Uuden polttoainetyypin käyttöönotto on vuosien projekti

22.9.2014

​Olkiluodon ykkös- ja kakkosreaktoreihin ladattiin tämän vuoden vuosihuollossa koe-erät uutta polttoainetyyppiä, OL1:lle Saksasta tuotua AREVA:n ATRIUM 11 -polttoainetta ja OL2:lle Westinghouse Electric Swedenin Ruotsissa valmistamaa SVEA-96 Optima3 -polttoainetta.

Ranta-Puska_Kari_09_2014_pienennetty.jpg
TVO:n polttoainetekniikkajaoksen päällikön Kari Ranta-Puskan mukaan uusien polttoainetyyppien hankinta ja käyttöönotto on pitkäjänteistä työtä.

- Päätös viime vuosihuollossa käynnistetyistä uusien polttoainetyyppien koeohjelmista tehtiin jo vuonna 2010. Koeohjelman tavoitteena on seurata polttoaineen käyttäytymistä reaktorissa.

Vuonna 2012 aloitettiin luvitusprosessi, joka käsitti polttoaineiden soveltuvuusselvityksen viranomaiskäsittelyineen. Polttoaineiden sopivuus reaktoreihin varmistettiin, samoin tiukkojen turvallisuuskriteerien täyttyminen.

- Soveltuvuusselvitys kestää yleensä noin vuoden. Vuoden 2013 ensimmäinen puolisko kului piirustusten, spesifikaatioiden sekä valmistus- ja tarkastussuunnitelmien parissa ja jälkimmäinen puolisko itse polttoainenippujen valmistuksen valvonnassa, Ranta-Puska kertoo.

Kovin usein uusia polttoainetyyppejä ei Olkiluotoon hankita. OL1:lle ja OL2:lle on reilun 35-vuotisen historiansa aikana luvitettu tähän mennessä 15 polttoainetyyppiä.

Reaktorissa on yhteensä 500 polttoainenippua ja vuosittain vuosihuollossa vaihdetaan 100–110 nippua. Niput vaihdetaan uusiin siis 4–5 vuoden välein. Koenippujen määrä on yleensä 4–8 kappaletta eli alle 10 prosenttia vaihdettavien nippujen määrästä.


Atrium11_OL1_pool1_pienennetty.jpgYdinpolttoaineen valmistus on high techiä

Voidaan sanoa, että uraani on bulkkituotetta, mutta polttoainenippujen suunnittelu ja valmistus huipputekniikkaa. Materiaalit joutuvat reaktorissa koville, ja säteily saattaa muuttaa niiden ominaisuuksia tavalla, johon on osattava varautua. Materiaalit eivät saa haurastua tai hapettua merkittävästi.

Polttoaineen eri komponenttien mittamuutoksille ja lujuudelle on asetettu tarkat rajat. Tuotekehittelyllä parannetaan kestävyyttä, turvallisuutta ja polttoaineesta saatavaa energiaa. Koenipuilla voidaan todentaa näiden parannusten aikaansaaminen hallitusti.

- Yksi esimerkki tuotekehityksestä on ollut polttoainenipun vierasesinesiivilän kehittäminen sellaiseksi, että se estää tehokkaasti reaktoripiiriin mahdollisesti päässeiden esineiden kulkeutumisen nipun sisälle. Esineet voivat aiheuttaa polttoainesauvan mekaanisen vaurioitumisen ja polttoainevuodon.


Polttoainehankinnat tehdään harkiten

- Seuraamme aktiivisesti alan kehitystä ja saamme säännöllisesti maailmalta uutta tietoa ja käyttökokemuksia. Teemme polttoainehankintamme aina harkiten. Periaatteenamme ei ole olla ensimmäisenä hankkimassa uusinta uutta, vaan edellytämme, että tuote on paitsi perusteellisesti testattu myös jo jossain määrin käytössä muualla. Polttoainetekniikassa on edettävä varovaisin askelin. Tosin tällä hetkellä meillä on reaktoreissamme kaikkien polttoainetoimittajiemme moderneimmat tuotteet. Se mahdollistaa hyvän ja tasapuolisen kilpailutilanteen ylläpitämisen, kertoo Ranta-Puska.

TVO:lla on käynnissä polttoainetoimitusten tarjousvertailu vuosille 2016–2019. Päätökset on tarkoitus tehdä vielä tämän syksyn aikana. Sopimukset ovat yleensä 3–4-vuotisia. Valmistuksen osuus on noin 20 prosenttia koko polttoaineen hankintaketjun hinnasta.