KR100826966B1 - Method for producing disposal canister of radioactive waste - Google Patents
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- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
- C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법에 따라서 구상화 주철에 구리를 코팅한 후 단면을 나타낸 도면.1 is a view showing a cross-section after coating the copper on the spheroidized cast iron according to the method for producing a waste container for radioactive waste of the present invention.
도 2는 도 1의 단면조직을 나타낸 도면.2 is a view showing a cross-sectional structure of FIG.
도 3은 본 발명의 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법에 따라서 주철롤에 구리를 코팅한 후 단면을 나타낸 도면.Figure 3 is a view showing a cross section after coating the copper on the cast iron roll in accordance with the method for producing a disposal container of the radioactive waste of the present invention.
도 4는 본 발명의 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법을 나타낸 순서도.Figure 4 is a flow chart showing a method for producing a disposal container of the radioactive waste of the present invention.
도 5는 본 발명의 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법에 따른 장치구성의 일예를 나타낸 도면.5 is a view showing an example of the configuration of the apparatus according to the method for producing a disposal container for radioactive waste of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10:분사가스 공급원10: injection gas supply source
12:히팅부12: Heating part
20:코팅분말 공급원20: Coating powder source
22:예열부22: preheater
30:혼합부30: mixing part
40a:분사부140a: injection part 1
40b:분사부240b: injection part 2
50:처분용기 구조물50: Disposal container structure
본 발명은 방사선 폐기물의 처분용기 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 짧은 시간 내에 처분용기를 제작할 수 있으므로 생산성이 높고, 코팅 중 코팅분말의 산화발생이나 코팅 후 잔류 인장응력의 발생이 거의 없으므로 신뢰성이 높은 방사선 폐기물의 처분용기 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a waste container for radiation waste, and more particularly, since the disposal container can be manufactured within a short time, the productivity is high, and there is little oxidation of the coating powder during coating or almost no residual tensile stress after coating. It relates to a method for producing a disposal container for this high radiation waste.
일반적으로, 방사성 폐기물이란 방사성 물질 또는 방사성 물질에 의하여 오염되어 일정한 농도 이상의 방사성 핵종을 함유하고 있어 사용의 의도가 없는 것으로서, 폐기의 대상이 되는 물질이다.In general, radioactive waste is a substance which is contaminated by radioactive material or radioactive material and contains a radionuclide of a certain concentration or more and is not intended for use, and is the object of disposal.
이러한 방사성 폐기물은 함유된 방사성 핵종의 특성에 따라 고준위 방사성 폐기물과 중·저준위 방사성 폐기물로 크게 분류된다.These radioactive wastes are classified into high level radioactive wastes and medium and low level radioactive wastes according to the characteristics of radionuclides contained therein.
고준위 방사성 폐기물은 붕괴열이 발생하고, 고방사능을 방출하며, 열발생률이 2kW/㎥ 이상이고, 반감기 20년 이상의 알파선을 방출하는 핵종으로 4,000 Bq/g 이상의 방사능 농도를 갖는 물질이며, 중·저준위 방사성 폐기물은 고준위 방사성 폐기물 이외의 방사성 폐기물이다.High-level radioactive waste is a radionuclide that generates heat of decay, emits high radioactivity, has a heat generation rate of 2 kW / ㎥ or more, and emits alpha rays with a half-life of more than 20 years, and has a radioactivity concentration of 4,000 Bq / g or more. Waste is radioactive waste other than high-level radioactive waste.
한편, 상술한 방사성 폐기물은 최종적으로 특정한 장소에 영구적으로 처분되며, 여기서 처분이란, 향후 방사성 폐기물을 다시 꺼내지 않도록 특정한 장소에 일정하게 두는 것, 즉, 지하 수백 m 깊이에서 짧게는 500년 길게는 수십만년 격납하는 것을 말하며, 인간과 자연생태계로부터 영구히 격리시키는 것을 의미한다.On the other hand, the above-mentioned radioactive waste is finally disposed of permanently at a specific place, where disposal means keeping it constant at a specific place so that no future radioactive waste is to be taken out again, that is, hundreds of thousands of meters underground at a depth of several hundred thousand years as short as 500 years. Containing years, it means permanent isolation from humans and natural ecosystems.
이처럼 방사성 폐기물을 이송, 취급 또는 처분하기 위해서 내부 공간에 방사성 폐기물을 수용하여 처분하는 처분용기가 사용된다.In order to transport, handle, or dispose of the radioactive waste, a disposal container for receiving and disposing of radioactive waste in an internal space is used.
통상적으로 처분용기의 형상은 대략 지름이 1m이고, 높이가 5 m 정도의 원통형의 구조물(이하, 처분용기 구조물)로서 탄소강이나 주철을 사용하여 제작하며, 이 처분용기의 내부 공간에 4개 내지 12개 정도의 밀봉된 폐기물 상자를 수용시킨다.Typically, the shape of the disposal container is a cylindrical structure of about 1 m in diameter and 5 m in height (hereinafter, referred to as a disposal container structure) manufactured using carbon steel or cast iron, and 4 to 12 in the inner space of the disposal container. Holds about one sealed waste box.
처분용기 구조물은 탄소강이나 주철을 사용하여 제작하며, 처분용기 구조물의 표면에는 열을 방출하기 용이하고 내부식성이 우수한 구리 소재 또는 스테인레스 316 소재를 입혀서 제작한다.The disposal container structure is made of carbon steel or cast iron, and the surface of the disposal container structure is made of copper or stainless 316 material which is easy to dissipate heat and has excellent corrosion resistance.
한편, 코팅소재가 처분용기의 표면에 코팅되는 두께는 내식성 및 수명에 따라 5 ~ 20 mm 정도이며, 구리 또는 스테인레스 316 소재의 파이프를 처분용기 표면에 접합하여 사용하기도 한다. On the other hand, the thickness of the coating material is coated on the surface of the disposal container is about 5 ~ 20 mm depending on the corrosion resistance and life, and may be used by bonding a pipe of copper or stainless 316 material to the disposal container surface.
상술한 바와 같은, 처분용기 표면에 5 ~ 20 mm 정도의 코팅소재를 코팅하는 방법으로 종래에는, 도금이나 용사코팅이 있었다.As described above, the coating material of about 5 to 20 mm on the surface of the disposal container has conventionally been plated or sprayed coating.
도금이란 금속재료의 표면을 다른 종류의 금속 또는 합금의 얇은 막으로 피 복하는 것으로서, 일반적으로 전기도금이 널리 사용되며, 전기도금이란 수용액 중에 이온 형태로 존재하는 목적금속(직접 박막이 되는 금속)을 전기에너지를 이용하여 물품 표면에 환원ㆍ석출시켜 피복층을 얻는 방법을 말한다.Plating is a coating of the surface of a metal material with a thin film of another kind of metal or alloy. In general, electroplating is widely used. Electroplating is a target metal present in an ionic form in an aqueous solution (metal that becomes a direct thin film). Refers to a method of reducing and depositing on the surface of an article using electrical energy to obtain a coating layer.
그러나 상술한 도금은 처분용기 구조물을 수용할 수 있는 대형의 도금욕조가 필요할 뿐만 아니라, 5 ~ 20 mm 정도의 두꺼운 코팅을 위해서는 수주일 혹은 수개월의 기간이 소요된다는 문제점이 있었다.However, the above-mentioned plating not only needs a large plating bath that can accommodate the disposal container structure, but also has a problem that it takes several weeks or months for a thick coating of 5 to 20 mm.
용사코팅은 모재인 기판에 블라스팅(blasting) 처리하여 요철을 주어서 기계적 결합으로 코팅하는 방법으로서, 코팅하고자 하는 코팅분말 소재를 전기아크나 플라즈마와 같은 여러 가지 열원으로 녹여서 빠른 속도로 기판에 분사하여 코팅하는 방법이다.Thermal spraying is a method of blasting the base substrate to give unevenness and coating it by mechanical bonding.The coating powder material to be coated is melted by various heat sources such as electric arc or plasma and sprayed onto the substrate at a high speed. That's how.
그러나 용사코팅은 코팅소재인 구리 소재 또는 스테인레스 316 소재를 열원으로 녹여서 사용하기 때문에 구리 또는 스테인레스 316 소재의 산화가 용이하게 발생하고, 대기중에서 용사코팅할 경우에는 내부 조직에 수많은 산화물 발생으로 인하여 원하는 물성을 얻지 못하는 문제점이 있었다. 한편, 구리 또는 스테인레스 316 소재의 산화를 방지하기 위하여 진공 중에서 행하는 용사코팅은 대형 진공 챔버를 사용해야 하므로 현실적으로 거의 불가능하였다.However, because the thermal spray coating dissolves copper or stainless 316 as a heat source, the oxidation of copper or stainless 316 occurs easily, and when sprayed in the air, the desired properties are due to the generation of numerous oxides in the internal structure. There was a problem not getting. On the other hand, in order to prevent the oxidation of the copper or stainless 316 material, the thermal spray coating in a vacuum was almost impossible because a large vacuum chamber must be used.
또한, 용사코팅은 코팅소재인 구리 소재 또는 스테인레스 316 소재를 고온열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 처분용기의 표면에 충돌시켜 급냉응고 적층한 피막을 형성하는 기술이므로, 응고시 발생되는 잔류 인장응력으로 인하여 5 ~ 20 mm 정도의 두꺼운 코팅을 할 경우에, 구리 또는 스테인레스 316 소재의 코 팅이 박리되는 문제점이 있었다.In addition, the thermal spray coating is a technique of forming a coating layer of a copper material or a stainless 316 material, which is a coating material, from a high-temperature heat source into a molten liquid by colliding with the surface of the disposal container at a high speed to form a quench-solidified film. Due to the thick coating of about 5 to 20 mm, there was a problem that the coating of the copper or stainless 316 material is peeled off.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 도금에 비해 짧은 시간 내에 처분용기를 제작할 수 있으므로 생산성이 높고, 코팅 중 코팅분말의 산화발생이나 코팅 후 잔류 인장응력의 발생이 거의 없으므로 신뢰성이 높으며, 코팅시간을 단축시킬 수 있는 방사선 폐기물의 처분용기 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, it is possible to manufacture the disposal container in a short time compared to the plating, so the productivity is high, and there is almost no generation of oxidation of the coating powder during coating or residual tensile stress after coating, it is reliable It is an object of the present invention to provide a method for producing a disposal container for radioactive waste, which is high and can shorten coating time.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 방사선 폐기물 처분용기를 제조하는 방법에 있어서, 고압의 분사가스를 히팅하는 단계; 코팅분말을 예열시키는 단계; 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말을 챔버 내로 송급하여 혼합하고, 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 표면에 분사하여 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a method for manufacturing a radioactive waste disposal container, comprising the steps of: heating a high-pressure injection gas; Preheating the coating powder; Feeding the heated injection gas and the preheated coating powder into a chamber, mixing the mixture, and spraying and coating a mixture of the heated injection gas and the preheated coating powder on the surface of the disposal container structure. It is done.
바람직하게, 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 표면에 분사하는 단계는, 상기 처분용기 구조물의 적어도 2곳의 표면에 동시 분사하여 코팅하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of spraying the mixture of the heated injection gas and the preheated coating powder to the surface of the disposal vessel structure, characterized in that the coating by spraying at least two surfaces of the disposal vessel structure at the same time.
바람직하게, 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 표면에 분사하는 단계 이전에, 상기 처분용기 구조물의 표면에 알루미늄(Al)계 합금 또는 니켈(Ni)계 합금으로 본드코팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, prior to the step of injecting a mixture of the heated injection gas and the preheated coating powder to the surface of the disposal vessel structure, the aluminum (Al) -based alloy or nickel (Ni) alloy on the surface of the disposal vessel structure Bond coating is characterized in that it further comprises.
바람직하게, 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 표면에 분사하는 단계 이전에, 상기 처분용기 구조물의 표면에 블라스팅(sting)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, before the spraying the mixture of the heated injection gas and the preheated coating powder on the surface of the disposal vessel structure, further comprising the step of blasting (sting) on the surface of the disposal vessel structure .
더욱 바람직하게, 상기 구리(Cu) 코팅분말의 예열온도는 100℃ ~ 500℃인 것을 특징으로 한다.More preferably, the preheating temperature of the copper (Cu) coating powder is characterized in that 100 ℃ ~ 500 ℃.
더욱 바람직하게, 상기 스테인레스(STS) 코팅분말의 예열온도는 100℃ ~ 600℃인 것을 특징으로 한다.More preferably, the preheating temperature of the stainless (STS) coating powder is characterized in that 100 ℃ ~ 600 ℃.
이하, 본원발명의 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a disposal container for radioactive waste of the present invention will be described.
본원발명의 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법은 저온 스프레이 장치를 이용한 저온분사 공법을 이용하여 처분용기를 제조하는 방법에 대한 것으로서, 상세하게는, 본원 출원인이 출원한 등록특허 제10-0515608호에서 명기하는 저온 분사 공법을 이용하여 처분용기 구조물의 표면에 코팅을 제작하여 처분용기를 제조하는 것이 바람직하다.The method for manufacturing a disposal container for radioactive waste of the present invention relates to a method for manufacturing a disposal container using a low temperature spraying method using a low temperature spray device, and specifically, specified in Korean Patent No. 10-0515608 filed by the present applicant. It is preferable to produce a disposal container by making a coating on the surface of the disposal container structure using a low temperature spray method.
저온 스프레이 장치란 1∼50㎛ 크기 정도의 금속분말 입자를 질소, 헬륨, 공기 및 혼합가스 등의 고압 분사가스를 이용하여 입자속도를 300 내지 1200 m/sec로 가속시켜 코팅하고자 하는 모재에 충돌시킴에 따라, 모재와 코팅소재에 따른 임계속도에 다다르면 코팅이 실시되는 장치를 칭한다.Low temperature spraying device collides metal powder particles of 1 ~ 50㎛ size by using high pressure injection gas such as nitrogen, helium, air, and mixed gas to accelerate the particle speed to 300 ~ 1200 m / sec to the base material to be coated. According to, refers to a device that the coating is carried out when the critical speed according to the base material and the coating material is reached.
한편, 저온 스프레이 장치를 이용한 저온분사 공법은 기본적으로 금속분말이 고상의 상태에서 코팅되는 공법이므로, 금속분말의 산화가 방지되어 초기 금속분말의 산화도와 동일수준의 코팅층을 형성할 수 있고, 열적으로 민감한 금속분말에도 적용가능하며, 코팅 후 잔류 인장응력이 거의 존재하지 않아 수십 mm 의 두꺼운 코팅을 용이하게 할 수 있다.On the other hand, since the low temperature spraying method using the low temperature spraying device is basically a method in which the metal powder is coated in a solid state, oxidation of the metal powder can be prevented to form a coating layer having the same level of oxidation as the initial metal powder, and thermally. It is also applicable to sensitive metal powders, and there is little residual tensile stress after coating, which facilitates a thick coating of several tens of millimeters.
예를 들면, 본원발명에서 사용된 구리 코팅분말은 열적으로 민감한 소재이지만, 구리 코팅분말을 대기 중에서 작업하더라도 코팅분말의 산화도를 그대로 유지할 수 있고, 다른 코팅소재인 스테인레스 316 코팅분말의 경우에는 산화도를 그대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 원래의 합금 성분을 그대로 유지할 수 있다.For example, although the copper coating powder used in the present invention is a thermally sensitive material, even if the copper coating powder is worked in the air, the oxidation degree of the coating powder can be maintained as it is, and in the case of the other coating material stainless steel 316 coating powder Not only can the figure be kept as it is, but the original alloy component can be kept as it is.
한편, 구리 코팅분말 또는 스테인레스 316 코팅분말을 직경 1 m, 길이 5 m 정도의 처분용기 구조물에 코팅하기 위해서는, 한대의 저온분사 장치에 여러 개의 분사 노즐을 사용하여 코팅하거나, 여러 대의 저온분사 장치를 사용하여 코팅을 함으로써 공정시간을 단축할 수 있으며, 코팅분말을 예열함으로써 코팅의 적층효율을 증가시킬 수 있다.On the other hand, in order to coat the copper coated powder or stainless 316 coated powder on the disposal container structure having a diameter of 1 m and a length of 5 m, one cold spraying device may be coated using several spray nozzles, or several cold spraying devices may be applied. It is possible to shorten the process time by coating the coating, and to increase the lamination efficiency of the coating by preheating the coating powder.
한편, 코팅 전에 블라스팅을 하지 않고 작업하거나, 코팅과 모재와의 결합력을 증대하기 위하여 블라스팅 처리를 하거나 본드 코팅으로서 알루미늄(Al)이나 니켈(Ni)을 0.1 ~ 0.5 mm 코팅한 후 코팅하기도 한다.On the other hand, work without blasting before coating, or blasting treatment to increase the bonding strength between the coating and the base material, or may be coated after coating 0.1 ~ 0.5 mm of aluminum (Al) or nickel (Ni) as a bond coating.
일반적으로 본드 코팅이란, 모재와 코팅층 간의 여러 물성 차이 (강도나 열팽창계수 등)로 인하여 사용시 코팅이 박리될 것을 우려하여 모재와 코팅소재의 중간정도의 특성을 지니는 통상적으로 인성이 우수한 알루미늄(Al)이나 니켈(Ni)계 합금을 모재와 상기 코팅층 사이에 미리 수십 마이크로미터 코팅을 하는 것을 칭한 다.In general, a bond coating is an aluminum (Al) which is generally excellent in toughness and has a moderate property of a base material and a coating material because of a concern that the coating may be peeled off during use due to various physical property differences (such as strength or thermal expansion coefficient) between the base material and the coating layer. Or nickel (Ni) -based alloy refers to the coating of several tens of micrometers in advance between the base material and the coating layer.
본 발명의 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 고압의 분사가스를 히팅하는 단계(S10), 코팅분말을 예열시키는 단계(S20), 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말을 챔버 내로 송급하여 혼합하고(S30), 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 표면에 분사하여 코팅하는 단계(S40)를 포함하여 이루어진다.In the method for manufacturing a waste container for radioactive waste according to the present invention, as shown in FIG. 4, a step (S10) of heating a high-pressure injection gas (S10), preheating a coating powder (S20), and the heated injection gas and the preheated The coating powder is fed into the chamber and mixed (S30), and the sprayed mixture of the heated injection gas and the preheated coating powder is sprayed onto the surface of the disposal container structure and includes coating (S40).
먼저, 고압의 분사가스를 히팅하는 단계에 대하여 설명하도록 한다.(S10)First, the step of heating the high-pressure injection gas will be described. (S10)
처분용기를 제조하기 위해서 사용되는 분사가스로는 질소, 헬륨, 공기 또는 혼합가스 등의 고압의 분사가스를 사용하며, 히팅 온도는 높을수록 좋지만 장비의 성능이 구현을 못하거나 장비의 수명이 짧아지는 이유로 400℃ ~ 600℃로 히팅하는 것이 바람직하다. 한편, 분사가스의 압력도 상기 문제점을 고려하여 대략 25 ~ 30 kg/cm2 으로 하는 것이 바람직하다. 하지만, 상기 문제점을 극복할 수 있다면 분사가스의 히팅 온도 및 압력을 더 높게 하는 것은 자명하다.As the injection gas used to manufacture the disposal container, a high-pressure injection gas such as nitrogen, helium, air or mixed gas is used. It is preferable to heat at 400 degreeC-600 degreeC. On the other hand, the pressure of the injection gas is also preferably set to about 25 ~ 30 kg / cm 2 in consideration of the above problems. However, if the above problem can be overcome, it is obvious to make the heating gas and the pressure of the injection gas higher.
다음으로, 코팅분말을 예열시키는 단계에 대하여 설명하도록 한다.(S20)Next, the step of preheating the coating powder will be described. (S20)
처분용기 구조물은 탄소강 또는 주철의 재질로 구성되며, 처분용기의 표면에 코팅되는 코팅분말은 열을 방출하기 용이하고, 내부식성이 우수한 구리 소재나 스테인레스(바람직하게, 스테인레스 316)를 사용한다.The disposal container structure is made of carbon steel or cast iron, and the coating powder coated on the surface of the disposal container uses copper or stainless steel (preferably, stainless 316) which is easy to dissipate heat and has excellent corrosion resistance.
한편, 구리 코팅분말은 100℃ ~ 500℃로 예열하고, 스테인레스 316 코팅분말 은 100℃ ~ 600℃로 예열하는 것이 바람직하다.On the other hand, the copper coating powder is preheated to 100 ℃ ~ 500 ℃, stainless 316 coating powder is preferably preheated to 100 ℃ ~ 600 ℃.
이는, 구리 코팅분말 또는 스테인레스 316 코팅분말의 예열을 100℃ 이하로 할 경우에는 코팅분말 예열 효과가 미미할 뿐만 아니라, 추가적으로 코팅 이전에 코팅분말을 오븐에서 습기를 없애는 열처리를 행하여야 하는 문제점이 있고, 구리 코팅분말 500℃ 이상, 스테인레스 316 코팅분말 600℃ 이상으로 할 경우에는 코팅분말 표면에 산화물이 생성되어 코팅의 적층효율이 감소할 뿐만 아니라, 코팅에 산화물이 발생할 가능성이 높기 때문이다.This is because when the preheating of the copper coating powder or stainless 316 coating powder is 100 ° C. or less, the coating powder preheating effect is insignificant, and additionally, the coating powder needs to be heat treated to remove moisture from the oven before coating. If the copper coating powder 500 ℃ or more, stainless 316 coating powder 600 ℃ or more because the oxide is formed on the surface of the coating powder is reduced not only the stacking efficiency of the coating, but also because the oxide is likely to occur in the coating.
마지막으로, 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말을 챔버 내로 송급하여 혼합하고,(S30) 상기 히팅된 분사가스와 상기 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 표면에 분사하여 코팅하는 단계에 대하여 설명하도록 한다.(S40)Finally, the heated injection gas and the preheated coating powder is fed into the chamber and mixed (S30) spraying the mixture of the heated injection gas and the preheated coating powder on the surface of the disposal vessel structure to coat It will be described (S40).
상술한 바와 같이 히팅단계를 거쳐 히팅된 분사가스와, 예열단계를 거처 예열된 코팅분말은 각각의 경로를 따라서 밀폐된 챔버 내로 공급되며, 이 챔버 내에서 서로 혼합되어 챔버와 연통된 분사부를 통해서 처분용기 구조물의 표면에에 분사되어 코팅하게 된다.As described above, the injection gas heated through the heating step and the coating powder preheated through the preheating step are supplied into the hermetically sealed chamber along the respective paths, which are mixed with each other in this chamber and disposed of through the injection part communicating with the chamber. It is sprayed onto the surface of the container structure and coated.
상술한 바와 같은 단계로 이루어진 방사성 폐기물의 처분용기 제조방법에 있어서, 히팅된 분사가스와 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 표면에 분사하여 코팅하는 단계 이전에, 상기 처분용기 구조물의 표면에 알루미늄(Al)계 합금 또는 니켈(Ni)계 합금으로 본드코팅하는 단계를 더 포함하거나 처분용기 구조물의 표면에 블라스팅(blasting)하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the disposal container of the radioactive waste comprising the steps as described above, prior to the step of coating by coating the mixture of the heated injection gas and the preheated coating powder on the surface of the disposal container structure, the surface of the disposal container structure The method may further include bonding the aluminum (Al) -based alloy or the nickel (Ni) -based alloy or blasting the surface of the disposal container structure.
이는, 알루미늄(Al)계 합금 또는 니켈(Ni)계 합금으로 본드코팅하거나 처분용기 구조물의 표면에 블라스팅하여 구리 또는 스테인레스 소재의 코팅분말이 처분용기 구조물의 표면에 코팅되는 코팅력을 높이기 위함이다.This is to increase the coating force of the coating powder of copper or stainless material is coated on the surface of the disposal container structure by bond coating with aluminum (Al) -based alloy or nickel (Ni) alloy or by blasting on the surface of the disposal container structure.
한편, 상기 처분용기 구조물의 적어도 2곳의 표면에 동시 분사하여 코팅하는 바람직하다.On the other hand, at least two surfaces of the disposal container structure is preferably sprayed and coated at the same time.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 분사가스 공급원(10)으로부터 분사가스가 공급되어 히팅부(12)에서 히팅되고, 이때, 일부의 분사가스가 코팅분말 공급원(20)으로부터 공급된 코팅분말과 함께 예열부(22)에서 예열되며, 히팅된 분사가스와 예열된 코팅분말이 챔버와 같은 혼합부(30)에서 혼합되어 분사부1(40a) 및 분사부2(40b)를 통해서 회전되는 처분용기 구조물의 표면에 동시 분사하는 것이다.That is, as shown in Figure 5, the injection gas is supplied from the injection
상술한 바와 같이, 처분용기 구조물을 회전하는 상태에서, 분사부1(40a) 및 분사부2(40b)를 통해서 히팅된 분사가스와 예열된 코팅분말의 혼합물을 처분용기 구조물의 적어도 2곳의 표면에 동시 분사하여 코팅하면, 작업 공정시간을 단축시킬 수 있으므로 생산성이 높아진다.As described above, in a state in which the disposal container structure is rotated, a mixture of the injection gas heated through the injection parts 1 (40a) and the injection parts 2 (40b) and the preheated coating powder is disposed on at least two surfaces of the disposal container structure. When sprayed and coated at the same time, the working process time can be shortened and productivity is increased.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<제 1 실시예><First Embodiment>
10mm 두께의 구상화 주철을 절단하여 저온분사를 이용한 구리 코팅을 실시하였다. 도 1에 도시된 바와 같이, 코팅두께는 5 ~ 6mm정도로 양호하게 코팅이 되었다.Spheroidal cast iron of 10 mm thickness was cut and copper coated using low temperature spraying. As shown in Figure 1, the coating thickness was well coated with about 5 ~ 6mm.
도 2는 도 1의 단면조직을 나타낸 도면으로서, 내부 단면은 기공과 산화물이 거의 존재하지 않으며, 분말이 소성변형되어 찌그러진 형태를 보이고 있었다.Figure 2 is a view showing the cross-sectional structure of Figure 1, the inner cross-section there is almost no pores and oxides, the powder was plastically deformed showing a crushed form.
<제 2 실시예>Second Embodiment
10mm 두께의 주철 롤을 절단하여 저온분사를 이용한 구리 코팅을 실시하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 코팅두께는 5 ~ 6mm정도로 양호하게 코팅이 되었다.A 10 mm thick cast iron roll was cut and copper coated using low temperature spraying. As shown in Figure 3, the coating thickness was well coated with about 5 ~ 6mm.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.The present invention described above can be embodied in many other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above embodiments are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 도금에 비해 짧은 시간 내에 처분용기를 제작하여 공정시간을 단축할 수 있으므로 생산성이 높고, 코팅 중 코팅분말의 산화발생이나 코팅 후 잔류 인장응력의 발생이 거의 없으므로 신뢰성이 높다.According to the present invention configured as described above, it is possible to produce a disposal container within a short time compared to the plating, so that the process time can be shortened, productivity is high, and there is little occurrence of oxidation of the coating powder during coating or residual tensile stress after coating. This is high.
또한, 처분용기 구조물의 적어도 2곳의 표면에 동시 분사하여 코팅함으로써, 코팅시간을 단축시킬 수 있으므로 생산성이 높다.In addition, by simultaneously spraying and coating on at least two surfaces of the disposal container structure, the coating time can be shortened and the productivity is high.
또한, 처분용기 구조물의 표면에 본드코팅 또는 블라스팅 처리를 한 후 코팅함으로써, 처분용기 구조물과 코팅분말 간의 결합력을 증대시킬 수 있다.In addition, by coating after coating or blasting the surface of the disposal vessel structure, it is possible to increase the bonding force between the disposal vessel structure and the coating powder.
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|---|---|---|---|
| KR1020060107165A KR100826966B1 (en) | 2006-11-01 | 2006-11-01 | Method for producing disposal canister of radioactive waste |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101520385B1 (en) | 2013-08-20 | 2015-05-15 | 한국원자력연구원 | Vessel for producing radioisotope and the method for manufacturing thereof |
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- 2006-11-01 KR KR1020060107165A patent/KR100826966B1/en not_active IP Right Cessation
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