中，主體510具有沿著中央縱向軸線511交替的具有第一直徑的一個或多個段512以及具有更小的第二直徑的一個或多個段514。主體510可以具有任何合適的尺寸。在一些實施例中，主體510具有的直徑範圍是大約60_至大約600_。在一些實施例中，主體510具有的高度範圍是大約120mm至大約1200mm。在一些實施例中，主體510具有的壁厚度範圍是大約1mm至大約5mm η
[0057]主體510可以由本領域公知的任何合適材料使用核廢棄材料的熱等靜壓方法製成。在一些實施例中，主體510由能夠維持主體500內的真空的材料製成。在一些實施例中，主體510由耐腐蝕材料製成。在一些實施例中，主體510由金屬或者金屬合金製成，例如，不鏽鋼、銅、鋁、鎳、鈦及其合金。
[0058]在一些實施例中，容器500包括與底端515相對的蓋子520。在一些實施例中，蓋子520與主體510 —體地形成。在其他實施例中，蓋子520與主體510分別形成並且固定於其上，例如，經由焊接、錫焊、釺焊、熔合或者其他本領域公知技術，以沿著蓋子520周邊形成氣密密封。在一些實施例中，蓋子520永久地固定於主體510。參考圖6Α，蓋子520包括面向內部容積516的內表面524以及與內表面524相對的外表面526。在一些實施例中，中央縱向軸線511大致垂直於內表面524和外表面526。在一些實施例中，中央縱向軸線511延伸通過內表面524和外表面526的中心點。在一些實施例中，容器500進一步包括圍繞外表面526的凸緣522。
[0059]在一些實施例中，容器500進一步包括填充埠 540，填充埠 540具有限定了與內部容積516流通的通道的外表面547和內表面548，並且構造為與填充噴嘴聯接。在一些實施例中，容器500內容納的核廢棄材料通過填充埠 540經由填充噴嘴被傳送至內部容積516。在一些實施例中，填充埠 540構造為在其中至少局部接收填充噴嘴。在一些實施例中，填充埠 540的內表面548構造為與填充噴嘴形成緊密的密封，以便防止在容器500的填充期間核廢棄材料在填充埠 540的內表面548和填充噴嘴之間離開內部容積516。
[0060]如圖5Α和6Α的示範實施例所示，填充埠 540可以從蓋子520延伸出。在一些實施例中，填充埠 540可以與蓋子520 —體地形成。在其他實施例中，填充埠 540與蓋子520分別形成並且固定於其上，例如，通過焊接。在一些實施例中，填充埠 540由金屬或者金屬合金製成，並且可以與主體510和/或蓋子520由相同材料製成。
[0061]尤其參考圖6Α，填充埠 540具有大致管狀構造，其內表面548從第一端部542朝向第二端部543延伸。根據一些實施例，填充埠 540從蓋子520沿著大致平行於中央縱向軸線511的軸線541延伸。在一些實施例中，內表面548繞著軸線541徑向布置。在一些實施例中，填充埠 540的第一端部542限定蓋子520中的開口並且具有內徑Dfl。在一些實施例中，填充埠 540的第二端部543具有可以不同於內徑Dfl的內徑Df2。在一些實施例中，Df2大於Dfl。在一個實施例中，例如，Dfl為大約33mm,而Df2為大約38mm。在一些實施例中，階梯部分549設置在填充埠 540的外部。在一些實施例中，階梯部分能夠用來定位軌道焊接機(例如，下文描述的軌道焊接機242)。
[0062]在一些實施例中，容器500進一步包括構造為聯接填充埠 540的填充塞子550。在一些實施例中，填充塞子550構造為並且定尺寸為至少局部接收在填充埠 540中，大致如圖6A所示。在一些實施例中，填充塞子550當聯接填充埠 540時繞著軸線541徑向布置。在一些實施例中，填充塞子550構造為關閉並且密封填充埠 540以防止材料經由填充埠 540從內部容積516離開。
[0063]在一些實施例中，填充塞子550構造為當聯接至填充埠 540時毗連內表面548。在一些實施例中，填充塞子550包括直徑大致等於填充埠 540的內徑的部分。在一些實施例中，填充塞子550包括直徑大致等於Dfl的第一部分552。在一些實施例中，填充塞子550可替換地或者額外地包括直徑大致等於Df2的的第二部分553。在一些實施例中，第二部分553構造為當填充塞子550聯接填充埠 540時毗連表面544。在一些實施例中，當填充塞子550聯接填充埠 540時填充塞子550進一步毗連端面545。
[0064]在一些實施例中，當聯接填充埠 540時填充塞子550創建接縫546。在一些實施例中，接縫546形成在填充塞子550和填充埠 540的第二端部543的端面545之間的分界面處。在一些實施例中，接縫546位於填充塞子550的外表面551和填充埠 540的外表面547之間。在一些實施例中，填充塞子550的外表面551與填充埠 540的外表面547基本齊平，接近接縫546。根據一些實施例，接縫546繞著填充塞子550的一部分周向延伸。
[0065]根據一些實施例，填充埠 540和填充塞子550可以通過本領域公知的任何合適方法固定在一起。在一些實施例中，填充塞子550螺紋地聯接填充埠 540。根據這些實施例中的一些，內表面548的至少一部分設置有內螺紋，所述內螺紋構造為接合設置在填充塞子550的至少一部分上的外螺紋，使得例如填充塞子550可以擰入填充埠 540。在一些實施例中，部分552和553中的一個或多個可以設置有外螺紋，所述外螺紋接合設置在填充埠 540的內表面548上的內螺紋。在其他實施例中，填充埠 540和填充塞子可以經由幹涉或者摩擦配合聯接。在一些實施例中，容器500包括定位在填充埠 540內的墊圈(未示出)以幫助用填充塞子550密封填充埠 540。在一些實施例中，墊圈定位在填充塞子550和表面544之間。
[0066]在一些實施例中，在用核廢棄材料或者其他期望成分填充容器500之後，填充埠 540和填充塞子550可以永久地固定在一起。在一些實施例中，填充埠 540和填充塞子550可以機械地固定在一起。在一些實施例中，填充埠 540可以與填充塞子550熔合在一起。在一些實施例中，填充埠 540和填充塞子550可以焊接或者釺焊在一起。在一些實施例中，填充埠 540和填充塞子550可以沿著接縫546焊接在一起，例如，通過軌道焊接。在其他實施例中，粘著劑或者膠合劑可以引入接縫546以將填充埠 540和填充塞子550密封在一起。
[0067]在一些實施例中，容器500包括抽空埠 560，抽空埠 560具有限定了與內部容積516流通的通道的外表面567以及內表面568。在一些實施例中，抽空埠 560構造為允許空氣或者其他氣體從內部容積516排出。在一些實施例中，抽空埠 560構造為聯接抽空噴嘴，如下文進一步描述的，用於從內部容積51抽空空氣或者其他氣體6。在一些實施例中，抽空噴嘴連接通風或者真空系統，通風或者真空系統能夠從內部容積516通過抽空埠 560抽吸空氣或者其他氣體。
[0068]抽空埠 560可以從蓋子520延伸出，如圖5A和6A的示範實施例所示。在一些實施例中，抽空埠 560可以與蓋子520 —體地形成。在其他實施例中，抽空埠 560與蓋子520分別形成並且固定於其上，例如，通過焊接、錫焊、釺焊等。在一些實施例中，抽空埠 560由金屬或者金屬合金製成,並且可以與主體510和/或蓋子520由相同材料製成。
[0069]尤其參考圖6A，抽空埠 560具有大致管狀構造，其內表面568從第一端部562朝向第二端部563延伸。根據一些實施例，抽空埠 560從蓋子520沿著大致平行於中央縱向軸線511的軸線561延伸。在一些實施例中，軸線561與中央縱向軸線511和填充埠540的軸線541共面。在一些實施例中，內表面568繞著軸線561徑向布置。在一些實施例中，抽空埠 560的第一端部562限定蓋子520中的開口並且具有內徑Del。在一些實施例中，抽空埠 560的第二端部563具有可以不同於內徑Del的內徑隊2。在一些實施例中，D&大於Du。在一些實施例中，抽空埠 560可以進一步包括定位在第一端部562和第二端部563之間的一個或多個中間段，它們限定了不同於Del和De2的內徑。在圖6A所示的示範實施例中，抽空埠 562包括中間段564和565，它們分別具有內徑De3和De4，並且構造為使得Del〈De3〈De4〈De2。在一些實施例中，抽空埠 560具有與填充埠 540相同的外徑。在一些實施例中，階梯部分569設置在抽空埠 560的外部。在一些實施例中，階梯部分569能夠用來定位軌道焊接機(例如下文描述的軌道焊接機242)。在一些實施例中，階梯部分569能夠用來定位抽空噴嘴。
[0070]根據本發明的一些實施例，抽空埠 560設置有過濾器590。在一些實施例中，過濾器590定尺寸為橫跨由抽空埠 560限定的通道。在一些實施例中，過濾器590定位在抽空埠 560內、抽空埠 560處或者接近第一端部562，並且具有大致等於Del的直徑。在一些實施例中，過濾器590密封地接合至抽空埠 560的內表面568。在一些實施例中，過濾器590固定至抽空埠 560的內表面568，例如，經由焊接、錫焊、釺焊等。在一個實施例中，過濾器590是高效微粒空氣(HEPA)過濾器。在一些實施例中，過濾器590是單層材料。在一些實施例中，過濾器590是多層材料。在一些實施例中，過濾器590由燒結材料製成。在一些實施例中，過濾器590由金屬或者金屬合金製成,例如，不鏽鋼、銅、招、鐵、鈦、鉭、鎳及其合金。在一些實施例中，過濾器590由陶瓷製成，例如，鋁氧化物(A1203)和鋯氧化物(Zr02)。在一些實施例中，過濾器590包括碳或者碳化合物，例如，石墨。在一些實施例中，選擇過濾器590的材料，使得經過加熱，過濾器硬化成固體和非多孔材料。在一些實施例中，選擇過濾器590的材料，其中，在第一溫度，過濾器590對於空氣和/或氣體來說是多孔的但可以防止顆粒通過，而在第二溫度，過濾器590硬化成非多孔材料，其中，第二溫度大於第一溫度。
[0071]在一些實施例中，過濾器590構造為防止預定尺寸的顆粒通過抽空埠 560，同時允許空氣或者其他氣體通過。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於100微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於75微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於50微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於25微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於20微米的顆粒通過抽空埠560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於15微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於12微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於10微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於8微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於5微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於1微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於0.5微米的顆粒通過抽空埠 560。在一些實施例中，過濾器590構造為防止尺寸大於0.3微米的顆粒通過抽空埠 560。
[0072]在一些實施例中，容器500進一步包括構造為聯接抽空埠 560的抽空塞子570。在一些實施例中，抽空塞子570構造為並且定尺寸為至少局部接收在抽空埠 560內，如圖6A大致所示。在一些實施例中，當聯接填充埠 560時抽空塞子570繞著軸線561徑向布置。在一些實施例中，抽空塞子570構造為在填充構造時允許空氣和/或其他氣體通過抽空埠 560，而在關閉構造時關閉填充抽空埠 560以防止空氣和/或其他氣體通過抽空端Π 560。
[0073]在一些實施例中，抽空塞子570包括直徑大致等於或者稍微小於抽空埠 560內徑的部分。在一些實施例中，抽空塞子570包括第一部分572，其直徑大致等於或者稍微小於Del。在一些實施例中，抽空塞子570可替換地或者額外地包括第二部分573，其直徑大致等於Ε)?。在一些實施例中，抽空塞子570可替換地或者額外地包括中間部分574和575，它們相應的直徑大致等於或者稍微小於隊3和隊4。
[0074]在一些實施例中，當聯接抽空埠 550時抽空塞子570創建接縫566。在一些實施例中，接縫566形成在抽空埠 560的第二端部563和抽空塞子570之間的分界面處。在一些實施例中，接縫566位於抽空塞子570的外表面571和抽空埠 560的外表面567之間。在一些實施例中，抽空塞子570的外表面571基本齊平於抽空埠 560的外表面567，接近接縫566。根據一些實施例，接縫566繞著抽空塞子570的一部分周向延伸。
[0075]根據本發明的一些實施例，抽空塞子570構造為在填充構造時至少局部接收在抽空埠 560內，使得允許空氣和/或其他氣體通過過濾器590以及在抽空埠 560的內表面568和抽空塞子570之間通過抽空埠 560離開容器500的內部容積516。在一些實施例中，在填充構造時抽空塞子570和抽空埠 560聯接，使得在抽空塞子570和抽空埠 560之間維持允許空氣和/或其他氣體通過的足夠尺寸的間隙582，以提供用於空氣和/或其他氣體從內部容積516抽空的通道。在一些實施例中，間隙582繞著抽空塞子570的至少一部分周向延伸。在一些實施例中，在填充構造時允許空氣和/或其他氣體通過間隙582並且通過接縫566。在一些實施例中，抽空塞子570和抽空埠 560在填充構造時聯接，使得在抽空塞子570和過濾器590之間維持空間581。空間581如果存在的話應當沿著軸向方向(例如，沿著軸線561)有足夠距離以允許空氣和/或其他氣體通過過濾器590。
[0076]在一些實施例中，容器500進一步構造為從填充構造過渡至關閉構造，在關閉構造時，抽空塞子570聯接抽空埠 560，使得不允許空氣和/或其他氣體通過抽空埠 560。在一些實施例中，在關閉構造時，抽空埠 560被抽空塞子570密封氣封。在一些實施例中，關閉構造允許在內部容積516中維持真空。在一些實施例中，在關閉構造時，抽空塞子570至少局部接收在抽空埠 560內以關閉並且密封由抽空埠 560限定的通道從而防止材料通過。
[0077]在一些實施例中，墊圈580設置在抽空埠 560和抽空塞子570之間。在一些實施例中，墊圈580幫助在關閉構造時抽空埠 560和抽空塞子570的密封。墊圈580在一些實施例中環繞抽空塞子570的至少一部分。在圖6A的實施例中，墊圈580示出為圍繞抽空塞子570的部分575，定位在抽空塞子570的第二部分573和抽空埠 560的中間段565之間，並且構造為毗連抽空塞子570的第二部分573和抽空埠 560的中間段565。在一些實施例中，墊圈580能夠由金屬或者金屬合金製成，例如不鏽鋼、銅、鋁、鐵、鈦、鉭、鎳及其合金。在一些實施例中，墊圈580由陶瓷製成，例如，鋁氧化物(A1203)和鋯氧化物(Zr02)。在一些實施例中，墊圈580包括碳或者碳化合物，例如，石墨。
[0078]在一些實施例中，抽空塞子570螺紋地聯接抽空埠 560。根據這些實施例中的一些，內表面568的至少一部分設置有內螺紋，所述內螺紋構造為接合設置在抽空塞子570的至少一部分上的外螺紋，使得例如抽空塞子570可以擰入抽空埠 560。在一些實施例中，部分572、573、574和575中的一個或多個可以設置有外螺紋，所述外螺紋接合設置在抽空埠 560的內表面568上的內螺紋。在一些實施例中，填充構造包括將抽空塞子570的外螺紋和抽空埠 560的內螺紋局部接合(例如，將抽空塞子570局部擰入抽空埠 560)，關閉構造包括將抽空塞子570的外螺紋與抽空埠 560的內螺紋完全接合(例如，將抽空塞子570完全擰入抽空埠 560)。
[0079]在一些實施例中，抽空埠 560和抽空塞子570可以永久地固定在一起。在一些實施例中，抽空埠 560和抽空塞子570可以機械地固定在一起。在一些實施例中，抽空埠 560可以與抽空塞子570熔合在一起。在一些實施例中，抽空埠 560和抽空塞子570可以焊接或者釺焊在一起。在一些實施例中，抽空埠 560和抽空塞子570可以沿著接縫566焊接在一起，例如，通過軌道焊接。在這種實施例中，焊接發生在抽空埠 560和抽空塞子570之間，遠離墊圈580以至於不會破壞維持容器500中的大氣的氣密密封。在其他實施例中，粘著劑或者膠合劑可以引入接縫566以將抽空埠 560和抽空塞子550密封在一起。
[0080]參考圖5A和6A，在一些實施例中，容器500包括抬升構件530，抬升構件530構造為接合用於抬升和/或傳輸容器500的支架。根據一些實施例，抬升構件530固定地附接至蓋子520並且從蓋子520的外表面526延伸。在一些實施例中，抬升構件530居中地定位在蓋子520的外表面526上。在一些實施例中，抬升構件530與蓋子520 —體地形成。在其他實施例中，抬升構件與蓋子520分別形成並且固定於其上，例如，通過焊接、錫焊、釺焊等。在一些實施例中，抬升構件530由金屬或者金屬合金製成，並且可以與主體510和/或蓋子520由相同材料製成。
[0081]在示出的示範實施例中，抬升構件530包括大致柱形突起532,突起532從蓋子520大致與中央縱向軸線511共軸延伸。在一些實施例中，抬升構件530關於中央縱向軸線511徑向對稱。在一些實施例中，抬升構件530定位在蓋子520上處於填充埠 540和抽空埠 560之間。在一些實施例中，抬升構件530包括至少局部繞著突起532的圓周延伸的凹槽533。在進一步的實施例中，抬升構件530包括局部限定凹槽533的凸緣534。
[0082]圖5B和6B不出了容器的另一實施例，一般指定為600,根據本發明不範實施例其用於核廢棄材料或者其他期望成分的容納和存儲。在一些實施例中，容器600特定用於廢棄材料的熱等靜壓壓制。在一些實施例中，主體610由能夠維持主體600內真空的材料製成。
[0083]根據一些實施例，容器600大致包括主體610、蓋子620以及填充埠 640。在一些實施例中，容器600還包括構造為接合填充埠 640的填充塞子650。
[0084]根據本發明的特定實施例，主體610具有中央縱向軸線611，並且限定用於容納核廢棄材料或者其他材料的內部容積616。在一些實施例中，真空能夠施加至內部容積616。在一些實施例中，主體610具有柱形或者大致柱形構造，具有封閉的底端615。在一些實施例中，主體610關於中央縱向軸線611大致徑向對稱。在一些實施例中，主體610可以構造為具有美國專利號5，248，453中描述的任何形狀的容器，其整體通過參考併入此處。在一些實施例中，主體610構造為類似於圖1所示的容器100的主體110。參考圖5B，在一些實施例中，主體610具有沿著中央縱向軸線611交替的具有第一直徑的一個或多個段612以及具有更小的第二直徑的一個或多個段614。主體610可以具有與此處描述的主體510相同的構造和尺寸。
[0085]主體610可以由本領域公知的任何合適材料使用核廢棄材料的熱等靜壓方法製成。在一些實施例中，主體610由耐腐蝕材料製成。在一些實施例中，主體610由金屬或者金屬合金製成，例如，不鏽鋼、銅、鋁、鎳、鈦及其合金。
[0086]在一些實施例中，容器600包括與底端615相對的蓋子620。在一些實施例中，蓋子620與主體610 —體地形成。在其他實施例中，蓋子620與主體610分別形成並且固定其上，例如，經由焊接、錫焊、釺焊、熔合或者其他本領域公知技術，以沿著蓋子620周向形成氣密密封。在一些實施例中，蓋子620永久地固定至主體610。參考圖6B，蓋子620包括面向內部容積616的內表面624以及與內表面624相對的外表面626。在一些實施例中，中央縱向軸線611大致垂直於內表面624和外表面626。在一些實施例中，中央縱向軸線611延伸通過內表面624和外表面626的中心點。在一些實施例中，容器600進一步包括圍繞外表面626的凸緣622。
[0087]在一些實施例中，容器600進一步包括填充埠 640，填充埠 540具有外表面、階梯內表面647和下內表面648，限定了與內部容積616流通的通道，並且構造為聯接填充噴嘴。在一些實施例中，容器500內容納的核廢棄材料通過填充埠 640經由填充噴嘴被傳送至內部容積616。在一些實施例中，填充埠 640構造為在其中至少局部接收填充噴嘴。在一些實施例中，填充埠 640的階梯內表面647和/或下內表面648構造為與填充噴嘴形成緊密的密封，以便防止在容器600的填充期間核廢棄材料在階梯內表面647和填充埠 640的下內表面648以及填充噴嘴之間離開內部容積616。
[0088]填充埠 640可以從蓋子620延伸出，如圖5B和6B所示的示範實施例。在一些實施例中，填充埠 640可以與蓋子620 —體地形成。在其他實施例中，填充埠 640與蓋子620分別形成並且固定其上，例如，通過焊接。在一些實施例中，填充埠 640由金屬或者金屬合金製成，並且可以與蓋子620和/或主體610由相同材料製成。
[0089]尤其參考圖6B，填充埠 640具有大致階梯式管狀構造，階梯內表面647和下內表面648從第一端部642朝向第二端部643延伸。根據一些實施例，填充埠 640從蓋子620沿著大致與中央縱向軸線611共軸的軸線641延伸。在一些實施例中，階梯內表面647繞著軸線641徑向布置。在一些實施例中，下內表面648繞著軸線641徑向布置。在一些實施例中，填充埠 640的第一端部642限定蓋子620中的開口並且具有內徑Dgl。在一些實施例中，填充埠 640的第二端部643具有可以不同於直徑Dgl的內徑Dg2。在一些實施例中，Dg2大於Dgl。
[0090]在一些實施例中，填充埠 640設置有至少局部限定凹槽633的凸緣634。在一些實施例中，凸緣634和凹槽633繞著填充埠 640周向延伸。在一些實施例中，凸緣634和凹槽633關於軸線641徑向對稱。在一些實施例中，凸緣634和/或凹槽633構造為接合用於抬升或者傳輸容器600的支架。
[0091]容器600在一些實施例中進一步包括構造為聯接填充埠 640的填充塞子650。在一些實施例中，填充塞子650構造為並且定尺寸為至少局部接收在填充埠 640中，如圖6B大致所示。在一些實施例中，當聯接填充埠 640時填充塞子650繞著軸線641徑向布置。在一些實施例中，填充塞子650構造為關閉並且密封填充埠 640以防止材料經由填充埠 640從內部容積616離開。在一些實施例中，填充塞子650構造為氣密密封填充端Π 640。
[0092]在一些實施例中，填充塞子650構造為當聯接至填充埠 640時毗連階梯內表面647。在一些實施例中，填充塞子650包括直徑大致等於Dg2的第一部分673。在一些實施例中，填充塞子650可替換地或者額外地包括直徑大致等於Dg3的第二部分675。在一些實施例中，填充塞子650可替換地或者額外地包括直徑大致等於Dg4的第三部分674。在一些實施例中，第一部分673構造為當填充塞子650聯接填充埠 640時毗連表面649。
[0093]在一些實施例中，填充塞子650當聯接填充埠 640時創建接縫646。在一些實施例中，接縫646形成在填充塞子650和填充埠 640的第二端部643的端面645之間的分界面處。在一些實施例中，接縫646位於填充塞子650的外表面和填充埠 640的外表面之間。在一些實施例中，填充塞子650的外表面基本齊平於填充埠 640的外表面,接近接縫646。根據一些實施例，接縫646繞著填充塞子650的一部分周向延伸。
[0094]根據一些實施例，填充埠 640和填充塞子650可以通過本領域公知的任何合適方法固定在一起。在一些實施例中，填充塞子650螺紋地聯接填充埠 640。根據一些這些實施例，內表面648的至少一部分設置有內螺紋，所述內螺紋構造為接合設置在填充塞子650的至少一部分上的外螺紋，使得例如填充塞子650可以抒入填充埠 640。在一些實施例中，部分652和653中的一個或多個可以設置有外螺紋，所述外螺紋接合設置在填充埠640的內表面648上的內螺紋。在其他實施例中，填充埠 640和填充塞子可以經由幹涉或者摩擦配合聯接。
[0095]在一些實施例中，墊圈680設置在填充埠 640和填充塞子650之間。在一些實施例中，墊圈680幫助在關閉構造時填充塞子650和填充埠 640的密封。墊圈680在一些實施例中環繞填充塞子650的至少一部分。在圖6B的實施例，墊圈680示出為圍繞填充塞子650的部分675，定位在填充塞子650的部分673和填充埠 640之間並且構造為毗連填充塞子650的部分673和填充埠 640。在一些實施例中，墊圈680能夠由金屬或者金屬合金製成，例如不鏽鋼、銅、鋁、鐵、鈦、鉭、鎳及其合金。在一些實施例中，墊圈680由陶瓷製成，例如，鋁氧化物(A1203)和鋯氧化物(Zr02)。在一些實施例中，墊圈680包括碳或者碳化合物，例如，石墨。
[0096]在一些實施例中，在用核廢棄材料或者其他期望成分填充容器600之後，填充埠 640和填充塞子650可以永久地固定在一起。在一些實施例中，填充埠 640和填充塞子650可以機械地固定在一起。在一些實施例中，填充埠 640可以與填充塞子650熔合在一起。在一些實施例中，填充埠 640和填充塞子650可以焊接或者釺焊在一起。在一些實施例中，填充埠 640和填充塞子650構造為提供氣密密封。在一些實施例中，填充埠 640和填充塞子650可以沿著接縫646被焊接在一起，例如，通過軌道焊接。在這種實施例中，焊接發生在填充塞子650和填充埠 640之間，遠離墊圈680以至於不會破壞維持容器600中的大氣的氣密密封。在其他實施例中，粘著劑或者膠合劑可以引入接縫646以將填充埠 640和填充塞子650密封在一起。
[0097]根據本發明的一些實施例，填充塞子650設置有過濾器690。在一些實施例中，過濾器690定尺寸為橫跨填充埠 650的圓形端部段670。在一些實施例中，過濾器690密封地接合至填充塞子650的圓形端部段670。在一些實施例中，過濾器690被固定至填充塞子650的圓形端部段670，例如，經由焊接、錫焊、釺焊等。在一些實施例中，過濾器690用機械緊固件695固定至填充塞子650，諸如螺絲、釘子、螺栓、吻合釘等。在一個實施例中，過濾器690是高效微粒空氣(HEPA)過濾器。在一些實施例中，過濾器690是單層材料。在一些實施例中，過濾器690是多層材料。在一些實施例中，過濾器690由燒結材料製成。在一些實施例中，過濾器690由金屬或者金屬合金製成，例如，不鏽鋼、銅、鋁、鐵、鈦、鉭、鎳及其合金。在一些實施例中，過濾器690由陶瓷製成，例如，鋁氧化物(A1203)，鋁矽酸鹽(例如Al2Si05)和鋯氧化物(Zr02)。在一些實施例中，過濾器690包括碳或者碳化合物，例如，石墨。在一些實施例中，選擇過濾器690的材料，使得經過加熱，過濾器硬化成固體和非多孔材料。在一些實施例中，選擇過濾器690的材料，其中，在第一溫度，過濾器690對空氣和/或氣體是多孔的但防止顆粒通過，而在第二溫度，過濾器690硬化成非多孔材料，其中，第二溫度大於第一溫度。
[0098]在一些實施例中，過濾器690構造為防止預定尺寸的顆粒通過抽空埠 640，同時允許空氣或者其他氣體通過。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於100微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於75微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於50微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於25微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於20微米的顆粒通過抽空埠640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於15微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於12微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於10微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於8微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於5微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於1微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於0.5微米的顆粒通過抽空埠 640。在一些實施例中，過濾器690構造為防止尺寸大於0.3微米的顆粒通過抽空埠 640。
[0099]根據本發明的一些實施例，填充塞子650構造為在填充構造時至少局部接收在填充埠 640內，使得允許空氣和/或其他氣體通過過濾器690以及在填充埠 640的階梯內表面647和填充塞子650之間離開容器600的內部容積616。在一些實施例中，在填充構造時填充塞子650和填充埠 640聯接，使得有足夠尺寸的間隙(未示出)來提供用於空氣和/或其他氣體從內部容積616抽空的通道。在一些實施例中，間隙繞著填充塞子650的至少一部分周向延伸。在一些實施例中，在填充構造時允許空氣和/或其他氣體通過間隙並且通過接縫646。
[0100]根據一些實施例，在操作中，通過聯接填充埠 540至填充噴嘴260，用材料填充容器216的內部容積，其中在填充之前將容器216置於負壓下，或者在填充處理期間容器216同時被抽空。在一些實施例中，填充埠 540構造為緊密地配合在填充噴嘴260周圍以防止材料在填充埠 540和填充噴嘴260之間離開容器216。在一些實施例中，容器216的填充繼續，直到期望量的材料已經添加至容器216。在一些實施例中，預定容積的材料被添加至容器216。在一些實施例中，預定重量的材料被添加至容器216。
[0101]根據一些實施例，參考圖6A，經由聯接至填充埠 540的填充噴嘴260，將要存儲的材料(例如，核廢棄物或者鍛燒材料)添加至容器500的內部容積516。在一些實施例中，填充埠 540構造為緊密地配合在填充噴嘴260周圍以防止材料在填充埠 540和填充噴嘴260之間離開容器500。在一些實施例中，隨著容器516被填充，經由設置有過濾器590的抽空埠 560從容器500抽空內部容積516中容納的空氣和/或其他氣體。在一些實施例中，過濾器590防止在空氣和/或其他氣體從內部容積516抽空的同時所有或者至少大部分非氣態材料通過抽空埠 560離開容器500。在一些實施例中，過濾器590構造為在廢棄材料填充和空氣/氣體抽空期間防止至少10微米直徑的顆粒通過抽空埠 560離開內部容積516。在一些實施例中，通過聯接抽空噴嘴300和抽空埠 560利於空氣和/或其他氣體的抽空。抽空噴嘴300可以與抽空線或系統(例如，真空源)聯接。在一些實施例中，抽空線在大約25至大約500微米汞柱的真空水平下操作。
[0102]在用期望量的材料填充容器500之後，填充噴嘴260重放置有填充塞子550以關閉並且密封填充埠 540。在一些實施例中，填充埠 540被填充塞子550氣密地密封。在一些實施例中，填充塞子550被焊接至填充埠 540。在一些實施例中，使用軌道焊接機242將填充塞子550焊接至填充埠 540。
[0103]在一些實施例中，抽空埠 560可以設置有抽空塞子570。如上所述，抽空塞子570可以螺紋地聯接抽空埠 560，以在第一打開構造時允許空氣和/或其他氣體通過過濾器590以及通過抽空塞子570和抽空埠 560之間，而在第二關閉構造時氣密地密封並且關閉抽空埠 560。在一些實施例中，在填充完成之後，通過抽空塞子570關閉抽空埠 560。在一些實施例中，當抽空噴嘴300聯接至抽空埠 560時抽空埠 560被關閉。
[0104]參考圖6B，通過將填充埠 640聯接至抽空線或系統(例如，真空源)，容器600被抽空。然後經由聯接至填充埠 640的填充噴嘴260將材料添加至容器600的內部容積616。在一些實施例中，填充埠 640構造為緊密地配合在填充噴嘴260周圍以防止材料在填充埠 640和填充噴嘴260之間離開容器600。在一些實施例中，在填充之前容器600被抽空成壓力大約為750微米汞柱至大約1000微米汞柱。
[0105]根據一些實施例，在用期望量的材料填充容器600之後，填充噴嘴260重放置有填充塞子650以關閉並且密封填充埠 640。在一些實施例中，在填充之後容器600返回大氣壓力(例如第一單元217的壓力)。
[0106]圖8-11示出了根據本發明的各實施例用於傳送有害危險廢棄材料至容器216的示範填充系統299。填充系統299根據本發明的一些實施例被設計成防止裝備和容器外部的汙染並且消除二次廢棄物。設計特徵包括但不限於:允許容器在真空下填充的容器結構；重量核驗系統和/或容積核驗系統；以及填充噴嘴結構。如圖8-10所示，在一些實施例中，用於傳送有害危險廢棄材料至可密封的容器216的系統299包括填充噴嘴260、至少一個料鬥214、氣壓缸285、密封件284、振蕩器281、提升機構282、減震器283、第一稱重儀277、第二稱重儀278以及處理機280。
[0107]圖8-11的系統可以用於具有單個埠的容器(諸如容器600)，或者具有兩個埠的容器(諸如容器500)，如上所述。圖8圖示了相對於具有單個埠 291的示範容器216的填充噴嘴260。圖9圖示了相對於示範容器216的填充噴嘴260，示範容器216具有兩個埠:填充埠 292以及抽空埠 293。在一些實施例中，填充埠 292和抽空埠 293可以具有如圖5A和6A所示的容器500的填充埠 540和抽空埠 560的構造。在一個實施例中，抽空埠 293包括過濾器350。在一些實施例中，過濾器350防止危險廢棄顆粒脫離容器。示範過濾器材料如上所述。在一些實施例中，過濾器350具有如上所述的過濾器590的構造。在一些實施例中，執行危險廢棄物的傳送以防止容器216超壓。在一些實施例中，在危險廢棄物的傳送開始之前，容器216至少最初處於負壓下。在其他實施例中，在傳送危險廢棄物的同時，容器216處於負壓下。仍然在其他實施例中，容器216在填充處理開始之前最初處於負壓下，在傳送危險廢棄物時間歇地處於負壓下。在另一實施例中，容器216的填充埠 292構造為在從填充埠 292移開閥體261之後被密封關閉。
[0108]在一些實施例中，在大約25°C至大約35°C下填充容器216。在其他實施例中，在高達100°c溫度下填充容器216。
[0109]參考圖2和11，在一個實施例中，添加劑從添加劑進料料鬥210被添加至進料攪拌機212。在一個這種實施例中，使用添加劑進料螺栓(未示出)計算添加劑的量。進料攪拌機212被致動以混合鍛燒材料與添加劑。在一個實施例中，進料攪拌機212是機械槳式攪拌器，具有單元外部的電動機驅動。參考圖8,在一個實施例中，旋轉氣閥或者球閥298位於進料攪拌機212和料鬥214之間，傳送混合後的鍛燒材料至進料料鬥214。在另一實施例中，旋轉氣閥或者球閥298定位在進料料鬥214和容器216之間以控制材料的傳送。
[0110]參考圖7，在一些實施例中，固定容積的混合後的鍛燒材料從進料料鬥214被傳送至位於第一單元217的容器216。在一個實施例中，容器216具有兩個埠:填充埠和抽空埠，如此處所描述的。在另一實施例中，容器216具有如此處所描述的單個埠。填充埠 540、640附接至容器216的頂部，與下文描述的填充噴嘴配合，填充噴嘴被設計成消除任何危險材料在容器216外部的溢出。在一個實施例中，填充噴嘴260和填充埠 540、640構造為防止在填充塞子550和填充埠 540、640的內部之間密封的廢棄材料的汙染。
[0111]在一個實施例中，傳送至容器的危險材料的量是嚴格控制的，以確保容器216基本充滿而不會溢出容器216。在一些實施例中，重量核驗系統連接至料鬥214和容器216，確保適當量的材料被傳送。在一些實施例中，等容積的料鬥和容器以及連接至料鬥214和容器216的重量核驗系統的組合可確保適當量的材料被傳送。在一些實施例中，重量核驗系統包括處理機280和多個重量稱重儀277。在一些實施例中，第一稱重儀277聯接至料鬥214並且構造為確定初始料鬥重量；第二稱重儀278聯接至容器216並且構造為確定容器填充重量；以及處理機280聯接至第一稱重儀277和第二稱重儀278，並且構造為比較初始料鬥重量和容器填充重量。在一些實施例中，初始料鬥重量是包括料鬥214的凸緣294和凸緣295之間的重量。在一些實施例中，初始料鬥重量表示在填充容器216之前料鬥內危險材料的重量。在一些實施例中，容器填充重量表示在填充處理期間和/或在填充處理結束時容器216內危險材料的重量。在一個實施例中，料鬥214包括的容積大致等於容器216的容積。
[0112]在一些實施例中，一個或多個振蕩器281設置至填充系統299的一個或多個部件上，以幫助確保所有材料從料鬥214被傳送至容器216。在一些實施例中，一個或多個振蕩器281構造為施加振動力至系統299的一個或多個部件，以幫助傳送材料至容器216。在一些實施例中，振蕩器281構造為至少在垂直方向上提供力。在一些實施例中，振蕩器281構造為至少在橫向方向上提供力。在一個實施例中，至少一個振蕩器281聯接至料鬥214，例如將材料從料鬥214搖動至容器216。在一個實施例中，至少一個振蕩器281聯接至容器216的底部。在一個這種實施例中，聯接至容器216底部的振蕩器281構造為至少在垂直方向上提供振動至容器216。在一個實施例中，至少一個振蕩器281聯接至容器216的側壁。在一個這種實施例中，聯接至容器216側壁的振蕩器281構造為至少在橫向方向上提供振動至容器216。一個或多個振蕩器281在一些實施例中聯接構造為控制振蕩器281的激活和/或操作(例如，頻率)的處理機。在一些實施例中，處理機280聯接至一個或多個振蕩器281。在一些實施例中，例如，要傳送的材料已經在系統內部抬起的情況下，如果容器216被確定為未填充滿，則激活一個或多個振蕩器281。在一個實施例中，如果容器填充重量小於初始料鬥重量，則激活一個或多個振蕩器281。
[0113]參考圖8和10，在一個實施例中，填充噴嘴260包括閥體261、閥頭265和閥杆267。閥體261包括遠側端部262和外表面263，閥體261包括靠近遠側端部262的閥座264，靠近遠側端部262的外表面263構造為將閥體261密封地並且可移除地聯接至容器216的填充埠 272。在特定實施例中，閥體261包括構造為聯接至料鬥214的第一分支段270。在一個實施例中，第二分支段269包括填充噴嘴260的遠側端部262並且具有近側端部288。在一個實施例中，近側端部288聯接至構造為移動閥杆267的驅動機構289。在一個實施例中，閥頭265包括構造為在關閉構造時與閥座264形成密封的閥面266。在一個實施例中，閥頭265構造為在打開構造時允許閥體261和容器216彼此流體地聯接。在特定實施例中，在打開構造時，閥頭265從閥體261向遠側延伸至容器216。閥杆267從閥頭265與軸線276共軸延伸通過閥體261的至少一部分。在進一步實施例中，閥杆267延伸通過第二分支段269的近側端部288，近側端部288包括聯接至閥杆267的一部分的密封件284。
[0114]在一些實施例中，填充噴嘴260被容器216的填充埠 272密封以防止危險廢棄材料從容器216溢出。在一個實施例中，填充噴嘴260延伸至填充埠 272以防止在移除填充噴嘴260之後廢棄材料幹涉填充塞子(例如填充塞子650)和填充埠 272之間的密封。在一些實施例中，遠側端部262的外表面263包括至少一個密封件273以與填充埠 272形成密封。在另一實施例中，至少一個密封件273包括至少一個0形圈。在一個實施例中，至少一個密封件273包括兩個0形圈密封件。在一些實施例中，外表面263包括第二密封件275以與填充埠 272形成密封。在一些實施例中，填充埠 272具有容器600的填充埠 640的構造，並且密封件273和密封件275中的至少一個接合下內表面648以與之形成密封。在一些實施例中，密封件273和密封件275中的至少一個在第一端部642與如圖6B所示過濾器690接合填充埠 640的位置之間的位置接合下內表面648。在一些實施例中，密封件273和密封件275中的至少一個在第一端部642和墊圈680之間的位置接合階梯內表面647。
[0115]在一個實施例中，填充噴嘴260進一步包括布置在閥頭265中的傳感器274。在一個實施例中，傳感器274構造為確定容器216中危險材料的水平。在一個實施例中，傳感器274從閥體261向遠側延伸。在另一實施例中，傳感器274聯接至延伸通過閥杆267的線268。在一個實施例中，傳感器274聯接至延伸通過閥杆267的線268。合適的傳感器可以包括接觸類型傳感器，該接觸類型傳感器包括位移傳感器或者測力傳感器。在這種實施例中，位移傳感器感應填充粉末高度。在這種實施例中，測力傳感器包括在薄膜上的應變計，其被填充粉末前端偏轉。合適的傳感器還可以包括非接觸類型傳感器，該非接觸類型傳感器包括聲納、超聲波和微波。在一個實施例中，驅動機構操作閥杆267。在一個實施例中，驅動機構289包括氣壓缸285。在一些實施例中，提升機構282構造為朝向填充噴嘴262提升容器216。在一個實施例中，提升機構282包括至少一個減震器283。
[0116]在一個實施例中，用於傳送有害危險廢棄材料至可密封的容器的系統進一步包括構造為流體連通容器216的真空噴嘴271。在一個實施例中，真空噴嘴271延伸通過閥體261的遠側端部288。在另一實施例中，真空噴嘴271包括靠近閥體261的遠側端部262的過濾器279。在特定實施例中，根據本發明的系統進一步包括真空噴嘴271，其密封地並且可移除地聯接排出埠 292，在填充構造時真空噴嘴271密封地流體連通閥體261。
[0117]在一個實施例中，至少在容器216通過填充系統299被填充的同時，第一單兀217不與後續單元交換空氣。參考圖7，在一個實施例中，第一單元217包括聯接至填充系統299的廢氣子系統206，其中廢氣子系統206具有構造為聯接至容器216的真空噴嘴。
[0118]參考圖12，在進一步實施例中，第一單元217用一個或多個可密封的門240聯接至第二後續單元218。在一個實施例中，第二後續單元218是退火和真空密封單元。在一個實施例中，第一單元217經由空氣聯鎖件241聯接至第二單元218。在一個實施例中，空氣聯鎖件241構造為允許容器216從第一單元217傳送至第二單元218。
[0119]I1.第二單元
[0120]第二單元218的示範實施例及其特定部件如圖2、3、4、12、13、14和16所示。在一個實施例中，第二單元218是退火和真空密封單元，其允許加熱並且抽空容器216，在這之後密封容器216。在一個實施例中，第一單元217保持在第一壓力P1，而第二單元218保持在第二壓力P1，第一壓力P1小於第二壓力P2。根據一些實施例，第一單元217和第二單元218經由可密封的門240相互連接。
[0121]在一個實施例中，第二單元218包括烘焙和密封臺243。在特定實施例中，第二單元218進一步包括焊接臺。參考圖2，在一個實施例中，第二單元218包括退火熔爐290，廢氣系統206具有構造為聯接至容器216的真空噴嘴。在一些實施例中，如圖16所示，第二單元218進一步包括構造為施加焊接至容器216的軌道焊接機242。
[0122]在一個實施例中，參考圖3和12，第二單元218包括聯鎖件241，聯鎖件241聯接第一單元217至第二單元218，並且構造為在維持第一單元217和第二單元218之間的至少一個密封的同時允許容器216從第一單元217傳送至第二單元218。在一個實施例中，聯鎖件241包括淨化裝備。在另一實施例中，第一單元217和聯鎖件241可以經由可密封的門240可連通地相互連接，從而允許容器216從第一單元217傳送至聯鎖件241。在進一步實施例中，第一單元217和第二單元218包括輥式傳送機246，輥式傳送機246構造為允許容器216加載在其上並且在每個單元內和/或單元之間傳輸容器。
[0123]再次參考圖2，在一些實施例中，第二單元218包括構造為以退火處理加熱容器216的熔爐290。在一些實施例中，退火處理包括在熔爐290中加熱容器216以移除多餘的水和/或其他材料，例如，在溫度大約400°C至大約500°C下加熱若干小時。在一些實施例中，在容器216中建立真空並且在退火處理期間從容器216移除任何廢氣。廢氣可以包括在退火處理期間來自容器216的空氣和/或從廢棄材料釋放的其他氣體。在一些實施例中，從容器216移除的廢氣被引導通過線路206，線路206可以引出第二單元218並且可以連接至另一通風系統。線206在一些實施例中包括一個或多個過濾器204以捕獲夾帶在廢氣中的微粒。根據一些實施例，過濾器204可以包括HEPA過濾器。在進一步的實施例中，線路206包括一個或多個捕捉器219，用於移除材料，諸如不期望排出的汞。例如，捕捉器219在一個實施例中可以包括硫磺浸潰的碳床捕捉器，該捕捉器構造為從容器216捕捉包含在廢氣中的汞。在進一步的實施例中，在退火處理期間在容器216中建立真空，然後容器216可以被密封以維持真空。
[0124]從容器216抽空空氣和/或其他氣體在一些實施例中是通過將容器216聯接至抽空系統來實現的。圖13圖示了示範的抽空系統，其能夠使用於根據本發明的實施例中，示出為聯接至容器600的填充塞子640，如上所述。應該理解的是，圖13所示的抽空系統在其他實施例中可以聯接至具有其他構造的容器。例如，抽空系統可以聯接至圖5A和6A示出的容器500的抽空埠 560。
[0125]再次參考圖13，示出的抽空系統包括抽空噴嘴300，抽空噴嘴300可以聯接抽空線或者其他真空源。在一些實施例中，抽空噴嘴300進一步聯接至構造為測量容器600中的真空水平的真空傳感器301。在一些實施例中，抽空噴嘴300聯接至閥302。在一些實施例中，閥302構造為從真空源隔離容器600，這反過來允許檢測容器600中的洩漏或者檢測從內部容積616發出的氣體。例如，通過測量作為時間的函數的壓力改變(例如使用真空傳感器301)，能夠完成檢測。例如，隨著時間的推移容器600中壓力的增加(或者真空的損失)可以代表內部容積616的可能洩漏或者產生氣體。在一些實施例中，抽空噴嘴300進一步包括構造為防止微粒物質通過的過濾器。
[0126]如圖所示，抽空噴嘴300在一些實施例中聯接至容器600的填充塞子650和/或填充埠 640。在一些實施例中，抽空噴嘴300裝在填充塞子650和填充埠 640周圍。在一些實施例中，抽空噴嘴300構造為當填充塞子650聯接填充埠 640時至少局部圍繞填充塞子650和填充埠 640。在一些實施例中，抽空噴嘴300當聯接至填充埠 640上時與填充埠 640形成軸線密封。在一些實施例中，抽空噴嘴300抵靠凸緣634安置。在一些實施例中，抽空噴嘴300包括墊圈，當抽空噴嘴聯接填充埠 640時墊圈接合填充埠 640的外表面以與其形成氣密密封。
[0127]在一些實施例中，填充塞子650可以螺紋地聯接填充埠 640，在第一打開構造時允許空氣和/或其他氣體通過過濾器690以及通過填充塞子650和填充埠 640之間，而在第二關閉構造時氣密地密封且關閉填充埠 640。在一些實施例中，允許空氣和/或其他氣體通過填充塞子650和填充埠 640之間以及通過接縫646。在一些實施例中，抽空噴嘴300構造為當填充塞子650和填充埠 640在第一打開構造時從容器600的內部容積616抽吸空氣和/或其他氣體。在一些實施例中，在空氣和/或其他氣體從內部容積616被抽吸之後，在內部容積616內創建了真空並且填充塞子650用來氣密地密封處於關閉構造的填充埠 640以便維持真空。
[0128]在一些實施例中，抽空噴嘴300裝配有具有杆303的扭轉件304。在一些實施例中，杆303具有近側端部和遠側端部，所述遠側端部配置成配合填充塞子650中的凹部，而所述近側端部聯接至手柄。在一些實施例中，扭轉件304的手柄被操縱以將填充塞子650螺紋地擰緊至填充埠 640，從而形成填充塞子650和填充埠 640之間的緊密密封。在一些實施例中，扭轉件304用驅動軸操縱。
[0129]在一些實施例中，當退火處理完成時，通過抽空系統在容器600中維持真空。在一些實施例中，當真空達到設定點時(例如使用如上所述的真空傳感器301)核實真空，並且通過填充塞子650關閉(例如，氣密地密封)填充埠 640，並且移除抽空系統。在一些實施例中，然後填充塞子650焊接至填充埠 640。在一些實施例中，通過軌道焊接機242將填充塞子650焊接至填充埠 640，軌道焊接機242可以定位在第二單元218中的焊接臺上。軌道焊接臺的實施例如圖14所示，圖14示出了軌道焊接機242，其構造為在接縫646處將填充塞子650焊接至容器600的填充埠 640上。在一些實施例中，軌道焊接機242被遠程操作。在一些實施例中，目視檢查軌道焊接機242施加的焊接。
[0130]儘管前面描述的抽空系統和軌道焊接機242參考容器600進行，但是應該理解的是，這些元件可以類似地用於容器216的其他構造中。例如，在其他實施例中，這些元件可以類似地被使用以抽空、密封以及焊接容器500於抽空埠 560。在這些實施例中，容器500還包括獨立的填充埠 540，填充埠 540可以類似地在退火處理之前被關閉(例如，通過填充塞子550)並且通過軌道焊接機242被密封地焊接。
[0131]再次參考圖2，在一些實施例中，退火處理之後，容器216從熔爐290移除之後被放置於殼體231中。在一些實施例中，殼體231提供了在容器216滲漏或者破裂的情況下的進一步汙染控制。在一些實施例中，殼體231可以前置於輥式傳送機246上，用於後續傳輸至第三單元232。
[0132]II1.第三單元
[0133]圖3、4和15示出了第三單元232的示範實施例。在一個實施例中，第三單元232是允許容器216的熱等靜壓壓制的HIP處理單元。在一個實施例中，第三單元232包括熱等靜壓臺。在一個實施例中，第一單元217保持在第一壓力P1，第二單元218保持在第二壓力P2而第三單元232保持在第三壓力P3。在一個實施例中，第一壓力P1小於第二壓力P2，第二壓力P2小於第三壓力P3。
[0134]參考圖3、4和16，在一個實施例中，根據本發明的模塊化系統400包括第三單元232，其中，第三單元232隔離於第一單元217和第二單元218，並且其中，第二單元218和第三單元232構造為允許容器216從第二單元218傳送至第三單元232。在一些實施例中，容器216在殼體231中從第二單元218傳送至第三單元232中。在一些實施例中，容器216在第三單元232中遭受熱等靜壓壓制。在一些實施例中，容器216在殼體231中時遭受熱等靜壓壓制。在一些實施例中，第三單元232包括熱等靜壓臺249。在一個實施例中，熱等靜壓臺249包括HIP支撐框架245固定成支撐框架245的熱等靜壓器皿251以及固定至HIP支撐框架245的安裝在臺上的拾取及放置機(機器人臂)252，機器人臂252構造為在熱等靜壓臺249內操縱。在一個實施例中，機器人臂252構造為提升容器216並且將其從輥式傳送機246傳送至靜壓處理器皿251。
[0135]在進一步實施例中，第三單元232包括可密封的門240。在一個實施例中，可密封的門240聯接第三單元232和第二單元218，並且構造為允許容器216從第二單元218傳送至第三單元232。在進一步實施例中，第二單元218和第三單元232均包括輥式傳送機246，輥式傳送機246構造為允許容器216加載在其上並且在其內傳輸和/或在第二單元218和第三單元232之間傳輸。
[0136]根據一些實施例，熱等靜壓包括將保持容器216的殼體231定位在熱等靜壓器皿251中。在一些實施例中，容器231由機器人臂252定位。在一些實施例中，熱等靜壓器皿251設置有能夠被加熱和加壓的氬氣氛(例如，從氬源236經由氬線202)。在一些實施例中，例如，熱等靜壓處理通過以下方式執行:在熱等靜壓器皿251中將保持容器216的殼體231加熱至大約1000°C至大約1250°C，加熱大約2小時至大約6小時，在一些實施例中，在熱等靜壓處理期間，熱等靜壓器皿251的內部壓力被控制在大約4300psi至大約15000psi。在一些實施例中，使用通過在線過濾所保護的壓縮機(例如，234)來控制熱等靜壓器皿251的氬氣氛。在一些實施例中，以保存氬和壓力的方式過濾並且存儲在熱等靜壓處理期間使用的氬。參考圖2，在一些實施例中，經由泵238將氬回收到氬源236。在一些實施例中，回收的氬穿過過濾器233。
[0137]參考圖5A、5B、6A和6B所不的容器實施例，選擇過濾器590和/或過濾器690材料，使得在熱等靜壓期間的加熱之後，過濾器硬化成固體和非多孔材料，從而與容器、容器抽空埠和/或容器填充埠形成焊接。在一些實施例中，選擇過濾器590和/或690材料，其中，過濾器590和/或690在填充溫度對空氣和/或氣體來說是多孔的，但在熱等靜壓期間硬化成非多孔材料。
[0138]在一些實施例中，在熱等靜壓完成之後，允許殼體231和容器216在熱等靜壓器皿251內冷卻到足夠用於移除的溫度(例如，大約600°C)。在一些實施例中，熱等靜壓器皿251包括冷卻流體(例如，水)流經的冷卻套。在一些實施例中，以大約80gpm至大約lOOgpm的速率向冷卻套供給冷卻水。
[0139]在一些實施例中，從熱等靜壓器皿251移除保持容器216的殼體231並且將其傳送至冷卻櫃用於冷卻。在一些實施例中，冷卻櫃被供給冷卻流體(例如，水)。在一些實施例中，以大約lOgpm的速率向冷卻櫃供給冷卻水。在一些實施例中，允許殼體231和容器216在冷卻櫃中冷卻大約12小時。在冷卻櫃中冷卻之後，保持容器216的殼體231被放置在輥式傳送機246上用於傳輸至第四單兀230。
[0140]IV.第四單元
[0141]圖3、4和17示出了第四單元230的示範實施例。在一個實施例中，第四單元230是冷卻單元，其允許在熱等靜壓(HIP)處理之後進一步冷卻容器216。在一些實施例中，容器216被封裝在第四單元230中用於後續存儲。
[0142]在進一步實施例中，參考圖3、4和17，根據本發明的模塊化系統400包括可以是冷卻單元的第四單元230。在一個實施例中，第四單元230隔離於第一單元217、第二單元218以及第三單元220。在一個實施例中，第三單元232和第四單元230構造為允許容器216從第三單元232傳送至第四單元230。在一個實施例中，第一單元217保持在第一壓力P1，退火第二單元218保持在第二壓力P2，第三單元232保持在第三壓力P3而第四單元230保持在第四壓力P4。在一個實施例中，第一壓力P1小於第二壓力P2，第二壓力P2小於第三壓力P3，第三壓力P3小於第四壓力P4。
[0143]在進一步實施例中，第四單元230包括可移動的屏蔽隔離門240。在一個實施例中，可密封的門240聯接至第四單元230和第三單元232，並且構造為允許容器216從第三單元232傳送至第四單元230。在進一步實施例中，第三單元232和第四單元230中的每個包括棍式傳送機246,棍式傳送機246構造為允許容器216加載在其上並且在其內傳輸和/或在第三單元232和第四單元230之間傳輸。仍然在另一實施例中，第四單元230包括軌道焊接機255。
[0144]在一些實施例中，在傳輸至第四單元230之後，打開殼體231，並且檢測容器216是否有容器故障(例如，變形、膨脹、斷裂等)的證據。在容器216有故障的情況下，根據一些實施例，將容器216和殼體231移動至第四單元230內的淨化室，淨化並且返回至第二單元218用於可能的恢復。根據一些實施例，如果沒有容器216故障的證據，容器216從殼體231被移除並且被傳送至第四單元230中的冷卻和包裝臺250。在進一步實施例中，冷卻和包裝臺250包括至少一個或多個冷卻臺的集組。在一個實施例中，至少一個或多個冷卻臺253構造為接收並且保持經處理的容器216以用於最後冷卻。在一些實施例中，在冷卻臺253中，容器216被動地被冷卻。在一些實施例中，在冷卻臺253中，容器216主動地被冷卻。
[0145]在一些實施例中，在最終冷卻之後，將容器216封裝在第四單元230中用於傳輸和存儲。在一些實施例中，將一個或多個冷卻後的容器216放置在筒中。在一些實施例中，然後，例如使用軌道焊接機255，將包含一個或多個容器216的筒焊死。在一些實施例中，筒然然後被傳輸以用於存儲。
[0146]參考圖2，模塊化系統400的任何一個單元可以包括任何合適數量的真空線，以及根本不包括真空線。如圖2中圖示的，第一單元217、第二單元218、第三單元232和第四單元230均可以包括一個或多個真空線的集組。而且，如圖2、3、4、5和10所示，第一單元217、第二單元218、第三單元232和第四單元230均可以裝備有至少一個或多個遠程操作高架橋式起重機239的集組。在一個實施例中，除了它們的材料處理角色，這些遠程操作高架橋式起重機239中的每個設計成能夠使用以實現各單元內裝備的遠程維修或者載人維修。在另一實施例中，單元內的起重機均可以構造為能夠經由設置用於維持目的的較大起重機從單元遠程地被移除。
[0147]在一些實施例中，本發明的模塊化系統400產生的二次廢棄物可以被收集並且傳送至容器216，用以根據處理流程200的步驟進行處理。在一些實施例中，例如，將二次廢棄物添加至進料攪拌機212，與鍛燒材料和/或添加劑混合，並且經由填充噴嘴傳送至容器216用於後續熱等靜壓壓制。如此處使用的，根據特定實施例，二次廢棄物指的是從容器216移除的危險廢棄材料，和/或在本發明步驟期間被危險廢棄材料汙染的材料。在一些實施例中，二次廢棄物被轉化成在將二次廢棄物引入容器216之前適於經由填充噴嘴傳送的形式。
[0148]在一些實施例中，二次廢棄物包括從容器216抽出的廢氣中過濾或者捕捉的材料。在一個這種實施例中，二次廢棄物包括在處理期間從容器216抽出的廢氣中捕獲的汞，例如，通過一個或多個如上所述的捕捉器219捕獲的。根據該實施例的一個例子，通過將汞與一種或多種其他金屬混合可以將汞轉化成汞合金，並且將其傳送至另一容器216用於進
一步處理。
[0149]在一些實施例中，二次廢棄物還包括已經被危險廢棄材料汙染的系統部件或者直接與危險廢棄材料接觸的系統部件。在進料至容器216之前，受汙染的部件可以被燃燒、粉碎、研磨和/或以另一種方式處理。在一個這種例子中，二次廢棄物包括可容納危險廢棄材料的使用過的單元或者排出線過濾器(例如，過濾器204)。在一些實施例中，使用過的過濾器可以被燃燒，由此產生的灰燼可以被饋送至容器216用於進一步處理。
[0150]在一些實施例中，模塊化系統400產生的二次廢棄物的重量的至少50%被收集用於處理。模塊化系統400產生的二次廢棄物的重量的至少60%被收集用於處理。模塊化系統400產生的二次廢棄物的重量的至少70%被收集用於處理。模塊化系統400產生的二次廢棄物的重量的至少80%被收集用於處理。模塊化系統400產生的二次廢棄物的重量的至少90%被收集用於處理。模塊化系統400產生的二次廢棄物的重量的至少95%被收集用於處理。模塊化系統400產生的二次廢棄物的重量的至少99%被收集用於處理。
[0151]使用模塊化系統處理危險廢棄物的方法
[0152]在一些實施例中，此處描述的系統、方法和部件提供了用於存儲危險廢棄材料的方法，包括多個步驟並且在模塊化系統中執行。在一些實施例中，此處描述的一個或多個這些步驟能夠以自動方式執行。在第一單元中，經由聯接至容器的填充埠的填充噴嘴將危險廢棄材料添加至容器。此處描述了這種填充噴嘴的各種實施例。容器構造為密封容納危險廢棄材料。在一個實施例中，容器進一步包括抽空埠。在一個實施例中，在添加危險廢棄材料之前，通過聯接填充噴嘴來抽空容器，填充噴嘴具有聯接至真空系統的連接器，從而將容器置於負壓下。在另一實施例中，在添加危險廢棄材料期間，經由聯接至容器的抽空埠的抽空噴嘴來抽空容器，從而在添加步驟期間維持容器於負壓下。在一些實施例中，通過測量容器在填充之後的重量，來核驗添加至容器的危險廢棄材料的量。此處描述了重量核驗系統的各種實施例。在一些實施例中，通過比較容器在填充之後的重量(或重量變化)與填充之前危險廢棄材料的重量，來核驗添加至容器的危險廢棄材料的量。在一個實施例中，在將危險廢棄材料添加至容器之後，將填充塞子插入填充埠以形成堵塞容器以關閉填充埠。在另一實施例中，在密封填充埠之前以形成堵塞容器，將填充塞子插入填充埠並且將抽空塞子插入抽空埠。
[0153]然後經由可移動屏蔽隔離門將堵塞容器從第一單元傳送至第二單元。在一個實施例中，經由可移動屏蔽隔離門將堵塞單元從第一單元傳送至第二單元，然後傳送至包含汙染裝備的聯鎖區域。
[0154]在第二單元中，將堵塞容器連接至與抽空系統聯接的抽空噴嘴，並且加熱容器。在一些實施例中，在退貨熔爐中加熱容器以移除多餘的水和/或其他材料。在一些實施例中，例如，通過使用抽空噴嘴，在加熱期間從容器移除包括空氣和/或其他氣體的廢氣。在一個實施例中，抽空噴嘴聯接至容器的抽空埠。在這種實施例中，當抽空噴嘴聯接至抽空噴嘴時關閉抽空塞子。在一個這種實施例中,抽空埠包括螺紋地聯接至抽空埠的抽空塞子。抽空塞子允許在加熱構造時空氣和/或氣體通過位於抽空埠中的過濾器以及通過抽空塞子和抽空埠之間。在加熱容器之前，至少局部打開抽空埠。然後加熱容器。在一個實施例中，在加熱步驟之後，將抽空埠置於關閉構造並且被密封。在一個這種實施例中，在加熱之後且密封之前，容器的真空被維持一段時期。可選地，容器中真空的維持被核實。在一個這種實施例中，通過將抽空塞子焊接至抽空埠來執行密封步驟以密封抽空埠。在這種實施例中，使用軌道焊接機執行焊接。
[0155]在另一實施例中，抽空噴嘴聯接至容器的填充埠。在這種實施例中，當抽空噴嘴聯接至抽空噴嘴時關閉填充塞子。在一個這種實施例中，填充埠包括螺紋地聯接至填充埠的填充塞子。填充塞子允許在加熱構造時空氣和/或氣體通過位於填充塞子中的過濾器以及通過填充塞子和填充埠之間。在加熱容器之前，至少局部打開填充埠。然後加熱抽空的容器。在加熱步驟之後，填充埠被關閉處於關閉構造並且被密封。在一個這種實施例中，在加熱步驟之後且密封之前，容器中的真空被維持一段時期。可選地，容器中真空的維持被核實。在一個這種實施例中，通過將填充塞子焊接至填充埠來執行密封步驟以密封填充埠。在這種實施例中，使用軌道焊接機執行焊接。
[0156]在密封步驟之後，經由第二可移動屏蔽隔離門將密封的容器從第二單元傳送至第三單元。在一些實施例中，將密封的容器在殼體內從第二單元傳送至第三單元。然後將密封的容器遭受熱等靜壓。在一些實施例中，密封的容器在殼體內時遭受熱等靜壓。在一些實施例中，熱等靜壓包括使密封的容器遭受高溫、高壓氬氣氛。在一些實施例中，在熱等靜壓之後，密封的容器初始在冷卻櫃中被冷卻。在熱等靜壓之後，經由第三可移動屏蔽隔離門將容器從第三單元傳送至第四單元。根據一些實施例，在第四單元中，容器經歷最終冷卻。在進一步的實施例中，將容器封裝在筒中用於傳輸和存儲。
[0157]本領域的技術人員將認識到的是，可以對上面所描述和示出的示範實施例做一些改變，這並不背離本發明的廣義概念。因此，可以理解的是，本發明並不限於示出和描述的示範實施例，而是旨在覆蓋在權利要求所限定的本發明的精神和範圍內的修改。例如，示範實施例的具體特徵可以是本發明權利要求的一部分，或者不是本發明權利要求的一部分，公開的實施例的特徵可以結合。除非本文具體指出，否則，術語「一個」，「一個」以及「所述」不限於一個元件，而應當理解為「至少一個」。
[0158]應該理解的是，本發明的至少一些圖和說明已經簡化以專注於與能更好地理解本發明相關的元件，同時為清楚起見，省略了本領域技術人員知道的還可以構成本發明一部分的其他元件。但是，因為這種元件在本領域是公知的，而且因為它們並不見得能促進對本發明更好的理解，所以此處並未提供對這種元件的說明。
[0159]此外，因為方法並不依賴於此處闡述的步驟的特定順序，所以步驟的特定順序不應當視為限制權利要求。本發明的方法針對的權利要求不應該限制於以示出的順序執行這些步驟，而且本領域的技術人員能夠容易認識到的是，這些步驟可以變化，這仍然在本發明的精神和範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於存儲危險廢棄材料的系統，所述系統包括:容器，被構造為密封地容納危險廢棄材料；第一單元，所述第一單元包括用於操縱所述容器的第一區域；以及第二單元，所述第二單元包括用於操縱所述容器的第二區域，所述第二單元與所述第一單元隔離，所述第一單元保持在第一壓力下，所述第二單元保持在第二壓力下，所述第一壓力小於所述第二壓力。
2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一單元包括填充臺。
3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述填充臺包括:攪拌機，被構造為將所述危險廢棄材料與添加劑混合；料鬥，聯接至所述攪拌機；以及填充噴嘴，聯接至所述料鬥，並且被構造為將所述危險廢棄材料和添加劑的混合物傳送至所述容器。
4.根據前述任一權利要求所述的系統，其中，所述危險廢棄材料包括鍛燒材料。
5.根據權利要求2、3或4所述的系統，其中，至少在通過所述填充臺填充所述容器時，所述第一單元與所述第二單元不交換空氣。
6.根據權利要求2、3、4或5所述的系統，其中，所述填充臺包括:廢氣子系統，具有被構造為聯接至所述容器的真空噴嘴。
7.根據前述任一權利要求所述的系統，其中，所述第二單元包括烘培和密封臺。
8.根據權利要求7所述的系統，其中，所述烘培和密封臺被構造為密封所述容器的填充埠。
9.根據權利要求7或8所述的系統，其中，所述烘培和密封臺包括軌道焊接機。
10.根據權利要求7、8或9所述的系統，其中，所述烘培和密封臺包括焊接臺、退火熔爐以及廢氣系統，廢氣系統具有被構造為聯接至所述容器的真空噴嘴。
11.根據前述任一權利要求所述的系統，進一步包括:第三單元，所述第三單元與所述第一單元和所述第二單元隔離，所述第二單元和第三單元被構造為允許所述容器從所述第二單元傳送至所述第三單元。
12.根據權利要求11所述的系統，其中，所述第三單元包括熱等靜壓臺。
13.根據權利要求11或12所述的系統，其中，所述第三單元保持在第三壓力下，所述第三壓力大於所述第二壓力。
14.根據前述任一權利要求所述的系統，進一步包括:第四單元，所述第四單元與所述第一單元、所述第二單元和所述第三單元隔離，所述第三單元和第四單元被構造為允許所述容器從所述第三單元傳送至所述第四單元。
15.根據權利要求14所述的系統，其中，所述第四單元包括冷卻和包裝臺。
16.根據權利要求14或15所述的系統，其中，所述第四單元保持在第四壓力下，所述第四壓力大於所述第三壓力。
17.根據前述任一權利要求所述的系統，進一步包括:聯鎖件，所述聯鎖件聯接所述第一單元至所述第二單元，並且被構造為在維持所述第一單元和所述第二單元之間的至少一個密封件的同時允許所述容器從所述第一單元傳送至所述第二單元。
18.根據權利要求17所述的系統，其中，所述聯鎖件包括淨化裝備。
19.根據前述任一權利要求所述的系統，進一步包括:再循環線，被構造為添加二次危險廢棄物至所述容器。
20.根據權利要求19所述的系統，其中，所述二次危險廢棄物包括從先前容器中抽出的汞。
21.根據權利要求19所述的系統，其中，所述二次危險廢棄物包括在先前容器的抽空過程中使用的抽空過濾器 。
【文檔編號】B09B3/00GK103717321SQ201180072601
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2011年6月2日 優先權日:2011年6月2日
【發明者】塞爾瓦託·莫裡卡, 沃爾特·奎勒莫·波姆德茲, 艾倫·格蘭特·默裡 申請人:澳大利亞核能科技組織