DE3042962A1

DE3042962A1 - Permanent connection of lid to radioactive waste storage vessel - withstands later compaction of vessel and contents before final storage

Info

Publication number: DE3042962A1
Application number: DE19803042962
Authority: DE
Inventors: Klaus 7521 Karlsdorf-Neuthard Hofheinz
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3042962C2

Abstract

A permanent connection is made between a sheet metal storage drum for radioactive waste and its lid, to withstand later axial compression of the drum and contents, typically to one-third of its original volume, as follows. The lid has an axially inward projecting flange of greater axial depth than the corresponding flange or rim (I) surrounding the mouth of the vessel. The lid flange (II) has a radial inward recess or beading further down into the vessel than the bottom of the vessel flange (I). Flange (II) continues beyond this beading. The lid is pushed fully home into the opening until its rim bears on the vessel mouth. In subsequent axial compaction of the vessel, the lid flange (II) is deformed by contact with the contents of the vessel, so that it folds and engages beneath the surrounding flange (II) of the vessel mouth. For the first stage of the permanent storage of radioactive wastes, such as contaminated air filters, in drums which are to be axially compressed into concertina form, then later packed and cemented in a larger container. A firm connection is made between the lid and the vessel as the vessel is compacted, and thus the vessel remains tight.

Description

Verfahren zur Herstellung einerMethod of making a

nicht lösbaren Verbindung zwischen der Öffnung einer mit vorzugsweise radioaktiven Abfällen gefüllten Blechtrommel und einem in die Öffnung einragenden Deckel Beschreibuna: Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer nicht lösbaren Verbindung zwischen der stirnseitigen Öffnung einer mit festen oder verfestigbaren, vorzugsweise radioaktiven Abfällen gefüllten, kompaktierbaren Blechtrommel mit einem zum Trommelinnenraum hin gerichteten Rand oder eingezogenem Bund bestimmter Länge und einem in diese Öffnung mit einem weiteren Bund einragenden Deckel aus verformbarem ,duktilem Material wie z.B. Blech.non-releasable connection between the opening one with preferably radioactive waste filled tin drum and one protruding into the opening lid Description: The present invention relates to a method for producing a non-detachable connection between the end face Opening of one with solid or solidifiable, preferably radioactive, waste filled, compactable sheet metal drum with one directed towards the drum interior Edge or indented waistband of a certain length and one in this opening with one Cover made of deformable, ductile material such as sheet metal protruding further into the collar.

In einer Paketierungsanlage müssen radioaktiven Abfälle, z.B. OC-undfi -kontaminierte Abluftfilter endlagerfähig gemacht werden. Dies geschieht durch zerkleinern, abfüllen in Blechtrommeln und vorpressen. Danach wird die Blechtrommel in einem weiteren Arbeitsgang einer hydraulischen Presse zugeführt und samt eingesetztem Deckel in gefülltem Zustand auf ca. 1/3 ihres Volumens entlang ihrer Mittelachse zusammengepreßt, um anschließend in Rollreifenfässern endlagerfähig verpackt und zementiert zu werden.In a packaging plant, radioactive waste, e.g. OC and fi -contaminated exhaust air filters are made suitable for final storage. This is done by crushing, Filling into metal drums and pre-pressing. Then the tin drum is in one another work step fed to a hydraulic press and used together When full, the lid is about 1/3 of its volume along its central axis pressed together, then packaged for final storage in rolling hoop drums and to be cemented.

Dabei zeigte sich das Problem, daß bei einer Vielzahl der zu Tablettenform zusammengepreßten Abfalltrommeln der Verschlußdeckel sich löste und sich der zerkleinerte und zusammengepreßte Abfall im Drehmagazin der Presse verteilte.The problem emerged that with a large number of the to tablet form compressed waste drums, the sealing lid came loose and the shredded and scattered compressed waste in the rotary magazine of the press.

Damit konnte kein endlagerfähiges Produkt erzielt werden, dauernde Kontamination und damit ständig anfallende Dekontaminierungsarbeiten wären erforderlich gewesen, wodurch die Verfügbarkeit der Anlage erheblich eingeschränkt worden wäre.This meant that no product capable of final disposal could be obtained, lasting Contamination and therefore the constant incurring decontamination work would be necessary which would have severely restricted the availability of the system.

Ausgehend von diesem Sachverhalt stellt sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, welches beidem beschriebenen Verpackungsablauf die Herstellung einer einwandfreien, nicht lösbaren und möglichst auch dichten Verbindung zwischen Deckel und Blechtrommelöffnung ermöglicht, d.h. die Trommel soll beim Zusammenpressen gleichzeitig in einem Arbeitsgang unlösbar sicher verschlossen werden.The present invention is based on these facts the task of specifying a method which both the described packaging process the Establishing a flawless, non-detachable and, if possible, tight connection between the cover and the sheet metal drum opening, i.e. the drum should be pressed together at the same time are permanently locked securely in one operation.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art vor, daß der größere Länge als der Trommelrand oder bund aufweisende Bund des Deckels vom Bundansatz ausgesehen in weiterer Entfernung als der Trommelrandlänge entsprechend jedoch in bestimmtem Abstand vom Bundende vom Außenumfang her sicken- bzw. halbkreisartig zur Deckelachse hin eingezogen bzw. eingedrückt wird, daß der Deckel anschließend zum Anschlag seines Randes eingeschoben wird und somit die gebildete Sicke bzw.To solve this problem, the invention proposes a method of the type described above that the greater length than the drum edge or The collar showing the collar of the lid from the collar approach at a further distance than the length of the drum edge, but at a certain distance from the end of the collar drawn in or out of the outer circumference in the manner of a bead or semicircle towards the cover axis or is pressed in that the cover is then pushed in to the stop of its edge and thus the formed bead or

Nut nicht mehr innerhalb des Deckelbundes gelegen ist und daß anschließend in an sich bekannter Weise Blechtrommel und Deckel zusammen entlang ihrer Längsachse mindestens auf ein solches Volumen zusammengepreßt werden, bei welchem das Deckelbundende vom Faßinhalt her druckbeaufschlagt und verformt wird. Eine Verbesserung der Dichtigkeit läßt sich dadurch erzielen, daß vor oder nach dem Einziehen bzw. Eindrücken auf die Außenfläche des Deckelbundes zusätzlich eine Dichtungsschicht oder ein Dichtungsring aufgebracht wird. Bei sehr weichen radioaktiven Abfällen läßt sich das Verfahren dadurch verbessern, daß vor dem Einschieben des Deckels eine Scheibe mit mindestens Deckelbunddurchmesser auf den Faßinhalt gelegt wird.Groove is no longer located within the lid collar and that then in a manner known per se, sheet metal drum and cover together along their longitudinal axis be compressed at least to such a volume in which the lid collar end is pressurized and deformed from the contents of the barrel. An improvement in tightness can be achieved that before or after pulling in or pressing on the outer surface of the lid collar also has a sealing layer or a sealing ring is applied. In the case of very soft radioactive waste, the procedure can be used improve in that before inserting the cover a disc with at least Lid collar diameter is placed on the contents of the barrel.

Der besondere Vorteil der vorliegenden ereindung besteht nun darin, daß es erstmalig möglich ist, Abfalltrommeln mit paketierbarem Abfall in einem einzigen Arbeitsgang zu paketieren bzw. zusammenzupressen und dabei gleichzeitig unlösbar und weitgehend dicht mit einem Deckel zu verschließen. Damit wird eine erheblich geringere Kontaminationsgefahr für die gesamte Paketierungsanlage mit den damit automatisch verbundenen großen betriebs- und überwachungstechnischen Vorteilen erzielt.The particular advantage of the present invention is that that it is possible for the first time, garbage drums with packable Packing or compressing waste in a single operation and doing so at the same time permanently and largely tightly closed with a lid. In order to becomes a significantly lower risk of contamination for the entire packaging system with the large operational and monitoring technology that is automatically associated with it Benefits achieved.

Weitere Einzelheiten des erfinderischen Verfahrens werden im folgenden und anhand von zwei schematischen Figuren näher erläutert: Es zeigen: Die Figur 1 einen Schnitt durch den Rand der Trommelöffnung mit eingesetztem Deckel direkt vor dem Pressen und die Figur 2 denselben Schnitt nach dem Pressen bzw.Further details of the inventive method are provided below and explained in more detail with reference to two schematic figures: They show: The figure 1 shows a section through the edge of the drum opening with the lid inserted directly before pressing and Figure 2 shows the same section after pressing or

nach der letzten Verfahrensstufe.after the last procedural stage.

Die Figur 1 zeigt die kompaktierbare Blechtrommel 1, welche mit ebenfalls kompaktierbaren Abfällen 2 gefüllt ist. In einem speziellen Anwendungsfall handelt es sich dabei um zerkleinerte Abluftfilter von kerntechnischen Anlagen, die mitoC - undfi .Strahlern beladen sind, weswegen die gesamte Prozedur des Abfüllens und des Verpressens innerhalb sogenannter Handschuhboxen stattfinden muß. Die Trommel 1 weist eine stirnseitige Füllöffnung 3 auf, deren Rand oder Bund 4 zum Trommelinnenraum 5 gerichtet ist, wobei dieser Bund 4 entweder geradlienig gezogen oder -wie dargestellt - einfach eingerollt ist.Figure 1 shows the compactable sheet metal drum 1, which also compactable waste 2 is filled. Acts in a special application These are shredded exhaust air filters from nuclear systems, the mitoC - undfi. emitters are loaded, which is why the entire procedure of filling and the pressing must take place within so-called glove boxes. The drum 1 has an end filling opening 3, the edge or collar 4 of which faces the interior of the drum 5 is directed, this collar 4 either drawn straight or -as shown - is simply rolled up.

In die Füllöffnung 3 wird der Deckel 6 aus verformbarem, duktilem Material mit seinem Bund 12 eingesetzt, der durch einen Verfahrensschritt eine besondere Form bekommt. Diese besteht in der Nut oder Sicke 7, deren Wandung 8 in Richtung zur Faß- bzw.The cover 6 is made of deformable, ductile material in the filling opening 3 Material used with its collar 12, which by a process step a special Gets shape. This consists in the groove or bead 7, the wall 8 in the direction for barrel or

Deckelmitte 9 hin eingezogen oder eingedrückt ist und die um den Bund 12 herum verläuft. Wichtig ist nun, daß die Nut 7 in einer solchen Entfernung vom Bundansatz lo auf dem Bund 12 gelegen ist, daß bei Anliegen des Deckels 6 an der Trommel 1 bzw. beim Einbringen in die Öffnung 3 sie unterhalb bzw. nicht mehr innerhalb des Bereiches des Randes oder Trommelbundes 4 gelegen ist.Lid center 9 is drawn in or pressed in and around the collar 12 runs around. It is now important that the groove 7 at such a distance from Bund approach lo is located on the federal government 12 that when the cover 6 is in contact with the Drum 1 or when it is introduced into the opening 3, it is below or no longer within of the area of the edge or drum collar 4 is located.

Von Bedeutung ist somit, daß die Länge des Deckelbundes 12 größer als die Länge des Trommelrandes oder Trommelbundes 4 ist, so daß die Nut 7 unterhalb der unteren Trommelrandkante 13 liegen kann. Der unter der Nut 7 gelegene Teil 14 des Deckelbundes bzw. das Deckelbundende bleibt zylindrisch und dient zur Krafteinleitung beim Verpressen sowie später als eigentliches Halteelement für den Deckel.It is therefore important that the length of the cover collar 12 is greater than the length of the drum edge or drum collar 4, so that the groove 7 is below the lower edge of the drum 13 may lie. The part 14 located under the groove 7 of the lid collar or the lid collar end remains cylindrical and serves to introduce force during pressing and later as the actual holding element for the lid.

Die Verfahrensschritte zur Erzeugung der unlösbaren Verbindung laufen nun folgendermaßen ab: Zuerst wird die oben beschriebene Nut 7 spanlos an der erwähnten Stelle des Deckelbundes 12 eingerollt oder eingezogen. Danach wird der Deckel 6 in die Öffnung 3 der gefüllten Trommel 1 eingebracht, bis sein Deckelrand 11 auf der Trommel anliegt und die Nut 7 in der richtigen Position gelegen ist. Anschließend wird die Trommel 1 in Richtung ihrer Achse 9 mittels einer hydraulischen Presse auf etwa 1/3 ihres ursprünglichen Volumens kompaktiert.The process steps for creating the permanent connection are in progress now as follows: First, the above-described groove 7 is chipless on the mentioned Place of the lid collar 12 rolled up or drawn in. Then the cover 6 introduced into the opening 3 of the filled drum 1 until its lid edge 11 is on the drum rests and the groove 7 is located in the correct position. Afterward is the drum 1 in the direction of its axis 9 by means of a hydraulic Press compacted to about 1/3 of its original volume.

Dabei verformt sich nun der Deckelbund 12 auf die in der Figur 2 dargestellten Form. Wenn beim Pressvorgang der untere Bundteil bzw. das Deckelbundende 14 von den Abfällen 2 druckbeaufschlagt wird, legt es sich radial nach außen um, während die Nutwandung 8 nach innen zusammenklappt.In the process, the cover collar 12 is now deformed to that shown in FIG Shape. If during the pressing process the lower collar part or the lid collar end 14 of the waste 2 is pressurized, it turns radially outward while the groove wall 8 collapses inward.

Nun klappt sich der untere Teil 14 nach außen um die Trommelrandkante 13, so daß der Deckel 6 unlösbar nach Art einer Hohlniete gespreizt in der Öffnung 3 befestigt wird. Die Dichtigkeit dieser Verbindung kann dadurch noch erhöht werden, daß in einem vorhergehenden Verfahrensschritt noch eine Dichtungsschicht, oder ein Dichtungsring auf die Außenseite des Deckelbundes 12 aufgebracht und danach dem Verformungsprozeß mitunterzogen wird.Now the lower part 14 folds outwards around the edge of the drum rim 13, so that the cover 6 is inextricably spread in the opening in the manner of a hollow rivet 3 is attached. The tightness of this connection can be increased by that in a preceding process step a sealing layer, or a Sealing ring applied to the outside of the cover collar 12 and then the Deformation process is also subjected.

Versuche haben nun gezeigt, daß sich auf die angegebene Weise der Deckel unlösbar mit der Trommel verbinden läßt und ein dicht umhüllter, kompakter Pressling entsteht, der für die Weiterbehandlung zur Endlagerung optimal geeignet ist.Experiments have now shown that the Lid can be permanently connected to the drum and a tightly wrapped, compact one The result is a pellet that is ideally suited for further treatment for final storage is.

Claims

Patent claims; C Method of making a non-solvable Connection between the front opening with a fixed or solidifiable preferably radioactive waste filled, compactable tin drum with a The edge facing the interior of the drum or a self-drawn collar of a certain length and a cover protruding into this opening with a further collar made of deformable, ductile material such as sheet metal, characterized in that the greater length as the drum edge or collar (4) having collar (12) of the cover (6) from the collar approach (lo) looked further away than the length of the drum rim, however at a certain distance from the end of the collar (14) from the outer circumference like a bead or semicircle towards the cover axis (9) is drawn in or pressed in, that the cover (6) then is inserted up to the stop of its edge (11) and thus the bead formed respectively.

Groove (7) is no longer located within the cover collar (4) and that then along in a known manner sheet metal drum and cover together their longitudinal axis are compressed to at least such a volume, at which the lid collar end (14) from the barrel contents (2) is pressurized and deformed will.

2. The method according to claim 1, characterized in that before or after pulling in or pressing in on the outer surface of the lid collar a sealing layer or a sealing ring is applied.

3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that that before inserting the lid a disc with at least lid collar diameter is placed on the contents of the barrel.