JP2020504243A - 放射性粒子分与デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
開示される実施形態は、概して、制御可能かつ安全な様式で、熱間等方圧プレス処理され得るHIP缶の中に放射性粉末を充填するためのデバイスに関する。開示されるデバイス実施形態を使用して、HIP缶を放射性粉末で充填するための方法もまた、開示される。
これまで、固定容積コンテナの中に放射性粉末を充填するための、充填システムのいくつかの概念が、開発されている。これは、か焼された高レベル液体廃棄物(「HLLW」)の、ガラスとしての金属貯蔵キャニスタ内でのガラス化を含む。例示的先行技術デバイスが、図1に図式的に示される。
本願の側面は、先行技術の欠点および限界を克服するが、先行技術において認識されていない他の改良点もまた、開示される。本出願人らは、充填ノズルの接続および接続解除の間の散粉によってもたらされ得る、汚染を最小限にするシステムを開発した。一実施形態では、放射性粉末等の顆粒状材料を分与するためのシステムが、開示される。別の実施形態では、熱間等方圧プレス処理されるべきコンテナの中に顆粒状材料を分与するためのシステムは、回転作動を介して開放かつ閉鎖する、少なくとも1つの開口部を備えるノズルであって、熱間等方圧プレス処理されるべきコンテナに一体的に接続される充填ポートに取り付けられるように構成される、ノズルを含む。別の実施形態では、ノズルの少なくとも1つの開口部は、任意の顆粒物がコンテナの中に分与されることに先立って、充填ポート内の開口部と整合されてもよい。
本明細書の出願人らは、充填ノズルの接続および接続解除の間の散粉によってもたらされる、汚染を最小限にするシステムを開示する。一実施形態では、放射性粉末等の顆粒状材料を分与するためのシステムが、開示される。本明細書で使用されるように、「顆粒状」材料は、自由に流動し得る粒子を含む、乾燥バルク固体を意味することが意図される。顆粒物は、顆粒状材料のような、粗粒子より細かい粒子を含む、乾燥バルク固体粒子を含む粉末を含むことが意図される。したがって、本明細書で使用されるように、「顆粒状」材料は、粗粒物質および微粉の両方ならびにそれらの組み合わせの両方を包含することを意味する。
・ ホットセルの内側の遠隔保守を可能にするように構成される、遠隔交換可能充填ノズル
・ 研磨面を伴うセラミックから作製され、シール面の漏出防止シールおよび摩滅の防止を確実にし得る、弁面
・ 焼結フィルタの目詰まりを防止する、逆方向の圧縮空気のパルスによって清掃され得る、焼結フィルタ
・ 保守を容易にするための迅速接続解除継手
・ 放射性塵粒子を含有しながら、不良なアクチュエータの交換を可能にする、シャフトシール
・ 粉塵生成を防止するために使用され得る、充填ノズル/管の伸縮自在運動
・ 粉末の質量流量を制御し得る、インライン回転弁
・ 過充填を防止するための事前充填ホッパ
・ ロードセルならびに計量天秤によって監視される、事前充填ホッパおよびHIP缶の重量
・ 充填ノズルおよび充填ポートの係合プロセスを自動化するための昇降機構
・ 昇降プラットフォームの位置を検出する、位置センサ(例えば、ドローワイヤー(draw−wire)変位センサ)
・ 流動補助および粉塵含有のために、充填プロセスの前、間、および後に事前選択された差圧を作成するための減圧ポンプ
・ 生成物の圧縮密度を増加させるために、振動粉末圧縮のための振動モータによって生成される振動を伴う、振動台
Claims (23)
- 熱間等方圧プレス処理されるように構成されるコンテナの中に、顆粒状材料を分与するためのシステムであって、
少なくとも1つの開口部を有する充填ノズルであって、回転作動を介して開放かつ閉鎖するように構成される、充填ノズルと、
前記コンテナに一体的に接続される、充填ポートと、
を備え、
前記充填ノズルおよび充填ポートは、選択的にともに取り付けられるように構成され、
前記充填ノズルは、前記充填ノズルの開口部が前記充填ポート内の開口部と整合されると、前記顆粒状材料が前記コンテナの中に分与されることを条件的に可能にするように構成される、
システム。 - 前記コンテナの端部上に位置する、単一の充填ポートをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記充填ノズルおよび前記充填ポートは、同心のチューブインチューブ設計を有する、請求項2に記載のシステム。
- 前記チューブインチューブ設計は、顆粒状材料の充填を可能にするように構成される、内部管と、前記コンテナ内からの材料の安全な排気を可能にするように構成される、同心外部管とを含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記充填ポートはさらに、排気経路であって、前記顆粒状材料からの粉塵汚染を安全に軽減させる、排気経路を提供するように構成される、弁を備える、請求項3に記載のシステム。
- 前記コンテナはさらに、蓋であって、前記単一の充填ポートを介したセンタリングされた充填を可能にするように構成される、対称的設計を有する、蓋を備える、請求項2に記載のシステム。
- 前記充填ノズルおよびコンテナが、ともに確実に固定されると、充填プロセスが開始することを条件的に可能にするように構成される、1つまたはそれを上回る安全係止機構をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記1つまたはそれを上回る安全係止機構は、プッシュ開放もしくは回転開放連結機構を備え、前記連結機構は、弁が、前記充填ノズルおよびコンテナが密接に係合されたときのみ開放することを確実にするように構成される、請求項7に記載のシステム。
- 前記充填ポートはさらに、ばね荷重機構であって、閉鎖位置に静置されるように構成される、ばね荷重機構を備える、請求項7に記載のシステム。
- その端部に取り付けられる少なくとも1つの減圧装置であって、前記減圧装置は、同時の放射性顆粒物充填および前記HIPキャニスタの排気を可能にするように構成される、減圧装置をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記顆粒状材料を詰め、それによって、その密度を増加させるように構成される、振動デバイスまたは減圧粉末圧密デバイスをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 排気経路に沿った1つまたはそれを上回る焼結フィルタであって、さらに、粉塵持ち越し汚染を防止するように構成される、1つまたはそれを上回る焼結フィルタをさらに備える、請求項11に記載のシステム。
- 前記充填ノズルは、前記コンテナの遠隔保守およびホットセルの内部領域へのアクセスを可能にする、遠隔交換可能充填ノズルである、請求項1に記載のシステム。
- 顆粒状材料の質量流量を制御するように構成される、少なくとも1つのインライン回転弁をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのインライン回転弁のうちの各個々の1つは、研磨面を伴うセラミックから作製される面を含み、それによって、前記面の漏出防止シールおよびその損傷を与える磨耗の防止を確実にする、請求項14に記載のシステム。
- 前記ノズルに接続され、前記コンテナの過充填を防止する、事前充填ホッパをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記事前充填ホッパおよび前記コンテナを計量かつ監視するためのロードセルと、計量天秤とをさらに備える、請求項16に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの開口部は、前記回転作動が、約60度回転することによって開放する、三つ葉結び目構成を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記充填ノズルの少なくとも1つの開口部は、留めピンを介して前記充填ポートの開口部と整合するように構成され、前記留めピンは、前記充填ノズルから突出し、それと係合されると、前記充填ポート上の開口部によって拘束されて外接される、請求項1に記載のシステム。
- HIP缶を顆粒状材料で充填する方法であって、
充填ノズルを、前記HIP缶に一体的に接続される、充填ポートに接続するステップと、
回転作動を介して、前記充填ノズルを開放/閉鎖するステップと、
前記充填ノズルを前記充填ポートに確実に取り付けるステップと、
前記充填ノズルの少なくとも1つの開口部を、前記充填ポート内の開口部と整合させるステップと、
前記コンテナの中に前記顆粒状材料を分与するステップと、
前記充填ノズルの少なくとも1つの開口部を前記充填ポート内の開口部と整合させるステップが安全に完了されるまで、顆粒状材料を分与するステップを禁止するように前記充填ポートを構成することによって、前記充填ノズルの少なくとも1つの開口部を、前記充填ポート内の開口部と整合させるステップに先立って、前記コンテナの中に顆粒状材料を分与するステップを防止するステップと、
を含む、方法。 - 単一の充填ポートを前記HIP缶の蓋に近接して提供するステップであって、前記コンテナの中に顆粒状材料を分与するステップは、前記顆粒状材料を前記HIP缶の蓋に近接する前記単一の充填ポートに提供することによって実施される、ステップをさらに含む、
請求項20に記載の方法。 - 前記充填ノズルおよび充填ポートを、それらが、同心のチューブインチューブ設計を有するように提供するステップであって、前記コンテナの中に顆粒状材料を分与するステップはさらに、顆粒状材料が、前記同心のチューブインチューブ設計の内部管を通して前記HIP缶に提供されるように実施される、ステップと、
減圧を介して、顆粒状材料を前記同心のチューブインチューブ設計の同心外部管を通して引動することによって、前記HIP缶容積を排気するステップと、
をさらに含む、請求項20に記載の方法。 - 前記顆粒状材料は、放射性または有毒である、請求項20に記載の方法。
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