(57)【要約】      （修正有）【課題】放射能のために接近が困難である放射能汚染水を円滑に処理できる処理方法を提供する。【解決手段】陸地から離れた海上に碇泊した掘削船２０から、ドリルパイプ４を、海中、海底及び海底地盤を通り、陸地側に向かって掘削を進め、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備１０の下方から、その原子炉設備１０を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水に連通させ、原子炉設備１０内の放射能汚染水を、ドリルパイプを通し、連通する移送管７を介して海上の貯蔵船３０に移送する。【選択図】図３
2015117945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陸地から離れた海上に碇泊した掘削船から、ドリルパイプを、海中、海底及び海底地盤を通り、陸地側に向かって掘削を進め、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備の下方へ掘削し、その原子炉設備を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水に連通させる掘削工程、
原子炉設備内の放射能汚染水を、前記ドリルパイプを通して、海上の貯蔵船に移送する放射能汚染水移送工程、
を有することを特徴とする放射能汚染水の処理方法。
【請求項２】
陸地から離れた海上に碇泊した掘削船から、ドリルパイプを、海中、海底及び海底地盤を通り、陸地側に向かって掘削を進め、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備の下方へ掘削し、その原子炉設備を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水に連通させる掘削工程、
原子炉設備内の放射能汚染水を、前記ドリルパイプを通して、海上の貯蔵船に移送する放射能汚染水移送工程、
放射能汚染水を貯蔵船に移送する過程で、あるいは移送後に、前記原子炉設備内に不活性ガス又は空気を送入するガス注入工程、
を有することを特徴とする放射能汚染水の処理方法。
【請求項３】
陸地から離れた海上に碇泊した掘削船から、ドリルパイプを、海中、海底及び海底地盤を通り、陸地側に向かって掘削を進め、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備の下方へ掘削し、その原子炉設備を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水に連通させる掘削工程、
原子炉設備内の放射能汚染水を、前記ドリルパイプを通して、海上の貯蔵船に移送する放射能汚染水移送工程、
放射能汚染水を貯蔵船に移送する過程で、あるいは移送後に、前記原子炉設備内に固化性材料を送入する固化性材料注入工程、
を有することを特徴とする放射能汚染水の処理及び封印方法。
【請求項４】
ドリルパイプによる掘削は、ライザー掘削による請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記掘削工程におけるドリルパイプによる掘削は、ライザー掘削によるとともに、ドリルパイプを、海底に設けた噴出防止装置を通して海底地盤に貫入し、
前記放射能汚染水移送工程において、放射能汚染水を貯蔵船に移送するに際し、前記噴出防止装置から貯留槽に連なるドリルパイプの流路に、前記噴出防止装置部分において、海中移送管の流路を連結し、この海中移送管を通して海上の貯蔵船に移送する、
請求項１記載の放射能汚染水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所における放射能汚染水の処理方法及び原子炉設備の封印処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
先の東北大震災に代表されるように、原子力発電所にトラブルが生じた場合、原子炉格納容器や陸上に設置したタンクに、放射能汚染水が溜まり続ける事態を招く。
【０００３】
しかるに、放射能汚染水は、そのまま海に投棄することはできないし、放射能汚染水を無害化する技術は開発途上であり、十分ではない。そこで、放射能汚染水処理の有効な方策が強く要請されているが、放射能汚染水が大量である、残留放射能によって貯留槽に容易に接近でき難いなどの理由が、放射能汚染水の処理を一層困難にしている。特に、残留放射能濃度がきわめて高い原子炉格納容器内の放射能汚染水の処理には、プランさえ建ち難いのが現状である。
【０００４】
他方で、近年、海洋での掘削技術が急速に発展し、科学掘削船「ちきゅう」に代表されるように、ライザー掘削による大深度掘削が可能となり、また、曲がり掘削技術も発展を遂げている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】石油開発時報  Ｎｏ．１４９「最近の坑井掘削技術（その２）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の主たる課題は、放射能のために接近が困難である場合であっても、放射能汚染水を円滑に処理できる処理方法を提供することにある。
他の課題は、原子炉、原子炉格納容器または原子炉建屋などの原子炉設備の封印処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決した本発明は、次の通りである。
【０００８】
〔請求項１記載の発明〕
陸地から離れた海上に碇泊した掘削船から、ドリルパイプを、海中、海底及び海底地盤を通り、陸地側に向かって掘削を進め、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備の下方へ掘削し、その原子炉設備を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水に連通させる掘削工程、
原子炉設備内の放射能汚染水を、前記ドリルパイプ又はその内部に挿入した排出管を通して、海上の貯蔵船に移送する放射能汚染水移送工程、
を有することを特徴とする放射能汚染水の処理方法。
【０００９】
（作用効果）
本発明では、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備（たとえば原子炉格納容器、原子炉、原子炉格納容器建屋、汚染水タンク）内に、陸地から離れた海上に碇泊した掘削船からドリルパイプによる掘削によってアクセスし、そのドリルパイプを通し、連通する移送管を介して、海上の貯蔵船に移送する。
陸上から原子炉設備、たとえば原子炉格納容器内にアクセスすることも考えられるが、現実には、対象が放射能汚染水であるが故に、陸地に掘削設備、あるいは放射能汚染水の貯蔵設備を設置することは、スペースの確保などの点で困難である。
しかるに、掘削設備及び放射能汚染水の貯蔵設備を海上に設ければ、スペースの確保などの難題から解放される。また、海上の貯蔵船は、貯蔵後に移動も容易であり、自由度が高いものとなる。
【００１０】
〔請求項２記載の発明〕
陸地から離れた海上に碇泊した掘削船から、ドリルパイプを、海中、海底及び海底地盤を通り、陸地側に向かって掘削を進め、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備の下方へ掘削し、その原子炉設備を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水に連通させる掘削工程、
原子炉設備内の放射能汚染水を、前記ドリルパイプ又はその内部に挿入した排出管を通して、海上の貯蔵船に移送する放射能汚染水移送工程、
放射能汚染水を貯蔵船に移送する過程で、あるいは移送後に、前記原子炉設備内に不活性ガス又は空気を送入するガス注入工程、
を有することを特徴とする放射能汚染水の処理方法。
【００１１】
（作用効果）
放射能汚染水を貯蔵船に移送する過程で、あるいは移送後に、前記原子炉設備内に不活性ガスを送入すると、原子炉設備内の全汚染水を不活性ガスに置換できる。
また、放射能汚染水移送に際し、陸上の原子炉設備と海上とではヘッド差があるので、ヘッド差を利用して汚染水をドリルパイプ又はその内部に挿入した排出管を通して、海上の貯蔵船に移送することができる。しかるに、原子炉設備内に不活性ガス又は空気を送入すると、その送入圧力が加わり、汚染水の移送がより一層容易となる。最終的には、原子炉設備内を不活性ガス又は空気によって置換できるので、汚染水の残存を防止できる。
【００１２】
〔請求項３記載の発明〕
陸地から離れた海上に碇泊した掘削船から、ドリルパイプを、海中、海底及び海底地盤を通り、陸地側に向かって掘削を進め、放射能汚染水を貯留している陸地の原子炉設備の下方へ掘削し、その原子炉設備を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水に連通させる掘削工程、
原子炉設備内の放射能汚染水を、前記ドリルパイプを通して、海上の貯蔵船に移送する放射能汚染水移送工程、
放射能汚染水を貯蔵船に移送する過程で、あるいは移送後に、前記原子炉設備内に固化性材料を送入する固化性材料注入工程、
を有することを特徴とする放射能汚染水の処理及び封印方法。
【００１３】
（作用効果）
原子炉設備内は、セメントなどの固化性材料を送入するし、原子炉設備内を封印すると安全性が長期にわたって確保される。
【００１４】
〔請求項４記載の発明〕
ドリルパイプによる掘削は、ライザー掘削による請求項１または２記載の放射能汚染水の処理方法。
【００１５】
（作用効果）
ドリルパイプによる掘削は、ライザー掘削によるものであるから、長距離の掘削が可能となる。
【００１６】
〔請求項５記載の発明〕
前記掘削工程におけるドリルパイプによる掘削は、ライザー掘削によるとともに、ドリルパイプを、海底に設けた噴出防止装置を通して海底地盤に貫入し、
前記放射能汚染水移送工程において、放射能汚染水を貯蔵船に移送するに際し、前記噴出防止装置から貯留槽に連なるドリルパイプの流路に、前記噴出防止装置部分において、海中移送管の流路を連結し、この海中移送管を通して海上の貯蔵船に移送する、
請求項１記載の放射能汚染水の処理方法。
【００１７】
（作用効果）
油田やガス田の探査、あるいは科学的掘削において汎用される噴出防止装置（坑井掘削中または坑井仕上げ作業中に、暴噴の徴候があったときに、坑井を密閉し漏洩・噴出防止作業を行うために坑口の上に取り付ける装置。ＢＯＰ：ｂｌｏｗｏｕｔ  ｐｒｅｖｅｎｔｅｒ）を海底に設けることにより、ライザー掘削時における噴出を防止できる。また、海底に設けた噴出防止装置は、海底で安定して設置されているので、海中移送管の流路を連結したとき、海中移送管が安定したものとなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、放射能のために接近が困難である場合であっても、放射能汚染水を円滑に処理できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】海底までの掘削過程の概要説明図である。
【図２】海底地盤及び陸地地盤を過ぎて原子炉格納容器内にまで掘削が到達している掘削過程の概要説明図である。
【図３】放射能汚染水を貯蔵船に移送している過程の概要説明図である。
【図４】原子炉格納容器内へのガス封入過程の概要説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための形態を説明する。
【００２１】
図１は海底までの掘削過程の概要説明図である。陸上に建設された、原子炉１の格納容器１０内の放射能汚染水を処理する例を示している。１２は原子炉建屋である。
【００２２】
陸地２から離れた海上３に掘削船２０を碇泊させ、この掘削船２０から掘削を開始する。掘削船２０は、デリック２０Ａを船上に装備しており、船底には昇降式又は固定式のアジマス スラスター（ａｚｉｍｕｔｈ  ｔｈｒｕｓｔｅｒ）２０Ｂをたとえば６台備え、ＧＰＳを利用しながら目標の一定位置に保持可能となっている。
【００２３】
掘削船２０のムーンプールを通して、ライザーパイプ・ドリルパイプ４及び先端の噴出防止装置５を降下させ、海底６に着底させる。
【００２４】
続いて、図２に示すように、ドリルパイプ４によりライザー掘削を、海底地盤を通り、円弧状の曲がり掘削または水平掘削過程を経て、あるいはＶ字状掘削を経て、陸地側に向かって推し進め、放射能汚染水を貯留している陸地の格納容器１０の下方から、その格納容器１０を貫通して掘削を行ない、放射能汚染水Ｄに連通させる（掘削工程）。
このライザー掘削に際しては、公知のように、ライザーパイプ内配置されたドリルパイプ４内を通して泥水を送り込み、先端のビット部分を巡って、ライザーパイプとドリルパイプ４との間を通して戻しながら掘削を行うものである。
曲がり掘削は、たとえば非特許文献１に記載のものなどを利用できる。格納容器１０の貫通には、ドリルパイプ４そのものを利用するほか、他の切削具に切り換えて、格納容器１０の貫通を行うことができる。
また、貫通対象は、格納容器１０のほか、原子炉１，原子炉建屋１２、あるいは図４に示す原子炉建屋１２であってもよい。
掘削位置は、既知の格納容器１０位置、アジマス スラスター２０Ｂによって位置決めする掘削船２０の位置、ドリルビットの位置などを、ＧＰＳを利用して制御するのが望ましい。
【００２５】
次に図３に示すように、格納容器１０内の放射能汚染水Ｄを、地盤内のドリルパイプ４Ａを通し、噴出防止装置５部分で連結した海中移送管７を介して、海上の貯蔵船３０に放射能汚染水を移送する（放射能汚染水移送工程）。
【００２６】
貯蔵船３０には、たとえば金属板による容器を鉛コンクリートで覆った貯蔵容器３１，３１…が設置されており、放射能汚染水はターレット３２を通って、順次貯蔵容器３１内に移送され、完全に密閉される。
【００２７】
貯蔵船３０は、海上に碇泊し、あるいは適宜の場所まで運航して海岸に碇泊しながら、長期に亘って放射能の減衰を待つ。
【００２８】
陸上２の格納容器１０と海上３の貯蔵船３０では、ヘッド差Ｈ（図３参照）があるので、そのヘッド差Ｈを利用して汚染水を海上の貯蔵船に移送することができる。
また、必要ならば、貯蔵船３０側でポンプなどにより吸引力を作用させることができる。しかし、それでも汚染水の貯蔵船３０側への移送力が足りない（たとえば立地上、格納容器１０までのヘッド差Ｈが大きくない、あるいは移送力の圧力損失が大きい）場合には、図４に示すように、貯蔵船３０側から、たとえば海中移送管７を利用して格納容器（貯留槽）１０内に不活性ガス又は空気などのガスＧを送入すると、その送入圧力が加わり、汚染水の移送がより一層容易となる。最終的には、貯留槽内を不活性ガス又は空気によって置換できるので、汚染水の残存を防止できる（ガス注入工程）。
【００２９】
この場合、窒素などの不活性ガスで原子炉格納容器（貯留槽）１０内を置換すると、安全性が高いものとなる。
【００３０】
放射能汚染水を貯蔵船に移送する過程で、あるいは移送後に、原子炉設備１，１０，１２または１１内にセメント、たとえば鉛を混入したセメントスラリーなどの固化性材料を送入する固化性材料注入し、その原子炉設備を封入すると長期にわたる安全性を確保できる。
【００３１】
本発明は、原子炉格納容器１０のほか、貯留槽としては、汚染水タンク１１であってもよい。また、原子炉格納容器１０又は汚染水タンク１１は、その底部から貫通させるのが汚染水の残存を防止できる点で望ましいが、たとえば場所的に困難である場合、原子炉設備、たとえば原子炉格納容器１０又は汚染水タンク１１の側方からその内部に貫通させることができる。
【００３２】
他方、窒素などの不活性ガスなどのガスＧで原子炉格納容器（貯留槽）１０内を置換する場合、その専用の噴出防止装置５０を設置し、注入流路４０を、前述の掘削と同様にして形成することができる。
原子炉設備内にガスＧを送入するほか、水はまたは重水を送入したり、水または重水で封入することができる。
格納容器
【符号の説明】
【００３３】
１…原子炉、２…陸地、３…海上、４…ライザーパイプ・ドリルパイプ、５，２０…噴出防止装置、６…海底、７…海中移送管、１０…格納容器、１１…汚染水タンク、２０…掘削船、３０…貯蔵船、３１…貯蔵容器、４０…注入流路、Ｄ…放射能汚染水、Ｇ…ガス、Ｈ…ヘッド差
【図１】
2015117945.tif 000003
【図２】
2015117945.tif 000004
【図３】
2015117945.tif 000005
【図４】
2015117945.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月20日(2013.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015117945.tif 000007
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2015117945.tif 000008