【转帖】退役核潜艇是烫手山芋！美国处理能力全球第一

退役核潜艇是烫手山芋！美国处理能力全球第一

作者：浩晗 来自现代舰船头条号

http://toutiao.com/i6280359275915117058/


2016-05-03 15:26 .

从1954年“鹦鹉螺”号服役至今，拥有核潜艇设计建造能力的5个安理会常任理事国共建造了近500艘核潜艇。核潜艇的价值在数十年的冷战对抗中得到了淋漓尽致的展示和发挥，成为各国优先发展的对象。但是，当数量众多的核潜艇进入退役阶段时，如何进行安全处理则成为困扰世界各国的一个重大难题。

核潜艇退役处置与常规潜艇有很大不同。首先，受核不扩散条约的限制，核潜艇不存在二手艇，退役核潜艇不能作为二手潜艇卖给其他非核国家；其次，核潜艇由于其技术的先进性和政治上的敏感性，它的退役问题涉及到政治和技术两大领域；最后，核潜艇技术复杂，艇上的反应堆系统具有放射性，处理退役核潜艇过程中，不仅需要高额经费投入，同时还必须考虑对环境的影响。

当前，各国虽然已经采取了一些处置退役核潜艇的措施，但都属于过渡性的短期措施，在处置退役核潜艇方面仍然存在着许多困难。一般来说，在处置退役核潜艇的过程中，特别是对艇上的放射性材料、核燃料、反应堆及其相应管路系统、放射性废液等方面进行隔离和处理过程中，最主要的困难是如何对身处现场的工作人员和环境提供应有的保护。而退役核潜艇其他方面的处置，例如艇上各种非核设备、武器系统的拆除、艇体的切割、艇上化学物质的处理等方面，都与常规动力潜艇没有太大的区别。这些工作都属于船厂的典型工作内容。




图1已经取出核燃料的英国退役核潜艇“征服者”号与“厌战”号正浮置存放在英格兰西南部的德文波特。

英国

在处置退役核潜艇时，英国海军的做法是将他们浮置存放在英格兰西南部的德文波特和苏格兰的罗赛斯。不过，在退役核潜艇浮置存放期间需要尽快把核燃料从核潜艇中取出，并把那些取出的铀棒燃料组件存放在钢制容器内。然后再把这些钢制容器利用铁路运输转移到位于英格兰西南部的赛拉菲尔德。在赛拉菲尔德，拥有英国核退役机构专设的核燃料长期存放设施。

存放在钢制容器内的铀棒燃料组件运抵赛拉菲尔德之后，铀棒燃料组件在水下状态从钢制容器中取出，不对其进行任何处理，将其保持在水下状态。铀棒燃料组件的长期存放设施是一些大型水池，水池的储水深度为4～5米。据称，在充满水的水池中长期存放的铀棒燃料组件，其温度保持恒定，而且水池周围设置了生物屏蔽设施，保护工作人员和周边环境免受放射性的辐照和污染。另外，赛拉菲尔德的存放水池具有足够的储放空间，可以存放大约3000个铀棒燃料组件。




图2 法国海军“可畏”号在取出反应堆及核燃料系统后，将被改建为博物馆。

法国

目前，法国海军有5艘退役的“可畏”级弹道导弹核潜艇，法国对其采取的基本处置程序是，首先从退役核潜艇上把核燃料取出，暂时放在瑟堡、布雷斯特、长岛、土伦的军用核设施中存放起来。然后，这些废弃的核燃料被转送到位于瑟堡附近的阿格角地区的专用存放水池中。这些存放废弃核燃料的水池与英国在赛拉菲尔德设置的核废料存放水池基本相同。对于从退役核潜艇中取出的废弃核燃料，目前法国尚未制定出实施长期保管存放的规范以及如何对其进一步处置的办法。因此，将废弃核燃料放在水池中存放，仅仅是一种过渡性的处置方案。

核燃料被取出之后，退役核潜艇的反应堆舱以及其他设备则被拆除。然后，退役核潜艇被移送到干船坞中，艇上的其他设备被进一步拆除，最后整个核潜艇的艇体被彻底拆卸解体。个别退役核潜艇的艇体则转为他用，例如“可畏”号弹道导弹核潜艇是法国的第一艘核潜艇，因此法国决定把“可畏”号弹道导弹核潜艇的反应堆及其核燃料系统取出之后，整个潜艇保留，作为博物馆以供人们参观。




图3 在小星星造船厂内拆解中的D级核潜艇




图4自从俄罗斯的K－159号退役核潜艇从浮置存放码头拖带到处置船厂过程中沉没之后，目前俄罗斯已经添置了重型吊装船，利用重型吊装船把退役核潜艇从格列米卡拖带到摩尔曼斯克。




图5 等待进一步拆解处理的V级核潜艇
俄罗斯
俄罗斯核潜艇退役之后，当前都是利用重型吊装船拖带着处于水面状态的核潜艇，把它们从其母港转送到位于涅尔帕、波利亚尔内以及北德文斯科等地的拆船厂中。在这些拆船厂内，技术人员首先把退役核潜艇中的核燃料取出，然后将核燃料置于专用的容器中，再利用专用的运输船把这些专用容器运送到位于摩尔曼斯克的核废料存放场。在该存放场中，这些装有废弃核燃料的容器暂时被存放在地面的专用存放设施内。当核废料存放场中的废弃核燃料积累到一定数量时，则利用铁路运输的方式，把这些废弃核燃料运往3000千米以外的位于乌拉尔地区的车里雅宾斯克核废料处理厂，废弃核燃料在该厂将做进一步储存及再处理。
废弃核燃料在车里雅宾斯克核废料处理厂进行再处理过程中，首先是把金属核废料浸泡在酸液中使其溶解，这样，核废料便被转化为液态。然后，从液态核废料中把铀和钚萃取出来，经过萃取之后剩余的含有高能放射性的液态核废料，则被装进专用玻璃容器内存储在位于地下的巨大水池中。





图6 正在普吉特海峡造船厂拆解的4艘美国海军“拉斐特”级弹道导弹核潜艇




图7 重型卡车运送核反应堆舱到汉福德核废料存放场进行处置




图8 位于华盛顿州的汉福德核废料存放场

美国

在世界各国中，美国无疑是处置退役核潜艇经验最为丰富的国家。当前，美国总共有5家造船厂从事退役核潜艇的处置工作。这5家造船厂是位于弗吉尼亚州的诺福克造船厂、位于缅因州的朴茨茅斯海军造船厂、位于夏威夷州的珍珠港海军造船及中型设备维修厂、位于华盛顿州的普吉特海峡造船及中型设备维修厂、纽波特纽斯民用造船厂。这些造船厂既能从退役核潜艇中取出核燃料，也有能力拆卸分解核潜艇。

在退役核潜艇浮置存放期间，造船厂便组织人力把退役核潜艇内的武器系统、无法再生利用的材料、敏感的设备以及蓄电池等取出进行相应处理。艇内所有的管路和水舱全部排空并冲洗干净。此外，艇内的电气系统和照明系统全部切断。当这一切完成之后，便可以为取出艇内的核燃料做准备。从退役核潜艇中取出核燃料，美国的做法基本上与法国相同。取出核燃料的具体操作步骤是，首先在反应堆舱上方的艇体外部安装一个提取核燃料棒的安全壳罩，这个壳罩带有经过过滤的通风系统，可供人员在壳罩内部实施安全抽取核燃料棒的操作。核燃料棒被抽出之后，立即放在带有屏蔽的容器内，然后利用起重机将装有核燃料棒的屏蔽容器吊起送入船坞旁边的安全容器内，接着再把安全容器放进专门设计的集装箱内。然后，造船厂开始切割分离反应堆舱。此时需要同步进行的是排空反应堆舱内的所有管路，将反应堆舱完全密封起来。在切割反应堆舱时，必须连同反应堆舱前后两端的隔壁作为一个整体切割下来。因为反应堆舱前后两端的隔壁可以起到附加的密封作用。

反应堆舱切割分离之后，利用轨道固定的高性能滚装系统和大型液力千斤顶将反应堆舱装载在驳船上，再把反应堆舱焊接在驳船的钢制甲板上将其牢牢固定。然后，利用海军或者海岸警备队的护卫艇把装有反应堆舱的驳船拖带到汉福德，再把反应堆舱转送到汉福德核废料处理场，反应堆舱到达汉福德核废料处理场之后，反应堆舱立即被掩埋在地下。自从第一个从退役核潜艇上切割下来的反应堆舱于1986年深埋在汉福德核废料存放场之后，到1998年时，汉福德核废料存放场已经累积掩埋了71个从退役核潜艇切割下来的反应堆舱。时至今日，在汉福德核废料处理场究竟掩埋了多少反应堆舱，外界可能难以得到一个精确的数字。另外，从退役核潜艇取出的废弃核燃料，则被装进专用的屏蔽容器内，利用铁路运输被转运到爱达荷国家工程实验室进行处理。

（全文完）

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2016-5-6 08:57 上传

退役核潜艇是烫手山芋！美国处理能力全球第一

作者：浩晗 来自现代舰船头条号

http://toutiao.com/i6280359275915117058/


2016-05-03 15:26 .

从1954年“鹦鹉螺”号服役至今，拥有核潜艇设计建造能力的5个安理会常任理事国共建造了近500艘核潜艇。核潜艇的价值在数十年的冷战对抗中得到了淋漓尽致的展示和发挥，成为各国优先发展的对象。但是，当数量众多的核潜艇进入退役阶段时，如何进行安全处理则成为困扰世界各国的一个重大难题。

核潜艇退役处置与常规潜艇有很大不同。首先，受核不扩散条约的限制，核潜艇不存在二手艇，退役核潜艇不能作为二手潜艇卖给其他非核国家；其次，核潜艇由于其技术的先进性和政治上的敏感性，它的退役问题涉及到政治和技术两大领域；最后，核潜艇技术复杂，艇上的反应堆系统具有放射性，处理退役核潜艇过程中，不仅需要高额经费投入，同时还必须考虑对环境的影响。

当前，各国虽然已经采取了一些处置退役核潜艇的措施，但都属于过渡性的短期措施，在处置退役核潜艇方面仍然存在着许多困难。一般来说，在处置退役核潜艇的过程中，特别是对艇上的放射性材料、核燃料、反应堆及其相应管路系统、放射性废液等方面进行隔离和处理过程中，最主要的困难是如何对身处现场的工作人员和环境提供应有的保护。而退役核潜艇其他方面的处置，例如艇上各种非核设备、武器系统的拆除、艇体的切割、艇上化学物质的处理等方面，都与常规动力潜艇没有太大的区别。这些工作都属于船厂的典型工作内容。




图1已经取出核燃料的英国退役核潜艇“征服者”号与“厌战”号正浮置存放在英格兰西南部的德文波特。

英国

在处置退役核潜艇时，英国海军的做法是将他们浮置存放在英格兰西南部的德文波特和苏格兰的罗赛斯。不过，在退役核潜艇浮置存放期间需要尽快把核燃料从核潜艇中取出，并把那些取出的铀棒燃料组件存放在钢制容器内。然后再把这些钢制容器利用铁路运输转移到位于英格兰西南部的赛拉菲尔德。在赛拉菲尔德，拥有英国核退役机构专设的核燃料长期存放设施。

存放在钢制容器内的铀棒燃料组件运抵赛拉菲尔德之后，铀棒燃料组件在水下状态从钢制容器中取出，不对其进行任何处理，将其保持在水下状态。铀棒燃料组件的长期存放设施是一些大型水池，水池的储水深度为4～5米。据称，在充满水的水池中长期存放的铀棒燃料组件，其温度保持恒定，而且水池周围设置了生物屏蔽设施，保护工作人员和周边环境免受放射性的辐照和污染。另外，赛拉菲尔德的存放水池具有足够的储放空间，可以存放大约3000个铀棒燃料组件。




图2 法国海军“可畏”号在取出反应堆及核燃料系统后，将被改建为博物馆。

法国

目前，法国海军有5艘退役的“可畏”级弹道导弹核潜艇，法国对其采取的基本处置程序是，首先从退役核潜艇上把核燃料取出，暂时放在瑟堡、布雷斯特、长岛、土伦的军用核设施中存放起来。然后，这些废弃的核燃料被转送到位于瑟堡附近的阿格角地区的专用存放水池中。这些存放废弃核燃料的水池与英国在赛拉菲尔德设置的核废料存放水池基本相同。对于从退役核潜艇中取出的废弃核燃料，目前法国尚未制定出实施长期保管存放的规范以及如何对其进一步处置的办法。因此，将废弃核燃料放在水池中存放，仅仅是一种过渡性的处置方案。

核燃料被取出之后，退役核潜艇的反应堆舱以及其他设备则被拆除。然后，退役核潜艇被移送到干船坞中，艇上的其他设备被进一步拆除，最后整个核潜艇的艇体被彻底拆卸解体。个别退役核潜艇的艇体则转为他用，例如“可畏”号弹道导弹核潜艇是法国的第一艘核潜艇，因此法国决定把“可畏”号弹道导弹核潜艇的反应堆及其核燃料系统取出之后，整个潜艇保留，作为博物馆以供人们参观。




图3 在小星星造船厂内拆解中的D级核潜艇




图4自从俄罗斯的K－159号退役核潜艇从浮置存放码头拖带到处置船厂过程中沉没之后，目前俄罗斯已经添置了重型吊装船，利用重型吊装船把退役核潜艇从格列米卡拖带到摩尔曼斯克。




图5 等待进一步拆解处理的V级核潜艇
俄罗斯
俄罗斯核潜艇退役之后，当前都是利用重型吊装船拖带着处于水面状态的核潜艇，把它们从其母港转送到位于涅尔帕、波利亚尔内以及北德文斯科等地的拆船厂中。在这些拆船厂内，技术人员首先把退役核潜艇中的核燃料取出，然后将核燃料置于专用的容器中，再利用专用的运输船把这些专用容器运送到位于摩尔曼斯克的核废料存放场。在该存放场中，这些装有废弃核燃料的容器暂时被存放在地面的专用存放设施内。当核废料存放场中的废弃核燃料积累到一定数量时，则利用铁路运输的方式，把这些废弃核燃料运往3000千米以外的位于乌拉尔地区的车里雅宾斯克核废料处理厂，废弃核燃料在该厂将做进一步储存及再处理。
废弃核燃料在车里雅宾斯克核废料处理厂进行再处理过程中，首先是把金属核废料浸泡在酸液中使其溶解，这样，核废料便被转化为液态。然后，从液态核废料中把铀和钚萃取出来，经过萃取之后剩余的含有高能放射性的液态核废料，则被装进专用玻璃容器内存储在位于地下的巨大水池中。





图6 正在普吉特海峡造船厂拆解的4艘美国海军“拉斐特”级弹道导弹核潜艇




图7 重型卡车运送核反应堆舱到汉福德核废料存放场进行处置




图8 位于华盛顿州的汉福德核废料存放场

美国

在世界各国中，美国无疑是处置退役核潜艇经验最为丰富的国家。当前，美国总共有5家造船厂从事退役核潜艇的处置工作。这5家造船厂是位于弗吉尼亚州的诺福克造船厂、位于缅因州的朴茨茅斯海军造船厂、位于夏威夷州的珍珠港海军造船及中型设备维修厂、位于华盛顿州的普吉特海峡造船及中型设备维修厂、纽波特纽斯民用造船厂。这些造船厂既能从退役核潜艇中取出核燃料，也有能力拆卸分解核潜艇。

在退役核潜艇浮置存放期间，造船厂便组织人力把退役核潜艇内的武器系统、无法再生利用的材料、敏感的设备以及蓄电池等取出进行相应处理。艇内所有的管路和水舱全部排空并冲洗干净。此外，艇内的电气系统和照明系统全部切断。当这一切完成之后，便可以为取出艇内的核燃料做准备。从退役核潜艇中取出核燃料，美国的做法基本上与法国相同。取出核燃料的具体操作步骤是，首先在反应堆舱上方的艇体外部安装一个提取核燃料棒的安全壳罩，这个壳罩带有经过过滤的通风系统，可供人员在壳罩内部实施安全抽取核燃料棒的操作。核燃料棒被抽出之后，立即放在带有屏蔽的容器内，然后利用起重机将装有核燃料棒的屏蔽容器吊起送入船坞旁边的安全容器内，接着再把安全容器放进专门设计的集装箱内。然后，造船厂开始切割分离反应堆舱。此时需要同步进行的是排空反应堆舱内的所有管路，将反应堆舱完全密封起来。在切割反应堆舱时，必须连同反应堆舱前后两端的隔壁作为一个整体切割下来。因为反应堆舱前后两端的隔壁可以起到附加的密封作用。

反应堆舱切割分离之后，利用轨道固定的高性能滚装系统和大型液力千斤顶将反应堆舱装载在驳船上，再把反应堆舱焊接在驳船的钢制甲板上将其牢牢固定。然后，利用海军或者海岸警备队的护卫艇把装有反应堆舱的驳船拖带到汉福德，再把反应堆舱转送到汉福德核废料处理场，反应堆舱到达汉福德核废料处理场之后，反应堆舱立即被掩埋在地下。自从第一个从退役核潜艇上切割下来的反应堆舱于1986年深埋在汉福德核废料存放场之后，到1998年时，汉福德核废料存放场已经累积掩埋了71个从退役核潜艇切割下来的反应堆舱。时至今日，在汉福德核废料处理场究竟掩埋了多少反应堆舱，外界可能难以得到一个精确的数字。另外，从退役核潜艇取出的废弃核燃料，则被装进专用的屏蔽容器内，利用铁路运输被转运到爱达荷国家工程实验室进行处理。

（全文完）

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