Ydinvoimalaitosten merivesirakenteiden säilyvyyssuunnittelu
Rämö, Sami (2010)
Rämö, Sami
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201005108517
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201005108517
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön tarkoituksena on tutustuttaa rakennesuunnittelijoita ydinvoimalaitosten betonirakenteiden säilyvyyssuunnitteluun merivesiympäristössä. Edellisen kerran Suomeen rakennettiin ydinvoimalaitos 35 vuotta sitten, joten käytännön kokemusta nykyisillä suunnittelutoimistoilla ei ole ja teoreettinenkin osaaminen kaipaa tarkistusta euronormien käyttöönoton myötä.
Ydinvoimalaitosten jäähdytysvesirakenteet sijaitsevat yleensä prosessiteknisistä syistä betonirakenteiden säilyvyyssuunnittelun kannalta varsin haasteellisessa ympäristössä. Lisäksi ydinvoimalaitosten rakentamisen tavanomaisia rakenteita tiukemmat laatuvaatimukset tuovat omat haasteensa suunnittelijalle ja rakentajalle. Merivesiympäristössä betonirakenteisiin kohdistuu useita erilaisia kemiallisia, fysikaalisia ja biologisia rasituksia, jotka täytyy ottaa säilyvyyssuunnittelussa huomioon. Itämeren alhaisesta suolapitoisuudesta johtuen kemiallisten rasitusten osuus ei kuitenkaan nouse kovin merkittäväksi. Myöskään fysikaalisten rasitusten osuus ei ole merkittävä näiden merivesirakenteiden alhaisista virtausnopeuksista ja lämmitysjärjestelyistä johtuen. Säilyvyyden kannalta mitoittavaksi tekijäksi nousee alhaisesta pitoisuudestaan huolimatta kloridi, jolle ei ole asetettu normeissa erityisiä raja-arvoja. Vaikka kloridirasitus nouseekin rakenteita mitoittavaksi rasitukseksi, ei muiden rasitustekijöiden vaikutusta voi suoraa jättää huomiotta. Betonirakenteisiin kohdistuva ympäristörasitus saattaa todellisuudessa olla suurempi kuin yksittäisten tekijöiden summa.
Työn tavoitteena oli antaa rakennesuunnittelijalle käytännön suunnitteluohjeita ydinvoimalaitoksen betonisten merivesirakenteiden suunnitteluun. Euronormeihin ollaan vasta hiljalleen siirtymässä, eikä kokemus euronormien mukaisesta säilyvyyssuunnittelusta ole kovin laajaa. Lisäksi euronormit ovat edelleen joiltakin säilyvyyssuunnitteluun liittyviltä osiltaan hieman vajavaisia. Suunnittelijan onkin syytä käyttää harkintaa suunnittelun raja-arvoja asettaessaan.
Ydinvoimalaitosten jäähdytysvesirakenteet sijaitsevat yleensä prosessiteknisistä syistä betonirakenteiden säilyvyyssuunnittelun kannalta varsin haasteellisessa ympäristössä. Lisäksi ydinvoimalaitosten rakentamisen tavanomaisia rakenteita tiukemmat laatuvaatimukset tuovat omat haasteensa suunnittelijalle ja rakentajalle. Merivesiympäristössä betonirakenteisiin kohdistuu useita erilaisia kemiallisia, fysikaalisia ja biologisia rasituksia, jotka täytyy ottaa säilyvyyssuunnittelussa huomioon. Itämeren alhaisesta suolapitoisuudesta johtuen kemiallisten rasitusten osuus ei kuitenkaan nouse kovin merkittäväksi. Myöskään fysikaalisten rasitusten osuus ei ole merkittävä näiden merivesirakenteiden alhaisista virtausnopeuksista ja lämmitysjärjestelyistä johtuen. Säilyvyyden kannalta mitoittavaksi tekijäksi nousee alhaisesta pitoisuudestaan huolimatta kloridi, jolle ei ole asetettu normeissa erityisiä raja-arvoja. Vaikka kloridirasitus nouseekin rakenteita mitoittavaksi rasitukseksi, ei muiden rasitustekijöiden vaikutusta voi suoraa jättää huomiotta. Betonirakenteisiin kohdistuva ympäristörasitus saattaa todellisuudessa olla suurempi kuin yksittäisten tekijöiden summa.
Työn tavoitteena oli antaa rakennesuunnittelijalle käytännön suunnitteluohjeita ydinvoimalaitoksen betonisten merivesirakenteiden suunnitteluun. Euronormeihin ollaan vasta hiljalleen siirtymässä, eikä kokemus euronormien mukaisesta säilyvyyssuunnittelusta ole kovin laajaa. Lisäksi euronormit ovat edelleen joiltakin säilyvyyssuunnitteluun liittyviltä osiltaan hieman vajavaisia. Suunnittelijan onkin syytä käyttää harkintaa suunnittelun raja-arvoja asettaessaan.