Tietopankki

POSIVA-raportti 1998-3

Takaisin

Nimi:

EB-Welding of the Copper Canister for the Nuclear Waste Disposal Final Report of the Development Programme 1994-1997

Raportin kirjoittaja:

Harri Aalto

Kieli:

Englanti

Sivumäärä:

44

ISBN:

951-652-041-3; 1239-3096

Tiivistelmä:

Working report: POSIVA-raportti POSIVA 98-03, 43 sivua
ISBN 951-652-041-3


EB-HITSAUSMENETELMÄN KEHITTÄMINEN MASSIIVISEN KUPARI-
KAPSELIN VALMISTAMISEEN - TUTKIMUSOHJELMAN LOPPURAPORTTI
1994-1997


TIIVISTELMÄ

Vuosina 1994-1997 toteutettiin Posiva Oy:n ja Outokumpu Poricopper Oy:n yhteistyönä
menetelmäkehitysprojekti, joka kuului osana TEKESin hitsaus- ja levytekniikan tekno-
logiaohjelmaan. Projektin tavoitteena oli kehittää elektronisuihkuhitsausta hyödyntävä
kuparikapselien valmistusmenetelmä.

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus aiotaan Suomessa toteuttaa hautaamalla ne
kapseloituina noin 500 metrin syvyyteen peruskallioon. Kapselin ulkopinnalla on paksu
kuparivaippa, joka antaa kapselille korroosiosuojan ja estää pohjaveden pääsyn
kontaktiin loppusijoitetun polttoaineen kanssa. Suunnitellusta pitkästä käyttöiästä
johtuen kapselin laatuvaatimukset ovat korkeat. Elektronisuihkuhitsaus (EB-hitsaus) on
osoittautunut soveltuvaksi menetelmäksi kuparikapselien valmistuksessa ja EB-hitsausta
tarvitaan ainakin kapselin kansia suljettaessa.

Hitsausparametrien vaikutusta paksun kuparin hitsaukseen ja hitsin laatuun ei ollut
aikaisemmin systemaattisesti selvitetty. Projektin keskeisinä tavoitteina olivat hitsaus-
parametrien vaikutuksen kartoitus ja mahdollisimman hyvälaatuisen hitsin saaminen
paksuun kupariin. Erityisenä kehityskohteena oli hitsin juurialueella sijaitsevien
virheiden minimointi ja hitsauksen lopetuksen optimointi.

Noin 50 mm paksuisia kuparikappaleita käyttäen optimoitiin hitsausparametrit sekä
pysty- että vaakasäteellä suoritetuilla EB-hitsauskokeilla. Projektin lopputuotteina
valmistui kaksi todellisen kannen sulkemista demonstroivaa EB-hitsauskoetta, joissa
täyden mittakaavan kannet liitettiin sylinterimäisiin kappaleisiin. Optimoiduissa
hitseissä saavutettiin hyvät lopputulokset perushitsin alueella pysty- ja vaakasäteellä.
Näitä parametrejä voidaan käyttää kuparikapselin sylinterimäisen osan pitkittäisliitosten
hitsauksessa kuumavalssaukseen ja taivutukseen perustuvassa valmistusmenetelmässä.
Hitsauksen lopetuksen optimointi osoittautui erittäin vaativaksi paksulle kuparille ja
hyvän lopputuloksen saavuttaminen vaatii vielä lisätutkimuksia.

Laajan EB-hitsausohjelman lisäksi projektin aikana selvitettiin kuparikapselin ultraääni-
tarkastusta ja EB-hitsin virumislujuutta. Tehtyjen tutkimusten mukaan EB-hitsin
virumislujuus on riittävä loppusijoitusolosuhteissa. EB-hitsin ultraäänitarkastus osoit-
tautui erittäin haastavaksi, johtuen EB-hitsin raerakenteesta ja sen suuntautumisesta.
Ultraäänitarkastuksen kehittämiseksi tarvitaan lisätutkimuksia sekä materiaalin sisäisen
rakenteen optimoimiseksi että sopivien ultraääniantureiden ja tarkastustekniikoiden
soveltamiseksi täyden mittakaavan kapselin tarkastamiseen.

Koko tutkimusohjelma vahvistaa perusteita kuparin käytölle kapselimateriaalina ja antaa
hyvän pohjan täyden mittakaavan kuparikapselin valmistamiselle EB-hitsausta hyväksi-
käyttäen.



Avainsanat: EB-hitsaus, kupari, käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus
POSIVA-raportti POSIVA 98-03, 43 sivua
ISBN 951-652-041-3


EB-HITSAUSMENETELMÄN KEHITTÄMINEN MASSIIVISEN KUPARI-
KAPSELIN VALMISTAMISEEN - TUTKIMUSOHJELMAN LOPPURAPORTTI
1994-1997


TIIVISTELMÄ

Vuosina 1994-1997 toteutettiin Posiva Oy:n ja Outokumpu Poricopper Oy:n yhteistyönä
menetelmäkehitysprojekti, joka kuului osana TEKESin hitsaus- ja levytekniikan tekno-
logiaohjelmaan. Projektin tavoitteena oli kehittää elektronisuihkuhitsausta hyödyntävä
kuparikapselien valmistusmenetelmä.

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus aiotaan Suomessa toteuttaa hautaamalla ne
kapseloituina noin 500 metrin syvyyteen peruskallioon. Kapselin ulkopinnalla on paksu
kuparivaippa, joka antaa kapselille korroosiosuojan ja estää pohjaveden pääsyn
kontaktiin loppusijoitetun polttoaineen kanssa. Suunnitellusta pitkästä käyttöiästä
johtuen kapselin laatuvaatimukset ovat korkeat. Elektronisuihkuhitsaus (EB-hitsaus) on
osoittautunut soveltuvaksi menetelmäksi kuparikapselien valmistuksessa ja EB-hitsausta
tarvitaan ainakin kapselin kansia suljettaessa.

Hitsausparametrien vaikutusta paksun kuparin hitsaukseen ja hitsin laatuun ei ollut
aikaisemmin systemaattisesti selvitetty. Projektin keskeisinä tavoitteina olivat hitsaus-
parametrien vaikutuksen kartoitus ja mahdollisimman hyvälaatuisen hitsin saaminen
paksuun kupariin. Erityisenä kehityskohteena oli hitsin juurialueella sijaitsevien
virheiden minimointi ja hitsauksen lopetuksen optimointi.

Noin 50 mm paksuisia kuparikappaleita käyttäen optimoitiin hitsausparametrit sekä
pysty- että vaakasäteellä suoritetuilla EB-hitsauskokeilla. Projektin lopputuotteina
valmistui kaksi todellisen kannen sulkemista demonstroivaa EB-hitsauskoetta, joissa
täyden mittakaavan kannet liitettiin sylinterimäisiin kappaleisiin. Optimoiduissa
hitseissä saavutettiin hyvät lopputulokset perushitsin alueella pysty- ja vaakasäteellä.
Näitä parametrejä voidaan käyttää kuparikapselin sylinterimäisen osan pitkittäisliitosten
hitsauksessa kuumavalssaukseen ja taivutukseen perustuvassa valmistusmenetelmässä.
Hitsauksen lopetuksen optimointi osoittautui erittäin vaativaksi paksulle kuparille ja
hyvän lopputuloksen saavuttaminen vaatii vielä lisätutkimuksia.

Laajan EB-hitsausohjelman lisäksi projektin aikana selvitettiin kuparikapselin ultraääni-
tarkastusta ja EB-hitsin virumislujuutta. Tehtyjen tutkimusten mukaan EB-hitsin
virumislujuus on riittävä loppusijoitusolosuhteissa. EB-hitsin ultraäänitarkastus osoit-
tautui erittäin haastavaksi, johtuen EB-hitsin raerakenteesta ja sen suuntautumisesta.
Ultraäänitarkastuksen kehittämiseksi tarvitaan lisätutkimuksia sekä materiaalin sisäisen
rakenteen optimoimiseksi että sopivien ultraääniantureiden ja tarkastustekniikoiden
soveltamiseksi täyden mittakaavan kapselin tarkastamiseen.

Koko tutkimusohjelma vahvistaa perusteita kuparin käytölle kapselimateriaalina ja antaa
hyvän pohjan täyden mittakaavan kuparikapselin valmistamiselle EB-hitsausta hyväksi-
käyttäen.



Avainsanat: EB-hitsaus, kupari, käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus

Avainsanat:

EB-welding; copper canister; nuclear fuel disposal

Tiedosto(t):

EB-Welding of the Copper Canister for the Nuclear Waste Disposal Final Report of the Development Programme 1994-1997 (pdf) (2.3 MB)


Takaisin


Jaa artikkeli:
Tämä sivusto käyttää evästeitä sivuston käyttöä koskevien tietojen keräämiseksi. Kun käytät tätä sivustoa, hyväksyt evästeiden käytön.
Sulje

Evästekäytännöt

Tätä sivustoa käyttämällä hyväksyt, että voimme asettaa evästeitä tietokoneellesi tai mobiililaitteeseesi.

1. Mitä evästeet ovat?

Evästeet ovat pieniä datatiedostoja, jotka siirtyvät tietokoneellesi, kun otat yhteyden johonkin verkkosivustoon. Evästeet tallentuvat selaimen käyttämien tiedostojen yhteyteen.

Lisätietoa evästeistä saat sivulta www.aboutcookies.org.

2. Miksi evästeitä käytetään?

Evästeet tunnistavat tietokoneesi, kun tulet sivustolle uudelleen. Ne muistavat myös sivustolla aikaisemmin tekemäsi valinnat ja parantavat siten sivuston käyttökokemusta. Evästeiden avulla pystyy esimerkiksi tunnistamaan käyttäjän laitteet sekä mukauttamaan mahdollisia mainoksia sivuilla sekä mahdollisissa muissa palveluissa.

3. Mitä evästeitä käytetään?

Jotkin evästeet ovat sivustomme teknisen toiminnan ja käytön vuoksi välttämättömiä. Nämä evästeet eivät kerää käyttäjästä tietoa, jota voitaisiin hyödyntää markkinoinnissa tai muistamaan käyttäjän valitsemia sivustoja.

Suorituskykyä mittaavat evästeemme keräävät tietoa siitä, miten käyttäjät käyttävät verkkosivujamme (esim. eniten käytetyt sivut, mahdolliset virheviestit). Nämä evästeet eivät kerää käyttäjistä tunnistettavia tietoja, vaan ne ovat anonyymejä ja niitä käytetään ainoastaan parantamaan nettisivujen toimivuutta.

Sivuilla olevat kolmansien osapuolten liitännäispalvelut (esim. mainokset, YouTube-videot, Google-tilastointi tai Facebook-liitännäiset) saattavat tallentaa käyttäjän tunnistamiseen käytettävää tietoa, mihin emme valitettavasti voi vaikuttaa. Jos haluat estää niitä seuraamasta liikkumistasi verkossa, voit kytkeä ns. kolmannen osapuolen evästeet pois käytöstä selaimesi asetuksista. Ohjeet löydät selaimesi ohjesivuilta.

Sivuillamme saattaa olla myös painikkeita, jotka helpottavat sisällön jakamista eri verkkoviestintäympäristöihin ja sosiaaliseen mediaan. Jos käytät näitä painikkeita, valitsemaltasi palvelulta voidaan asettaa eväste päätelaitteellesi. Nämä evästeet eivät ole hallinnassamme. Lisätietoja kolmannen osapuolen evästeiden käytöstä saat kyseisen osapuolen verkkosivulta.

4. Evästeiden hallinta ja estäminen

Jos et halua vastaanottaa evästeitä, voit muuttaa Internet-selaimesi asetuksia niin, että saat ilmoituksen aina kun evästeitä ollaan lähettämässä tietokoneellesi. Vaihtoehtoisesti voit estää evästeiden käytön kokonaan. Evästeiden käyttöä voi rajoittaa tai sen voi estää Internet-selaimen kautta (katso tarkemmat tiedot selaimen ohjeista).

Jos estät evästeiden tallennuksen tai poistat ne käytöstä, jotkin verkkosivujemme toiminnoista eivät välttämättä toimi oikein.

Sulje