辐射能污染水的处理方法和核电站的密封处理方法与流程

本发明涉及核电厂中辐射能(radiation)污染水的处理方法和核电站的密封处理方法。

背景技术：

在核电站中产生任何麻烦(典型地，如东日本大地震)的情况下，招致辐射能污染水滞留在主安全壳(PCV)、反应堆压力容器(RPV)和陆地上设置的槽中的情况。

然而，辐射能污染水不能不经处理就释放到海中，并且使辐射能污染水无害化的技术正在开发且不完善。因此，强烈需要用于处理辐射能污染水的有效措施，然而，因为在辐射能污染水量大且残留放射物(radioactivity)浓度高的情况下，难以容易靠近辐射能污染水存储槽和核电站以接近辐射能污染水，所以使辐射能污染水的处理更难。具体地，在实际条件下，难以制定出用于处理主安全壳和核反应堆内残留放射物浓度极高的辐射能污染水的策略。

另一方面，近年来，海中钻探技术快速发展，可以实现经由套管钻探进行的深钻，典型地如日本科学钻探船(深海钻探船)“CHIKYU”的钻探方法，并且还开发了弯曲钻探技术。

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明的主要目的是提供一种即使在由于放射物而难以靠近的情况下，也可以顺利地处理辐射能污染水的处理方法。

另一个目的是提供一种核反应堆、主安全壳或反应堆建筑中的核电站的密封处理方法。

问题的解决方案

实现目的的本发明如下。

根据本发明的辐射能污染水的处理方法包括：

钻探步骤，即，从远离陆地在海上停泊或漂移的钻探船经由钻探管通过海中、海底和海底地面朝向陆地侧进行钻探，通过储存所述辐射能污染水的陆地上的核电站的下方并穿过所述核电站进行钻探，并且使所述钻探管与所述辐射能污染水接触；以及

辐射能污染水转移步骤，即，将所述核电站内的所述辐射能污染水通过所述钻探管或与所述钻探管连通的转移管转移到海上的存储船。

在本发明中，通过基于从远离陆地在海上停泊或漂移的钻探船经由钻探管进行的钻探到达储存辐射能污染水的陆地上的核电站(例如，反应堆压力容器(RPV)、主安全壳(PCV)、反应堆安全壳建筑或污染水槽)的内侧，通过钻探管经由连通的转移管将辐射能污染水转移到海上的存储船。

可以想到从陆地到达核电站(例如，主安全壳)的内侧。然而，因为要到达的对象是辐射能污染水，所以实际上，在确保空间等方面，难以将钻探装置或辐射能污染水的存储装置安装在陆地上。

另一方面，可以通过在海上设置钻探装置和辐射能污染水的存储装置来解决诸如确保空间等的难题。另外，容易使存储船在存储之后在海上移动，并且存储船的自由度高。

本发明还提出了辐射能污染水的处理方法，该方法包括：

钻探步骤，即，从远离陆地在海上停泊或漂移的钻探船用钻探管通过海中、海底和海底地面朝向陆地侧进行钻探，通过储存辐射能污染水的陆地上的核电站的下方并穿过所述核电站进行钻探，并且使所述钻探管与所述辐射能污染水接触；

辐射能污染水转移步骤，即，将所述核电站内的所述辐射能污染水通过所述钻探管或所述钻探管的出口路径转移到海上的存储船；以及

注气步骤，即，在将所述辐射能污染水转移到所述存储船的过程中或在转移之后，将惰性气体或空气输送到所述核电站中。

通过在将所述辐射能污染水转移到存储船的过程中或在转移之后将惰性气体输送到所述核电站中，所述核电站内污染水的总量可以由惰性气体来替代。

进一步地，因为在转移辐射能污染水期间陆地上的核电站和近海之间存在压头差，所以可以利用压头差，通过钻探管或与钻探管的内部连通的用于排出的转移管，将污染水转移到海上的存储船。因此，因为通过将惰性气体或空气输送到核电站中来 施加输送压，所以转移污染水变得更加容易。因为核电站的内侧可以最终被惰性气体或空气替代，所以可以防止污染水被留下。

进一步地，本发明提出了辐射能污染水的处理和密封方法，该方法包括：

钻探步骤，即，从远离陆地在海上停泊或漂移的钻探船用钻探管通过海中、海底和海底地面朝向陆地侧进行钻探，通过储存所述辐射能污染水的核电站的下方并穿过核电站进行钻探，并且使所述钻探管与所述辐射能污染水接触；

辐射能污染水转移步骤，即，将所述核电站内的所述辐射能污染水通过钻探管或与所述钻探管的内部连通的转移管转移到海上的存储船；以及

固化性材料注入步骤，即，在将所述辐射能污染水转移到所述存储船的过程中或在转移之后，将固化性材料输送到所述核电站中。

通过输送诸如水泥等的固化性材料并密封核电站的内侧，可以长时间确保核电站内侧的安全性。

这里，在诸如水泥等的固化性材料中含有(混合)铅Pb的情况下，实现了放射物的屏蔽效果。

另一方面，经由钻探管进行的钻探可以是经由套管钻探实现的。

在经由钻探管进行的钻探是经由套管钻探实现的情况下，可以实现长距离钻探。

钻探步骤中经由钻探管进行的钻探是经由套管钻探实现的，并且钻探管通过海底上所设置的防喷装置(井的防喷器)穿过海底，并且

在辐射能污染水转移步骤中，将辐射能污染水转移到存储船期间，海中转移管的流路在防喷装置中连接到从防喷装置连接到存储槽的钻探管的流路，从而将辐射能污染水通过海中转移管转移到海上的存储船。

通过在海底上设置通常用于油田或气田搜寻或科学钻探的防喷装置(附接到在钻井或井完成作业期间存在任意井喷迹象时用于通过密封井执行防漏和防喷作业的井口上的装置；防喷器(BOP))，可以防止套管钻探期间的井喷。

进一步地，因为设置在海底上的防喷装置稳定地安装在海底上，所以当连接海中转移管的流路时，使海中转移管稳定。

本发明的有益效果

根据本发明，即使在由于放射物难以靠近的情况下，也可以顺利地处理辐射能污染水。

附图说明

图1是到海底的钻探过程的概要的说明图；

图2是钻探过程的概要的说明图，其中钻探在穿过海底地面和陆地地面之后到达主安全壳(PCV)的内侧；

图3是将辐射能污染水转移到存储船的过程的概要的说明图；以及

图4是到主安全壳(PCV)中的气封过程的概要的说明图。

附图标记列表

1 反应堆压力容器(RPV)

2 陆地

3 近海

4 套管、钻探管

5、50 防喷装置

6 海底

7 海中转移管

10 主安全壳(PCV)

11 污染水槽

20 钻探船

30 存储船

31 存储容器

40 注入流路

D 辐射能污染水

G 气体

H 压头差

具体实施方式

下面，将描述本发明的实施方式。

图1是到海底的钻探过程的概要的说明图。图1示出了处理陆地上建造的反应堆压力容器(RPV)1的主安全壳(PCV)10内的辐射能污染水的示例。附图标记12 表示反应堆建筑。

钻探船20停泊在远离陆地2的近海上，并且从钻探船20开始钻探。钻探船20在船上装配有钻塔20A，如图2所示在底部中设置有升降型或固定型方位推进器20B(例如，六个方位推进器20B)，并且可以在采用GPS的同时保持在目标固定位置处。

套管、钻探管4和前端防喷装置5穿过钻探船20中的月池下降，并且在海底6上着陆。

随后，如图3所示，由钻探管4穿过海底地面经由圆弧形弯曲钻探过程或水平钻探过程或V形、U形或W形钻探过程朝向陆地侧向前推动套管钻探，通过从储存辐射能污染水的陆地上的主安全壳10的下面穿过主安全壳10执行钻探过程，并且钻探管4与辐射能污染水D连通(钻探步骤)。

在套管钻探时，如所公知的，钻探过程是通过如下步骤执行的：穿过套管内所设置的钻探管4馈送粘度控制泥浆；在前端中的钻头部分中循环泥浆水；并且使泥浆水穿过套管与钻探管4之间的部分返回，并且恢复泥浆控制和馈送器系统。

弯曲钻探可以采用公知的弯曲钻探。而且，钻探管4本身可以用于穿过主安全壳10，并且主安全壳10可以通过切换到另一个切割装置而被穿过。

进一步地，除了主安全壳10之外，要穿过的对象(核电站)可以是反应堆压力容器(RPV)1或者如图4所示可以是反应堆建筑12。

对于钻探位置，优选的是，在搜索海底的状态和海底地面的状态之后，根据主安全壳10的已知位置或反应堆建筑12的已知位置，通过方位推进器20B来确定定位钻探船20的位置，进而采用GPS控制钻头的位置等。

接着，如图3所示，主安全壳10内的辐射能污染水D穿过地面内的钻探管4、经由连接在防喷装置5中的海中转移管7转移到海上的存储船30(辐射能污染水转移步骤)。

通过用铅混凝土覆盖例如经由金属板构造成的容器而获得的存储容器31、31……被设置在存储船30中，并且辐射能污染水通过外部转台32被依次转移到存储容器31中，并且完全密封。

存储船30停泊在海上，或者在适当地点操作，以便在海岸上停泊的同时等待放射物的长时间衰变。

因为在陆地2上的主安全壳10与近海3上的存储船30之间存在压头差H(参照 图3)，所以可以利用压头差H将污染水转移到海上的存储船。

进一步地，可以根据情况在存储船30侧由泵等施加抽吸力。然而，在用于将污染水转移到存储船30侧的力仍然不足(例如，到主安全壳10的压头差H由于位置原因不大或者转移力的压力损失大)的情况下，通过如图4所示从存储船30侧例如采用海中转移管7将惰性气体或空气等的气体G输送到主安全壳(存储槽10)中，则施加了气体G的输送压力。因此，可以更容易地执行污染水的转移。最后，因为存储槽的内侧可以被惰性气体或空气替代，所以可以防止留下污染水(注气步骤)。

在这种情况下，通过用诸如氮气等的惰性气体代替主安全壳(存储槽)10的内侧，可以实现高安全性。

可以通过在将辐射能污染水转移到存储船的过程中或在转移之后将诸如水泥等的固化性材料(例如，混合有铅的水泥浆)注入到核电站1、10、12或11中并且密封核电站，确保长时间的安全性。

铅Pb的细颗粒可以分散并包括在固化性材料中。

例如，尤其当形成用于安装防喷装置(BOP)5的底座时，当钻探地面时，并且当穿透核电站时，可以使用通过将诸如水泥等的固化性材料与铅粉混合而获得的混合铅的固化性材料泥浆。

而且，在本发明中，作为核电站，除了主安全壳10之外，也可以是用作存储槽的污染水槽11。进一步地，在可以防止留下污染水方面，期望从主安全壳10或污染水槽11的底部穿过主安全壳10或污染水槽11。然而，例如，在由于位置原因难以从底部穿过的情况下，可以从主安全壳10或污染水槽11的侧部穿入核电站(例如，主安全壳10或污染水槽11)的内部。

另一方面，在主安全壳(存储槽)10的内侧被诸如惰性气体等的气体G(例如，氮气)代替的情况下，可以安装专用防喷装置50，并且可以以与上述钻探相同的方式形成注入流路40。

除了输送气体G到核电站中之外，可以输送水或重水，并且可以由水或重水进行密封。