Ydinlaitoshankkeet Ydinlaitoshankkeet
Ydinlaitoshankkeet

Valvonnan kuulumisia

Valvonnan kuulumisia - ingressi ja alkusanat

STUK valvoo Olkiluodon ydinvoimalaitoksen kolmosyksikön käyttöönottoa. TVO aloitti polttoaineen latauksen laitoksen reaktoriin maaliskuussa 2021 ja sai STUKilta luvan ydinreaktorin käynnistämiseen joulukuun 16. päivä.

Näissä kirjoituksissa kerrotaan uuden ydinvoimalaitoksen käynnistämisestä valvovan viranomaisen näkökulmasta.

Valvonnan kuulumisia - kirjoitus 1 - Valvonta polttoaineen latauksesta kriittisyyden alkuun

STUKin OL3-valvonta tehokokeiden (30–60 %) aikana

Julkaistu 16.6.2022

OL3:n käyttöönotto on jatkunut kokeilla, joita on tehty reaktoritehon ollessa 30–60 prosenttia täydestä tehosta, sekä tarvittavien muutostöiden toteuttamisella ja turbiinisaarekkeen oikeiden säätöjen määrittelemisellä. Käyttöönoton aikana TVO ja laitostoimittaja ovat tehneet myös turbiinisaarekkeella korjaus- ja tarkastustoimenpiteitä, jotka edellyttivät laitoksen ajamista kylmään sammutustilaan. Korjausseisokki on vielä meneillään. STUK on edellyttänyt TVO:ta selvittämään ennen laitoksen käynnistämistä, ettei turbiinisaarekkeen eli sekundääripuolen irto-osalöydöksillä ole vaikutusta ydinturvallisuuteen.

Ennen korjausseisokkia TVO ja laitostoimittaja tekivät käyttöönottokokeita suunnitellusti. Käyttöönottokokeisiin kuului myös laitoksen vasteen testaaminen odotetuissa käyttöhäiriötilanteissa, kuten reaktori- ja turbiinipikasulun toimivuutta 60 prosentin tehotasolla. Erillinen turbiinipikasulkukoe tehtiin onnistuneesti. Reaktoripikasulkukokeessa tilanteesta seuraavan turbiinipikasulun käynnistymiseen kului ennakoitua pidempi aika. Tätä koskeva arvio ja hyväksymiskriteerin muutos ovat vielä STUKin käsittelyssä, minkä jälkeen voidaan tehdä arvio kokeen hyväksyttävyydestä.

STUK tarkasti tehokokeiden suunnitelmat ja ohjeet sekä seurasi merkittävimpiä kokeita Olkiluodossa. Lisäksi STUK kävi läpi tehtyjen kokeiden tulokset. Reaktorisydän ja primääripiiri ovat mittausten perusteella käyttäytyneet testien aikana pääosin odotetusti. Reaktorisydämen tehojakaumassa on ollut pieniä eroja etukäteislaskuihin verrattuna, mutta näillä ei ole merkitystä reaktorin turvallisen käytön kannalta. Kokonaisuudessaan laitokselle tehdyt käyttöönottokokeet on suoritettu pääasiassa onnistuneesti, ja laitos on käyttäytynyt turvallisesti.

Tämän vaiheen käyttöönottotestien yhteydessä on tapahtunut yksi ennakoimaton tapahtuma reaktoripikasulkutestin yhteydessä. Pikasulkua testattiin suunnitellusti, mutta samassa yhteydessä tapahtui aiheeton turvallisuustoiminnon käynnistyminen, jossa hätäboorauspumput käynnistyivät odottamattomasti. Turvallisuustoiminnon käynnistyminen varmisti laitoksen turvallista tilaa syöttämällä reaktoriin lisäbooria ketjureaktion pysäyttämiseksi, eikä tapahtumasta aiheutunut vaaraa ihmisille eikä ympäristölle. Käynnistyminen tapahtui automaatiojärjestelmän virheellisesti lauenneen signaalin vuoksi. Korjaavana toimenpiteenä tehdään muutos automaatiojärjestelmään vastaavan odottamattoman tapahtuman estämiseksi.
Tapahtuman alustava INES-luokka oli 0. INES-luokka on ydinlaitos- ja säteilytapahtumien luokitusasteikko. Luokkaan 0 kuuluu tapahtuma, jonka turvallisuusmerkitys on niin vähäinen, että sitä ei voida sijoittaa varsinaiselle asteikolle.

Aiemmin muilla saman tyyppisillä reaktoreilla on havaittu odotettua suurempaa neutronivuon värähtelyä. Värähtelyn on todettu aiheutuvan reaktorin jäähdytevirtauksen värähtelyn aiheuttamasta polttoainenippujen sivusuuntaisesta liikkeestä, joka puolestaan vaikuttaa neutronien hidastumiseen reaktorissa. Tätä koskien TVO toimitti STUKille hakemuksen OL3:lla tehtävästä muutostyöstä. STUK hyväksyi muutostyön, joka kattaa automaation toimintaan liittyviä muutoksia ja turvallisen käytön osoittamiseksi tehdyt turvallisuusanalyysit.

Meneillään olevan korjausseisokin jälkeen OL3:n ydintekninen käyttöönotto jatkuu 60 prosentin reaktoritehon tasolla, jossa tehdään muun muassa omakäytölle siirtymisen koe. Kokeessa laitos jää syöttämään sähköä ainoastaan laitoksen omaan tarpeeseen. Tämän jälkeen TVO tarvitsee STUKin luvan, kun se aikoo nostaa reaktorin tehon yli 60 prosenttiin täydestä tehosta.

 

STUKin OL3-valvonta tehokokeiden (25–30 %) aikana

​​​​​​​Julkaistu 30.3.2022

Viimeisten kuukausien aikana OL3:n käyttöönotto on jatkunut pääasiassa kokeilla, joita on tehty reaktoritehon ollessa 25–30 prosenttia täydestä tehosta sekä tarvittavien muutostöiden toteuttamisella ja turbiinisaarekkeen oikeiden säätöjen määrittelemisellä.

Laitos tahdistettiin maaliskuussa kantaverkkoon, kun reaktoriteho oli 25 prosenttia täydestä tehosta. Käyttöönottokokeisiin on kuulunut myös laitoksen vasteen testaaminen odotetuissa käyttöhäiriötilanteissa. Reaktoritehon ollessa noin 30 prosenttia testattiin muun muassa turbiinipikasulun, sähkön syötönvaihdon toimivuus 400 kV:n verkosta 110 kV:n verkkoon ja ulkoisen sähköverkon menetyksen vastetta.

STUK tarkasti tehokokeiden suunnitelmat ja ohjeet sekä seurasi merkittävimpiä kokeita Olkiluodossa. Lisäksi STUK kävi läpi tehtyjen kokeiden tulokset. Reaktorisydän ja primääripiiri ovat mittausten perusteella käyttäytyneet testien aikana odotetusti. Laitokselle tehdyt käyttöönottokokeet suoritettiin pääasiassa onnistuneesti, ja laitos käyttäytyi turvallisesti.

Helmikuisen katsauksen jälkeen käyttöönottokokeiden yhteydessä on tapahtunut yksi kokeisiin kuulumaton reaktoripikasulku. Reaktoripikasulku on normaali suojaustoiminto, jolla laitos sammutetaan säätösauvojen ja jäähdyteveteen sekoitetun boorin avulla. Automaattinen suojaustoiminto laukeaa tyypillisesti, kun prosessiparametrit poikkeavat odotetusta tilasta. Suojaustoiminnoilla varmistetaan, että turvallisuus ei vaarannu.

Pikasulku tapahtui 27.2.2022 sekundääripuolen korkean höyrynpaineen vaikutuksesta. Tapahtuma sai alkunsa sekundääripuolen lauhdejärjestelmästä, joka tapahtumaketjun kautta johti turbiinin ohitusjärjestelmän sulkeutumiseen. Kun lämpöä ei saatu siirrettyä ohitusjärjestelmän kautta lauhduttimeen, aiheutti se paineen nousun ja reaktoripikasulun sekä sekundääripuolen höyryn ulospuhallusaseman avautumiseen. Tapahtuma ei vaarantanut turvallisuutta ja turvallisuusjärjestelmät toimivat suunnitellusti reaktoripikasulun yhteydessä.

Tapahtuman INES-luokka oli 0. INES-luokka on ydinlaitos- ja säteilytapahtumien luokitusasteikko. Luokkaan 0 kuuluu tapahtuma, jonka turvallisuusmerkitys on niin vähäinen, että sitä ei voida sijoittaa varsinaiselle asteikolle. Tällainen on esimerkiksi reaktorin nopea pysäytys (pikasulku), kun kaikki laitoksen järjestelmät toimivat tilanteessa suunnitellulla tavalla.

Tehdyt käyttöönottokokeet ovat osoittaneet, että laitos toimii suunnitellulla tavalla ja että laitoksen tehoa on turvallista nostaa seuraavan käyttöönottovaiheen edellyttämälle tasolle.
TVO toimitti 29.3.2022 STUKille lupahakemuksen reaktorin tehon nostamiseksi yli 30 prosenttiin täydestä 4300 MW:n lämpötehosta. STUK hyväksyi hakemuksen päätöksellään STUK 30.3.2022.

Seuraavaksi OL3:n ydintekninen käyttöönotto jatkuu tehon nostamisella portaittain 30 prosentista 60 prosenttiin. Tänä aikana laitostoimittaja ja TVO varmistavat, että laitos toimii suunnitellusti näillä tehoilla, ja testataan myös laitoksen käyttäytymistä käyttöhäiriöissä. Kokeet tehdään ennalta laadittujen ja STUKin tarkastamien suunnitelmien ja ohjeiden mukaisesti. STUK valvoo merkittävimpiä kokeita laitospaikalla ja tarkastaa koekäyttötulokset. Seuraavaksi TVO tarvitsee OL3-yksikölle STUKin myöntämän luvan, kun käyttöönottotesteissä edetään yli 60 prosentin teholla tehtäviin kokeisiin.

Ydinteknisen käyttöönoton aikana laitoksen sähköntuotannossa on vaihtelua ja säännöllinen sähköntuotanto ja kaupallinen käyttö alkaa vasta käyttöönottovaiheen jälkeen. TVO:n julkaiseman aikataulun mukaan säännöllinen sähköntuotanto alkaa heinäkuussa 2022.
 

 

STUKin OL3-valvonta tehokokeiden (5-30 %) aikana

Julkaistu 7.2.2022

STUK myönsi Teollisuuden Voimalle luvan nostaa OL3:n reaktorin tehon yli viiden prosentin sen täydestä tehosta 4.1.2022. Tämän jälkeen laitoksella jatkettiin käyttöönottoa nostamalla tehoa portaittain kohti 30 prosenttia. Tehonnoston aikana varmistetaan, että laitos toimii suunnitelmien mukaisesti.

STUK seuraa käyttöönottoa paikan päällä Olkiluodossa. Kun tehoa nostettiin viidestä kolmeenkymmeneen prosenttiin, laitostoimittaja ja luvanhaltija tekivät mittauksia ja kalibrointeja (tehojakauma, neutronivuo, sydäninstrumentointi, säätötoiminnot, värähtelytasot), määräaikaistestejä sekä testasivat laitoksen vastetta erilaisissa häiriötilanteissa.

STUK tarkasti tehokokeiden suunnitelmat ja ohjeet sekä seurasi merkittävimpiä kokeita Olkiluodossa. Lisäksi STUK on käynyt läpi tehtyjen kokeiden tuloksia. Suurin osa kokeista onnistui ja laitos käyttäytyi turvallisesti ja suunnitelmien mukaisesti. Käyttöönoton aikaisia merkittävimpiä poikkeuksia on käsitelty seuraavissa kappaleissa.

Käyttöönottotestien yhteydessä tapahtui kaksi kokeisiin kuulumatonta reaktoripikasulkua. Reaktoripikasulku on normaali suojaustoiminto, jolla reaktori pysäytetään nopeasti ja jolla varmistetaan, että turvallisuus ei vaarannu. Pikasulussa laitos sammutetaan säätösauvojen avulla, ja se varmistetaan lisäämällä jäähdyteveteen booria. Automaattinen suojaustoiminto laukeaa tyypillisesti, kun prosessiparametrit poikkeavat odotetusta tilasta.

Ensimmäinen pikasulku tapahtui 14.1.2022 kun laitoksella testattiin höyrystimen matalan pinnan rajoitustoimintoa. Testin aikana yhden höyrystimen pinta nousi yli reaktoripikasulkurajan. Tapahtuman seurauksena laitoksen automaatiotoimintoja muutetaan. Käyttöönottovaiheessa on tyypillistä, että säätötoimintoja viritetään ja muutostarpeita voi ilmetä edelleenkin.

Toinen pikasulku tapahtui 29.1.2022 kun generaattoria tahdistettiin 400 kV:n sähköverkkoon. Tahdistuskokeen yhteydessä reaktorin primääripiirin keskilämpötila laski, ja sen seurauksena reaktorin teho nousi 25 prosentista 35 prosenttiin. Käyttöönoton tässä vaiheessa reaktorin pikasulkurajaksi on asetettu 35 prosentin teho, jolloin tehonnoususta seurasi suojaustoiminnon laukaisema pikasulku. Laitoksen käyttöönottoa jatketaan, kun tarvittavat muutokset on tehty.
Edellä mainitut tapahtumat eivät vaarantaneet turvallisuutta. Molempien tapahtumien alustava INES-luokka oli 0. INES on ydinlaitos- ja säteilytapahtumien vakavuusasteikko. Luokkaan INES 0 kuuluu tapahtuma, jonka turvallisuusmerkitys on niin vähäinen, että sitä ei voida sijoittaa varsinaiselle asteikolle. Luokkaan 0 kuuluu esimerkiksi reaktorin pikasulku, kun kaikki laitoksen järjestelmät toimivat tilanteessa suunnitellulla tavalla.

Käyttöönottokokeet ovat tähän mennessä osoittaneet, että laitos toimii turvallisesti. Kun käyttöönottotestien yhteydessä on huomattu, että jotain pitää muuttaa, varmistetaan laitoksen olevan turvallisessa tilassa muutosten tekemiseksi, ja laitos ajetaan tarvittaessa alas.

STUK seuraa merkittävimpien muutostöiden toteutusta ja tarkastaa niihin liittyvät asiakirjat. Laitoksen suunnitelman mukainen toiminta todennetaan muutostöiden jälkeen tehtävillä uusilla testeillä. Tämän jälkeen laitoksen käyttöönottoa jatketaan ennalta laadittujen ja STUKin tarkastamien käyttöönottosuunnitelmien ja ohjeiden mukaisesti. Seuraavan kerran TVO tarvitsee STUKin luvan, kun se aikoo nostaa reaktorin tehon yli 30 prosenttiin täydestä tehosta.

Ydinteknisen käyttöönoton aikana laitoksen sähköntuotannossa on vaihtelua ja säännöllinen sähköntuotanto ja kaupallinen käyttö alkaa vasta käyttöönottovaiheen jälkeen. TVO:n julkaiseman aikataulun mukaan sähköntuotanto alkaa helmikuun lopussa ja säännöllinen sähköntuotanto heinäkuussa 2022.

 

STUKin OL3-valvonta ensikriittisyyden ja pientehokokeiden aikana

Julkaistu 4.1.2022

STUK myönsi OL3:lle kriittisyys- ja pientehokoeluvan 16.12.2021 ja totesi käynnistysvalmiuden Olkiluodossa 18.12.2021. Tämän jälkeen laitoksella tehtiin ensikriittisyyden eli reaktorin käynnistämisen valmisteluun liittyviä toimenpiteitä. Laitoksen voidaan katsoa käynnistyneen 21.12.2021, jolloin reaktorisydän tehtiin ensimmäistä kertaa kriittiseksi.

STUK seurasi käynnistystä paikan päällä Olkiluodossa. OL3:lla käynnistäminen tehdään laimentamalla reaktorissa olevan veden booripitoisuutta ja ohjaamalla säätösauvoja. Teollisuuden Voiman (TVO) käyttöhenkilöstö teki suunnitellut toimenpiteet hallitusti ja turvallisesti. TVO:n vastuunottaminen tilanteesta ja laitoksesta korostui ja oli selkeää. Laitostoimittaja (konsortio, jonka muodostavat AREVA GmbH, AREVA NP SAS ja Siemens AG) on toiminnassa mukana käyttöönoton aikana, mutta TVO on vastuussa ydin- ja säteilyturvallisuudesta. Vain STUKin hyväksymät TVO:n lisensioidut ydinvoimalaitoksen ohjaajat, saavat ohjata laitosta sen valvomosta.

Laitoksen käynnistämisen jälkeen TVO ja laitostoimittaja tekivät pientehokokeet.  Pientehokokeilla varmistuttiin, että reaktorisydän käyttäytyy odotetusti, ja että sydän täyttää turvallisuusanalyysien oletukset. Pientehokokeita tehtiin useilla säätösauvojen asennoilla, ja niissä mitattiin reaktorifysiikkaan liittyviä suureita (kriittisen booripitoisuuden mittaus, isotermisen lämpötilakertoimen mittaus ja säätösauvojen reaktiivisuusvaikutuksen mittaus).

STUK tarkasti pientehokokeiden suunnitelmat ja ohjeet sekä seurasi niitä Olkiluodossa. Lisäksi STUK kävi läpi tehtyjen kokeiden tulokset. Kokeet suoritettiin onnistuneesti, reaktori käyttäytyi varsin tarkasti etukäteislaskelmien mukaisesti, ja ennalta määritellyt turvallisuuskriteerit täyttyivät.

Tehdyt käyttöönottokokeet ovat osoittaneet, että laitos toimii suunnitellulla tavalla ja laitoksen tehoa on turvallista nostaa seuraavan käyttöönottovaiheen edellyttämälle tasolle.
TVO toimitti 3.1.2022  STUKille lupahakemuksen reaktorin tehon nostamiseksi yli viiden prosentin täydestä 4300 MW:n lämpötehosta. STUK hyväksyi hakemuksen päätöksellään STUK 1/G44401/2022, 4.1.2022.

Seuraavaksi OL3:n ydintekninen käyttöönotto jatkuu tehon nostamisella portaittain viidestä prosentista 30 prosenttiin. Tänä aikana varmistetaan, että laitos toimii suunnitellusti eri tehoilla ja testataan myös laitoksen käyttäytymistä käyttöhäiriöissä. Tässä vaiheessa laitoksen sähkögeneraattori tahdistetaan myös ensimmäisen kerran valtakunnanverkkoon ja sähköntuotanto alkaa. Kokeet tehdään ennalta laadittujen ja STUKin tarkastamien suunnitelmien ja ohjeiden mukaisesti. STUK valvoo merkittävimpiä kokeita laitospaikalla ja tarkastaa koekäyttötulokset. STUKin myöntämä lupa tarvitaan seuraavaksi edettäessä yli 30 %:n ja tämän jälkeen yli 60 %:n tehoon.

Laitoksen ydinteknisen käyttöönottovaiheen jälkeen alkaa laitoksen säännöllinen sähköntuotanto ja kaupallinen käyttö. TVO:n julkaiseman aikataulun mukaan tämän on määrä alkaa kesäkuussa 2022.

 

STUKin OL3-valvonta polttoaineen latauksesta kriittisyyden alkuun

​​​​​​​Julkaistu 16.12.2021

OL3:n polttoaineen lataus alkoi maaliskuun 2021 lopulla. STUK seurasi latauksen aloittamista ja sen kulkua Olkiluodossa. Lataus tehtiin onnistuneesti, ja sen jälkeen OL3:lla tehtiin esikriittisyyskokeet eli kuumakokeet, joissa primääripiiri lämmitettiin ja paineistettiin pääkiertopumppujen avulla käyttöolosuhteisiin. Kuumakokeiden aikana laitoksen järjestelmien ja laitoksen toimintaa testattiin kokonaisuudessaan siltä osin, mitä ei voitu testata ilman reaktorissa olevaa polttoainetta tai mikä edellytti uusintatestausta tehtyjen muutostöiden jälkeen.

STUK tarkasti kokeiden suunnitelmat ja ohjeet sekä seurasi merkittävimpiä kokeita Olkiluodossa. Lisäksi tehtyjen kokeiden tulokset käytiin läpi. Koekäyttöjen aikana arvioitiin myös luvanhaltijan ja laitostoimittajan toimintaa ja erityisesti laitostilanhallinnan kypsyyttä.

Käyttöönottokokeilla osoitetaan, että järjestelmät ja laitos toimivat suunnitellusti, ja käyttöönottovaiheessa on normaalia, että tarpeita muutoksille voi edelleen ilmetä. OL3:n käyttöönotossa ilmenneet muutostarpeet aiheuttivat viivettä käyttöönotossa, mutta TVO:n ja laitostoimittajan hyvän toiminnan myötä nämä ratkaistiin asianmukaisesti: ongelmat selvitettiin, tehtiin tarvittavat muutokset ja korjaukset sekä todennettiin toimivuus uusintatestein. STUK seurasi koekäyttöjen etenemistä, ongelmien selvittelyä ja tarkasti merkittävimmät muutostyösuunnitelmat sekä teki tarvittavat tarkastukset korjattuihin ja muutettuihin kohteisiin. Kuumakokeiden aikana tapahtuneen turbiinin jumittumisen aiheuttamat muutostarpeet ja aikatauluviiveet mahdollistivat alun perin myöhempiin vaiheisiin suunniteltujen muutostöiden aikaistamisen. Esimerkiksi paineistimen varoventtiilien mekaanisten ohjausventtiilien rakennetta parannettiin vaihtamalla venttiileihin uudet osat, joiden materiaaliin ja muotoiluun oli tehty muutoksia jännityskorroosion välttämiseksi.

Ennen ensikriittisyyttä tehdyt käyttöönottokokeet, mukaan luettuna muutostöiden jälkeiset uusintatestit, ovat osoittaneet, että laitos toimii nyt suunnitellulla tavalla. Kuumakokeiden aikana saatiin myös osoitus, että paineistimen yhdyslinjaan lisättyjen vaimentimien avulla linjan värähtely on saatu riittävän pieneksi.

Käyttöönotto on myös oppimisen paikka kaikille siihen osallistuville osapuolille. TVO selvitti koekäyttöjen aikana tulleet poikkeukselliset käyttötapahtumat ja teki niiden perusteella välittömät toimenpiteet sekä tapahtumatutkinnan merkittävimmistä tapahtumista. Tapahtumat eivät aiheuttaneet ydin- tai säteilyturvallisuusvaraa. Laitoksen turvallisen käyttämisen ja toiminnan parantamisen kannalta oli tärkeää, että TVO kävi tapahtumat järjestelmällisesti läpi ja teki tarvittavat muutokset laitokselle ja sen käyttötapaan. Korjaavina toimenpiteinä tehtiin esimerkiksi turvallisuustoimintojen käynnistymisrajojen muutoksia laitoksen automaatiojärjestelmiin.

TVO toimitti 8.12.2021 STUKille kriittisyyslupahakemuksen, jonka STUK hyväksyi päätöksellään 16.12 Päätöksessä ja sen liitteenä olevassa esittelymuistiossa on käsitelty tarkemmin polttoainelatauksen ja ensikriittisyyden välistä aikaa, tapahtumia ja valvontatoimenpiteitä sekä kriittisyysluvan edellytysten täyttymistä. STUK tekee laitospaikalla vielä käynnistysvalmiuden toteamisen ennen OL3:n ensikriittisyyttä, missä yhteydessä todennetaan, että em. päätöksessä esitetyt avoimet asiat on hoidettu kuntoon.

Seuraavaksi OL3:n ydintekninen käyttöönottovaihe jatkuu ensikriittisyydellä eli laitoksen reaktorin käynnistämisellä. Tämän jälkeen tehtävillä pientehokokeilla varmistetaan, että reaktorisydän käyttäytyy ennakoidusti ja laitos sekä sen järjestelmät toimivat suunnitellusti myös silloin, kun reaktori on tehokäytöllä. Pientehokokeiden jälkeen laitoksen tehoa nostetaan portaittain. Tehokokeilla varmistetaan, että laitos toimii suunnitellusti eri tehotasoilla ja testataan myös laitoksen käyttäytymistä käyttöhäiriöissä. Kokeet tehdään ennalta laadittujen ja STUKin tarkastamien suunnitelmien ja ohjeiden mukaisesti. STUK valvoo merkittävimpiä kokeita laitospaikalla ja tarkastaa koekäyttötulokset. STUKin myöntämät luvat tarvitaan tehokokeiden aikana tehotasoilta 5 %, 30 % ja 60 % edetessä.

Laitoksen ydinteknisen käyttöönottovaiheen jälkeen alkaa laitoksen säännöllinen sähköntuotanto ja kaupallinen käyttö. TVO:n julkaiseman aikataulun mukaan tämän on määrä alkaa kesäkuussa 2022.