Turvallisuusluokiteltu nostolaite

Turvallisuusluokiteltu nostolaite ydinpolttoaineen käsittelykammion vaativiin olosuhteisiin

Enmac ja Posiva ovat kehittäneet yhteistyössä käytetyn ydinpolttoaineen käsittelykammion konseptin, jossa polttoaineen kuljetussäiliön säteilysuojakantta käsitellään turvallisuusluokitellulla nosto- ja siirtolaitteella. Laitteen tulee käsitellä säiliön kantta turvallisesti ja hallitusti, eikä laitteen vikaantuminenkaan saa vaarantaa ydinturvallisuutta.

Käsittelykammio on verrattain ahdas ja sisältää useita risteäviä järjestelmiä, jolloin yksittäisten laitteiden määrä on rajoitettu. Tästä syystä suunniteltavan laitteen tulee käsitellä myös muiden järjestelmien kansia ja osia kuljetussäiliön kannen lisäksi. Projektissa tuli huomioida polttoaineen käsittelykammion normaalista koneensuunnittelusta poikkeavat olosuhteet ja vaatimukset: käsittelykammio ei ole lähestyttävissä lainkaan operoinnin aikana korkean säteilyn vuoksi ja muutoinkin vain erityisjärjestelyin kontaminaatioriskin välttämiseksi. Näin ollen laitteen käytettävyys ja toimintavarmuus tuli varmistaa korkeasta automaatioasteesta huolimatta.

Enmac suunnitteli yksittäisvikasietoisen, kahdennetuilla mekanismeilla varustetun kaukokäyttöisen kiskoilla liikkuvan nosturin, joka täyttää sekä konedirektiivin että säteily- ja ydintuvallisuutta valvovan viranomaisen asettamat vaatimukset. Kansinostin käyttää yhteistä nosturirataa polttoaineensiirtokoneen kanssa ja osallistuu usean eri järjestelmän operatiiviseen toimintaan. Tällä ratkaisulla sekä parannettiin käsittelykammion kustannustehokkuutta että saavutettiin saumattomampi yhteistyö eri laitetoimittajienjärjestelmien kesken. Enmac oli mukana laitteen suunnittelijan roolissa aina konseptivaiheesta toteutussuunnitteluun asti.

”Enmacin asiantuntijat olivat jo ennen tätä projektia toimineet erilaisissa Posivan loppusijoitushankkeen laiteprojekteissa, joten osaamisesta oli konkreettista näyttöä”, kertoo Posivan tekninen päällikkö Petteri Vuorio.

Kansinostinprojektissa hyödynnettiin laajasti Enmacin kattavaa mekaniikkasuunnitteluosaamista, lujuuslaskentaa sekä monipuolisesti eri alojen asiantuntijuutta esimerkiksi ydinvoimateollisuudesta, haalaus- ja nostotoiminnasta ja koneturvallisuudesta. Projektin suunnitteluvaiheessa olivat keskiössä yksityiskohtaisten suunnitelmien ja teknisen laskennan lisäksi ydintoimialalle ominainen turvallisuuskulttuuri sekä korkealaatuinen dokumentointi.

”Valitulla toteutusmallilla saavutettiin kustannustehokas toteutustapa kyseiselle laitteelle. Ei voi myöskään väheksyä kotimaisille suunnittelijoille ja konepajoille projektin myötä karttunutta osaamista ydinalan nostolaitteen toteutuksesta. Tästä osaamisesta on hyötyä myös jatkossa. Turvallisuusluokiteltuja nosto- ja siirtolaitteita ei ole juurikaan toteutettu kotimaisin voimin viime vuosina”, Vuorio jatkaa.

Enmacin projektipäällikkö Katri Laine kertoo tarkkojen viranomaissäädösten tuoneen lisähaastetta projektiin: ”Oli haastavaa ja mielenkiintoista selvittää ja täyttää yksityiskohtaiset Säteilyturvakeskuksen määräykset turvallisuusluokan 3 nostinlaitteelle. Laitemäärittelyissä oltiin mukana koko suunnittelu-, hankinta- ja valmistusvaiheiden ajan varmistamassa, että lopputulos on vaatimustenmukainen. Tämä edellytti erilaista ja laajempaa dokumentaatiota toimintojen ja rakenteiden suunnittelun sekä komponenttivalintojen osalta. Oli mielenkiintoista nähdä, miten laadunvarmistus ja tarkastusprosessit etenivät yhdessä viranomaisten kanssa”, Laine kertoo.

Enmac laati vaaditun suunnittelumateriaalin viranomaiselle ja tuki Posivaa, eli vastuullista luvanhaltijaa, nostinlaitteen kelpoistuksessa. Laitteen valmistuksen, asennuksen ja kokoonpanon aikana Enmacin suunnittelutiimi oli käytettävissä lyhyelläkin varoitusajalla. Enmacin pääsuunnittelija Ville Lahtinen luonnehtii projektia haastavaksi, mutta palkitsevaksi: ”Kansinostinprojektissa suunnittelutiimi pääsi hyödyntämään osaamistaan laaja-alaisesti alkuvaiheen konseptoinnin, yksityiskohtaisen komponenttilaskennan ja nosturin rakenteiden mekaniikkasuunnittelun parissa. Ydintoimialan vaatimusten takia projekti oli kokonaisuutena paikoin äärimmäisen haastava, mutta myös hyvin palkitseva. Erityisesti laitteen testausvaiheessa oli hienoa päästä näkemään laitteen toteuttavan sille asetetut toiminnallisuusvaatimukset”, kertoo Lahtinen.

Petteri Vuorio kuvaa yhteistyön Enmacin kanssa olleen tiivistä ja sujuvaa: ”Tässä projektissa ollut yhteistyön toimintamalli oli hieman erilainen kuin aiemmissa projekteissa, mutta tästä huolimatta se saatiin nopeasti toimimaan, kun projekti käynnistyi. Ydinlaitosprojekteissa on tyypillistä, että viranomaisvaatimusten täyttäminen vaatii joskus suunnitteluaineiston täydentämistä ja valittujen suunnitteluratkaisujen laajempaa perustelemista. Nämäkin lisätarpeet saatiin sujuvasti hoidettua projektin aikana”, Vuorio jatkaa.

Enmacin Pirkanmaan johtaja, Mika Lehtonen kertoo suunnittelupalveluista; ”Suunnittelemme ja toteutamme asiakaslähtöisiä ja laadukkaita ratkaisuja esimerkiksi kone-, tuotantojärjestelmä-, ajoneuvo- ja teräsrakennesuunnittelun osa-alueilla. Lisäksi toteutamme mekaniikkasuunnitteluun liittyvät rakenne- ja virtausanalyysit, lujuuslaskelmat, simuloinnit sekä rakenneoptimoinnit. Suunnittelemme ja toteutamme myös avaimet käteen -periaatteella tarpeeseen sopivan koneen tai laitteen, jossa tehokkuus, tekniikka ja käytettävä teknologia vastaavat tarpeita. Autamme asiakkaita lisäksi uusien innovaatioiden kanssa toteutettavuusselvityksestä, esisuunnittelusta ja konseptoinnista aina tuotteen käyttöönottoon saakka. Dokumentointi kuuluu meillä aina suunnitteluun.

Tuotamme suunnittelun yhteydessä kaikki koneiden ja laitteiden CE-merkinnässä vaadittavat dokumentit: varaosa-, käyttö- ja huolto-ohjekirjat, riskianalyysit sekä valmistus- ja kokoonpano-ohjeet. Tarvittaessa otamme kokonaisvastuun myös dokumentoinnin kehittämisestä ja ylläpidosta. Valitsemme suunnittelussa käytettävät ohjelmistot työn ja tarpeen mukaan. Suunnittelijoillamme on käytössä tehokkaat ja tarkoituksenmukaiset työkalut. Tarvittaessa suunnittelemme myös asiakkaan järjestelmillä. Kokoamme tiimin Enmac-ammattilaisista siten, että se palvelee asiakasta parhaalla mahdollisella tavalla. Älä epäröi ottaa meihin yhteyttä, jos sinulla on kysyttävää palveluistamme!”

Mekaniikkasuunnittelu
Mika Lehtonen, Johtaja Pirkanmaa
mika.lehtonen@enmac.fi
p. +358 40 536 8884