用于存储危险废弃材料的填充容器和方法

摘要

本发明提供了一种用于危险废弃材料存储和/或处置的系统、方法和设备。在一些实施例中，所述废弃材料包括核废弃物，诸如锻烧材料。在特定实施例，所述设备包括容器，所述容器具有：容器主体；被构造为将填充喷嘴和填充塞子联接起来的填充端口；以及具有过滤器的抽空端口。所述抽空端口被构造为将抽空喷嘴和抽空塞子联接起来。在特定实施例中，所述方法包括（a）经由联接至容器的填充端口的填充喷嘴添加危险废弃材料，所述容器包括抽空端口，（b）在添加所述危险废弃材料期间，经由联接至所述容器的抽空端口的抽空喷嘴抽空所述容器，（c）密封所述填充端口，（d）加热所述容器，以及（e）密封所述抽空端口。

权利要求

1.一种用于存储危险废弃材料的容器，所述容器包括：容器主体，具有内部容积；

填充端口，与所述内部容积连通，并且被构造为将填充喷嘴和填充塞子密封地联接起来；以及具有过滤器的抽空端口，与所述内部容积连通，并且所述抽空端口构造为将抽空喷嘴和抽空塞子密封地联接起来；

所述抽空端口能够与所述抽空喷嘴密封地联接，同时所述填充端口与所述填充喷嘴密封连接，从而在经由所述填充喷嘴将所述危险废弃材料添加至所述内部容积期间抽空所述内部容积。

2.根据权利要求1所述的容器，还包括抽空塞子，所述抽空塞子能够在打开构造和关闭构造之间配置，其中，所述抽空塞子在所述打开构造时允许气体从所述内部容积通过所述过滤器以及通过所述抽空塞子和所述抽空端口之间，在所述关闭构造时所述抽空塞子关闭所述抽空端口。

3.根据权利要求2所述的容器，进一步包括：

布置在所述抽空塞子和所述抽空端口之间的垫圈，以在关闭构造时将所述抽空端口密封。

4.根据权利要求3所述的容器，其中，所述垫圈由金属、陶瓷或者石墨中的一种或多种构成。

5.根据权利要求2所述的容器，其中，所述抽空塞子螺纹地联接所述抽空端口。

6.根据权利要求2所述的容器，其中，所述抽空塞子和所述抽空端口被构造为在所述关闭构造时提供气密密封。

7.根据权利要求6所述的容器，其中，所述抽空塞子和所述抽空端口被构造为在关闭构造时相对于所述容器主体随后远离所述气密密封被焊接。

8.根据权利要求1所述的容器，进一步包括：抬升构件。

9.根据权利要求8所述的容器，其中，所述抬升构件大致与所述容器主体的纵向轴线同轴。

10.根据权利要求8所述的容器，其中，所述抬升构件包括从所述容器主体轴向延伸的突起，所述突起具有周向延伸凹槽。

11.根据权利要求6所述的容器，其中，在关闭构造时，在所述抽空塞子的外表面和所述抽空端口的内表面之间设有接缝以将所述抽空塞子焊接至所述抽空端口。

12.根据权利要求2所述的容器，其中，所述抽空塞子包括螺纹，并且所述抽空端口被构造为接收所述抽空塞子的所述螺纹。

13.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器主体被构造为经受热等静压。

14.根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器主体包括器皿，所述器皿被构造为将通过施加真空至所述容器主体的内部容积来减小容积。

15.根据权利要求1所述的容器，其中，所述过滤器由烧结材料构成。

16.根据权利要求1所述的容器，其中，所述过滤器构造为基本防止至少10微米直径的颗粒离开所述抽空端口。

17.根据权利要求1所述的容器，其中，所述过滤器焊接至所述抽空端口。

18.根据权利要求1所述的容器，其中，所述过滤器在第一温度下是多孔的而在第二温度下是非多孔的，所述第二温度高于所述第一温度。

19.根据权利要求1所述的容器，其中，所述抽空端口和所述填充端口均从所述容器主体的顶表面轴向延伸。

20.根据权利要求2所述的容器，其中，所述抽空塞子包括塞座。

21.根据权利要求2所述的容器，还包括填充塞子，其中，所述抽空塞子和所述填充塞子均包括内表面，所述内表面均在朝向所述容器主体的方向上直径减小。

22.根据权利要求21所述的容器，其中，所述内表面均呈阶梯状。

23.一种用于存储危险废弃材料的容器，所述容器包括：容器主体，具有内部容积；

端口，与所述内部容积连通，并且被构造为密封地联接填充喷嘴；以及塞子，包括过滤器并且被构造为密封地联接至所述端口，所述塞子能够在打开构造和关闭构造之间配置，所述塞子在所述打开构造时允许气体从所述内部容积通过所述过滤器以及通过所述塞子和所述端口之间，在所述关闭构造时所述塞子关闭所述端口。

24.根据权利要求23所述的容器，进一步包括：布置在所述塞子和所述端口之间的垫圈，以在关闭构造时将所述端口密封。

25.根据权利要求24所述的容器，其中，所述垫圈由金属、陶瓷或者石墨中的一种或多种构成。

26.根据权利要求23所述的容器，其中，所述塞子螺纹地联接所述端口。

27.根据权利要求23所述的容器，其中，所述塞子和所述端口被构造为提供气密密封。

28.根据权利要求27所述的容器，其中，所述塞子和所述端口被构造为在关闭构造时相对于所述容器主体随后远离所述气密密封被焊接。

29.根据权利要求27所述的容器，其中，所述塞子包括螺纹，并且所述端口构造为接收所述塞子的所述螺纹。

30.根据权利要求27所述的容器，其中，所述塞子的内表面呈阶梯状。

31.根据权利要求24所述的容器，其中，所述端口大致与所述容器主体的纵向轴线同轴。

32.根据权利要求24所述的容器，其中，所述容器主体被构造为经受热等静压。

33.根据权利要求24所述的容器，其中，所述容器主体包括器皿，所述器皿被构造为将通过施加真空至所述容器主体的内部容积来减小容积。

34.根据权利要求24所述的容器，其中，所述过滤器由烧结材料构成。

35.根据权利要求24所述的容器，其中，所述过滤器被构造为基本防止至少10微米直径的颗粒离开所述端口。

36.根据权利要求24所述的容器，其中，所述过滤器在第一温度下是多孔的而在第二温度下是非多孔的，所述第二温度高于所述第一温度。

37.根据权利要求24所述的容器，其中，所述端口从所述容器主体的顶表面轴向延伸。

38.根据权利要求24所述的容器，其中，所述塞子包括塞座。

39.根据权利要求24所述的容器，其中，所述过滤器联接至所述塞子的远侧端部。

40.根据权利要求24所述的容器，其中，所述塞子包括内表面，所述内表面在朝向所述容器主体的方向上直径减小。

41.一种存储危险废弃材料的方法，所述方法包括：经由填充喷嘴添加危险废弃材料，所述填充喷嘴密封地联接至被构造为密封地容纳危险废弃材料的容器的端口；

在添加所述危险废弃材料期间，经由密封地联接至所述容器的第一抽空喷嘴抽空所述容器；

加热所述容器；

在加热所述容器期间，经由密封地联接至所述容器的第二抽空喷嘴抽空所述容器；

插入塞子至所述端口；以及

热等静压地压制所述容器。

42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述端口包括填充端口，并且所述容器包括抽空端口，所述抽空端口被构造为密封地联接所述第一抽空喷嘴和第二抽空喷嘴。

43.根据权利要求42所述的方法，进一步包括：将填充塞子焊接至所述填充端口以密封所述填充端口。

44.根据权利要求43所述的方法，其中，使用轨道焊接机将所述填充塞子焊接至所述填充端口。

45.根据权利要求42所述的方法，其中，所述抽空端口包括螺纹地联接至所述抽空端口的抽空塞子，所述抽空塞子能够在打开构造和关闭构造之间配置，所述抽空塞子在所述打开构造时允许气体通过过滤器以及通过所述抽空塞子和所述抽空端口之间，以及在所述关闭构造时所述抽空塞子关闭所述抽空端口。

46.根据权利要求45所述的方法进一步包括：加热所述容器之后关闭所述抽空塞子；以及

将所述抽空塞子焊接至所述抽空端口。

47.根据权利要求45所述的方法，其中，使用轨道焊接机将所述抽空塞子焊接至所述抽空端口。

48.根据权利要求45所述的方法，其中，在添加所述危险废弃材料和加热所述容器之间关闭所述抽空塞子。

49.根据权利要求45所述的方法，其中，当所述抽空喷嘴联接至所述容器时关闭所述抽空喷嘴。

50.根据权利要求41所述的方法，进一步包括：在加热之后经由所述第二抽空喷嘴维持所述容器为真空一段时间。

51.根据权利要求50所述的方法进一步包括：核实所述真空被维持。

52.根据权利要求41所述的方法，其中，所述危险废弃材料被添加至第一单元中的所述容器，并且所述方法进一步包括：关闭所述第一单元中的所述端口；

移动所述容器至所述第一单元和第二单元之间的空气联锁件；

移动所述容器至第二单元，所述第一单元被构造为至少在所述容器被填充时不与所述第二单元交换空气，所述容器在所述第二单元中被加热。

53.根据权利要求41所述的方法，其中，所述端口包括填充端口，并且所述容器包括被构造为密封地联接所述第一抽空喷嘴和第二抽空喷嘴的抽空端口，所述方法进一步包括：在添加所述危险废弃材料至所述容器之后使用抽空塞子关闭所述抽空端口；

在加热所述容器之前至少部分地打开所述抽空端口；

在加热所述容器之前将抽空喷嘴附接至所述抽空端口；

在加热所述容器之后使用所述抽空塞子关闭所述抽空端口；以及密封所述抽空塞子至所述抽空端口。

54.根据权利要求42所述的方法，其中，所述抽空端口包括过滤器。

55.根据权利要求54所述的方法，其中，所述过滤器在第一温度下是多孔的而在第二温度下是非多孔的，所述第二温度高于所述第一温度。

56.根据权利要求41所述的方法，其中，所述第一抽空喷嘴包括过滤器。

57.根据权利要求41所述的方法，其中，所述危险废弃材料包括锻烧材料。

58.根据权利要求41所述的方法，进一步包括：经由所述填充喷嘴将二次危险废弃物添加至所述容器中。

59.根据权利要求58所述的方法，其中，所述二次危险废弃物包括从先前容器中抽出的汞。

60.根据权利要求58所述的方法，其中，所述二次危险废弃物包括在先前容器的抽空过程中使用的抽空过滤器。

说明书

用于存储危险废弃材料的填充容器和方法

[0001] 发明背景

[0002] 本发明大致涉及用于存储危险废弃材料的系统、方法和容器，尤其涉及用于存储核废弃材料的系统、方法和容器。

[0003] 尽管用于处理和存储危险废弃材料的系统激增，但现有技术系统仍不能够有效限制和控制不必要的危险废弃物污染蔓延至远离危险废弃材料填充站的区域。因此，迫切需要存在用于危险废弃物处理/存储系统，其能有效最小化和/或消除不必要的危险材料污染。

发明内容

[0004] 根据本发明的一些实施例，用于存储危险废弃材料的容器包括容器主体；构造为将填充喷嘴和填充塞子联接起来的填充端口；以及具有过滤器的抽空端口，所述抽空端口构造为将抽空喷嘴和抽空塞子联接起来。在一些实施例中，所述抽空塞子构造为在填充构造时允许空气和/或气体通过所述过滤器以及通过所述抽空塞子和所述抽空端口之间。在一些实施例中，所述抽空塞子在关闭构造时关闭所述抽空端口。在一些实施例中，所述抽空端口和所述填充端口均从所述容器主体的顶表面轴向延伸。

[0005] 在一些实施例中，所述容器进一步包括布置在所述抽空塞子和所述抽空端口之间的垫圈。在一些实施例中，所述垫圈由金属、陶瓷或者石墨中的一种或多种构成。

[0006] 在一些实施例中，所述抽空塞子螺纹地联接所述抽空端口。在一些实施例中，所述抽空塞子和所述抽空端口构造为在关闭构造时提供气密密封。在进一步的实施例中，所述抽空塞子和所述抽空塞子构造为随后以远离所述气密密封的方式焊接至所述容器主体而处于关闭构造。

[0007] 在一些实施例中，所述容器进一步包括抬升构件。在一些实施例中，所述抬升构件大致与所述容器主体的纵向轴线同轴。在一些实施例中，所述抬升构件包括从所述容器主体轴向延伸的突起，所述突起具有周向延伸凹槽。

[0008] 在一些实施例中，所述容器进一步包括抽空塞子。在一些实施例中，所述抽空塞子包括螺纹，并且所述抽空端口构造为接收所述抽空塞子的所述螺纹。

[0009] 在一些实施例中，所述容器主体构造为经受热等静压。在一些实施例中，所述容器主体包括器皿，所述器皿构造为施加真空至所述容器主体的内部容积将降低所述器皿的容积容积。

[0010] 在一些实施例中，所述过滤器由烧结材料构成。在一些实施例中，所述过滤器构造为基本防止至少10微米直径的颗粒离开所述抽空端口。在一些实施例中，所述过滤器焊接至所述抽空端口。在一些实施例中，所述过滤器在第一温度是多孔的而在第二温度是非多孔的，所述第二温度高于所述第一温度。

[0011] 在一些实施例中，所述抽空塞子包括塞座。在一些实施例中，所述抽空塞子和所述填充塞子均包括内表面，所述内表面均在朝向所述容器主体的方向上直径减小。在一些实施例中，所述内表面均呈阶梯状。

[0012] 根据本发明的另一实施例，用于存储危险废弃材料的容器包括：容器主体；构造为密封联接填充喷嘴的端口；以及塞子，塞子包括过滤器并且构造为联接至所述端口，所述塞子构造为在填充构造时允许空气和/或气体通过所述过滤器以及通过所述塞子和所述端口之间，在关闭构造时所述塞子关闭所述端口。在一些实施例中，所述端口大致与所述容器主体的纵向轴线同轴。在一些实施例中，所述端口从所述容器主体的顶表面轴向延伸。

[0013] 在一些实施例中，所述容器进一步包括布置在所述塞子和所述端口之间的垫圈。在一些实施例中，所述垫圈由金属、陶瓷或者石墨中的一种或多种构成。

[0014] 在一些实施例中，所述塞子螺纹地联接所述端口。在一些实施例中，所述塞子包括螺纹，并且所述端口构造为接收所述塞子的所述螺纹。在一些实施例中，所述塞子和所述端口构造为提供气密密封。在一些实施例中，所述塞子和所述端口构造为随后以远离所述气密密封的方式焊接至所述容器主体而处于关闭构造。

[0015] 在一些实施例中，所述容器主体构造为经受热等静压。在一些实施例中，所述容器主体包括容器构造为器皿，所述器皿构造为施加真空至所述容器主体的内部容积将降低所述器皿的容积容积。

[0016] 在一些实施例中，所述过滤器由烧结材料构成。在一些实施例中，所述过滤器构造为基本防止至少10微米直径的颗粒离开所述抽空端口。在一些实施例中，所述过滤器在第一温度是多孔的而在第二温度是非多孔的，所述第二温度高于所述第一温度。在一些实施例中，所述过滤器联接至所述塞子的远侧端部。

[0017] 在一些实施例中，所述塞子包括塞座。在一些实施例中，所述塞子包括内表面，所述内表面在朝向所述容器主体的方向上直径减小。在一些实施例中，所述塞子的所述内表面呈阶梯状。

[0018] 根据本发明的一些实施例，一种存储危险废弃材料的方法，包括：经由填充喷嘴添加危险废弃材料，所述填充喷嘴密封联接至构造为密封容纳危险废弃材料的容器的端口；在添加所述危险废弃材料期间，经由密封联接至所述容器的第一抽空喷嘴抽空所述容器；
加热所述容器；在加热所述容器期间，经由密封联接至所述容器的第二抽空喷嘴抽空所述容器；插入塞子至所述端口；以及热等静压压制所述容器。

[0019] 在所述方法的一些实施例中，所述端口包括填充端口，并且所述容器包括构造为密封联接所述第一抽空端口和第二抽空喷嘴的抽空端口。在一些实施例中，所述方法进一步包括将填充塞子焊接至所述填充端口以密封所述填充端口。在一些实施例中，使用轨道焊接机将所述填充塞子焊接至所述填充端口。

[0020] 在所述方法的一些实施例中，所述抽空端口包括螺纹地联接至所述抽空端口的抽空塞子，所述抽空塞子在填充构造和加热构造时允许空气和/或气体通过过滤器以及通过所述抽空塞子和所述抽空端口之间，其中在关闭构造时所述抽空塞子关闭所述抽空端口。在一些实施例中，所述方法进一步包括加热所述容器之后关闭所述抽空塞子；以及将所述抽空塞子焊接至所述抽空端口。在所述方法的一些实施例中，在添加所述危险废弃材料和加热所述容器之间关闭所述抽空塞子。在一些实施例中，当所述抽空喷嘴联接至所述容器时关闭所述抽空喷嘴。在所述方法的一些实施例中，使用轨道焊接机将所述抽空塞子焊接至所述抽空端口。

[0021] 在一些实施例中，所述方法进一步包括在加热之后的一个时间段内经由所述第二抽空喷嘴维持所述容器为真空。在一些实施例中，所述方法进一步包括核实所述真空被维持。

[0022] 在所述方法的一些实施例中，所述危险废弃材料被添加至第一单元中的所述容器。在一些实施例中，所述方法进一步包括关闭所述第一单元中的所述端口。在一些实施例中，所述方法包括移动所述容器至所述第一单元和第二单元之间的空气联锁件，以及移动所述容器至第二单元。在一些实施例中，所述第一单元构造为至少在填充所述容器时不与所述第二单元交换空气，所述容器在第二单元中被加热。

[0023] 在所述方法的一些实施例中，所述端口包括填充端口，并且所述容器包括构造为密封联接所述第一抽空喷嘴和第二抽空喷嘴的抽空端口。在一些实施例中，所述方法进一步包括在添加所述危险废弃材料至所述容器之后使用抽空塞子关闭所述抽空端口，在加热所述容器之前至少部分地打开所述抽空端口，在加热所述容器之前将抽空喷嘴附接至所述抽空端口，在加热所述容器之后使用所述抽空塞子关闭所述抽空端口，以及密封所述抽空塞子至所述抽空端口。

[0024] 在所述方法的一些实施例中，所述容器包括具有过滤器的抽空端口。在一些实施例中，所述抽空端口的所述过滤器在第一温度是多孔的而在第二温度是非多孔的，所述第二温度高于所述第一温度。在所述方法的一些实施例中，所述第一抽空喷嘴包括过滤器。

[0025] 在所述方法的一些实施例中，所述危险废弃材料包括锻烧材料。在一些实施例中，所述方法进一步包括经由所述填充喷嘴将二次危险废弃物添加至所述容器中。在一些实施例中，所述二次危险废弃物包括从先前容器中抽出的汞。在一些实施例中，所述二次危险废弃物包括在先前容器的抽空过程中使用的抽空过滤器。

附图说明

[0026] 结合实例实施例的附图，可以更好地理解用于存储危险废弃材料的系统、方法和容器的实施例的前述概要和以下详细说明。但是，应该理解的是，本发明并不限于示出的精确布置以及图示的机构。

[0027] 在附图中：

[0028] 图1A是HIP处理之前示出的公知容器的立体图；

[0029] 图1B是HIP处理之后示出的图1A的所述容器的立体图；

[0030] 图2是根据本发明示范实施例的用于存储危险废弃物的处理的示意流程图；

[0031] 图3是根据本发明示范实施例的模块化系统的局部侧剖图；

[0032] 图4是图3的模块化系统的顶部平视图，其中顶部被局部移除；

[0033] 图5A是根据本发明示范实施例的具有填充和抽空端口的容器的立体图；

[0034] 图5B是根据本发明示范实施例的具有单个端口的容器的立体图；

[0035] 图6A是图5A所示的容器的顶部部分的侧剖图；

[0036] 图6B是图5B所示的容器的顶部部分的侧剖图；

[0037] 图7是图3和图4所示的移除了前壁的示范模块化系统的第一单元的前视立体图；

[0038] 图8是用在图7的第一单元内的填充系统的局部截面图，与图5B的单个端口容器一起示出；

[0039] 图9是用在图7的第一单元内的填充系统的局部截面图，与图5A的示出了双端口容器一起示出；

[0040] 图10是根据本发明示范实施例的填充喷嘴的局部截面图；

[0041] 图11是根据本发明示范实施例的填充-称重系统的示意图；

[0042] 图12是图3的第一和第二单元的局部侧视立体示意图；

[0043] 图13是联接至图5B中示出的容器的真空喷嘴的局部侧剖图；

[0044] 图14是用于图5B中示出的容器的轨道焊接机的立体图；

[0045] 图15是图3和图4的示范模块化系统的第二单元的顶部立体图，顶部和侧壁被局部移除；

[0046] 图16是图3和图4的示范模块化系统的第三单元的顶部立体图，顶部和侧壁被局部移除；以及

[0047] 图17是图3和图4的示范模块化系统的第四单元的侧面立体图，顶部和侧壁被局部移除。

具体实施方式

[0048] 现在将详细参考本公开的各种实施例，其示例在附图2-17中显示。只要有可能，附图中使用相同参考标记指代相同或者类似部件。

[0049] 核废弃物(诸如放射性锻烧材料)能够被固定在容器中，该容器允许以公知的热等静压(HIP)处理安全传输废弃物。总之，该处理包括将废弃材料与特定矿物质结合成微粒或者粉末形式，并且使混合物经受高温和高压以引起材料的压实(compaction)。

[0050] 在一些情况下，HIP处理生产玻璃-陶瓷废弃物形式，玻璃-陶瓷废弃物包含一起组成晶体结构的若干自然矿物质，几乎所有的元素存在于HLW煅烧材料中。玻璃-陶瓷的主要矿物质能够包括例如锰钡矿(BaAl2Ti6O16)、钛锆钍矿(CaZrTi2O7)以及钙钛矿(CaTiO3)。钛锆钍矿和钙钛矿是用于长寿命锕类(诸如钚)的主岩，尽管钙钛矿主要固定锶和钡。锰钡矿主要固定铯以及钾、铷和钡。

[0051] 用HIP处理来处理放射性锻烧材料包括：例如用煅烧材料和矿物质填充容器。将填充后的容器抽空并且密封，然后置于被压力器皿包围的HIP熔炉(诸如绝缘电阻式加热熔炉)。然后所述容器被关闭、被加热并且被加压。例如，经由氩气，容器被均衡地施加压力，在压力下，容器还是有效的热导体。热和压力的结合效应将废弃物巩固且固定成容器内密封的密集的整体式玻璃-陶瓷。

[0052] 图1A和图1B分别示出了HIP处理前和处理后的示例容器，一般指定为100。容器100具有主体110，主体110限定了用于容纳废弃材料的内部容积容积。主体110包括：段112，均具有第一直径；以及段114，具有可小于第一直径的第二直径。容器100进一步具有：盖子120，定位在主体110的顶端；以及从盖子120延伸的管140，其连通主体110的内部容积容积。
主体110的内部容积容积经由管140被废弃材料填充。

[0053] 随着热等静压处理，如图1B所示，主体110的容积容积基本降低，然后容器100被密封。典型地，管140被卷曲、切割并且通过线性缝焊被焊接。这种处理的一个缺陷是管140的切割会产生二次废弃物，因为管140的移除部分会容纳一定量的必须以适当方式处置的残留废弃材料。而且，用来切割管140的工具会暴露至残留废弃材料，和/或因磨损而需要定期维护或者更换。而且，该系统要求在热单元(放射性环境)中存在复杂机械或者液压系统靠近要被密封的罐，这会降低液压缸上密封件的使用寿命，而且该装备庞大会占用热单元内的额外空间。因此期望具有一种用于存储危险废弃材料的系统、方法、填充装备和容器，能够避免这些缺陷中的一个或多个。

[0054] 根据本发明，图2示意地代表示范处理流程200，用于处置核废弃物(诸如锻烧材料)。处理200可以使用模块化系统400执行，后续图示出了其示范实施例，其中，危险废弃物在一系列分离的单元中被处理或者移动。模块化系统400可以称为“热单元”。在一些实施例中，每个单元均与外侧环境和其他单元绝缘，使得危险废弃物的任何溢出都可以容纳在泄漏发生的单元内。

[0055] 根据本发明的模块化系统400可以被用来处理液体或者固体危险废弃材料。危险废弃材料可以是放射性废弃材料。放射性液体废弃可以包括因溶剂萃取系统第一循环的运行产生的含水废弃物，和/或因用于重处理辐照核反应堆燃料的设施的后续提取循环产生的浓缩废弃物。这些废弃材料可以包含几乎所有非挥发性裂变产物，和/或源自已用燃料的铀和钚的可检测浓缩物，和/或核反应器中通常产生的由铀和钚的嬗变形成的所有锕类。在一个实施例中，危险废弃材料包括锻烧材料。

[0056] 模块化系统400可以分成两个或多个单元。在一个实施例中，模块化系统400包括至少四个分开的单元。在一个实施例中，模块化系统400包括四个分开的单元。在这种实施例中，一系列单元包括：第一单元217，其可以是填充单元；第二单元218，其可以是退火和真空密封单元；第三单元232，其可以是处理单元；以及第四单元230，其可以是冷却和包装单元，这些单元中的每个都将在下文详细描述。

[0057] 在一个实施例中，第一单元217包括构造为将危险废弃材料与一个或多个添加剂混合的进料搅拌机212。在一个实施例中，容器进料料斗214联接至进料搅拌机212。在一个实施例中，容器进料料斗214联接填充系统以将危险废弃材料和添加剂的混合物传送至容器216。在一些实施例中，将锻烧材料从缓冲罐205传送至构造为供给进料搅拌机212的锻烧材料接收料斗207。在一些实施例中，将添加剂从料斗210供给至进料搅拌机212。在一些实施例中，将添加剂从罐201传送至料斗210。

[0058] 在填充之后，从第一单元217移除容器216，并且传送至第二单元218，在第二单元218进行退火和真空密封步骤。在一些实施例中，退火处理包括在熔炉290中加热容器216以移除多余的水，例如，在大约400℃至大约500℃温度下进行。在一些实施例中，在退火处理期间，废气从容器216移除并且通过线路206，线路206可以包括一个或多个过滤器204或者捕捉器219以移除微粒或者其他材料。在进一步的实施例中，在退火处理期间在容器216中建立真空并且容器216被密封以维持真空。

[0059] 在退火和密封步骤之后，根据一些实施例，将容器216传送至第三单元232，在第三单元232中，容器216经受热等静压或者HIP，例如，在升高的温度1000℃-1250℃以及从压缩机234以及氩气源236供给的升高的氩压力下进行。在一些实施例中，热等静压引起对容器216和容纳在其中的废弃材料的压实。在热等静压之后，根据一些实施例，将容器216传送至第四单元230用于冷却和/或包装后续负载203以传输和存储。

[0060] 取决于多个单元的空间布置，模块化系统400可以用多种方式构造。在实施例中，多个单元可以具有任何合适的空间布置，包括单元的横向布置、单元的垂直布置或者横向布置单元和垂直布置单元的组合。在一个实施例中，模块化系统400包括多个单元，它们在空间上布置成单行连续单元，其中，每个单元隔离于相邻单元。在另一实施例中，多个单元可以在空间上布置成单行连续单元，其中，每个单元可以通过至少一个公用侧壁隔离于相邻单元。在另一实施例中，多个单元可以沿垂直方向在空间上布置成单列连续单元，其中，每个单元通过至少一个公用壁隔离于相邻单元。在又一实施例中，多个单元可以在空间上布置成多行连续单元。

[0061] 在一个实施例中，模块化系统400包括第一单元217、第二单元218和第三单元232，第一单元217相邻于第二单元218并且与之连续，第三单元232相邻于第二单元218并且与之连续，其中，第一单元217、第二单元218和第三单元232在空间上布置成单排单元。

[0062] 模块化系统400可以包含一个或多条组件线，该一个或多条组件线顺序移动容器216通过模块化系统400。如图2至图4所示，用于危险废弃材料的处理和/或存储和/或处置的示范模块化系统400包括用于操纵容器216的多个单元构成的平行组件线。

[0063] 在一些实施例中，如上所述，用于操纵容器216的多个单元包括至少第一单元217、第二单元218、第三单元232和第四单元230。在其他实施例中，可以设置任意数量的单元。在一些实施例中，单元可以相对于相邻单元保持不同压力以控制单元之间散布的污染。例如，每个后续单元可以具有高于先前单元的压力，以使得单元之间的任何空气流朝向处理的开始流动。在一些实施例中，第一单元217保持在第一压力P1而第二单元218保持在第二压力P2。在一个实施例中，第一压力P1小于第二压力P2。在这种实施例中，至少在容器216正在第一单元217中被操纵期间，第一单元217不与第二单元218交换空气。在另一这种实施例中，空气联锁件241(见图12)，下文将进一步详细描述，联接第一单元217至第二单元218，并且构造为允许容器216从第一单元217传送至第二单元218，同时在第一单元217和第二单元218之间至少维持一个密封。在另一实施例中，第一单元217保持在第一压力P1，第二单元保持在第二压力P2而第三单元232保持在第三压力P3，其中第三压力P3大于第二压力P2，而第二压力P2大于第一压力P1。在这种实施例中，第三单元232隔离于第一单元217和第二单元
218，其中，第二单元218和第三单元232构造为允许容器216从第二单元218传送至第三单元
232。在又一实施例中，第一单元217保持在第一压力P1，第二单元218保持在第二压力P2，第三单元232保持在第三压力P3而第四单元230保持在第四压力P4，其中，第四压力P4大于第三压力P3，第三压力P3大于第二压力P2，而第二压力P2大于第一压力P1。在这种实施例中，第四单元230隔离于第一单元217、第二单元218和第三单元232，其中，第三单元232和第四单元230构造为允许容器216从第三单元232传送至第四单元230。在一个实施例中，每个压力P1、P2、P3和/或P4相对于正常大气压力均为负。在一些实施例中，第一单元217和第二单元218之间的压力差为大约10KPa至大约20KPa。在一些实施例中，第二单元218和第三单元
232之间的压力差为大约10KPa至大约20KPa。在一些实施例中，第三单元232和第四单元230之间的压力差为大约10KPa至大约20KPa。

[0064] I.第一单元

[0065] 图3、4和7示出了第一单元217的示范实施例。在一个实施例中，第一单元217是填充单元，其允许用危险废弃物填充容器216，对容器216外部污染最小。在一个实施例中，空容器216被首先引入模块化系统400。在一个实施例中，空容器216被放置在第一单元217，而将任何危险废弃材料传送到第一单元217中之前第一单元217被密封。在一个实施例中，一旦第一单元217被密封并且包含一个或多个空容器216，就将第一单元217处于压力P1。

[0066] 容器以及填充容器的方法

[0067] 根据本公开的实施例，可以使用各种设计的容器。图2、3、4、7、13、15、16和17示出了示意容器216，其可以是HIP罐。容器216可以具有本领域公知的用于HIP处理的任何合适的构造。在一些实施例中，容器216设置有单个端口。在其他实施例中，容器216设置有多个端口。图5A、5B、6A和6B示出了根据本发明实施例中可以使用的容器216的一些特定构造，示出了根据本公开的构造为密封地容纳危险废弃材料的示范容器。

[0068] 图5A和6A示出了容器的一个实施例，一般指定为500，根据本发明示范实施例其用于核废弃材料或者其他期望成分的容纳和存储。容器500在一些实施例中特定用于废弃材料的HIP处理。应当理解的是，容器500能够用于容纳和存储其他材料，包括非核及其他废弃材料。

[0069] 根据一些实施例，容器500大致包括主体510、盖子520、填充端口540以及抽空端口560。在一些实施例中，容器500还包括构造为接合填充端口540的填充塞子550。在进一步的实施例中，容器500还包括构造为接合抽空端口560的抽空塞子570。仍然在进一步实施例中，容器500包括抬升构件530。

[0070] 根据本发明的特定实施例，主体510具有中央纵向轴线511，并且限定用于容纳核废弃材料或者其他材料的内部容积516。在一些实施例中，真空能够施加至内部容积516。在一些实施例中，主体510具有柱形或者大致柱形构造，具有关闭的底端515。在一些实施例中，主体510关于中央纵向轴线511大致径向对称。在一些实施例中，主体510可以构造为具有美国专利5,248,453中描述的任何形状，其整体通过参考并入此处。在一些实施例中，主体510构造为类似于图1所示容器100的主体110。参考图5A，在一些实施例中，主体510具有沿着中央纵向轴线511交替的具有第一直径的一个或多个段512以及具有更小的第二直径的一个或多个段514。主体510可以具有任何合适的尺寸。在一些实施例中，主体510具有的直径范围是大约60mm至大约600mm。在一些实施例中，主体510具有的高度范围是大约120mm至大约1200mm。在一些实施例中，主体510具有的壁厚度范围是大约1mm至大约5mm。

[0071] 主体510可以由本领域公知的任何合适材料使用核废弃材料的热等静压方法制成。在一些实施例中，主体510由能够维持主体500内的真空的材料制成。在一些实施例中，主体510由耐腐蚀材料制成。在一些实施例中，主体510由金属或者金属合金制成，例如，不锈钢、铜、铝、镍、钛及其合金。

[0072] 在一些实施例中，容器500包括与底端515相对的盖子520。在一些实施例中，盖子520与主体510一体地形成。在其他实施例中，盖子520与主体510分别形成并且固定于其上，例如，经由焊接、锡焊、钎焊、熔合或者其他本领域公知技术，以沿着盖子520周边形成气密密封。在一些实施例中，盖子520永久地固定于主体510。参考图6A，盖子520包括面向内部容积516的内表面524以及与内表面524相对的外表面526。在一些实施例中，中央纵向轴线511大致垂直于内表面524和外表面526。在一些实施例中，中央纵向轴线511延伸通过内表面
524和外表面526的中心点。在一些实施例中，容器500进一步包括围绕外表面526的凸缘
522。

[0073] 在一些实施例中，容器500进一步包括填充端口540，填充端口540具有限定了与内部容积516流通的通道的外表面547和内表面548，并且构造为与填充喷嘴联接。在一些实施例中，容器500内容纳的核废弃材料通过填充端口540经由填充喷嘴被传送至内部容积516。在一些实施例中，填充端口540构造为在其中至少局部接收填充喷嘴。在一些实施例中，填充端口540的内表面548构造为与填充喷嘴形成紧密的密封，以便防止在容器500的填充期间核废弃材料在填充端口540的内表面548和填充喷嘴之间离开内部容积516。

[0074] 如图5A和6A的示范实施例所示，填充端口540可以从盖子520延伸出。在一些实施例中，填充端口540可以与盖子520一体地形成。在其他实施例中，填充端口540与盖子520分别形成并且固定于其上，例如，通过焊接。在一些实施例中，填充端口540由金属或者金属合金制成，并且可以与主体510和/或盖子520由相同材料制成。

[0075] 尤其参考图6A，填充端口540具有大致管状构造，其内表面548从第一端部542朝向第二端部543延伸。根据一些实施例，填充端口540从盖子520沿着大致平行于中央纵向轴线511的轴线541延伸。在一些实施例中，内表面548绕着轴线541径向布置。在一些实施例中，填充端口540的第一端部542限定盖子520中的开口并且具有内径Df1。在一些实施例中，填充端口540的第二端部543具有可以不同于内径Dfl的内径Df2。在一些实施例中，Df2大于Dfl。在一个实施例中，例如，Dfl为大约33mm，而Df2为大约38mm。在一些实施例中，阶梯部分549设置在填充端口540的外部。在一些实施例中，阶梯部分能够用来定位轨道焊接机(例如，下文描述的轨道焊接机242)。

[0076] 在一些实施例中，容器500进一步包括构造为联接填充端口540的填充塞子550。在一些实施例中，填充塞子550构造为并且定尺寸为至少局部接收在填充端口540中，大致如图6A所示。在一些实施例中，填充塞子550当联接填充端口540时绕着轴线541径向布置。在一些实施例中，填充塞子550构造为关闭并且密封填充端口540以防止材料经由填充端口540从内部容积516离开。

[0077] 在一些实施例中，填充塞子550构造为当联接至填充端口540时毗连内表面548。在一些实施例中，填充塞子550包括直径大致等于填充端口540的内径的部分。在一些实施例中，填充塞子550包括直径大致等于Dfl的第一部分552。在一些实施例中，填充塞子550可替换地或者额外地包括直径大致等于Df2的的第二部分553。在一些实施例中，第二部分553构造为当填充塞子550联接填充端口540时毗连表面544。在一些实施例中，当填充塞子550联接填充端口540时填充塞子550进一步毗连端面545。

[0078] 在一些实施例中，当联接填充端口540时填充塞子550创建接缝546。在一些实施例中，接缝546形成在填充塞子550和填充端口540的第二端部543的端面545之间的分界面处。在一些实施例中，接缝546位于填充塞子550的外表面551和填充端口540的外表面547之间。
在一些实施例中，填充塞子550的外表面551与填充端口540的外表面547基本齐平，接近接缝546。根据一些实施例，接缝546绕着填充塞子550的一部分周向延伸。

[0079] 根据一些实施例，填充端口540和填充塞子550可以通过本领域公知的任何合适方法固定在一起。在一些实施例中，填充塞子550螺纹地联接填充端口540。根据这些实施例中的一些，内表面548的至少一部分设置有内螺纹，所述内螺纹构造为接合设置在填充塞子550的至少一部分上的外螺纹，使得例如填充塞子550可以拧入填充端口540。在一些实施例中，部分552和553中的一个或多个可以设置有外螺纹，所述外螺纹接合设置在填充端口540的内表面548上的内螺纹。在其他实施例中，填充端口540和填充塞子可以经由干涉或者摩擦配合联接。在一些实施例中，容器500包括定位在填充端口540内的垫圈(未示出)以帮助用填充塞子550密封填充端口540。在一些实施例中，垫圈定位在填充塞子550和表面544之间。

[0080] 在一些实施例中，在用核废弃材料或者其他期望成分填充容器500之后，填充端口540和填充塞子550可以永久地固定在一起。在一些实施例中，填充端口540和填充塞子550可以机械地固定在一起。在一些实施例中，填充端口540可以与填充塞子550熔合在一起。在一些实施例中，填充端口540和填充塞子550可以焊接或者钎焊在一起。在一些实施例中，填充端口540和填充塞子550可以沿着接缝546焊接在一起，例如，通过轨道焊接。在其他实施例中，粘着剂或者胶合剂可以引入接缝546以将填充端口540和填充塞子550密封在一起。

[0081] 在一些实施例中，容器500包括抽空端口560，抽空端口560具有限定了与内部容积516流通的通道的外表面567以及内表面568。在一些实施例中，抽空端口560构造为允许空气或者其他气体从内部容积516排出。在一些实施例中，抽空端口560构造为联接抽空喷嘴，如下文进一步描述的，用于从内部容积51抽空空气或者其他气体6。在一些实施例中，抽空喷嘴连接通风或者真空系统，通风或者真空系统能够从内部容积516通过抽空端口560抽吸空气或者其他气体。

[0082] 抽空端口560可以从盖子520延伸出，如图5A和6A的示范实施例所示。在一些实施例中，抽空端口560可以与盖子520一体地形成。在其他实施例中，抽空端口560与盖子520分别形成并且固定于其上，例如，通过焊接、锡焊、钎焊等。在一些实施例中，抽空端口560由金属或者金属合金制成，并且可以与主体510和/或盖子520由相同材料制成。

[0083] 尤其参考图6A，抽空端口560具有大致管状构造，其内表面568从第一端部562朝向第二端部563延伸。根据一些实施例，抽空端口560从盖子520沿着大致平行于中央纵向轴线511的轴线561延伸。在一些实施例中，轴线561与中央纵向轴线511和填充端口540的轴线
541共面。在一些实施例中，内表面568绕着轴线561径向布置。在一些实施例中，抽空端口
560的第一端部562限定盖子520中的开口并且具有内径De1。在一些实施例中，抽空端口560的第二端部563具有可以不同于内径De1的内径De2。在一些实施例中，De2大于De1。在一些实施例中，抽空端口560可以进一步包括定位在第一端部562和第二端部563之间的一个或多个中间段，它们限定了不同于De1和De2的内径。在图6A所示的示范实施例中，抽空端口562包括中间段564和565，它们分别具有内径De3和De4，并且构造为使得De1

[0084] 根据本发明的一些实施例，抽空端口560设置有过滤器590。在一些实施例中，过滤器590定尺寸为横跨由抽空端口560限定的通道。在一些实施例中，过滤器590定位在抽空端口560内、抽空端口560处或者接近第一端部562，并且具有大致等于De1的直径。在一些实施例中，过滤器590密封地接合至抽空端口560的内表面568。在一些实施例中，过滤器590固定至抽空端口560的内表面568，例如，经由焊接、锡焊、钎焊等。在一个实施例中，过滤器590是高效微粒空气(HEPA)过滤器。在一些实施例中，过滤器590是单层材料。在一些实施例中，过滤器590是多层材料。在一些实施例中，过滤器590由烧结材料制成。在一些实施例中，过滤器590由金属或者金属合金制成，例如，不锈钢、铜、铝、铁、钛、钽、镍及其合金。在一些实施例中，过滤器590由陶瓷制成，例如，铝氧化物(Al2O3)和锆氧化物(ZrO2)。在一些实施例中，过滤器590包括碳或者碳化合物，例如，石墨。在一些实施例中，选择过滤器590的材料，使得经过加热，过滤器硬化成固体和非多孔材料。在一些实施例中，选择过滤器590的材料，其中，在第一温度，过滤器590对于空气和/或气体来说是多孔的但可以防止颗粒通过，而在第二温度，过滤器590硬化成非多孔材料，其中，第二温度大于第一温度。

[0085] 在一些实施例中，过滤器590构造为防止预定尺寸的颗粒通过抽空端口560，同时允许空气或者其他气体通过。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于100微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于75微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于50微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于25微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于20微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于15微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于12微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于10微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器
590构造为防止尺寸大于8微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于5微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于1微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于
0.5微米的颗粒通过抽空端口560。在一些实施例中，过滤器590构造为防止尺寸大于0.3微米的颗粒通过抽空端口560。

[0086] 在一些实施例中，容器500进一步包括构造为联接抽空端口560的抽空塞子570。在一些实施例中，抽空塞子570构造为并且定尺寸为至少局部接收在抽空端口560内，如图6A大致所示。在一些实施例中，当联接填充端口560时抽空塞子570绕着轴线561径向布置。在一些实施例中，抽空塞子570构造为在填充构造时允许空气和/或其他气体通过抽空端口560，而在关闭构造时关闭填充抽空端口560以防止空气和/或其他气体通过抽空端口560。

[0087] 在一些实施例中，抽空塞子570包括直径大致等于或者稍微小于抽空端口560内径的部分。在一些实施例中，抽空塞子570包括第一部分572，其直径大致等于或者稍微小于De1。在一些实施例中，抽空塞子570可替换地或者额外地包括第二部分573，其直径大致等于De2。在一些实施例中，抽空塞子570可替换地或者额外地包括中间部分574和575，它们相应的直径大致等于或者稍微小于De3和De4。

[0088] 在一些实施例中，当联接抽空端口550时抽空塞子570创建接缝566。在一些实施例中，接缝566形成在抽空端口560的第二端部563和抽空塞子570之间的分界面处。在一些实施例中，接缝566位于抽空塞子570的外表面571和抽空端口560的外表面567之间。在一些实施例中，抽空塞子570的外表面571基本齐平于抽空端口560的外表面567，接近接缝566。根据一些实施例，接缝566绕着抽空塞子570的一部分周向延伸。

[0089] 根据本发明的一些实施例，抽空塞子570构造为在填充构造时至少局部接收在抽空端口560内，使得允许空气和/或其他气体通过过滤器590以及在抽空端口560的内表面568和抽空塞子570之间通过抽空端口560离开容器500的内部容积516。在一些实施例中，在填充构造时抽空塞子570和抽空端口560联接，使得在抽空塞子570和抽空端口560之间维持允许空气和/或其他气体通过的足够尺寸的间隙582，以提供用于空气和/或其他气体从内部容积516抽空的通道。在一些实施例中，间隙582绕着抽空塞子570的至少一部分周向延伸。在一些实施例中，在填充构造时允许空气和/或其他气体通过间隙582并且通过接缝
566。在一些实施例中，抽空塞子570和抽空端口560在填充构造时联接，使得在抽空塞子570和过滤器590之间维持空间581。空间581如果存在的话应当沿着轴向方向(例如，沿着轴线
561)有足够距离以允许空气和/或其他气体通过过滤器590。

[0090] 在一些实施例中，容器500进一步构造为从填充构造过渡至关闭构造，在关闭构造时，抽空塞子570联接抽空端口560，使得不允许空气和/或其他气体通过抽空端口560。在一些实施例中，在关闭构造时，抽空端口560被抽空塞子570密封气封。在一些实施例中，关闭构造允许在内部容积516中维持真空。在一些实施例中，在关闭构造时，抽空塞子570至少局部接收在抽空端口560内以关闭并且密封由抽空端口560限定的通道从而防止材料通过。

[0091] 在一些实施例中，垫圈580设置在抽空端口560和抽空塞子570之间。在一些实施例中，垫圈580帮助在关闭构造时抽空端口560和抽空塞子570的密封。垫圈580在一些实施例中环绕抽空塞子570的至少一部分。在图6A的实施例中，垫圈580示出为围绕抽空塞子570的部分575，定位在抽空塞子570的第二部分573和抽空端口560的中间段565之间，并且构造为毗连抽空塞子570的第二部分573和抽空端口560的中间段565。在一些实施例中，垫圈580能够由金属或者金属合金制成，例如不锈钢、铜、铝、铁、钛、钽、镍及其合金。在一些实施例中，垫圈580由陶瓷制成，例如，铝氧化物(Al2O3)和锆氧化物(ZrO2)。在一些实施例中，垫圈580包括碳或者碳化合物，例如，石墨。

[0092] 在一些实施例中，抽空塞子570螺纹地联接抽空端口560。根据这些实施例中的一些，内表面568的至少一部分设置有内螺纹，所述内螺纹构造为接合设置在抽空塞子570的至少一部分上的外螺纹，使得例如抽空塞子570可以拧入抽空端口560。在一些实施例中，部分572、573、574和575中的一个或多个可以设置有外螺纹，所述外螺纹接合设置在抽空端口560的内表面568上的内螺纹。在一些实施例中，填充构造包括将抽空塞子570的外螺纹和抽空端口560的内螺纹局部接合(例如，将抽空塞子570局部拧入抽空端口560)，关闭构造包括将抽空塞子570的外螺纹与抽空端口560的内螺纹完全接合(例如，将抽空塞子570完全拧入抽空端口560)。

[0093] 在一些实施例中，抽空端口560和抽空塞子570可以永久地固定在一起。在一些实施例中，抽空端口560和抽空塞子570可以机械地固定在一起。在一些实施例中，抽空端口560可以与抽空塞子570熔合在一起。在一些实施例中，抽空端口560和抽空塞子570可以焊接或者钎焊在一起。在一些实施例中，抽空端口560和抽空塞子570可以沿着接缝566焊接在一起，例如，通过轨道焊接。在这种实施例中，焊接发生在抽空端口560和抽空塞子570之间，远离垫圈580以至于不会破坏维持容器500中的大气的气密密封。在其他实施例中，粘着剂或者胶合剂可以引入接缝566以将抽空端口560和抽空塞子550密封在一起。

[0094] 参考图5A和6A，在一些实施例中，容器500包括抬升构件530，抬升构件530构造为接合用于抬升和/或传输容器500的支架。根据一些实施例，抬升构件530固定地附接至盖子520并且从盖子520的外表面526延伸。在一些实施例中，抬升构件530居中地定位在盖子520的外表面526上。在一些实施例中，抬升构件530与盖子520一体地形成。在其他实施例中，抬升构件与盖子520分别形成并且固定于其上，例如，通过焊接、锡焊、钎焊等。在一些实施例中，抬升构件530由金属或者金属合金制成，并且可以与主体510和/或盖子520由相同材料制成。

[0095] 在示出的示范实施例中，抬升构件530包括大致柱形突起532，突起532从盖子520大致与中央纵向轴线511共轴延伸。在一些实施例中，抬升构件530关于中央纵向轴线511径向对称。在一些实施例中，抬升构件530定位在盖子520上处于填充端口540和抽空端口560之间。在一些实施例中，抬升构件530包括至少局部绕着突起532的圆周延伸的凹槽533。在进一步的实施例中，抬升构件530包括局部限定凹槽533的凸缘534。

[0096] 图5B和6B示出了容器的另一实施例，一般指定为600，根据本发明示范实施例其用于核废弃材料或者其他期望成分的容纳和存储。在一些实施例中，容器600特定用于废弃材料的热等静压压制。在一些实施例中，主体610由能够维持主体600内真空的材料制成。

[0097] 根据一些实施例，容器600大致包括主体610、盖子620以及填充端口640。在一些实施例中，容器600还包括构造为接合填充端口640的填充塞子650。

[0098] 根据本发明的特定实施例，主体610具有中央纵向轴线611，并且限定用于容纳核废弃材料或者其他材料的内部容积616。在一些实施例中，真空能够施加至内部容积616。在一些实施例中，主体610具有柱形或者大致柱形构造，具有封闭的底端615。在一些实施例中，主体610关于中央纵向轴线611大致径向对称。在一些实施例中，主体610可以构造为具有美国专利号5,248,453中描述的任何形状的容器，其整体通过参考并入此处。在一些实施例中，主体610构造为类似于图1所示的容器100的主体110。参考图5B，在一些实施例中，主体610具有沿着中央纵向轴线611交替的具有第一直径的一个或多个段612以及具有更小的第二直径的一个或多个段614。主体610可以具有与此处描述的主体510相同的构造和尺寸。

[0099] 主体610可以由本领域公知的任何合适材料使用核废弃材料的热等静压方法制成。在一些实施例中，主体610由耐腐蚀材料制成。在一些实施例中，主体610由金属或者金属合金制成，例如，不锈钢、铜、铝、镍、钛及其合金。

[0100] 在一些实施例中，容器600包括与底端615相对的盖子620。在一些实施例中，盖子620与主体610一体地形成。在其他实施例中，盖子620与主体610分别形成并且固定其上，例如，经由焊接、锡焊、钎焊、熔合或者其他本领域公知技术，以沿着盖子620周向形成气密密封。在一些实施例中，盖子620永久地固定至主体610。参考图6B，盖子620包括面向内部容积
616的内表面624以及与内表面624相对的外表面626。在一些实施例中，中央纵向轴线611大致垂直于内表面624和外表面626。在一些实施例中，中央纵向轴线611延伸通过内表面624和外表面626的中心点。在一些实施例中，容器600进一步包括围绕外表面626的凸缘622。

[0101] 在一些实施例中，容器600进一步包括填充端口640，填充端口540具有外表面、阶梯内表面647和下内表面648，限定了与内部容积616流通的通道，并且构造为联接填充喷嘴。在一些实施例中，容器500内容纳的核废弃材料通过填充端口640经由填充喷嘴被传送至内部容积616。在一些实施例中，填充端口640构造为在其中至少局部接收填充喷嘴。在一些实施例中，填充端口640的阶梯内表面647和/或下内表面648构造为与填充喷嘴形成紧密的密封，以便防止在容器600的填充期间核废弃材料在阶梯内表面647和填充端口640的下内表面648以及填充喷嘴之间离开内部容积616。

[0102] 填充端口640可以从盖子620延伸出，如图5B和6B所示的示范实施例。在一些实施例中，填充端口640可以与盖子620一体地形成。在其他实施例中，填充端口640与盖子620分别形成并且固定其上，例如，通过焊接。在一些实施例中，填充端口640由金属或者金属合金制成，并且可以与盖子620和/或主体610由相同材料制成。

[0103] 尤其参考图6B，填充端口640具有大致阶梯式管状构造，阶梯内表面647和下内表面648从第一端部642朝向第二端部643延伸。根据一些实施例，填充端口640从盖子620沿着大致与中央纵向轴线611共轴的轴线641延伸。在一些实施例中，阶梯内表面647绕着轴线641径向布置。在一些实施例中，下内表面648绕着轴线641径向布置。在一些实施例中，填充端口640的第一端部642限定盖子620中的开口并且具有内径Dgl。在一些实施例中，填充端口
640的第二端部643具有可以不同于直径Dgl的内径Dg2。在一些实施例中，Dg2大于Dg1。

[0104] 在一些实施例中，填充端口640设置有至少局部限定凹槽633的凸缘634。在一些实施例中，凸缘634和凹槽633绕着填充端口640周向延伸。在一些实施例中，凸缘634和凹槽633关于轴线641径向对称。在一些实施例中，凸缘634和/或凹槽633构造为接合用于抬升或者传输容器600的支架。

[0105] 容器600在一些实施例中进一步包括构造为联接填充端口640的填充塞子650。在一些实施例中，填充塞子650构造为并且定尺寸为至少局部接收在填充端口640中，如图6B大致所示。在一些实施例中，当联接填充端口640时填充塞子650绕着轴线641径向布置。在一些实施例中，填充塞子650构造为关闭并且密封填充端口640以防止材料经由填充端口640从内部容积616离开。在一些实施例中，填充塞子650构造为气密密封填充端口640。

[0106] 在一些实施例中，填充塞子650构造为当联接至填充端口640时毗连阶梯内表面647。在一些实施例中，填充塞子650包括直径大致等于Dg2的第一部分673。在一些实施例中，填充塞子650可替换地或者额外地包括直径大致等于Dg3的第二部分675。在一些实施例中，填充塞子650可替换地或者额外地包括直径大致等于Dg4的第三部分674。在一些实施例中，第一部分673构造为当填充塞子650联接填充端口640时毗连填充端口640的表面。

[0107] 在一些实施例中，填充塞子650当联接填充端口640时创建接缝646。在一些实施例中，接缝646形成在填充塞子650和填充端口640的第二端部643的端面645之间的分界面处。在一些实施例中，接缝646位于填充塞子650的外表面和填充端口640的外表面之间。在一些实施例中，填充塞子650的外表面基本齐平于填充端口640的外表面，接近接缝646。根据一些实施例，接缝646绕着填充塞子650的一部分周向延伸。

[0108] 根据一些实施例，填充端口640和填充塞子650可以通过本领域公知的任何合适方法固定在一起。在一些实施例中，填充塞子650螺纹地联接填充端口640。根据一些这些实施例，内表面648的至少一部分设置有内螺纹，所述内螺纹构造为接合设置在填充塞子650的至少一部分上的外螺纹，使得例如填充塞子650可以拧入填充端口640。在一些实施例中，填充塞子650的部分中的一个或多个可以设置有外螺纹，所述外螺纹接合设置在填充端口640的内表面648上的内螺纹。在其他实施例中，填充端口640和填充塞子可以经由干涉或者摩擦配合联接。

[0109] 在一些实施例中，垫圈680设置在填充端口640和填充塞子650之间。在一些实施例中，垫圈680帮助在关闭构造时填充塞子650和填充端口640的密封。垫圈680在一些实施例中环绕填充塞子650的至少一部分。在图6B的实施例，垫圈680示出为围绕填充塞子650的部分675，定位在填充塞子650的部分673和填充端口640之间并且构造为毗连填充塞子650的部分673和填充端口640。在一些实施例中，垫圈680能够由金属或者金属合金制成，例如不锈钢、铜、铝、铁、钛、钽、镍及其合金。在一些实施例中，垫圈680由陶瓷制成，例如，铝氧化物(Al2O3)和锆氧化物(ZrO2)。在一些实施例中，垫圈680包括碳或者碳化合物，例如，石墨。

[0110] 在一些实施例中，在用核废弃材料或者其他期望成分填充容器600之后，填充端口640和填充塞子650可以永久地固定在一起。在一些实施例中，填充端口640和填充塞子650可以机械地固定在一起。在一些实施例中，填充端口640可以与填充塞子650熔合在一起。在一些实施例中，填充端口640和填充塞子650可以焊接或者钎焊在一起。在一些实施例中，填充端口640和填充塞子650构造为提供气密密封。在一些实施例中，填充端口640和填充塞子
650可以沿着接缝646被焊接在一起，例如，通过轨道焊接。在这种实施例中，焊接发生在填充塞子650和填充端口640之间，远离垫圈680以至于不会破坏维持容器600中的大气的气密密封。在其他实施例中，粘着剂或者胶合剂可以引入接缝646以将填充端口640和填充塞子
650密封在一起。

[0111] 根据本发明的一些实施例，填充塞子650设置有过滤器690。在一些实施例中，过滤器690定尺寸为横跨填充端口650的圆形端部段670。在一些实施例中，过滤器690密封地接合至填充塞子650的圆形端部段670。在一些实施例中，过滤器690被固定至填充塞子650的圆形端部段670，例如，经由焊接、锡焊、钎焊等。在一些实施例中，过滤器690用机械紧固件695固定至填充塞子650，诸如螺丝、钉子、螺栓、吻合钉等。在一个实施例中，过滤器690是高效微粒空气(HEPA)过滤器。在一些实施例中，过滤器690是单层材料。在一些实施例中，过滤器690是多层材料。在一些实施例中，过滤器690由烧结材料制成。在一些实施例中，过滤器
690由金属或者金属合金制成，例如，不锈钢、铜、铝、铁、钛、钽、镍及其合金。在一些实施例中，过滤器690由陶瓷制成，例如，铝氧化物(Al2O3)，铝矽酸盐(例如Al2SiO5)和锆氧化物(ZrO2)。在一些实施例中，过滤器690包括碳或者碳化合物，例如，石墨。在一些实施例中，选择过滤器690的材料，使得经过加热，过滤器硬化成固体和非多孔材料。在一些实施例中，选择过滤器690的材料，其中，在第一温度，过滤器690对空气和/或气体是多孔的但防止颗粒通过，而在第二温度，过滤器690硬化成非多孔材料，其中，第二温度大于第一温度。

[0112] 在一些实施例中，过滤器690构造为防止预定尺寸的颗粒通过抽空端口640，同时允许空气或者其他气体通过。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于100微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于75微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于50微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于25微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于20微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于15微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于12微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于10微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器
690构造为防止尺寸大于8微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于5微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于1微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于
0.5微米的颗粒通过抽空端口640。在一些实施例中，过滤器690构造为防止尺寸大于0.3微米的颗粒通过抽空端口640。

[0113] 根据本发明的一些实施例，填充塞子650构造为在填充构造时至少局部接收在填充端口640内，使得允许空气和/或其他气体通过过滤器690以及在填充端口640的阶梯内表面647和填充塞子650之间离开容器600的内部容积616。在一些实施例中，在填充构造时填充塞子650和填充端口640联接，使得有足够尺寸的间隙(未示出)来提供用于空气和/或其他气体从内部容积616抽空的通道。在一些实施例中，间隙绕着填充塞子650的至少一部分周向延伸。在一些实施例中，在填充构造时允许空气和/或其他气体通过间隙并且通过接缝646。

[0114] 根据一些实施例，在操作中，通过联接填充端口540至填充喷嘴260，用材料填充容器216的内部容积，其中在填充之前将容器216置于负压下，或者在填充处理期间容器216同时被抽空。在一些实施例中，填充端口540构造为紧密地配合在填充喷嘴260周围以防止材料在填充端口540和填充喷嘴260之间离开容器216。在一些实施例中，容器216的填充继续，直到期望量的材料已经添加至容器216。在一些实施例中，预定容积的材料被添加至容器216。在一些实施例中，预定重量的材料被添加至容器216。

[0115] 根据一些实施例，参考图6A，经由联接至填充端口540的填充喷嘴260，将要存储的材料(例如，核废弃物或者锻烧材料)添加至容器500的内部容积516。在一些实施例中，填充端口540构造为紧密地配合在填充喷嘴260周围以防止材料在填充端口540和填充喷嘴260之间离开容器500。在一些实施例中，随着容器516被填充，经由设置有过滤器590的抽空端口560从容器500抽空内部容积516中容纳的空气和/或其他气体。在一些实施例中，过滤器590防止在空气和/或其他气体从内部容积516抽空的同时所有或者至少大部分非气态材料通过抽空端口560离开容器500。在一些实施例中，过滤器590构造为在废弃材料填充和空气/气体抽空期间防止至少10微米直径的颗粒通过抽空端口560离开内部容积516。在一些实施例中，通过联接抽空喷嘴300和抽空端口560利于空气和/或其他气体的抽空。抽空喷嘴
300可以与抽空线或系统(例如，真空源)联接。在一些实施例中，抽空线在大约25至大约500微米汞柱的真空水平下操作。

[0116] 在用期望量的材料填充容器500之后，填充喷嘴260重放置有填充塞子550以关闭并且密封填充端口540。在一些实施例中，填充端口540被填充塞子550气密地密封。在一些实施例中，填充塞子550被焊接至填充端口540。在一些实施例中，使用轨道焊接机242将填充塞子550焊接至填充端口540。

[0117] 在一些实施例中，抽空端口560可以设置有抽空塞子570。如上所述，抽空塞子570可以螺纹地联接抽空端口560，以在第一打开构造时允许空气和/或其他气体通过过滤器590以及通过抽空塞子570和抽空端口560之间，而在第二关闭构造时气密地密封并且关闭抽空端口560。在一些实施例中，在填充完成之后，通过抽空塞子570关闭抽空端口560。在一些实施例中，当抽空喷嘴300联接至抽空端口560时抽空端口560被关闭。

[0118] 参考图6B，通过将填充端口640联接至抽空线或系统(例如，真空源)，容器600被抽空。然后经由联接至填充端口640的填充喷嘴260将材料添加至容器600的内部容积616。在一些实施例中，填充端口640构造为紧密地配合在填充喷嘴260周围以防止材料在填充端口640和填充喷嘴260之间离开容器600。在一些实施例中，在填充之前容器600被抽空成压力大约为750微米汞柱至大约1000微米汞柱。

[0119] 根据一些实施例，在用期望量的材料填充容器600之后，填充喷嘴260重放置有填充塞子650以关闭并且密封填充端口640。在一些实施例中，在填充之后容器600返回大气压力(例如第一单元217的压力)。

[0120] 图8-11示出了根据本发明的各实施例用于传送有害危险废弃材料至容器216的示范填充系统299。填充系统299根据本发明的一些实施例被设计成防止装备和容器外部的污染并且消除二次废弃物。设计特征包括但不限于：允许容器在真空下填充的容器结构；重量核验系统和/或容积核验系统；以及填充喷嘴结构。如图8-10所示，在一些实施例中，用于传送有害危险废弃材料至可密封的容器216的系统299包括填充喷嘴260、至少一个料斗214、气压缸285、密封件284、振荡器281、提升机构282、减震器283、第一称重仪277、第二称重仪278以及处理机280。

[0121] 图8-11的系统可以用于具有单个端口的容器(诸如容器600)，或者具有两个端口的容器(诸如容器500)，如上所述。图8图示了相对于具有单个端口291的示范容器216的填充喷嘴260。图9图示了相对于示范容器216的填充喷嘴260，示范容器216具有两个端口：填充端口292以及抽空端口293。在一些实施例中，填充端口292和抽空端口293可以具有如图5A和6A所示的容器500的填充端口540和抽空端口560的构造。在一个实施例中，抽空端口
293包括过滤器350。在一些实施例中，过滤器350防止危险废弃颗粒脱离容器。示范过滤器材料如上所述。在一些实施例中，过滤器350具有如上所述的过滤器590的构造。在一些实施例中，执行危险废弃物的传送以防止容器216超压。在一些实施例中，在危险废弃物的传送开始之前，容器216至少最初处于负压下。在其他实施例中，在传送危险废弃物的同时，容器
216处于负压下。仍然在其他实施例中，容器216在填充处理开始之前最初处于负压下，在传送危险废弃物时间歇地处于负压下。在另一实施例中，容器216的填充端口292构造为在从填充端口292移开阀体261之后被密封关闭。

[0122] 在一些实施例中，在大约25℃至大约35℃下填充容器216。在其他实施例中，在高达100℃温度下填充容器216。

[0123] 参考图2和11，在一个实施例中，添加剂从添加剂进料料斗210被添加至进料搅拌机212。在一个这种实施例中，使用添加剂进料螺栓(未示出)计算添加剂的量。进料搅拌机212被致动以混合锻烧材料与添加剂。在一个实施例中，进料搅拌机212是机械桨式搅拌器，具有单元外部的电动机驱动。参考图8，在一个实施例中，旋转气阀或者球阀298位于进料搅拌机212和料斗214之间，传送混合后的锻烧材料至进料料斗214。在另一实施例中，旋转气阀或者球阀298定位在进料料斗214和容器216之间以控制材料的传送。

[0124] 参考图7，在一些实施例中，固定容积的混合后的锻烧材料从进料料斗214被传送至位于第一单元217的容器216。在一个实施例中，容器216具有两个端口：填充端口和抽空端口，如此处所描述的。在另一实施例中，容器216具有如此处所描述的单个端口。填充端口540、640附接至容器216的顶部，与下文描述的填充喷嘴配合，填充喷嘴被设计成消除任何危险材料在容器216外部的溢出。在一个实施例中，填充喷嘴260和填充端口540、640构造为防止在填充塞子550和填充端口540、640的内部之间密封的废弃材料的污染。

[0125] 在一个实施例中，传送至容器的危险材料的量是严格控制的，以确保容器216基本充满而不会溢出容器216。在一些实施例中，重量核验系统连接至料斗214和容器216，确保适当量的材料被传送。在一些实施例中，等容积的料斗和容器以及连接至料斗214和容器216的重量核验系统的组合可确保适当量的材料被传送。在一些实施例中，重量核验系统包括处理机280和多个重量称重仪277。在一些实施例中，第一称重仪277联接至料斗214并且构造为确定初始料斗重量；第二称重仪278联接至容器216并且构造为确定容器填充重量；
以及处理机280联接至第一称重仪277和第二称重仪278，并且构造为比较初始料斗重量和容器填充重量。在一些实施例中，初始料斗重量是包括料斗214的凸缘294和凸缘295之间的重量。在一些实施例中，初始料斗重量表示在填充容器216之前料斗内危险材料的重量。在一些实施例中，容器填充重量表示在填充处理期间和/或在填充处理结束时容器216内危险材料的重量。在一个实施例中，料斗214包括的容积大致等于容器216的容积。

[0126] 在一些实施例中，一个或多个振荡器281设置至填充系统299的一个或多个部件上，以帮助确保所有材料从料斗214被传送至容器216。在一些实施例中，一个或多个振荡器281构造为施加振动力至系统299的一个或多个部件，以帮助传送材料至容器216。在一些实施例中，振荡器281构造为至少在垂直方向上提供力。在一些实施例中，振荡器281构造为至少在横向方向上提供力。在一个实施例中，至少一个振荡器281联接至料斗214，例如将材料从料斗214摇动至容器216。在一个实施例中，至少一个振荡器281联接至容器216的底部。在一个这种实施例中，联接至容器216底部的振荡器281构造为至少在垂直方向上提供振动至容器216。在一个实施例中，至少一个振荡器281联接至容器216的侧壁。在一个这种实施例中，联接至容器216侧壁的振荡器281构造为至少在横向方向上提供振动至容器216。一个或多个振荡器281在一些实施例中联接构造为控制振荡器281的激活和/或操作(例如，频率)的处理机。在一些实施例中，处理机280联接至一个或多个振荡器281。在一些实施例中，例如，要传送的材料已经在系统内部抬起的情况下，如果容器216被确定为未填充满，则激活一个或多个振荡器281。在一个实施例中，如果容器填充重量小于初始料斗重量，则激活一个或多个振荡器281。

[0127] 参考图8和10，在一个实施例中，填充喷嘴260包括阀体261、阀头265和阀杆267。阀体261包括远侧端部262和外表面263，阀体261包括靠近远侧端部262的阀座264，靠近远侧端部262的外表面263构造为将阀体261密封地并且可移除地联接至容器216的填充端口272。在特定实施例中，阀体261包括构造为联接至料斗214的第一分支段270。在一个实施例中，第二分支段269包括填充喷嘴260的远侧端部262并且具有近侧端部288。在一个实施例中，近侧端部288联接至构造为移动阀杆267的驱动机构289。在一个实施例中，阀头265包括构造为在关闭构造时与阀座264形成密封的阀面266。在一个实施例中，阀头265构造为在打开构造时允许阀体261和容器216彼此流体地联接。在特定实施例中，在打开构造时，阀头
265从阀体261向远侧延伸至容器216。阀杆267从阀头265与轴线276共轴延伸通过阀体261的至少一部分。在进一步实施例中，阀杆267延伸通过第二分支段269的近侧端部288，近侧端部288包括联接至阀杆267的一部分的密封件284。

[0128] 在一些实施例中，填充喷嘴260被容器216的填充端口272密封以防止危险废弃材料从容器216溢出。在一个实施例中，填充喷嘴260延伸至填充端口272以防止在移除填充喷嘴260之后废弃材料干涉填充塞子(例如填充塞子650)和填充端口272之间的密封。在一些实施例中，远侧端部262的外表面263包括至少一个密封件273以与填充端口272形成密封。在另一实施例中，至少一个密封件273包括至少一个O形圈。在一个实施例中，至少一个密封件273包括两个O形圈密封件。在一些实施例中，外表面263包括第二密封件275以与填充端口272形成密封。在一些实施例中，填充端口272具有容器600的填充端口640的构造，并且密封件273和密封件275中的至少一个接合下内表面648以与之形成密封。在一些实施例中，密封件273和密封件275中的至少一个在第一端部642与如图6B所示过滤器690接合填充端口
640的位置之间的位置接合下内表面648。在一些实施例中，密封件273和密封件275中的至少一个在第一端部642和垫圈680之间的位置接合阶梯内表面647。

[0129] 在一个实施例中，填充喷嘴260进一步包括布置在阀头265中的传感器274。在一个实施例中，传感器274构造为确定容器216中危险材料的水平。在一个实施例中，传感器274从阀体261向远侧延伸。在另一实施例中，传感器274联接至延伸通过阀杆267的线268。在一个实施例中，传感器274联接至延伸通过阀杆267的线268。合适的传感器可以包括接触类型传感器，该接触类型传感器包括位移传感器或者测力传感器。在这种实施例中，位移传感器感应填充粉末高度。在这种实施例中，测力传感器包括在薄膜上的应变计，其被填充粉末前端偏转。合适的传感器还可以包括非接触类型传感器，该非接触类型传感器包括声纳、超声波和微波。在一个实施例中，驱动机构操作阀杆267。在一个实施例中，驱动机构289包括气压缸285。在一些实施例中，提升机构282构造为朝向填充喷嘴262提升容器216。在一个实施例中，提升机构282包括至少一个减震器283。

[0130] 在一个实施例中，用于传送有害危险废弃材料至可密封的容器的系统进一步包括构造为流体连通容器216的真空喷嘴271。在一个实施例中，真空喷嘴271延伸通过阀体261的远侧端部288。在另一实施例中，真空喷嘴271包括靠近阀体261的远侧端部262的过滤器279。在特定实施例中，根据本发明的系统进一步包括真空喷嘴271，其密封地并且可移除地联接排出端口292，在填充构造时真空喷嘴271密封地流体连通阀体261。

[0131] 在一个实施例中，至少在容器216通过填充系统299被填充的同时，第一单元217不与后续单元交换空气。参考图7，在一个实施例中，第一单元217包括联接至填充系统299的废气子系统206，其中废气子系统206具有构造为联接至容器216的真空喷嘴。

[0132] 参考图12，在进一步实施例中，第一单元217用一个或多个可密封的门240联接至第二后续单元218。在一个实施例中，第二后续单元218是退火和真空密封单元。在一个实施例中，第一单元217经由空气联锁件241联接至第二单元218。在一个实施例中，空气联锁件241构造为允许容器216从第一单元217传送至第二单元218。

[0133] II.第二单元

[0134] 第二单元218的示范实施例及其特定部件如图2、3、4、12、13、14和16所示。在一个实施例中，第二单元218是退火和真空密封单元，其允许加热并且抽空容器216，在这之后密封容器216。在一个实施例中，第一单元217保持在第一压力P1，而第二单元218保持在第二压力P1，第一压力P1小于第二压力P2。根据一些实施例，第一单元217和第二单元218经由可密封的门240相互连接。

[0135] 在一个实施例中，第二单元218包括烘焙和密封台。在特定实施例中，第二单元218进一步包括焊接台。参考图2，在一个实施例中，第二单元218包括退火熔炉290，废气系统206具有构造为联接至容器216的真空喷嘴。在一些实施例中，如图16所示，第二单元218进一步包括构造为施加焊接至容器216的轨道焊接机242。

[0136] 在一个实施例中，参考图3和12，第二单元218包括联锁件241，联锁件241联接第一单元217至第二单元218，并且构造为在维持第一单元217和第二单元218之间的至少一个密封的同时允许容器216从第一单元217传送至第二单元218。在一个实施例中，联锁件241包括净化装备。在另一实施例中，第一单元217和联锁件241可以经由可密封的门240可连通地相互连接，从而允许容器216从第一单元217传送至联锁件241。在进一步实施例中，第一单元217和第二单元218包括辊式传送机246，辊式传送机246构造为允许容器216加载在其上并且在每个单元内和/或单元之间传输容器。

[0137] 再次参考图2，在一些实施例中，第二单元218包括构造为以退火处理加热容器216的熔炉290。在一些实施例中，退火处理包括在熔炉290中加热容器216以移除多余的水和/或其他材料，例如，在温度大约400℃至大约500℃下加热若干小时。在一些实施例中，在容器216中建立真空并且在退火处理期间从容器216移除任何废气。废气可以包括在退火处理期间来自容器216的空气和/或从废弃材料释放的其他气体。在一些实施例中，从容器216移除的废气被引导通过线路206，线路206可以引出第二单元218并且可以连接至另一通风系统。线206在一些实施例中包括一个或多个过滤器204以捕获夹带在废气中的微粒。根据一些实施例，过滤器204可以包括HEPA过滤器。在进一步的实施例中，线路206包括一个或多个捕捉器219，用于移除材料，诸如不期望排出的汞。例如，捕捉器219在一个实施例中可以包括硫磺浸渍的碳床捕捉器，该捕捉器构造为从容器216捕捉包含在废气中的汞。在进一步的实施例中，在退火处理期间在容器216中建立真空，然后容器216可以被密封以维持真空。

[0138] 从容器216抽空空气和/或其他气体在一些实施例中是通过将容器216联接至抽空系统来实现的。图13图示了示范的抽空系统，其能够使用于根据本发明的实施例中，示出为联接至容器600的填充塞子640，如上所述。应该理解的是，图13所示的抽空系统在其他实施例中可以联接至具有其他构造的容器。例如，抽空系统可以联接至图5A和6A示出的容器500的抽空端口560。

[0139] 再次参考图13，示出的抽空系统包括抽空喷嘴300，抽空喷嘴300可以联接抽空线或者其他真空源。在一些实施例中，抽空喷嘴300进一步联接至构造为测量容器600中的真空水平的真空传感器301。在一些实施例中，抽空喷嘴300联接至阀302。在一些实施例中，阀302构造为从真空源隔离容器600，这反过来允许检测容器600中的泄漏或者检测从内部容积616发出的气体。例如，通过测量作为时间的函数的压力改变(例如使用真空传感器301)，能够完成检测。例如，随着时间的推移容器600中压力的增加(或者真空的损失)可以代表内部容积616的可能泄漏或者产生气体。在一些实施例中，抽空喷嘴300进一步包括构造为防止微粒物质通过的过滤器。

[0140] 如图所示，抽空喷嘴300在一些实施例中联接至容器600的填充塞子650和/或填充端口640。在一些实施例中，抽空喷嘴300装在填充塞子650和填充端口640周围。在一些实施例中，抽空喷嘴300构造为当填充塞子650联接填充端口640时至少局部围绕填充塞子650和填充端口640。在一些实施例中，抽空喷嘴300当联接至填充端口640上时与填充端口640形成轴线密封。在一些实施例中，抽空喷嘴300抵靠凸缘634安置。在一些实施例中，抽空喷嘴300包括垫圈，当抽空喷嘴联接填充端口640时垫圈接合填充端口640的外表面以与其形成气密密封。

[0141] 在一些实施例中，填充塞子650可以螺纹地联接填充端口640，在第一打开构造时允许空气和/或其他气体通过过滤器690以及通过填充塞子650和填充端口640之间，而在第二关闭构造时气密地密封且关闭填充端口640。在一些实施例中，允许空气和/或其他气体通过填充塞子650和填充端口640之间以及通过接缝646。在一些实施例中，抽空喷嘴300构造为当填充塞子650和填充端口640在第一打开构造时从容器600的内部容积616抽吸空气和/或其他气体。在一些实施例中，在空气和/或其他气体从内部容积616被抽吸之后，在内部容积616内创建了真空并且填充塞子650用来气密地密封处于关闭构造的填充端口640以便维持真空。

[0142] 在一些实施例中，抽空喷嘴300装配有具有杆303的扭转件304。在一些实施例中，杆303具有近侧端部和远侧端部，所述远侧端部配置成配合填充塞子650中的凹部，而所述近侧端部联接至手柄。在一些实施例中，扭转件304的手柄被操纵以将填充塞子650螺纹地拧紧至填充端口640，从而形成填充塞子650和填充端口640之间的紧密密封。在一些实施例中，扭转件304用驱动轴操纵。

[0143] 在一些实施例中，当退火处理完成时，通过抽空系统在容器600中维持真空。在一些实施例中，当真空达到设定点时(例如使用如上所述的真空传感器301)核实真空，并且通过填充塞子650关闭(例如，气密地密封)填充端口640，并且移除抽空系统。在一些实施例中，然后填充塞子650焊接至填充端口640。在一些实施例中，通过轨道焊接机242将填充塞子650焊接至填充端口640，轨道焊接机242可以定位在第二单元218中的焊接台上。轨道焊接台的实施例如图14所示，图14示出了轨道焊接机242，其构造为在接缝646处将填充塞子650焊接至容器600的填充端口640上。在一些实施例中，轨道焊接机242被远程操作。在一些实施例中，目视检查轨道焊接机242施加的焊接。

[0144] 尽管前面描述的抽空系统和轨道焊接机242参考容器600进行，但是应该理解的是，这些元件可以类似地用于容器216的其他构造中。例如，在其他实施例中，这些元件可以类似地被使用以抽空、密封以及焊接容器500于抽空端口560。在这些实施例中，容器500还包括独立的填充端口540，填充端口540可以类似地在退火处理之前被关闭(例如，通过填充塞子550)并且通过轨道焊接机242被密封地焊接。

[0145] 再次参考图2，在一些实施例中，退火处理之后，容器216从熔炉290移除之后被放置于壳体231中。在一些实施例中，壳体231提供了在容器216渗漏或者破裂的情况下的进一步污染控制。在一些实施例中，壳体231可以前置于辊式传送机246上，用于后续传输至第三单元232。

[0146] III.第三单元

[0147] 图3、4和15示出了第三单元232的示范实施例。在一个实施例中，第三单元232是允许容器216的热等静压压制的HIP处理单元。在一个实施例中，第三单元232包括热等静压台。在一个实施例中，第一单元217保持在第一压力P1，第二单元218保持在第二压力P2而第三单元232保持在第三压力P3。在一个实施例中，第一压力P1小于第二压力P2，第二压力P2小于第三压力P3。

[0148] 参考图3、4和16，在一个实施例中，根据本发明的模块化系统400包括第三单元232，其中，第三单元232隔离于第一单元217和第二单元218，并且其中，第二单元218和第三单元232构造为允许容器216从第二单元218传送至第三单元232。在一些实施例中，容器216在壳体231中从第二单元218传送至第三单元232中。在一些实施例中，容器216在第三单元
232中遭受热等静压压制。在一些实施例中，容器216在壳体231中时遭受热等静压压制。在一些实施例中，第三单元232包括热等静压台。在一个实施例中，热等静压台包括HIP支撑框架245固定成支撑框架245的热等静压器皿251以及固定至HIP支撑框架245的安装在台上的拾取及放置机(机器人臂)252，机器人臂252构造为在热等静压台内操纵。在一个实施例中，机器人臂252构造为提升容器216并且将其从辊式传送机246传送至静压处理器皿251。

[0149] 在进一步实施例中，第三单元232包括可密封的门240。在一个实施例中，可密封的门240联接第三单元232和第二单元218，并且构造为允许容器216从第二单元218传送至第三单元232。在进一步实施例中，第二单元218和第三单元232均包括辊式传送机246，辊式传送机246构造为允许容器216加载在其上并且在其内传输和/或在第二单元218和第三单元232之间传输。

[0150] 根据一些实施例，热等静压包括将保持容器216的壳体231定位在热等静压器皿251中。在一些实施例中，容器231由机器人臂252定位。在一些实施例中，热等静压器皿251设置有能够被加热和加压的氩气氛(例如，从氩源236经由氩线202)。在一些实施例中，例如，热等静压处理通过以下方式执行：在热等静压器皿251中将保持容器216的壳体231加热至大约1000℃至大约1250℃，加热大约2小时至大约6小时，在一些实施例中，在热等静压处理期间，热等静压器皿251的内部压力被控制在大约4300psi至大约15000psi。在一些实施例中，使用通过在线过滤所保护的压缩机(例如，234)来控制热等静压器皿251的氩气氛。在一些实施例中，以保存氩和压力的方式过滤并且存储在热等静压处理期间使用的氩。参考图2，在一些实施例中，经由泵238将氩回收到氩源236。在一些实施例中，回收的氩穿过过滤器233。

[0151] 参考图5A、5B、6A和6B所示的容器实施例，选择过滤器590和/或过滤器690材料，使得在热等静压期间的加热之后，过滤器硬化成固体和非多孔材料，从而与容器、容器抽空端口和/或容器填充端口形成焊接。在一些实施例中，选择过滤器590和/或690材料，其中，过滤器590和/或690在填充温度对空气和/或气体来说是多孔的，但在热等静压期间硬化成非多孔材料。

[0152] 在一些实施例中，在热等静压完成之后，允许壳体231和容器216在热等静压器皿251内冷却到足够用于移除的温度(例如，大约600℃)。在一些实施例中，热等静压器皿251包括冷却流体(例如，水)流经的冷却套。在一些实施例中，以大约80gpm至大约100gpm的速率向冷却套供给冷却水。

[0153] 在一些实施例中，从热等静压器皿251移除保持容器216的壳体231并且将其传送至冷却柜用于冷却。在一些实施例中，冷却柜被供给冷却流体(例如，水)。在一些实施例中，以大约10gpm的速率向冷却柜供给冷却水。在一些实施例中，允许壳体231和容器216在冷却柜中冷却大约12小时。在冷却柜中冷却之后，保持容器216的壳体231被放置在辊式传送机246上用于传输至第四单元230。

[0154] IV.第四单元

[0155] 图3、4和17示出了第四单元230的示范实施例。在一个实施例中，第四单元230是冷却单元，其允许在热等静压(HIP)处理之后进一步冷却容器216。在一些实施例中，容器216被封装在第四单元230中用于后续存储。

[0156] 在进一步实施例中，参考图3、4和17，根据本发明的模块化系统400包括可以是冷却单元的第四单元230。在一个实施例中，第四单元230隔离于第一单元217、第二单元218以及第三单元220。在一个实施例中，第三单元232和第四单元230构造为允许容器216从第三单元232传送至第四单元230。在一个实施例中，第一单元217保持在第一压力P1，退火第二单元218保持在第二压力P2，第三单元232保持在第三压力P3而第四单元230保持在第四压力P4。在一个实施例中，第一压力P1小于第二压力P2，第二压力P2小于第三压力P3，第三压力P3小于第四压力P4。

[0157] 在进一步实施例中，第四单元230包括可移动的屏蔽隔离门240。在一个实施例中，可密封的门240联接至第四单元230和第三单元232，并且构造为允许容器216从第三单元232传送至第四单元230。在进一步实施例中，第三单元232和第四单元230中的每个包括辊式传送机246，辊式传送机246构造为允许容器216加载在其上并且在其内传输和/或在第三单元232和第四单元230之间传输。仍然在另一实施例中，第四单元230包括轨道焊接机255。

[0158] 在一些实施例中，在传输至第四单元230之后，打开壳体231，并且检测容器216是否有容器故障(例如，变形、膨胀、断裂等)的证据。在容器216有故障的情况下，根据一些实施例，将容器216和壳体231移动至第四单元230内的净化室，净化并且返回至第二单元218用于可能的恢复。根据一些实施例，如果没有容器216故障的证据，容器216从壳体231被移除并且被传送至第四单元230中的冷却和包装台250。在进一步实施例中，冷却和包装台250包括至少一个或多个冷却台的集组。在一个实施例中，至少一个或多个冷却台253构造为接收并且保持经处理的容器216以用于最后冷却。在一些实施例中，在冷却台253中，容器216被动地被冷却。在一些实施例中，在冷却台253中，容器216主动地被冷却。

[0159] 在一些实施例中，在最终冷却之后，将容器216封装在第四单元230中用于传输和存储。在一些实施例中，将一个或多个冷却后的容器216放置在筒中。在一些实施例中，然后，例如使用轨道焊接机255，将包含一个或多个容器216的筒焊死。在一些实施例中，筒然然后被传输以用于存储。

[0160] 参考图2，模块化系统400的任何一个单元可以包括任何合适数量的真空线，以及根本不包括真空线。如图2中图示的，第一单元217、第二单元218、第三单元232和第四单元230均可以包括一个或多个真空线的集组。而且，如图2、3、4、5和10所示，第一单元217、第二单元218、第三单元232和第四单元230均可以装备有至少一个或多个远程操作高架桥式起重机239的集组。在一个实施例中，除了它们的材料处理角色，这些远程操作高架桥式起重机239中的每个设计成能够使用以实现各单元内装备的远程维修或者载人维修。在另一实施例中，单元内的起重机均可以构造为能够经由设置用于维持目的的较大起重机从单元远程地被移除。

[0161] 在一些实施例中，本发明的模块化系统400产生的二次废弃物可以被收集并且传送至容器216，用以根据处理流程200的步骤进行处理。在一些实施例中，例如，将二次废弃物添加至进料搅拌机212，与锻烧材料和/或添加剂混合，并且经由填充喷嘴传送至容器216用于后续热等静压压制。如此处使用的，根据特定实施例，二次废弃物指的是从容器216移除的危险废弃材料，和/或在本发明步骤期间被危险废弃材料污染的材料。在一些实施例中，二次废弃物被转化成在将二次废弃物引入容器216之前适于经由填充喷嘴传送的形式。

[0162] 在一些实施例中，二次废弃物包括从容器216抽出的废气中过滤或者捕捉的材料。在一个这种实施例中，二次废弃物包括在处理期间从容器216抽出的废气中捕获的汞，例如，通过一个或多个如上所述的捕捉器219捕获的。根据该实施例的一个例子，通过将汞与一种或多种其他金属混合可以将汞转化成汞合金，并且将其传送至另一容器216用于进一步处理。

[0163] 在一些实施例中，二次废弃物还包括已经被危险废弃材料污染的系统部件或者直接与危险废弃材料接触的系统部件。在进料至容器216之前，受污染的部件可以被燃烧、粉碎、研磨和/或以另一种方式处理。在一个这种例子中，二次废弃物包括可容纳危险废弃材料的使用过的单元或者排出线过滤器(例如，过滤器204)。在一些实施例中，使用过的过滤器可以被燃烧，由此产生的灰烬可以被馈送至容器216用于进一步处理。

[0164] 在一些实施例中，模块化系统400产生的二次废弃物的重量的至少50％被收集用于处理。模块化系统400产生的二次废弃物的重量的至少60％被收集用于处理。模块化系统400产生的二次废弃物的重量的至少70％被收集用于处理。模块化系统400产生的二次废弃物的重量的至少80％被收集用于处理。模块化系统400产生的二次废弃物的重量的至少
90％被收集用于处理。模块化系统400产生的二次废弃物的重量的至少95％被收集用于处理。模块化系统400产生的二次废弃物的重量的至少99％被收集用于处理。

[0165] 使用模块化系统处理危险废弃物的方法

[0166] 在一些实施例中，此处描述的系统、方法和部件提供了用于存储危险废弃材料的方法，包括多个步骤并且在模块化系统中执行。在一些实施例中，此处描述的一个或多个这些步骤能够以自动方式执行。在第一单元中，经由联接至容器的填充端口的填充喷嘴将危险废弃材料添加至容器。此处描述了这种填充喷嘴的各种实施例。容器构造为密封容纳危险废弃材料。在一个实施例中，容器进一步包括抽空端口。在一个实施例中，在添加危险废弃材料之前，通过联接填充喷嘴来抽空容器，填充喷嘴具有联接至真空系统的连接器，从而将容器置于负压下。在另一实施例中，在添加危险废弃材料期间，经由联接至容器的抽空端口的抽空喷嘴来抽空容器，从而在添加步骤期间维持容器于负压下。在一些实施例中，通过测量容器在填充之后的重量，来核验添加至容器的危险废弃材料的量。此处描述了重量核验系统的各种实施例。在一些实施例中，通过比较容器在填充之后的重量(或重量变化)与填充之前危险废弃材料的重量，来核验添加至容器的危险废弃材料的量。在一个实施例中，在将危险废弃材料添加至容器之后，将填充塞子插入填充端口以形成堵塞容器以关闭填充端口。在另一实施例中，在密封填充端口之前以形成堵塞容器，将填充塞子插入填充端口并且将抽空塞子插入抽空端口。

[0167] 然后经由可移动屏蔽隔离门将堵塞容器从第一单元传送至第二单元。在一个实施例中，经由可移动屏蔽隔离门将堵塞单元从第一单元传送至第二单元，然后传送至包含污染装备的联锁区域。

[0168] 在第二单元中，将堵塞容器连接至与抽空系统联接的抽空喷嘴，并且加热容器。在一些实施例中，在退货熔炉中加热容器以移除多余的水和/或其他材料。在一些实施例中，例如，通过使用抽空喷嘴，在加热期间从容器移除包括空气和/或其他气体的废气。在一个实施例中，抽空喷嘴联接至容器的抽空端口。在这种实施例中，当抽空喷嘴联接至抽空喷嘴时关闭抽空塞子。在一个这种实施例中，抽空端口包括螺纹地联接至抽空端口的抽空塞子。抽空塞子允许在加热构造时空气和/或气体通过位于抽空端口中的过滤器以及通过抽空塞子和抽空端口之间。在加热容器之前，至少局部打开抽空端口。然后加热容器。在一个实施例中，在加热步骤之后，将抽空端口置于关闭构造并且被密封。在一个这种实施例中，在加热之后且密封之前，容器的真空被维持一段时期。可选地，容器中真空的维持被核实。在一个这种实施例中，通过将抽空塞子焊接至抽空端口来执行密封步骤以密封抽空端口。在这种实施例中，使用轨道焊接机执行焊接。

[0169] 在另一实施例中，抽空喷嘴联接至容器的填充端口。在这种实施例中，当抽空喷嘴联接至抽空喷嘴时关闭填充塞子。在一个这种实施例中，填充端口包括螺纹地联接至填充端口的填充塞子。填充塞子允许在加热构造时空气和/或气体通过位于填充塞子中的过滤器以及通过填充塞子和填充端口之间。在加热容器之前，至少局部打开填充端口。然后加热抽空的容器。在加热步骤之后，填充端口被关闭处于关闭构造并且被密封。在一个这种实施例中，在加热步骤之后且密封之前，容器中的真空被维持一段时期。可选地，容器中真空的维持被核实。在一个这种实施例中，通过将填充塞子焊接至填充端口来执行密封步骤以密封填充端口。在这种实施例中，使用轨道焊接机执行焊接。

[0170] 在密封步骤之后，经由第二可移动屏蔽隔离门将密封的容器从第二单元传送至第三单元。在一些实施例中，将密封的容器在壳体内从第二单元传送至第三单元。然后将密封的容器遭受热等静压。在一些实施例中，密封的容器在壳体内时遭受热等静压。在一些实施例中，热等静压包括使密封的容器遭受高温、高压氩气氛。在一些实施例中，在热等静压之后，密封的容器初始在冷却柜中被冷却。在热等静压之后，经由第三可移动屏蔽隔离门将容器从第三单元传送至第四单元。根据一些实施例，在第四单元中，容器经历最终冷却。在进一步的实施例中，将容器封装在筒中用于传输和存储。

[0171] 本领域的技术人员将认识到的是，可以对上面所描述和示出的示范实施例做一些改变，这并不背离本发明的广义概念。因此，可以理解的是，本发明并不限于示出和描述的示范实施例，而是旨在覆盖在权利要求所限定的本发明的精神和范围内的修改。例如，示范实施例的具体特征可以是本发明权利要求的一部分，或者不是本发明权利要求的一部分，公开的实施例的特征可以结合。除非本文具体指出，否则，术语“一个”，“一个”以及“所述”不限于一个元件，而应当理解为“至少一个”。

[0172] 应该理解的是，本发明的至少一些图和说明已经简化以专注于与能更好地理解本发明相关的元件，同时为清楚起见，省略了本领域技术人员知道的还可以构成本发明一部分的其他元件。但是，因为这种元件在本领域是公知的，而且因为它们并不见得能促进对本发明更好的理解，所以此处并未提供对这种元件的说明。

[0173] 此外，因为方法并不依赖于此处阐述的步骤的特定顺序，所以步骤的特定顺序不应当视为限制权利要求。本发明的方法针对的权利要求不应该限制于以示出的顺序执行这些步骤，而且本领域的技术人员能够容易认识到的是，这些步骤可以变化，这仍然在本发明的精神和范围之内。