CN117831823A - 一种废物容器、高放废物包装系统以及包装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种废物容器、高放废物包装系统以及包装方法，该废物容器包括：桶体和封盖；桶体用于放置具有放射性的压饼废物，压饼废物的数量为多个，多个压饼废物沿桶体的轴线方向叠合放置；封盖与桶体密封连接，封盖的下端设有压紧部，压紧部用于配合桶体的底部，压紧多个压饼废物，以限制压饼废物的轴向位移；桶体的内侧壁上设有定位单元，定位单元包括多个定位环，多个定位环沿桶体的轴向排列布置，定位环沿桶体内壁的环向延伸并向桶体内侧凸起，以抵住压饼废物的侧壁，用于限制压饼废物在水平方向上的位移。该废物容器能够安全、稳定地暂存和转运放射性压饼废物。

Description

一种废物容器、高放废物包装系统以及包装方法

技术领域

本发明具体涉及一种废物容器、高放废物包装系统以及包装方法。

背景技术

核燃料循环后处理产业在其运行或维修过程中，会产生大量的高放/固体废物。此类废物是一种非均匀混合物，由形式和化学性质不同的材料混合而成，必须考虑采用特殊的处理和暂存技术。高水平放射性固体废物考虑实行集中的深地质处置，而建立深地质处置库存在难度，暂未建成。目前，大量高放放射性固体废物采用暂存处理。

高放/放射性固体废物在暂存处理时，首先需要经过超压减容形成压饼废物，再将压饼废物放入特定容器进行暂存及处置。现有容器不能实现压饼废物的定位，导致在存储或运输的过程中容易出现碎裂、破损等情况。因此，亟待提出一种能够满足压饼废物的安全、稳定的暂存和转运需求的容器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种废物容器、高放废物包装以及包装方法，该废物容器能够安全、稳定地暂存和转运放射性压饼废物。

根据本发明第一方面的实施例，提供一种废物容器，包括：桶体和封盖；所述桶体用于放置具有放射性的压饼废物，所述压饼废物的数量为多个，多个压饼废物沿桶体的轴线方向叠合放置；所述封盖与所述桶体密封连接，所述封盖的下端设有压紧部，所述压紧部用于配合所述桶体的底部，压紧多个所述压饼废物，以限制所述压饼废物的轴向位移；所述桶体的内侧壁上设有定位单元，所述定位单元包括多个定位环，多个所述定位环沿桶体的轴向排列布置，所述定位环沿桶体内壁的环向延伸并向桶体内侧凸起，以抵住所述压饼废物的侧壁，用于限制所述压饼废物在水平方向上的位移。

优选的，所述封盖包括外盖和内盖，所述外盖与所述桶体的上端开口密封连接，所述内盖嵌设于所述外盖的内侧，所述压紧部位于所述内盖的下方并与所述内盖连接，所述压紧部容置于所述桶体上端开口内，所述压紧部的形状适配于所述压饼废物的上端面。

优选的，所述外盖的中部贯通地开设有通气孔，所述内盖的中部贯通地设有气口，所述通气孔的中心轴线与所述气口的中心轴线处于同一延长线上，且所述通气孔与所述气口连通，以形成气体通道，所述气体通道用于供桶体内的热气排出，所述气体通道还用于供桶体内充入保护气体。

优选的，所述封盖还包括第一焊封部和第二焊封部，所述第一焊封部为环形焊缝，其环绕于所述外盖的下端边沿和桶体上端开口的边沿之间，用于将所述桶体的上端边沿和所述外盖的下端边沿进行焊封连接，所述第二焊封部位于所述通气孔处，用于在所述桶体内的热气排出后，封堵所述通气孔。

优选的，所述内盖的环向上设有第一台阶部，所述第一台阶部的台阶面向外延伸，所述桶体的上端开口处环向设有第二台阶部，所述第二台阶部的台阶面向内延伸；所述第一台阶部的径向尺寸与所述第二台阶部的径向尺寸相适配，使得所述第一台阶部卡接于所述第二台阶部上。

优选的，所述定位环的内径与所述压饼废物的直径相适配，以限制所述压饼废物在周向上的位移。

优选地，所述桶体上端开口的口径大于所述压饼废物，能够供压饼废物通过。

优选地，所述定位单元在竖直方向上的截面呈波纹形，位于上端的定位环的上侧斜面围合形成导向面，用于导向所述压饼废物进入所述桶体。

根据本发明第二方面的实施例，提供一种高放废物包装系统，包括热室、装填单元、吊运单元、封装组件和上述的废物容器，所述废物容器和压饼废物均放置于所述热室内，所述热室内设有容器放置位、装料位和废料暂存位，所述废物容器放置于容器放置位上。所述吊运单元能够在容器放置位、装料位和废料暂存位之间移动，用于将所述废物容器搬运至所述装料位，还用于搬开/放回所述废物容器的封盖。所述装填单元位于所述装料位上，其中装有待装填的压饼废物，所述装填单元设有充装口，所述充装口能够对接于所述废物容器的桶体的上端开口，以向其中装填压饼废物。所述封装组件位于所述装料位处，用于对装填完成后的废物容器的桶体和封盖进行焊封，以完成所述压饼废物的包装。所述吊运单元还用于将封装完成后的废物容器吊运至所述废料暂存位上进行暂存。

优选的，所述吊运单元还用于在压饼废物填装结束后，将所述封盖卡接放回所述桶体的上端开口处，使得所述封盖的下端边沿与所述桶体的上端边沿对齐。所述封装组件包括充气单元和焊接单元，所述充气单元和所述焊接单元均位于所述装料位上。所述废物容器的封盖上开设有气体通道，所述气体通道用于供保护气体通过，所述充气单元用于向所述废物容器内充入保护气体，所述保护气体用于辅助焊接。所述焊接单元用于将所述封盖的下端边沿与所述桶体的上端边沿进行焊封连接，并在桶体内的热气排放后，将所述气体通道进行焊封，以完成所述压饼废物的包装。

优选的，所述废物容器的封盖包括外盖和内盖，所述外盖的上端设有第一卡接部，所述第一卡接部沿水平方向向外延伸，用于配合所述吊运单元的吊具，以进行外盖搬运。所述内盖的上端设有第二卡接部，所述第二卡接部沿水平方向向外延伸，用于配合所述吊运单元的吊具，以进行内盖的搬运。所述废物容器的桶体的上端设有第三卡接部，所述第三卡接部沿水平方向向外延伸，用于配合所述吊运单元的吊具，以进行桶体的搬运。

根据本发明第三方面的实施例，提供一种采用上述高放废物包装系统的包装方法，包括如下步骤：

S1：吊运单元将所述废物容器的封盖与桶体分开，所述封盖上开设有气体通道；

S2：装填单元将压饼废物堆叠放置于所述废物容器的桶体内，直至所述桶体内的压饼废物达到目标堆放高度，压饼废物的装填结束；

S3：吊运单元将所述废物容器的封盖卡接放置于所述桶体的开口处，使得所述桶体上端边沿与所述封盖的下端边沿对齐；

S4：通过所述气体通道向所述废物容器内充入保护气体，所述保护气体用于辅助焊接，所述保护气体为氩气；

S5：焊接单元将所述桶体的上端边沿与所述封盖的下端边沿之间进行焊封连接；

S6：通过所述气体通道排放所述废物容器内焊接时产生的热气，待热气排放结束后，焊接单元将所述封盖上的气体通道焊封，以完成所述压饼废物的密封包装。

本发明中的废物容器通过封盖下端的压紧部配合桶体的底面对压饼废物进行轴向上的定位，通过桶体内侧的定位单元对压饼废物进行周向上的定位，即限制压饼废物在水平方向上的位移。具体地，桶体上端开口的口径大于压饼废物的直径，使得压饼废物能够方便地进入桶体内部，而定位单元在竖直方向上的截面呈波纹形，位于最上端的定位环的上侧斜面形成了一个导向斜面，能够导向压饼废物进入桶体，并位于定位环的内侧。定位单元的定位环为向内凸起的结构，其内径适配于压饼废物的直径，因而能够环向箍紧压饼废物，避免压饼废物在搬运过程中出现水平方向上的窜动。综上，本废物容器能够对压饼废物进行轴向和周向上的定位，避免其在暂存或运输过程中出现窜动或倒塌，从而能够安全、稳定地暂存和转运放射性压饼废物。

附图说明

图1是本发明一些实施例中的废物容器的结构示意图；

图2是本发明一些实施例中的装有压饼废物的废物容器的结构示意图；

图3是本发明一些实施例中的外盖的第一卡接部的结构示意图；

图4是本发明一些实施例中的外盖的结构示意图；

图5是本发明一些实施例中的内盖的结构示意图；

图6是本发明一些实施例中的桶体的结构示意图。

图中：1-封盖、11-外盖、111-第一缩颈、112-通气孔、113-第一卡接部、114-第一定位锥面、12-内盖、121-第二缩颈、122-气口、123-第二卡接部、124-第二定位锥面、125-第一台阶部、126-锥形卡环、127-压紧部、2-桶体、21-外侧壁、22-定位单元、23-定位环、24-第二台阶部、25-第三卡接部、26-放置平面、27-内锥面、3-压饼废物。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1和图2，本发明公开一种废物容器，包括桶体2和封盖1。

其中，桶体2用于放置具有放射性的压饼废物3，压饼废物3的数量为多个，多个压饼废物3沿桶体2的轴线方向叠合放置。封盖1与桶体2密封连接，封盖1的下端设有压紧部127，压紧部127用于配合桶体2的底部，压紧多个压饼废物3，以限制压饼废物3的轴向位移。桶体2的内侧壁上设有定位单元22，定位单元22包括多个定位环23，多个定位环23沿桶体2的轴向排列布置，定位环23沿桶体2内壁的环向延伸并向桶体2内侧凸起，以抵住压饼废物3的侧壁，用于限制压饼废物3在水平方向上的位移。

需要说明的是，在核能发电厂中，核燃料在使用后会产生高放射性废物，这些废料需要进行处理和处置，以减少对环境和人类健康的危害。核废料处理过程中产生的高放射性废物经过处理后会形成高放压饼体。

高放压饼体的制造过程具体如下：首先，高放射性废物经过化学处理等方式进行清洗、干燥后。通过超压成型的方式制成压饼状的固体废物，即为上述的具有高放射性的压饼废物3。制成的压饼废物3需要封存，以确保其稳定性和安全性，同时对压饼废物3进行辐射屏蔽和密封，以防止放射性物质的释放和扩散。

还需要说明的是，考虑到压饼废物3的特殊性，目前的容器都不适合用于对压饼废物3进行暂存或转运。现有容器主要存在以下问题：首先，将高放射性废物制成压饼废物3通常是为了方便存储和运输，压饼废物3在存放或运输的过程中，需要保持稳定，以免出现碎裂、破损等情况。然而，现有容器不足以保持压饼废物3的稳定性。其次，压饼废物3为高放混合物，具有高放射性，现有容器难以满足辐射的屏蔽要求。另外，压饼废物3在装桶完成后，需要通过封盖1来对桶体2进行密封。因此，需要将封盖1与桶体2焊接，可能会产生大量热气，在封存过程中，如果废物容器内部的热气不能得到有效地散发，可能会导致温度升高，甚至引起压力升高，从而影响封存容器的稳定性。

因此，亟待提出一种能够安全稳定地暂存和转运放射性压饼废物3的废物容器。

如图2所示，本实施例中，封盖1下端的压紧部127配合桶体2的底面对压饼废物3进行轴向上的定位。桶体2的底部设有向上凸起的内锥形结构(内锥面27)，内锥形结构的上端设有放置平面26，用于支承压饼废物3。封盖1下端的压紧部127与桶体2底部的放置平面26配合，对多个叠合放置的压饼废物3进行轴向定位。

进一步地，桶体2的侧壁为双层结构，包括外侧壁21和安装于外侧壁21内的定位单元22。定位单元22由多个定位环23组成，多个定位环23沿竖直方向排列设置。定位单元22用于对压饼废物3进行周向上的定位，即限制压饼废物3在水平方向上的位移。具体地，定位环23的内径与压饼废物3的直径相适配，以限制压饼废物3在周向上的位移。桶体2上端开口的口径大于压饼废物3，能够供压饼废物3通过。定位单元22在竖直方向上的截面呈波纹形，位于上端的定位环23的上侧斜面围合形成导向面，用于导向压饼废物3进入桶体2。

更具体地，压饼废物的直径约为380～390mm，厚度约140～150mm。本实施例中，压饼废物的直径为385mm，厚度约为145mm。每个定位环23由四条弧形段组成，四条弧形段沿桶体2的周向均匀设置，每条弧形段的弧长角度为40°。上下两个定位环的凸部之间的间距(相邻两个定位环凸出的最外点之间的距离)取值为1/(2.8～3)倍，优选地，相邻两个定位环之间的凸部间距约为50mm，能够保证压饼废物在轴向上与定位环至少有两个凸点的接触，从而有效限制其在水平方向的位移，也能够保证压饼废物放置时不出现偏置情况，保证其能够准确的水平放置。进一步地，需要基本满足每三个定位环对一个压饼废物进行定位，从而能够分散压饼废物的侧壁所承受的压强，以免压饼废物的侧壁出现损坏。

定位环的壁厚范围为1-2mm，桶体内壁到定位环凸出的最外点的距离约为21mm。进一步地，定位环的内径(即定位环的凸出最外一圈的直径)为385mm减去1～2mm,以便于装入压饼废物，并对压饼废物进行周向定位。

当然，容易理解的是，定位环的具体尺寸需要根据压饼废物的尺寸来进行调整，也可以根据其它实际需求来进行微调。

换言之，桶体2上端开口的口径大于压饼废物3的直径，使得压饼废物3能够方便地进入桶体2内部，而定位单元22在竖直方向上的截面呈波纹形，位于最上端的定位环23的上侧斜面形成了一个导向斜面，能够导向压饼废物3进入桶体2，并位于定位环23的内侧。定位单元22的定位环23为向内凸起的结构，其内径适配于压饼废物3的直径，因而能够环向箍紧压饼废物3，避免压饼废物3在搬运过程中出现水平方向上的窜动。

优选地，桶体2的外侧壁21和位于内侧的定位单元22均由不锈钢材料制成，不锈钢材料具有良好的结构强度，并且具有较好的屏蔽性能。而且，桶体2设置为双层结构，能够进一步提高桶体2的辐射屏蔽性能。

综上，本废物容器能够对压饼废物3进行轴向和周向上的定位，避免其在暂存或运输过程中出现窜动或倒塌，并且能够有效地屏蔽压饼废物3的辐射，从而能够安全、稳定地暂存和转运放射性压饼废物3。

请参阅图1，本实施例中，封盖1包括外盖11和内盖12，外盖11与桶体2的上端开口密封连接，内盖12嵌设于外盖11的内侧，压紧部127位于内盖12的下方并与内盖12连接，压紧部127容置于桶体2上端开口内，压紧部的形状适配于压饼废物的上端面，用于压紧压饼废物3。压紧部127设置为水平面，以适配于压饼废物3的上端面。外盖11的上端设有第一缩颈111，第一缩颈111的上端设有第一卡接部113，第一卡接部113沿水平方向向外延伸，用于配合吊运单元的吊具，以实现外盖11的搬运。内盖12的上端设有第二缩颈121，第二缩颈121的上端设有第二卡接部123，第二卡接部123沿水平方向向外延伸，用于配合吊运单元的吊具，以实现内盖12的搬运。内盖12上端的第二缩颈121可以容置于第一缩颈111内部。

压饼容器封盖1采用内盖12和外盖11组合的结构，能够方便压饼废物3的装填，同时也能够方便封盖1的安装。具体地，在进行压饼废物3填充之前，外盖11和内盖12放置于桶体2的上端开口处，但并未与桶体2焊接，即封盖1与桶体2之间处于可以分离的状态。吊运单元首先通过夹取第一卡接部113，将外盖11搬开；然后通过夹取第二卡接部123，将内盖12搬开，使得桶体2的上端开口敞开，以便于向内装填压饼废物3。桶体2上端开口敞开后，将压饼废物3的充装口与桶体2开口对接，从而进行压饼废物3的装填。

压饼废物3装填结束后，将内盖12和外盖11依次安装至桶体2的上端开口处。首先吊运单元将内盖12搬运并放置到桶体2的开口处。具体如图5所示，内盖12的环向上设有第一台阶部125，第一台阶部125的台阶面向外延伸。如图6所示，桶体2的上端开口处环向设有第二台阶部24，第二台阶部24的台阶面向内延伸。第一台阶部125的径向尺寸与第二台阶部24的径向尺寸相适配，使得第一台阶部125能够刚好卡接于第二台阶部24上。

而且，内盖12的下端还设有锥形卡环126，锥形卡环126位于第一台阶部125和压紧部127之间，用于导向内盖12装入桶体2的上端开口，并使得第一台阶部125卡接于第二台阶部24上。具体地，吊运单元首先将内盖12搬运至桶体2上方，并使得内盖12对准桶体2开口。随着内盖12的下降，内盖12的锥形卡环126能够容易地进入桶体2内。

其次，吊运单元将外盖11搬运并安装到桶体2的开口处。具体如图4和图5所示，外盖11上设有第一定位锥面114，内盖12的上端对应地设有第二定位锥面124，第一定位锥面114与第二定位锥面124的形状相适配，在组装内盖12和外盖11时，外盖11的第一定位锥面114套设于内盖12的第二定位锥面124的外侧，然后通过将外盖11与桶体2之间进行焊接，便能够对内盖12进行定位。如图1所示，当内盖12卡接于桶体2上端的开口后，将外盖11套设于内盖12上，此时外盖11下端边沿与桶体2上端边沿恰好能够对齐，接着，焊接单元沿外盖11的环向，将外盖11下端边沿与桶体2上端边沿进行焊接。至此，封盖1与桶体2之间的装配完成。

从以上描述容易看出，压饼容器(废物容器)的内盖12在压饼容器(废物)的外盖11与桶体2对接焊封时，可以作为压饼容器外盖11的导向，并保证压饼容器外盖11的定位。具体地，在安装外盖11时，内盖12用作为压饼容器外盖11的导向，使得外盖11下端边沿能够快速对齐桶体2上端边沿。在外盖11与桶体2对接焊封时，内盖12用作为保证压饼容器外盖11的定位，避免外盖11在焊接过程中出现偏移。进一步地，外盖11与桶体2焊接在一起后，又能够起到固定内盖12的作用。换言之，内盖12通过压饼容器外盖11和桶体2间的焊接以实现固定，内盖12下端的压紧部127能够减小压饼上下的窜动。因此，通过设置内盖12和外盖11的组合结构，能够方便快捷地实现内盖12、外盖11与桶体2的组装。

当然，在另外一些实施例中，内盖12与外盖11也可以先装配为一体，再将封盖1整体与桶体2连接。内盖12与外盖11之间可以采用过盈配合，即内盖12与外盖11之间直接通过摩擦力的作用来实现装配连接。当内盖12与外盖11内侧壁之间存在较大摩擦力时，能够避免内盖12与外盖11脱离，此时可以直接将外盖11和内盖12一起进行搬运。

进一步地，在外盖11与桶体2的焊接过程中，为了保证焊缝的质量，需要向废物容器内充入保护气体，而且在焊接过程中会产生大量的热气，这些热气如果积累于废物容器内部，将会导致其内部的气压过高，不利于压饼废物3的保存。为了便于充入保护气体，以及将焊接过程中产生的热气排出桶体2，如图3和图4所示，外盖11的中部贯通地开设有通气孔112。具体地，通气孔112贯穿于第一缩颈111的中部。如图5所示，内盖12的中部贯通地设有气口122，该气口122位于第二缩颈121的中部。通气孔112的中心轴线与气口122的中心轴线处于同一延长线上，且通气孔112与气口122连通，以形成气体通道。

气体通道用于供充气单元向桶体2内充入保护气体，以提高焊缝质量。优选地，保护气体为氩气。通过充入氩气，可以在焊接区域形成一层惰性气体保护罩，防止空气中的氧气和水蒸气进入焊接区域，从而避免氧化和污染，保护熔池不受外界影响，确保焊接质量。而且，氩气在焊接过程中可以起到冷却作用，有助于控制焊接区域的温度，减少变形和裂纹的产生。另外，气体通道还用于供桶体2内的热气排出，以避免废物容器内部的气压过高。待焊接产生的热气排出后，通过焊接单元对通气孔112进行焊封。至此，压饼废物3的密封包装过程结束。

具体地，封盖1还包括第一焊封部和第二焊封部。第一焊封部即为外盖11与桶体2之间焊接形成的焊缝。第一焊封部为环形焊缝，其环绕于外盖11的下端边沿和桶体2上端开口的边沿之间，用于将桶体2的上端边沿和外盖11的下端边沿进行焊封连接。第二焊封部位于通气孔112处，用于在桶体2内的热气排出后，封堵通气孔112。

请参阅图6，在本实施例中，废物容器的桶体2的上端设有第三卡接部25，第三卡接部25沿水平方向向外延伸，用于配合吊运单元的吊具，以进行桶体2的搬运。在封盖1与桶体2之间的装配和焊封完成后，吊运单元夹取桶体2的第三卡接部25，将整个废物容器搬运至存放位置进行放置。

多个废物容器在堆码暂存时，位于下端的废物容器的外盖11上的第一定位锥面114与位于上端的废物容器的桶体2下端的内锥形结构(内锥面27)相互配合，第一定位锥面114以及外盖11上端的第一缩颈111容置于上端桶体2的内锥面27中，从而方便多个废物容器的堆码暂存。

请参阅图2，以下将结合附图2对本实施例中的废物容器的使用过程进行说明：

在高放/放射性固体废物处理过程中，带封盖1的空废物容器通过专用吊具吊运至压饼废物3充装工位。通过吊运单元将外盖11和内盖12取下，使得桶体2的开口敞开。在搬运封盖1的过程中，吊运单元直接通过抓取外盖11上端的第一卡接部113，便能够实现外盖11的搬运，然后，通过抓取内盖12上端的第二卡接部123，实现内盖12的搬运。

接着，将桶体2的上沿与压饼废物3的充装口对接。将高放/固体废物经超压后形成的压饼废物3充装进压饼容器的桶体2中(即本废物容器的桶体2内)。

压饼废物3充装完成后，吊运单元再将内盖12重新放置于桶体2上端的开口处，通过锥形卡环126能够导向内盖12准确放置于桶体2的上端开口内，并通过内盖12的压紧部127将压饼压实，从而实现压饼废物3的轴向定位。然后，吊运单元将外盖11套设于内盖12的外侧，外盖11的第一定位锥面114与内盖12的第二定位锥面124配合，进而实现外盖11的定位，此时，外盖11的下端边沿与桶体2上端开口的边沿对齐。

在进行焊接之前，通过封盖1上的气体通道向桶体2内充入保护气体，以提高焊缝的质量。通过焊接单元将外盖11的下端边沿与桶体2的上端边沿密封焊接在一起，便能够实现封盖1(外盖11和内盖12)与桶体2的密封。然后，待桶体2内的热气排出后，通过焊接单元将通气孔112进行焊封，从而完成对高放/固体压饼废物3的完整密封包装。

随后。工作人员采用远距离工具对封焊完成的压饼容器进行擦拭取样、去污、转运等操作，更好的对高放/固体废物进行管理。

本废物容器具有如下结构改进点：

1.桶体2底部局部向内凹陷，以形成与外盖11配合的内锥面27，且内锥面27的上端形成局部平面结构(放置平面26)，向内凹陷的部分用于容纳堆码后压饼容器的外盖11，平面结构(放置平面26)与内盖12配合能够保证压饼的稳定放置；

2.通过在侧壁的内侧设置波纹结构满足压饼的固定需求，实现对压饼在周向的固定，防止压饼周向的窜动；

3.桶体2肩部设计有台阶结构，实现压饼容器外盖11和桶体2焊接前，压饼容器(废物容器)的吊装；

4.在压饼充装过程中，压饼容器肩部台阶结构上部可对压饼进行导向定位，保证了压饼放入压饼容器后的水平放置；

5.内盖12的底部设有压紧部127，用于压紧压饼；内盖12的下半侧面设计有锥形卡环126结构，便于内盖12放置时的准确定位；内盖12的中部设置有与桶体2相配合的台阶结构，实现内盖12的稳定放置；内盖12的肩部采用锥面结构设计，锥度与外盖11的锥面保持一致，可作为废物容器外盖11的导向，保证废物容器外盖11的定位；

6.内盖12稳定放置后，向上延伸，高度高于桶体2上缘尺寸，既保证了焊封时，内盖12、外盖11和桶体2能够焊接成一个整体，又实现了内盖12的固定，同时有效保证了焊缝的强度；

7.外盖11由盖和上封头焊接组成，外盖11的中心上设置有排气孔，用于排放焊接时产生的热气，保证压饼容器的稳定性，肩部采用外锥面设计，锥度与容器底部内锥面27保持一致，保证压饼容器的稳定堆码；

8.容器的外径、高度尺寸及内盖12、外盖11用于吊装的缩颈结构与承装高放玻璃熔融体的高放射性废物容器一致，方便高放废物容器的吊装和贮运。

综上，本废物容器能够对压饼废物3进行轴向和周向上的定位，避免其在暂存或运输过程中出现窜动或倒塌，从而能够安全、稳定地暂存和转运放射性压饼废物3。

实施例2

本发明还公开一种高放废物包装系统，包括热室、装填单元、吊运单元、封装组件和实施例1中的废物容器。

其中，废物容器和压饼废物3均放置于热室内，热室内设有容器放置位、装料位和废料暂存位，废物容器放置于容器放置位上。吊运单元能够在容器放置位、装料位和废料暂存位之间移动，用于将废物容器搬运至装料位，还用于搬开/放回废物容器的封盖1。装填单元位于装料位上，其中装有待装填的压饼废物3，装填单元设有充装口，充装口能够对接于废物容器的桶体2的上端开口，以向其中装填压饼废物3。封装组件位于装料位处，用于对装填完成后的废物容器的桶体2和封盖1进行焊封，以完成压饼废物3的包装。吊运单元还用于将封装完成后的废物容器吊运至废料暂存位上进行暂存。

具体地，压饼废物3的装填过程中，难免会产生放射性气溶胶，因此，需要在热室内进行装填操作,以避免放射性气溶胶泄漏。吊运单元可以采用现有的吊车、天车、机械臂等设备，装填单元也可以采用现有的装填设备，在此不再赘述。

此外，在施工现场，本实施例中的压饼废物包装容器可与一高放玻璃熔融体容器共用一套装填单元和吊运单元。因此，可以将本废物容器的外径、高度及吊装接口与承装高放玻璃熔融体的高放射性废物容器保持一致，方便高放废物容器的吊装和贮运。

在本实施例中，采用实施例1中的废物容器来包装压饼废物3。废物容器由桶体2、外盖11、内盖12组成。其中，桶体2内壁设置有波纹结构，用于固定压饼，防止压饼周向的窜动。桶体2底部局部为平面结构，有利于压饼的稳定放置。桶体2肩部设置有台阶结构(即第三卡接部25)，用于在压饼容器外盖11和桶体2焊接前，压饼容器的吊装。此外，容器的外径、高度及吊装接口与承装高放玻璃熔融体的高放射性废物容器一致，统一了吊装接口，方便高放废物容器的吊装和贮运。

外盖11与桶体2在直桶段连接，方便压饼的充装，外盖11的中心上设置有排气孔，用于排放焊接时产生的热气。压饼容器外盖11与桶体2焊接完成后，对通气孔112进行密封焊。此外，外盖11设置有与桶体2底部配合的外锥面，便于压饼容器后续的堆码暂存。

进一步地，在高放/放射性固体废物处理过程中，吊运单元将带封盖1的空废物容器通过专用吊具吊运至压饼废物3充装工位(即为装料位)。吊运单元在进行压饼废物3填装之前，需要将封盖1从桶体2上搬开，以使得桶体2的上端开口敞开。具体地，废物容器的封盖1包括外盖11和内盖12，外盖11的上端设有第一卡接部113，第一卡接部113沿水平方向向外延伸，用于配合吊运单元的吊具，以进行外盖11搬运。内盖12的上端设有第二卡接部123，第二卡接部123沿水平方向向外延伸，用于配合吊运单元的吊具，以进行内盖12的搬运。废物容器的桶体2的上端设有第三卡接部25，第三卡接部25沿水平方向向外延伸，用于配合吊运单元的吊具，以进行桶体2的搬运。在压饼容器外盖11和桶体2焊接前，吊运单元通过第三卡接部25搬运整个废物容器。

桶体2的上端开口敞开之后，装填单元的充装口与桶体2的开口对接，向其中装填压饼容器。装填单元可以设定为自动定量装填，当满足装填量后，就自动停止装填。也可以设定为人为控制装填，工作人员根据桶体2容积来判断装填量，并手动停止装填。

吊运单元还用于在压饼废物3填装结束后，将封盖1卡接放回桶体2的上端开口处，使得封盖1的下端边沿与桶体的上端边沿对齐。封装组件包括充气单元和焊接单元，充气单元和焊接单元均位于装料位上。废物容器的封盖1上开设有气体通道，气体通道用于供保护气体通过，充气单元用于向废物容器内充入保护气体，保护气体用于辅助焊接。优选地，保护气体为氩气，能够提高焊缝质量。

焊接单元用于将封盖1的下端边沿与桶体2的上端边沿进行焊封连接。焊接过程中，会产生大量热气，大量热气积累在废物容器内部，不利于压饼废物3的保存。因此，需要通过气体通道来将排放桶体2中的热气，在桶体2内的热气排放后，将气体通道进行焊封，以完成压饼废物3的包装。

在密封焊完成后，工作人员需要对容器表面进行远距离擦拭取样，检测合格后，才将装有压饼废物3的容器吊离设备室(热室)进行后续处置。

综上，本高放废物包装系统能够对压饼废物3进行包装，以使得压饼废物3能够安全、稳定地进行暂存和转运。而且，在包装的过程中，压饼废物3产生的放射性气溶胶不会泄漏，能够保证工作人员的身体健康。

实施例3

请参阅图1，本发明还公开一种采用实施例2中的高放废物包装系统的包装方法，该方法具体包括如下步骤：

S1：吊运单元将废物容器的封盖1与桶体2分开，封盖1上开设有气体通道；

S2：装填单元将压饼废物3堆叠放置于废物容器的桶体2内，直至桶体2内的压饼废物3达到目标堆放高度，压饼废物3的装填结束；

S3：吊运单元将废物容器的封盖1卡接放置于桶体2的开口处，使得桶体2上端边沿与封盖1的下端边沿对齐；

S4：通过气体通道向废物容器内充入保护气体，保护气体用于辅助焊接，保护气体为氩气；

S5：焊接单元将桶体2的上端边沿与封盖1的下端边沿之间进行焊封连接；

S6：通过气体通道排放废物容器内焊接时产生的热气，待热气排放结束后，焊接单元将封盖1上的气体通道焊封，以完成压饼废物3的密封包装。

具体地，该包装方法采用实施例2中的包装系统对压饼废物3进行包装。其中，废物容器能够有效地定位和暂存压饼废物3。在焊接封装的过程中，首先向桶体2内充入保护气体，以提高焊缝质量，随之能够提高整个废物容器的密封性能。待到桶体2内焊接产生的热气排出后，才将封盖1的气体通道焊封，以此保证容器内外的气压平衡，确保容器的稳定性。外盖11的焊缝及气孔的封堵均采用密封焊，以此来保证气孔封堵后，放射性物质不会发生泄漏。密封焊完成后，对容器表面进行远距离擦拭取样，检测合格后，才可将装有压饼废物3的容器吊离设备室(热室)进行后续处置。

综上，本包装方法能够安全可靠地对压饼废物3进行包装，能够避免气溶胶泄露，使得压饼废物3能够安全、稳定地进行暂存和转运。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种废物容器，其特征在于，包括：桶体(2)和封盖(1)；

所述桶体(2)用于放置具有放射性的压饼废物(3)，所述压饼废物(3)的数量为多个，多个压饼废物(3)沿桶体(2)的轴线方向叠合放置；

所述封盖(1)与所述桶体(2)密封连接，所述封盖(1)的下端设有压紧部(127)，所述压紧部(127)用于配合所述桶体(2)的底部，压紧多个所述压饼废物(3)，以限制所述压饼废物(3)的轴向位移；

所述桶体(2)的内侧壁上设有定位单元(22)，所述定位单元(22)包括多个定位环(23)，多个所述定位环(23)沿桶体的轴向排列布置，所述定位环(23)沿桶体(2)内壁的环向延伸并向桶体(2)内侧凸起，以抵住所述压饼废物(3)的侧壁，用于限制所述压饼废物(3)在水平方向上的位移。

2.根据权利要求1所述的废物容器，其特征在于，所述封盖(1)包括外盖(11)和内盖(12)，所述外盖(11)与所述桶体(2)的上端开口密封连接，

所述内盖(12)嵌设于所述外盖(11)的内侧，所述压紧部(127)位于所述内盖(12)的下方并与所述内盖(12)连接，所述压紧部(127)容置于所述桶体(2)上端开口内，所述压紧部(127)的形状适配于所述压饼废物(3)的上端面。

3.根据权利要求2所述的废物容器，其特征在于，所述外盖(11)的中部贯通地开设有通气孔(112)，所述内盖(12)的中部贯通地设有气口(122)，所述通气孔(112)的中心轴线与所述气口(122)的中心轴线处于同一延长线上，且所述通气孔(112)与所述气口(122)连通，以形成气体通道，

所述气体通道用于供桶体内的热气排出，所述气体通道还用于供桶体封盖焊接时充入保护气体。

4.根据权利要求3所述的废物容器，其特征在于，所述封盖(1)还包括第一焊封部和第二焊封部，所述第一焊封部为环形焊缝，其环绕于所述外盖(11)的下端边沿和桶体(2)上端开口的边沿之间，用于将所述桶体(2)的上端边沿和所述外盖(11)的下端边沿进行焊封连接，

所述第二焊封部位于所述通气孔(112)处，用于在所述桶体(2)内的热气排出后，封堵所述通气孔(112)。

5.根据权利要求2所述的废物容器，其特征在于，所述内盖(12)的环向上设有第一台阶部(125)，所述第一台阶部(125)的台阶面向外延伸，所述桶体(2)的上端开口处环向设有第二台阶部(24)，所述第二台阶部(24)的台阶面向内延伸；

所述第一台阶部(125)的径向尺寸与所述第二台阶部(24)的径向尺寸相适配，使得所述第一台阶部(125)卡接于所述第二台阶部(24)上。

6.根据权利要求1所述的废物容器，其特征在于，所述定位环(23)的内径与所述压饼废物(3)的直径相适配，以限制所述压饼废物(3)在周向上的位移；

所述桶体(2)上端开口的口径大于所述压饼废物(3)，能够供压饼废物(3)通过；

所述定位单元(22)在竖直方向上的截面呈波纹形，位于上端的定位环的上侧斜面围合形成导向面，用于导向所述压饼废物(3)进入所述桶体。

7.一种高放废物包装系统，其特征在于，包括热室、装填单元、吊运单元、封装组件和权利要求1-6任一项所述的废物容器；

所述废物容器和压饼废物(3)均放置于所述热室内，所述热室内设有容器放置位、装料位和废料暂存位，所述废物容器放置于容器放置位上；

所述吊运单元能够在容器放置位、装料位和废料暂存位之间移动，用于将所述废物容器搬运至所述装料位，还用于搬开/放回所述废物容器的封盖(1)；

所述装填单元位于所述装料位上，其中装有待装填的压饼废物(3)，所述装填单元设有充装口，所述充装口能够对接于所述废物容器的桶体(2)的上端开口，以向其中装填压饼废物(3)；

所述封装组件位于所述装料位处，用于对装填完成后的废物容器的桶体(2)和封盖(1)进行焊封，以完成所述压饼废物(3)的包装；

所述吊运单元还用于将封装完成后的废物容器吊运至所述废料暂存位上进行暂存。

8.根据权利要求7所述的高放废物包装系统，其特征在于，所述吊运单元还用于在压饼废物填装结束后，将所述封盖(1)放回所述桶体的上端开口处，使得所述封盖(1)的下端边沿与所述桶体(2)的上端边沿对齐；

所述封装组件包括充气单元和焊接单元，所述充气单元和所述焊接单元均位于所述装料位上；

所述废物容器的封盖上开设有气体通道，所述气体通道用于供保护气体通过，所述充气单元用于向所述废物容器内充入保护气体，所述保护气体用于辅助焊接；

所述焊接单元用于将所述封盖(1)的下端边沿与所述桶体的上端边沿进行焊封连接，并在桶体内的热气排放后，将所述气体通道进行焊封，以完成所述压饼废物的包装。

9.根据权利要求7所述的高放废物包装系统，其特征在于，所述废物容器的封盖(1)包括外盖(11)和内盖(12)，所述外盖(11)的上端设有第一卡接部(113)，所述第一卡接部(113)沿水平方向向外延伸，用于配合所述吊运单元的吊具，以进行外盖搬运；

所述内盖(12)的上端设有第二卡接部(123)，所述第二卡接(123)部沿水平方向向外延伸，用于配合所述吊运单元的吊具，以进行内盖(12)的搬运；

所述废物容器的桶体(2)的上端设有第三卡接部(25)，所述第三卡接部(25)沿水平方向向外延伸，用于配合所述吊运单元的吊具，以进行桶体(2)的搬运。

10.一种采用权利要求7-9任一项所述的高放废物包装系统的包装方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：吊运单元将所述废物容器的封盖与桶体分开，所述封盖上开设有气体通道；

S2：装填单元将压饼废物堆叠放置于所述废物容器的桶体内，直至所述桶体内的压饼废物达到目标堆放高度，压饼废物的装填结束；

S3：吊运单元将所述废物容器的封盖卡接放置于所述桶体的开口处，使得所述桶体上端边沿与所述封盖的下端边沿对齐；

S4：通过所述气体通道向所述废物容器内充入保护气体，所述保护气体用于辅助焊接，所述保护气体为氩气；

S5：焊接单元将所述桶体的上端边沿与所述封盖的下端边沿之间进行焊封连接；

S6：通过所述气体通道排放所述废物容器内焊接时产生的热气，待热气排放结束后，焊接单元将所述封盖上的气体通道焊封，以完成所述压饼废物的密封包装。