КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ОКОНЧАТЕЛЬНОГО УДАЛЕНИЯ ОТХОДОВ И МЕТОД ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
FINAL DISPOSAL CONTAINER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Изобретение относится к контейнеру для хранения отходов, в частности к контейнеру для окончательного удаления загрязненных материалов, и к способу изготовления контейнера для хранения отходов, в частности, контейнера для окончательного удаления загрязненных материалов.
Загрязненные материалы, в частности, такие как остаточные материалы или отходы, часто аккумулируются и их приходиться накапливать, чтобы избежать их дальнейшего контакта с окружающей средой. Например, такие материалы могут быть загрязнены радиоактивностью, химически и/или биологически. Для того, чтобы можно было накапливать эти материалы, например, для окончательного удаления, известны контейнеры для окончательного удаления отходов, в которые загружаются остаточные материалы для транспортировки или хранения.
Контейнер для хранения отходов, в частности, контейнер для окончательного удаления радиоактивных отходов известен из нерассмотренной патентной заявки DE 10120191 A1. Контейнер для хранения отходов данного типа включает основание контейнера, боковые стенки контейнера и крышку контейнера. Суть заключается в том, что зона перехода внутри контейнера между боковыми стенками и крышкой контейнера, в частности, может быть образована в закругленной форме, проходящей по внутреннему периметру контейнера для хранения отходов, и может иметь радиус перехода, равный, по крайней мере, 150 мм. Может также быть предусмотрена приемная консоль для крышки контейнера, примыкающая к стенкам контейнера.
Кроме того, контейнер для хранения, транспортировки и удаления продуктов ядерного деления известен из документа DE 7317984 U1. Контейнер этого типа используется, в частности, для хранения и окончательного удаления радиоактивно загрязненных материалов и изготавливается из чугуна.
Контейнеры для хранения этого типа часто изготавливаются способом литья. Недостатком, присущим этому способу, является возможные случаи появления того, что известно под общим названием дросс. Неметаллические и, особенно, окисные включения этого типа, такие как корка, пена и/или окалина жидкого металла могут приводить к структурным дефектам в изготовленном составном элементе. Конкретнее, шликерные дефекты в литьевой фасонной детали обычно образуют посторонние включения, например, образованные из окиси магния, сульфида магния или магниево-глиноземно-силикатные окалины. Появление шликерных дефектов этого типа могут понижать усталостную прочность фасонной детали, а также могут ослаблять защитные свойства, например, в отношении эмиссии загрязненных материалов, например, радиоактивного излучения. В результате, при возникновении шликерных дефектов фасонная деталь не может далее использоваться как контейнер для хранения загрязненных материалов, или может использоваться в этом качестве только в ограниченных случаях, что нередко приводит к отказу от детали, где обнаружены шликерные дефекты. По сути, большое количество шликерных дефектов не только неизбежно может привести к вышеупомянутым недостаткам, но и в принципе единственное возникновение шликерных дефектов может привести к отбраковке.
Поэтому первой целью настоящего изобретения является создание контейнера для хранения отходов, который может быть легко изготовлен при низком количестве отбраковки. Другой целью настоящего изобретения является создание способа изготовления контейнера для хранения отходов, с помощью которого контейнер может быть легко изготовлен при низком количестве отбраковки.
Эта цель достигается в соответствии с изобретением с помощью отличительных признаков независимых пунктов формулы изобретения. Преимущественные варианты изобретения указаны в зависимых пунктах формулы.
Таким образом, цель достигается изготовлением контейнера для хранения отходов, в частности контейнера для окончательного удаления загрязненных материалов, включающего корпус контейнера, имеющий основание контейнера и, по меньшей мере, одну боковую стенку, в котором корпус контейнера имеет загрузочное отверстие, которое может закрываться крышкой контейнера, причем корпус контейнера на конце, по меньшей мере, одной боковой стенки контейнера, находящемся напротив основания контейнера, имеет клинообразный в поперечном разрезе выступ на внутренней стенке, и этот клинообразный выступ утолщается благодаря наличию наклонного участка, который выступает под углом в пределах от ≥10° до ≤35° относительно ориентации боковой стенки контейнера.
Таким образом, принципиальной особенностью изобретения является то, что внутри контейнера, на его верхней стороне или в районе загрузочного отверстия, сформирован выступ, расширяющийся в направлении верха контейнера, который предпочтительно иметь в каждом углу, обращенном к загрузочному отверстию, и расположенный так, чтобы выступ находился между двумя стенками контейнера. При отливке контейнера для хранения отходов дросс в районе угла или в области выступа, таким образом, особенно заметно уменьшается, что вызывает желательную минимизацию трещин на последующем этапе испытаний, например, с помощью ультразвука. Вторым главным преимуществом выступа такого типа, а следовательно и упрощенного процесса литья является то, что транспортировочные отверстия для закрепления погрузочно-разгрузочных устройств могут создаваться с большей легкостью на приемной консоли, сформированной выступом в районе верха контейнера, с одной стороны, с помощью прокатки или альтернативно путем применения сердечника отливной формы во время литья, однако в любом случае выступ согласно изобретению приводит к уменьшению дросса в районе выступа. Желательно, чтобы внутренняя стенка контейнера изначально выходила из основания контейнера в направлении верха контейнера до того, как выступ затем «отклоняется» от внутренней стенки контейнера под углом от ≥10° до ≤35° в районе верха контейнера.
Желательно, чтобы контейнер для хранения отходов данного типа использовался для размещения, складирования или транспортировки химически, биологически или радиоактивно загрязненных материалов и/или доставки упомянутых материалов для окончательного удаления. Контейнер для хранения отходов включает корпус контейнера, имеющий основание и, по меньшей мере, одну стенку контейнера. Например, по существу может быть предусмотрена, по меньшей мере, одна стенка контейнера под прямыми углами к основанию контейнера и/или при этом она может быть создана как единое целое. По сути говоря, может быть предусмотрена только одна стенка контейнера, например, если это по форме цилиндр, а основание контейнера, например, имеет в сечении окружность. При этом варианте осуществления изобретения диаметр цилиндрического контейнера для хранения отходов может находиться в пределах от ≥1000 мм до ≤1100 мм.
Однако предпочтительно, чтобы контейнер для хранения отходов или корпус контейнера имел множество стенок контейнера, где основание контейнера в плане может иметь форму многоугольника. При данном варианте осуществления изобретения стенки контейнера располагаются друг к другу под соответствующим углом и могут также создаваться как единое целое как по отношению друг к другу, так и по отношению к основанию контейнера.
Для того, чтобы можно было загрузить контейнер для хранения отходов загрязненными материалами, корпус контейнера имеет загрузочное отверстие. Размер и форму этого загрузочного отверстия в принципе можно свободно выбирать, однако оно может быть адаптировано к общей форме основания контейнера, иначе говоря, в частности, к форме основания контейнера в плане. Чтобы не допустить утечку самих загрязненных материалов или утечку выбросов, выделяемых загрязненными материалами, загрузочное отверстие, в частности, может герметично закрываться крышкой. Если загрузочное отверстие закрыто, то, таким образом, контейнер для хранения отходов становится герметически непроницаемым, так что сами загрязненные материалы или выбросы, выделяемые загрязненными материалами, такие как радиоактивное излучение, не могут покидать контейнер для хранения отходов ни в одной его точке.
Кроме того, корпус контейнера имеет на конце, по меньшей мере, одной стенки контейнера, расположенном напротив основания контейнера, иначе говоря, вверху стенки контейнера или на подходящем множестве стенок контейнера, выступ, имеющий в поперечном сечении форму клина. Этот выступ, который образован внутри контейнера, выдается в направлении верхней части контейнера. Выступ, который в поперечном сечении имеет форму клина и который расположен внутри контейнера, может быть в смысле настоящего изобретения выступом или утолщенным участком, который обращен во внутреннюю полость контейнера, а в поперечном сечении он является клинообразным утолщенным участком, иными словами, утолщенным участком, расширяющимся под углом к горизонтальной плоскости. Однако выступ в плане может также иметь форму, которая отличается от строго плоской формы. Например, конфигурацию, которая расположена внутри контейнера, в некотором смысле предпочтительно вытянуть в направлении крышки контейнера во внутрь.
Суть заключается в том, что клинообразный выступ утолщается благодаря наличию наклонного участка, который расширяется под углом в пределах от ≥10° до ≤35° по отношению к ориентации боковой стенки контейнера. Другими словами, предпочтительно, чтобы вид на плоскости клинообразного выступа был предусмотрен под углом от ≥10° до ≤35° по отношению к боковой стенке контейнера. Относительно определенных выше углов можно отметить, что производственные допуски в пределах, например, +/-1°, выходящие за границы указанных пределов, могут быть охвачены объемом изобретения, что понятно для специалиста в данной области.
В соответствии с вышеизложенным, контейнер для хранения отходов имеет преимущества в плане усовершенствования производства по сравнению с контейнерами для хранения отходов, известными из предшествующего уровня техники. Точнее говоря, дефекты, в частности, такие как шликерные дефекты, могут быть уменьшены или даже полностью устранены, в частности, путем производства контейнеров для хранения отходов с применением литья. Можно принять во внимание, в частности, одно объяснение этого преимущества, заключающееся в улучшенном поведении потока расплавленного металла при наполнении литейной формы, такой как металлическая постоянная форма или песочная литейная форма. В какой-то удивительной степени для специалиста в данной области может быть, таким образом, предусмотрен выступ, который имеет в поперечном разрезе форму клина, образованный внутри контейнера, где благодаря наклонному участку, который выдается под углом в пределах от ≥10° до ≤35° по отношению к ориентации боковой стенки контейнера, этот клинообразный в поперечном сечении выступ утолщается и реологическое поведение расплавленного металла, в частности, в случае литья может быть улучшено так, чтобы практически не было никаких шликерных дефектов, особенно в районе выступа. Долговременная стабильность контейнера для хранения отходов такого типа, таким образом, может быть повышена, что особенно предпочтительно при использовании контейнера для хранения отходов согласно изобретению в качестве контейнера для окончательного удаления загрязненных материалов. Кроме того, улучшается укладка контейнеров в штабеля один над другим так, что при этом варианте осуществления изобретения, например, шесть и более контейнеров могут быть надежно уложены в штабеля один над другим.
Подобно долговременной эксплуатационной стабильности контейнер для хранения отходов согласно изобретению может иметь улучшенное защитное действие, например, в отношении радиоактивных излучающих материалов. Это происходит из-за того, что защитное действие может быть снижено за счет неметаллических включений, часто ассоциированных с пузырьками газа или отставанием окалины, или из-за шлинкерных дефектов. В соответствии с изобретением загрязненные материалы, такие как радиоактивно загрязненные или излучающие радиацию материалы, могут поступать особенно регулярно, например, для окончательного удаления или для транспортировки в результате сокращения или даже полного недопущения шлинкерных дефектов, когда предоставляется особенно хорошая и гомогенная защита.
Кроме того, количество отказов от изготовления контейнеров для хранения отходов может быть значительно снижено, поскольку изготовленные контейнеры для хранения отходов практически не подвержены шликерным дефектам и количество контейнеров для хранения отходов, которые не могут быть использованы в требуемой сфере из-за шликерных дефектов, сокращается. Себестоимость производства контейнеров для хранения отходов, таким образом, существенно снижается.
В связи с изготовлением контейнеров для хранения отходов на конце, по меньшей мере, одной боковой стенки контейнера, расположенной напротив основания, предусмотрен клинообразный выступ. Другими словами, клинообразный выступ или множество клинообразных выступов располагаются на верхней стороне боковой стенки контейнера или боковых стенок контейнера таким образом, чтобы стенка контейнера утолщалась в направлении верха контейнера. Выступ или выступы, таким образом, могут использоваться в этом месте, в частности, для транспортировочных средств, сокращая толщину защиты, где достаточная толщина защиты и долгосрочная стабильность, тем не менее, сохраняются. Помимо транспортировочных средств в этом месте могут предусматриваться другие функциональные средства, и эти средства делаются из материала, понижающего защитные свойства.
В соответствии с преимущественным вариантом осуществления изобретения корпуса контейнеров изготавливаются из чугуна, предпочтительно из ковкого чугуна или из материала, известного под названием чугун с шаровидным графитом. В частности, при изготовлении из чугуна способом литья контейнер для хранения отходов может производиться особенно легко и заданным способом. По сути, клинообразные выступы служат, особенно при применении способа чугунного литья, для уменьшения или полного недопущения структурных дефектов, в частности, таких как шликерные дефекты. Здесь в смысле настоящего изобретения железный сплав с высокой долей углерода, например, ≥2%, и кремния, ≥1.5%, может пониматься как чугун. В чугуне могут содержаться и другие компоненты, такие как марганец, хром и никель. Кроме того, согласно изобретению при использовании способа литья контейнер для хранения отходов может изготавливаться из того, что известно пол названием черный чугун. В этой форме литейный чугун может также включать углерод в форме графита, в частности, такого как шаровидный графит. При применении ковкого чугуна, который особенно подходит в качестве материала для контейнеров для хранения загрязненных материалов, возникает повышенный риск образования дросса. В этом отношении метод согласно изобретению может снизить риск образования шликерных дефектов, в частности, в случае применения вышеописанного способа литья. Вариант изготовления крышки контейнера из чугуна может обеспечить хорошую защиту, которая является единообразной для всех контейнеров для хранения отходов, что особенно желательно в случае окончательного удаления загрязненных материалов.
В соответствии с еще одним преимущественном вариантом осуществления изобретения контейнер для хранения отходов на своей верхней стороне в районе, по меньшей мере, одного выступа, а предпочтительно в самом выступе имеет не менее одного транспортировочного отверстия для транспортировки контейнера для хранения отходов. В частности, транспортировочное отверстие служит в качестве стандартизированного средства, например, отверстия ИСО для того, чтобы транспортировать контейнер для хранения отходов, используя стандартизированные методы. Короче говоря, транспортировочное отверстие несомненно уменьшает толщину защиты. Однако, поскольку транспортировочное отверстие располагается в районе выступа, достаточная толщина стенки или толщина защиты в целом может быть достигнута. Предпочтительно, чтобы контейнер для хранения отходов включал множество транспортировочных отверстий. В случае цилиндрического контейнера для хранения отходов транспортировочные отверстия могут распределяться здесь равномерно по периметру цилиндрической боковой стенки. В случае многоугольной формы основания транспортировочные отверстия могут располагаться, например, по углам.
В соответствии с еще одним преимущественным вариантом осуществления изобретения контейнер для хранения отходов имеет форму куба, а в поперечном сечении представляет собой квадрат или прямоугольник. В этом варианте осуществления изобретения можно сочетать многообразие контейнеров для хранения отходов, в частности, с целью окончательного удаления отходов при низких требованиях к занимаемому пространству. Кроме того, контейнеры для хранения отходов такого типа могут транспортироваться стандартными методами и поставляться для окончательного удаления отходов, что весьма облегчает их эксплуатацию. Контейнеры для хранения отходов кубической формы могут изготавливаться особенно легко и определенным способом, например, способом литья.
В этом варианте осуществления изобретения размеры контейнера для хранения отходов, например, находятся в пределах типовых стандартизированных по нормам ИСО контейнеров. Например, высота и ширина могут находиться в пределах от ≥1200 мм до ≤2000 мм при длине в пределах от ≥1600 мм до ≤3000 мм.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения клинообразный выступ располагается в локально ограниченной зоне в углу корпуса контейнера и предпочтительно, чтобы такой клинообразный выступ был предусмотрен в каждом углу, обращенном к загрузочному отверстию. Предпочтительно, чтобы выступы располагались только в углах корпуса контейнера и были обращены к крышке контейнера, а не к его основанию. В этом варианте длина выступа может быть, таким образом, необходимой зоной, например, для транспортировочных отверстий в верхних углах контейнера для хранения отходов кубической формы. Средние зоны соответствующих боковых стенок контейнера могут иметь внутренние и внешние стенки, которые полностью параллельны одна другой, выполненные способом, известным как per se и могут не иметь никаких клинообразных выступов. В этом варианте осуществления изобретения множество выступов, таким образом, например, не взаимосвязано.
В соответствии с еще одним преимущественным вариантом осуществления изобретения клинообразный выступ сформирован как выступ, располагающийся по периметру контейнера или по периметру загрузочного отверстия. Предпочтительно, чтобы выступ располагался вокруг всех стенок внутри контейнера, и чтобы он примыкал к верхней стороне контейнера. Здесь в рамках заявки выражение «верхняя сторона контейнера» означает противоположную от основания сторону контейнера. В этом варианте возможен крайне свободный выбор расположения функциональных элементов, таких как транспортировочные отверстия. Кроме того, множество контейнеров могут изготавливаться стандартным способом, а количество и расположение, например, транспортировочных отверстий или транспортных элементов могут свободно выбираться, особенно в зоне выступа по периметру, и могут также изменяться в случае существующих контейнеров для хранения отходов. Таким образом, можно изготавливать разнообразные и различной формы контейнеры для хранения отходов с наименьшими затратами.
В соответствии с еще одним преимущественным вариантом осуществления изобретения клинообразный выступ предусмотрен как принимающая консоль для приема, по меньшей мере частично, крышки контейнера. Наиболее желательно, чтобы этот выступ располагался внутри контейнера между двумя стенками контейнера так, чтобы получилась, таким образом, треугольная принимающая консоль, обращенная к загрузочному отверстию. Затем на этой принимающей консоли простым способом можно отфрезеровать посадочное гнездо для погрузочно-разгрузочных механизмов, например, для механизмов, известных как твистлоки. В результате осуществления данного варианта принимающая консоль, известная per se, предназначенная, по меньшей мере частично, для опоры крышки контейнера, может, таким образом изготавливаться особенно успешно без появления дросса. Отсюда, как обсуждалось ранее, в районе углов могут предусматриваться простые выступы и в этом случае выступами поддерживается только часть крышки. Другая часть крышки может поддерживаться, например, соответствующим посадочным местом, расположенным прямо на боковой стенке контейнера или на вспомогательном приливе. В случае, если выступ имеется по всему периметру загрузочного отверстия, то крышка может полностью лежать на выступе или может на него опираться. В этом варианте осуществления изобретения особенно предпочтительно, если крышка контейнера подогнана в плане формы и размера к основной форме и размеру контейнера для хранения отходов или ему соответствует.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения клинообразный выступ утолщается благодаря наличию наклонного участка, который выдается под углом, находящимся в пределах от ≥20° до ≤25°, в частности 22°, по отношению к боковой стенке контейнера. В частности, при варианте данного вида выступа реологическое поведение расплавленного металла во время литья может быть улучшено таким образом, чтобы образование шликерных дефектов в изготовленном контейнере для хранения отходов особенно эффективно устранялось либо сокращалось. В данной ситуации в случае определенных выше углов производственные допуски в пределах, например, +/-1°, выходящие за рамки установленных пределов, также считаются относящимися к изобретению способом, понятным специалисту в данной области.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения контейнер для хранения отходов с закрывающийся крышкой имеет толщину в любом месте ≥50 мм, в частности, в пределах от 50 мм до ≤200 мм, например, ≥90 мм до ≤120 мм, наиболее предпочтительно 100 мм. Толщина контейнера этого типа, изготовленного способом литья, обеспечивает надежную и безотказную защиту в отношении помещенных в контейнер загрязненных материалов или защиту от утечек этих материалов. Толщина или экранирующая толщина контейнера этого типа может легко изготавливаться как в районе основания, так и в районе боковых стенок и крышки, а также за счет выступов, образуемых в районе транспортировочных отверстий, расположенных на верхней стороне контейнера для хранения отходов. Наиболее предпочтительно, чтобы весь контейнер для хранения отходов изготавливался как единое целое способом литья и в этом отношении он не имел бы сварных швов, например, образованных соединением боковой стенки контейнера с основанием контейнера.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения крышка контейнера может прикручиваться к корпусу контейнера. В данном варианте можно осуществить особенно легкое и надежное соединение между корпусом и крышкой контейнера. Кроме того, можно обеспечить очень надежную герметичную заделку контейнера для хранения отходов. По сути, крышку контейнера можно прикрутить к корпусу контейнера в один ряд или в два ряда. Однорядное прикручивание обеспечивает простую экономичную и негромоздкую структуру, в то время как двухрядное прикручивание дает особенно надежное жесткое и прочное соединение крышки контейнера с его корпусом. В плане резьбового соединения, резьбу можно сделать в корпусе контейнера, либо болты с резьбой могли бы выступать с поверхности корпуса контейнера.
Далее, желательно предусмотреть одну единственную крышку контейнера, где эта крышка может прикручиваться к корпусу контейнера, либо предусмотреть две крышки контейнера, где вторая крышка контейнера накрывает первую контейнерную крышку. Поэтому было бы предпочтительно предусмотреть двухрядную резьбу, где первая крышка могла бы закрепляться с помощью первого ряда резьбовых соединений, а вторая крышка закреплялась бы с помощью второго ряда резьбовых соединений. Кроме того, крышка может иметь уплотнительную прокладку или также две уплотнительные прокладки, например, выполненные из эластомера, губчатой резины и/или металла.
В этом контексте предпочтительно, чтобы контейнер для хранения отходов имел две крышки, внутреннюю уплотнительную прокладку для герметичности крышки контейнера, связанной с внутренней полостью контейнера и внешнюю уплотнительную прокладку для герметичности крышки контейнера, связанной с наружной стороной контейнера, где внутренняя уплотнительная прокладка включает эластомер, предназначенный для создания герметичности внутренней полости контейнера в отношении теплового воздействия и/или радиоактивности, а внешняя уплотнительная прокладка включает эластомер, предназначенный для создания герметичности внутренней полости контейнера в отношении влажности. Вариант данного типа имеет преимущество, поскольку для внешней уплотнительной прокладки может использоваться более экономичный материал по сравнению с внутренней уплотнительной прокладкой, вследствие чего можно обойтись без уступающей по цене внешней уплотнительной прокладки, известной под названием как расходная прокладка. Предпочтительно, чтобы используемые для внутренней и внешней уплотнительных прокладок эластомеры имели различные физические свойства.
Крышка контейнера может также быть сконструирована таким образом, чтобы эта крышка в закрытом положении опиралась, по крайней мере, на продольные стороны контейнера, иными словами имела бы фактически равную протяженность по сравнению с верхней стороной контейнера, причем предпочтительно, чтобы крышка контейнера по своим углам имела бы углубления, которые соответствуют транспортировочным отверстиям. Контейнер на своей верхней стороне может также иметь большую длину, чем крышка контейнера, так что контейнер имеет вспомогательный прилив, в который может вставляться крышка контейнера, чтобы закрывать контейнер. И наконец, диагностическое соединение может также располагаться на крышке контейнера. Предпочтительно, чтобы крышка контейнера была выполнена из ковкого чугуна или из стали.
В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения предпочтительно, чтобы крышка контейнера и корпус контейнера располагались таким образом, чтобы крышка контейнера, закрепленная на корпусе контейнера или на загрузочном отверстии, в закрытом состоянии выступала за корпус контейнера в направлении удаления от внутренней полости контейнера на расстояние не менее 10 мм. Таким образом формируется конкретная конструкция, позволяющая улучшенную укладку контейнеров в штабеля. Кроме того, это предпочтительно для того, чтобы загрузочное отверстие и/или крышка контейнера были как можно больше по отношению к длине верхней стороны контейнера, что облегчает погрузку контейнера. Другими словами, это означает, что «кромка» между загрузочным отверстием и верхней стороной контейнера становится крайне небольшой. В принципе, загрузочное отверстие и/или крышка контейнера могут иметь любую форму, например, могут быть круглыми, причем предпочтительно, чтобы загрузочное отверстие и/или крышка контейнера были прямоугольными или восьмиугольными.
Также предпочтительно, чтобы корпус контейнера на своем основании имел бы, по меньшей мере, одну ножку контейнера, которая смотрит в сторону от внутренней полости контейнера и которая выступает за основание контейнера в направлении от контейнера на расстояние не менее 20 мм, или, чтобы корпус контейнера на своем основании имел бы наплыв по периметру основания, который смотрит в сторону от внутренней полости контейнера и который примыкает к стенке контейнера предпочтительно без сварного шва. Благодаря ориентирующим элементам этого типа, таким как ножка контейнера и/или наплыв основания, достигается улучшение способности к штабелированию и одновременного центрирования контейнеров при укладке в штабели один на другой, при которых прочностные характеристики контейнера, таким образом, также улучшаются, например, в случае внешних нагрузок, таких как испытание на ударную нагрузку, аварийные ситуации и т.д. Причина заключается в том, что, предусматривая ножки контейнера и/или наплыв основания, можно достичь улучшенной амортизации, когда контейнер падает или приземляется на ножки или на металлический наплыв основания. Благодаря такому варианту можно надежно укладывать в штабель до шести и более контейнеров один на другой. Дело в том, что предусматривая выступы, предпочтительно по углам, и контейнерные ножки, можно оптимизировать силовой поток в углах, что является особенно желательным в случае вышеуказанной укладки в штабеля.
Кроме того, предпочтительно, чтобы наплыв основания выступал вперед по отношению к основанию контейнера на ≥5 мм, ≥10 мм, ≥20 мм, ≥30 мм или ≥40 мм так, чтобы получалось углубление в области основания контейнера. Если контейнер делается с наплывом основания по периметру, контактирующим с грунтом, то предпочтительно, чтобы создавался зазор между основанием контейнера и грунтом из-за углубления и этот зазор ограничен со всех сторон наплывом основания по периметру. Также желательно, чтобы наплыв основания имел ширину ≥25 мм, ≥50 мм, ≥100 мм, ≥150 мм или ≥200 мм и/или наплыв основания имел наклон на своей стороне, обращенной к основанию контейнера в направлении внутренней полости контейнера через скошенный участок. По сути, предпочтительно, чтобы ширина наплыва основания тянулась параллельно длине основания контейнера. Кроме того, желательно, чтобы скошенный участок имел наклон под углом 30°, 45° или 60° по отношению к длине основания контейнера. Кроме того, наплыв основания имеет прямоугольный или в значительной степени прямоугольный профиль, где углы, обращенные в сторону, противоположную от внутренней полости контейнера, скруглены и/или имеют вышеупомянутый скошенный участок.
Благодаря такому типу наплыва основания можно избежать повреждения контейнера или того, что находится внутри его, при сбрасывании контейнера с высоты на грунт, поскольку наплыв основания как буферная зона или пружинящая зона уменьшает ударное взаимодействие между контейнером и грунтом.
В соответствии с еще одним преимущественным вариантом осуществления изобретения корпус контейнера в форме куба в своей внутренней полости имеет утолщенный участок, который соединяет две соседние боковые стенки контейнера и основание контейнера и выступает во внутреннюю полость контейнера. Таким образом, утолщенный участок располагается в углу основания контейнера и предпочтительно, чтобы такой утолщенный участок предусматривался в каждом углу. Кроме того, предпочтительно, чтобы утолщенный участок имел круговой и/или сферический профиль с радиусом 40 мм, 50 мм, 60 мм или 70 мм. Предпочтительно также, чтобы утолщенный участок распространялся от боковых стенок контейнера и основания контейнера на длину, равную не менее 110 мм, а лучше не менее, 135 мм во внутреннюю полость контейнера. Благодаря наличию утолщенного участка, подобно наплыву основания, улучшаются прочностные характеристики контейнера, а именно в случае внешних нагрузок, таких как испытание на ударную нагрузку, аварийные ситуации и т.д.
Принимая во внимание дополнительные преимущества и технические характеристики контейнера для хранения отходов согласно изобретению, в данном документе дается ссылка на объяснения в отношении способа его изготовления согласно изобретению, рисунки и описание рисунков.
Настоящее изобретение также относится к способу изготовления контейнера для хранения отходов согласно изобретению, в частности, контейнера для окончательного удаления загрязненных материалов, при котором контейнер для хранения отходов изготавливается способом литья, где используется форма для литья, которая отконфигурирована так, чтобы сформировался корпус контейнера, имеющий, по меньшей мере, одну боковую стенку, причем корпус контейнера имел бы загрузочное отверстие, которое может закрываться крышкой контейнера, где корпус контейнера на конце, по меньшей мере, одной боковой стенки контейнера, расположенном напротив основания контейнера, имел бы клинообразный в поперечном сечении выступ, сформированный во внутренней полости контейнера, и этот клинообразный выступ утолщается, благодаря наличию наклонного участка, который выступает под углом в пределах от ≥10° до ≤35° по отношению к ориентации боковой стенки контейнера.
В данном случае форма для отливки, например, может иметь подходящий сердечник отливной формы или литейный стержень и подходящую внешнюю форму. Форма для отливки может быть также образована так, чтобы головная область формируемого контейнера для хранения отходов соответствовала базовой области формы для отливки, а базовая область формируемого контейнера для хранения отходов соответствовала надлежащим образом головной области формы для отливки. В этом варианте литейный чугун может подаваться из контейнера для хранения отходов в базовую область формы для отливки и затем может подниматься снизу вверх в головную область формы для отливки. Таким образом, контейнер для хранения отходов формируется вверх дном сверху вниз. Конкретно, контейнер для хранения отходов формируется из литейного чугуна. Благодаря этому способу можно значительно уменьшить дросс, образуемый во время литья, особенно в районе выступа, что приводит к желаемой минимизации дефектов.
В соответствии с преимущественным вариантом осуществления изобретения создается, по меньшей мере, одно транспортировочное отверстие на верхней стороне контейнера для хранения отходов в районе, по крайней мере, одного выступа, в частности, с помощью механической обработки. Таким образом, может быть создано необходимое количество транспортировочных отверстий достаточно простым способом, при помощи которых контейнер для хранения отходов особенно хорошо пригоден для перемещения загрязненных материалов. Транспортировочное отверстие данного типа может также предусматриваться на днище контейнера для хранения отходов. Наиболее предпочтительно располагать транспортировочное отверстие в углу контейнера для хранения отходов. Здесь процесс механической обработки может включать, в частности, сверление, фрезерование или тому подобное. Однако в контексте настоящего изобретения в принципе не исключается использование сердечника отливной формы, который формирует транспортировочное отверстие при применении способа литья для образования, по крайней мере, одного транспортировочного отверстия.
Наконец, предпочтительно, чтобы корпус контейнера, изготавливаемый способом литья, имел на своем основании, по крайней мере, одну контейнерную ножку, обращенную в сторону от внутренней полости контейнера, которая выступает за основание контейнера в направлении от внутренней полости контейнера, предпочтительно на расстояние не менее 20 мм, либо корпус контейнера на своем основании имел наплыв по периметру основания, обращенный в сторону от внутренней полости контейнера.
В отношении дополнительных преимуществ и технических характеристик способа согласно изобретению в документе дается очевидная ссылка на объяснения в связи с контейнером для хранения отходов согласно изобретению, на рисунки и описание рисунков.
Дополнительные преимущества и преимущественные варианты осуществления изобретения объектов согласно изобретению будут проиллюстрированы чертежами и объяснены в последующем описании. Здесь следует отметить, что чертежи имеют просто описательный характер и никоим образом не имеют намерения ограничить объем изобретения.
На чертежах:
Фиг. 1 схематически иллюстрирует сверху по диагонали вариант осуществления контейнера для хранения отходов согласно изобретению,
Фиг. 2 изображает схематический вид сверху варианта осуществления изобретения, изображенного на Фиг. 1,
Фиг. 3 изображает схематический вид в разрезе части варианта осуществления изобретения, изображенного на Фиг 1,
Фиг. 4 схематически изображает вид в разрезе сверху по диагонали еще одного варианта осуществления контейнера для хранения отходов согласно изобретению,
Фиг. 5 схематически изображает вид в разрезе боковой стенки контейнера для хранения отходов согласно изобретению, и
Фиг. 6 схематически изображает вид в разрезе ножки с наплывом основания контейнера для хранения отходов согласно изобретению.
Вариант осуществления контейнера для хранения отходов 10 изображен на Фиг. 1. Контейнер для хранения отходов 10 этого типа может использоваться для хранения, транспортировки и окончательного удаления загрязненных материалов, таких как радиоактивно зараженные или радиоизлучающие материалы.
Контейнер для хранения отходов 10 включает корпус контейнера 12 и крышку контейнера 14. Корпус контейнера 12 и крышка контейнера 14 могут изготавливаться, в частности, с помощью способа литья из ковкого чугуна. Кроме того, крышка контейнера 14 может закрывать загрузочное отверстие 16 корпуса контейнера 12 герметически непроницаемым способом. С этой целью корпус контейнера 12 может прикручиваться к крышке контейнера 14, например, в один ряд или в два ряда.
Согласно Фиг. 1 корпус контейнера 12 может прикручиваться к крышке контейнера 14 в один ряд. С этой целью корпус контейнера 12 имеет ряд 18 отверстий с резьбой 20. Соответственно крышка контейнера 14 имеет ряд 22 отверстий с резьбой 24. Резьба 20 корпуса контейнера 12 и резьба 24 крышки контейнера 14 совпадают, когда вставлена крышка 14 таким образом, что крышка контейнера 14 может герметично изолировать корпус контейнера 12 путем прикручивания болтами. С этой целью подходящая уплотнительная прокладка, в частности, такая как эластомерное уплотнение, прокладка из губчатой резины или металлическое уплотнение, может быть предусмотрена между корпусом контейнера 12 и крышкой контейнера 14. Кроме того, крышка контейнера 14 может быть предусмотрена в качестве единственной системы покрытия и может быть выполнять функцию преимущественно как защитный экран. Альтернативно крышка контейнера 14 может быть предусмотрена как двойная система покрытия, включающая защитный экран и защитную пластину.
Вариант осуществления изобретения данного типа с двойной системой уплотнительной прокладки изображен на . 5, где для внутренней уплотнительной прокладки 46 и внешней уплотнительной прокладки 48 используются различные эластомеры. Кольцевая эластомерная уплотнительная прокладка по периметру, используемая в качестве внешней уплотнительной прокладки 48, придает непроницаемость закрытому контейнеру для хранения отходов относительно проникновения влаги и она выполняется как одиночный рентабельный эластомер («защитное уплотнение»). Внутренняя кольцевая прокладка, используемая в качестве внутренней уплотнительной прокладки 46, образует реальное функциональное уплотнение и делается из эластомера более высокого качества, которая служит для герметичной изоляции в отношении теплового воздействия, радиоактивности и других подобных требований к герметичности. Соответственно предусмотрены внутренние резьбовые отверстия 50 и внешние резьбовые отверстия 52 для крепления соответственно внутренней и внешней крышки контейнера 14 (не показаны). В то время как внутренние резьбовые отверстия 50 располагаются только на выступе 36, внешние резьбовые отверстия 52 располагаются только на боковых стенках контейнера 28, 30, 32, 34. Соответственно внутренняя крышка контейнера 14 опирается только на выступ, в то время как внешняя крышка контейнера опирается только на боковые стенки контейнера 28, 30, 32, 34.
В частности, благодаря проиллюстрированному резьбовому соединению, а также благодаря другим соединительным механизмам между корпусом контейнера 12 и крышкой контейнера 14, крышка контейнера 14 может быть постоянно соединена с корпусом контейнера 12 и поэтому может постоянно закрывать загрузочное отверстие 16 корпуса контейнера 12 и надежно препятствовать утечке загруженных загрязненных материалов или их эмиссии. С этой целью защитная толщина стенки крышки контейнера 14 может соответствовать толщине стенки корпуса контейнера 12. Например, корпус контейнера 12, закрываемый крышкой контейнера 14, может иметь толщину или защитную толщину в любом положении ≥50 мм, в частности, в пределах от ≥50 мм до ≤200 мм, например, ≥90 мм до ≤120 мм.
В соответствии с Фиг.1 корпус контейнера 12 также имеет основание контейнера 26 и, по меньшей мере, одну боковую стенку контейнера 28. Например, корпус контейнера 12 или контейнер для хранения отходов 10 может иметь форму куба, а в разрезе может иметь форму квадрата или прямоугольника. В этом варианте корпус контейнера 12 может иметь четыре боковых стенки 28, 30, 32, 34. При этом в соответствии с вариантом кубической формы две боковых стенки 28, 30, 32, 34 в каждом случае параллельны друг другу. В частности, в данном варианте контейнер для хранения отходов 10 может быть выполнен как стандартизированный контейнер, например, известный как контейнер ИСО.
Кроме того, на Фиг. 1 показано, что корпус контейнера 12 на конце, по крайней мере, одной боковой стенки 28, 30, 32, 34, противоположном основанию контейнера 26, имеет расположенный внутри контейнера выступ 36, который в поперечном сечении имеет форму клина. В данном случае клинообразный выступ 36 утолщается благодаря наличию наклонного участка 38, который выступает под углом в пределах от ≥10° до ≤35°, например, под углом от ≥20° до ≤25°, в частности, под углом 22° относительно направления боковой стенки контейнера 28, 30, 32, 34.
Например, как видно на Фиг. 1, выступ 36 можно предусмотреть с ограничением по углам корпуса контейнера 12. В этом случае, например, если кубовидный корпус контейнера 12 имеет в поперечном сечении прямоугольную форму, то выступ 36 может быть предусмотрен в каждом из четырех углов. На Фиг. 1 можно видеть, что выступы треугольной формы могут входить в боковые стенки контейнера, утолщаясь кверху. Альтернативно выступ 36 может быть сформирован как выступ 36, расположенный по периметру внутри боковой поверхности контейнера и/или вокруг загрузочного отверстия 16.
Кроме того, клинообразный выступ 36 может быть сформирован как принимающая консоль для, по крайней мере, частичной опоры крышки контейнера 14. Другими словами, крышка контейнера 14 может держаться, по крайней мере, частично на выступе 36.
В частности, в районе выступа 36 или на самом выступе 36 контейнер для хранения отходов 10 на своей верхней стороне может иметь транспортировочное отверстие или желательно множество транспортировочных отверстий 40 для транспортировки контейнера для хранения отходов 10. Эти отверстия могут быть образованы, например, после придания формы корпусу контейнера 12 путем механической обработки или во время процесса формовки с использованием сердечника отливной формы. Транспортировочные отверстия 40 могут быть созданы, в частности, в виде, известном под названием твистлок либо в виде, известном под названием угол ИСО. Это означает, что транспортировочная деталь вставляется в транспортировочное отверстие 40 и крепится в этом отверстии 40 путем поворота. Поворачивая транспортировочную деталь в обратном направлении, транспортировочная деталь может быть вновь удалена из отверстия 40. Таким образом, контейнером для хранения отходов 10 можно пользоваться стандартными способами без затруднений.
Вариант конструкции выступа 36 или множества выступов 36 будет подробно объяснен далее на Фиг. 2 и 3. На Фиг. 2 изображен вид сверху контейнера для хранения отходов 10 или корпуса контейнера 12. Поперечные разрезы по линиям A-A и B-B, на которых выступ 36 или выступы 36, в частности, имеет/имеют клинообразное воплощение, показаны только в качестве примера.
Боковая проекция согласно поперечному разрезу по A-A также изображена на Фиг. 3. На Фиг. 3 можно видеть, что выступ 36, в частности, имеет плоский наклонный участок 38. В результате этого, благодаря наличию наклонного участка 38, который выступает под углом в пределах от ≥10° до ≤35° по отношению к направлению боковой стенки контейнера 28, 30, 32, 34, выступ 36 утолщается в направлении верхней стороны контейнера для хранения отходов 12. На Фиг. 3 только в качестве примера показан угол 22°. Кроме того, можно видеть транспортировочное отверстие 40 и болт 42, прикрепляющий крышку контейнера 14 к корпусу контейнера 12.
Возвращаясь вновь к Фиг. 1, можно увидеть, что контейнер для хранения отходов 10 в районе своего основания имеет, например, четыре ножки 44. Альтернативно и/или дополнительно вместо ножек 44 у основания может быть предусмотрен наплыв по периметру основания 54. Ножки 44 и/или наплыв основания 54 служат в качестве опорной поверхности контейнера 10. Кроме того, ножки 44 или наплыв основания 54 улучшают способность контейнера к штабелированию.
В соответствии с Фиг. с 3 по 5 корпус контейнера 12 в форме куба на своей внутренней стороне имеет утолщенный участок 60, который соединяет две соседние боковые стенки контейнера 28, 30, 32, 34 и основание контейнера и выступает во внутреннюю полость контейнера. Утолщенный участок 60 имеет сферический профиль с радиусом 50 мм и выступает от боковых стенок контейнера 28, 30, 32, 34 на 135 мм +10 мм/-5 мм и от основания контейнера 26 на 110 мм +10 мм/-5 мм во внутреннюю полость контейнера.
Как можно видеть более детально на Фиг. 6, наплыв основания 54 выступает по отношению к основанию контейнера 26 на 20 мм, из-за чего создается углубление 56 в районе основания контейнера 26 между основанием контейнера 26 и грунтом (не показан). Поскольку контейнер имеет форму куба, то углубление 56 по существу получается прямоугольной формы. Наплыв основания 54 вместе с его продолжением вокруг основания контейнера имеет такую же высоту 20 мм, а потому нет никакого зазора между наплывом основания 54 и плоской поверхностью грунта и, с другой стороны, углубление 56 имеет такую же глубину 20 мм.
Наплыв основания 54 имеет ширину 50 мм, причем наплыв основания 54 имеет прямолинейный наклон в направлении основания контейнера 26 к углублению 56 через скошенный участок 58.
Перечень справочных знаков
контейнер для хранения отходов
10
корпус контейнера
12
крышка контейнера
14
загрузочное отверстие
16
ряд
18, 22
резьба
20, 24
основание контейнера
26
боковая стенка контейнера
28, 30, 32, 34
выступ
36
наклонный участок
38
транспортировочное отверстие
40
болт
42
ножка
44
внутренняя уплотнительная прокладка
46
внешняя уплотнительная прокладка
48
внутреннее резьбовое отверстие
50
внешнее резьбовое отверстие
52
наплыв основания
54
углубление
56
скошенный участок
58
утолщенный участок
60