Kapselointilaitoksen luokitukset

Työraportti 2006-91 Kapselointilaitoksen luokitukset Juha Nieminen Marraskuu 2006 POSIVA OY FI-27160 OLKILUOTO, FINLAND Tel +358-2-8372 31 Fax +358-2-8372 3709

Työraportti 2006-91 Kapselointilaitoksen luokitukset Juha Nieminen Fortum Nuclear Services Oy Marraskuu 2006 Posivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajien omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa.

KAPSELOINTILAITOKSEN LUOKITUKSET TIIVISTELMÄ Raportissa esitetään kapselointilaitoksen säteilyluokitukset, järjestelmä- ja laiteluokitus sekä palo-osastointi. Valvonta-alueen huonetilat luokitellaan kontaminaatiotasojen suhteen kolmeen luokkaan; vihreä, oranssi ja punainen. Vihreää aluetta ovat huonetilat, jotka ovat valvonta-aluetta, mutta jossa suurella todennäköisyydellä ei esiinny kontaminaatiota. Oranssilla alueella on keskimääräinen ja punaisella korkea kontaminaatiotaso. Kapselointilaitoksen esisuunnitteluvaiheessa ei tehdä eroa pinta- ja ilmakontaminaatioiden välillä. Normaalissa käytössä kontaminaation suhteen punaista aluetta ovat polttoaineen käsittelykammio sekä käsittelykammioon kytkeytyvät dekontaminointikeskus ja korjaamo. Loput tilat kuuluvat vihreään alueeseen. Vihreäksi alueeksi luokiteltu tila voi kontaminoitua, jos aktiivinen prosessi vuotaa tai kontaminoitunutta esinettä pestään. Tällöin tilan säteilyluokitusta nostetaan dekontaminoinnin ajaksi ja alueen rajalle pystytetään väliaikainen kenkäraja. Valvonta-alueen tilat jaetaan myös ulkoisen säteilyn osalta kolmeen luokkaan; vihreä, oranssi ja punainen. Vihreällä alueella on matala ulkoinen säteilytaso, oranssilla keskimääräinen ja punaisella korkea. Vihreällä alueella henkilöstöllä ei ole oleskelurajoituksia. Kuljetussäiliön pinta ja lähiympäristö polttoaineen vastaanottotilassa ovat oranssia aluetta, muuten vastaanottotila on vihreää aluetta. Oranssia aluetta ovat radioaktiivisia prosessijärjestelmiä sisältävät tilat sekä dekontaminointikeskus, kuljetussäiliön siirtokäytävä ja aktiivinen korjaamo. Punaisella alueella on polttoainetta suojaamattomana tai suojaamaton polttoaineella täytetty loppusijoituskapseli liikkuu. Polttoaineen käsittelykammiossa on suojaamatonta polttoainetta. Esimerkiksi kapselin siirtokäytävä ja kapseleiden puskurivarasto sekä kapselihissikuilu ovat myös punaista aluetta, koska alueella liikkuu tai varastoidaan polttoainekapseleita suojaamattomana. Punaisella alueella ei siis ole välttämättä jatkuvasti korkea säteilytaso. Uloskäytävä, varapoistumistiet, valvonta- ja valvomaton alue sekä palokuormakeskittymät on erotettu omiksi palo-osastoikseen. Dieselhuoneen palonkesto on kaksi tuntia ja muiden tilojen yksi tunti osaston rajalla. Poistumisteiden pituus on minimoitu. Järjestelmät, rakenteet ja laitteet on jaettu turvallisuusluokkiin niiden turvallisuusmerkityksen perusteella. Sovelletut turvallisuusluokat ovat 2, 3, 4 ja EYT. Järjestelmät, rakenteet ja laitteet on jaettu myös niiden maanjäristyksenkestovaatimusten mukaisesti luokkiin S1 ja S2. Luokkaan S1 kuuluvat esimerkiksi käsittelykammio ja sen jäähdytysja ilmastointijärjestelmät sekä puskurivaraston jäähdytysjärjestelmä. Avainsanat: Käytetyn polttoaineen loppusijoitus, kapselointilaitos, luokitus.

ENCAPSULATION PLANT CLASSIFICATION ABSTRACT The report presents the radiation, system, equipment and fire section classification of the encapsulation plant. Rooms in the controlled area are classified into three categories based on contamination levels. The rooms belong to the green zone, if they are in the controlled area, but there will be no contamination with high likelihood. In the orange zone the contamination level is intermediate and in the red zone it is high. No difference between surface and air contamination is made in the preliminary design stage of encapsulation plant. During normal operation the red zone includes the fuel handling cell and the decontamination centre and workshop which are associated with the fuel handling cell. The rest of the rooms belong to the green zone. The rooms in the green zone can be contaminated, if radioactive process system leaks or contaminated item is being decontaminated. In that case the room s radiation classification will be raised and temporary shoe boundary will be established until the room is decontaminated. The rooms are also classified into the three categories based on the direct radiation levels: green zone: low direct radiation level, orange zone: intermediate direct radiation level, red zone: high direct radiation level. There are no staying limitations in the green zone. The spent fuel cask s surface and neighbouring area belong to the orange zone in the spent fuel cask receiving area. The rest of the receiving area belongs to the green zone. Rooms containing radioactive process systems, the decontamination centre, spent fuel cask transfer corridor and the active workshop belong to the orange zone. In the red zone there is unshielded spent fuel or the loaded disposal canisters are being moved. The spent fuel is unshielded only in the fuel handling cell. The final disposal canisters are stored or moved as unshielded for example in the canister transfer corridor, in the canister buffer storage and in the canister lift shaft. In the red zone there is not necessarily a continuously high radiation level. The emergency exits, the controlled and the non-controlled areas and high fire loads are separated into individual fire cells. Fire cell boundary fire resistance is two hours in the diesel room and one hour in the rest of the rooms. The length of exit routes has been minimized. The systems, structures and equipment have been divided into safety classes according to their safety requirements. The applicable classes are 2, 3, 4 and EYT. The systems, structures and equipment have also been divided into seismic classes S1 and S2 according to their safety requirements. For example the fuel handling cell and the cooling systems of the fuel handling cell and the canister buffer storage belong to the class S1. Keywords: Final disposal of spent nuclear fuel, encapsulation plant, classification.

ALKUSANAT Tämän raportin sisältöön on merkittävästi vaikuttanut Tapani Kukkola Fortum Nuclear Services Oy:stä. Paul-Erik Rönnqvist Fortum Nuclear Services Oy:stä on tehnyt piirustuspohjat. Tilaajana ja työn valvojana ovat olleet Nils-Christian Wikström ja Petteri Vuorio Posiva Oy:stä. Heikki Raiko VTT:sta on osallistunut työn kommentointiin.

1 SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ ABSTRACT 1 YLEISTÄ... 2 2 HUONETILOJEN SÄTEILYLUOKITUS... 3 2.1 Yleistä... 3 2.2 Kontaminaatiotasot... 4 2.2.1 Kontaminaatiotasot normaalissa käytössä... 4 2.2.2 Käytön aikana mahdollisesti kontaminoituvat tilat... 11 2.3 Ulkoinen säteily... 18 3 PALO-OSASTOINTI... 25 3.1 Määräykset ja erotteluperusteet... 25 3.2 Palo-osastointi tasoittain... 25 4 JÄRJESTELMÄ- JA LAITELUOKITUS... 32 4.1 Turvallisuusluokitus... 32 4.1.1 YVL-ohjeet... 32 4.1.2 Luokitusperiaatteet... 33 4.2 Maanjäristysluokitus... 35 4.3 Järjestelmien ja laitteiden luokat... 35 VIITTEET... 40

2 1 YLEISTÄ Raportti käsittelee kapselointilaitoksen huonetilojen säteilyluokitusta, palo-osastointia sekä järjestelmä- ja laiteluokitusta. Raportti on päivitysversio raportista (Kukkola 2000). Huonetilojen säteilyluokitus kattaa kontaminaatiot ja ulkoisen säteilyn. Luokituksessa käytetään samaa erittelyä kuin ydinvoimalaitoksilla. Huonetilojen säteilyluokitus on esitetty tasokuvissa. Palo-osastoinnin periaatteet on selitetty. Palo-osastointi on esitetty tasokuvissa. Järjestelmät ja laitteet on luokiteltu turvallisuus- ja maanjäristysluokkiin. Luokitukset on esitetty taulukkomuodossa.

3 2 HUONETILOJEN SÄTEILYLUOKITUS 2.1 Yleistä Kapselointilaitos jaetaan valvonta- ja valvomattomaan alueeseen. Ydinvoimalaitoksissa valvonta-alueen huoneiden ovissa on kolme säteilyriskiä kuvaavaa kilpeä; pintakontaminaatio, ilmakontaminaatio sekä suora säteily. Kapselointilaitoksen esisuunnitteluvaiheessa ei tehdä eroa pinta- ja ilmakontaminaation välillä. Säteilytasot jaetaan kolmeen luokkaan kontaminaation ja suoran säteilyn suhteen. Luokka on kontaminaation määrästä ja ulkoisesta annosnopeudesta riippuen joko vihreä, oranssi tai punainen. YVL-ohjeen 7.9 mukaan valvonta-alueeksi on määriteltävä vähintään ne laitoksen tilat, joissa ulkoinen säteilyannos saattaa ylittää arvon 3 µsv/h tai joissa 40 tunnin viikoittaisesta oleskelusta voi aiheutua yli 1 msv:n sisäinen säteilyannos vuodessa. Valvonta-alueen tilat on jaettava vyöhykkeisiin ulkoisen annosnopeuden, pintakontaminaation ja ilman radionuklidikonsentraation perusteella. Vyöhykkeitä tulee olla vähintään kolme. Alimpaan vyöhykkeeseen kuuluvilla alueilla tulee olla voimassa seuraavat ehdot: ulkoinen annosnopeus 25 µsv/h pintakontaminaatio: beetasäteilijät 4 Bq/cm 2, alfasäteilijät 0,4 Bq/cm 2 ilman radionuklidien konsentraatio 0,3 DAC (Derived Air Concentration, ilman johdettu konsentraatioraja). Ylimpään vyöhykkeeseen kuuluvat tilat, joilla sallitaan ainoastaan lyhytaikaisia, huolellisesti etukäteen suunniteltuja käyntejä. Tähän luokkaan kuuluvat ainakin ne tilat, joissa jokin seuraavista ehdoista on voimassa: ulkoinen annosnopeus 1 msv/h pintakontaminaatio: beeta-säteilijät 40 Bq/cm 2, alfa-säteilijät 4 Bq/cm 2 radionuklidien konsentraatio ilmassa 30 DAC. Ulkoinen annosnopeus, pintakontaminaatio tai radionuklidien konsentraatio ilmassa saa paikallisesti ylittää luokitusrajan, mikäli kyseinen osa-alue on erotettu kulkuestein ja merkitty kilvin, joista selviävät säteilytilanne, mahdolliset oleskelurajoitukset ja vaadittava suojavarustus. Poikkeavat säteilylähteet on aina merkittävä näkyvästi. Tilan vyöhykeluokitus ja sen syy on ilmoitettava selkein merkinnöin sisääntulon kohdalla. Jos säteilytilanne muuttuu, tulee tilan luokitusmerkintä muuttaa välittömästi olosuhteita vastaaviksi.

4 Ydinlaitoksella tulee ylläpitää ajan tasalla olevaa tiedostoa tilojen vyöhykejaosta ja säteilyolosuhteista. Sen tulee kattaa sekä laitoksen normaalin käytön että huollon aikainen tarve. 2.2 Kontaminaatiotasot Valvonta-alueen huonetilat luokitellaan kontaminaation suhteen kolmeen luokkaan: Vihreä alue: matala kontaminaatiotaso Oranssi alue: keskimääräinen kontaminaatiotaso Punainen alue: korkea kontaminaatiotaso 2.2.1 Kontaminaatiotasot normaalissa käytössä Punaista aluetta ovat polttoaineen käsittelykammio sekä käsittelykammioon kytkeytyvät dekontaminointikeskus ja korjaamo. Polttoaineen käsittelykammiossa esiintyy kontaminaatiota suurella todennäköisyydellä, koska kammiossa käsitellään suojaamattomia polttoainenippuja. Korjattavat tai vaihdettavat käsittelykammion laitteiden komponentit nostetaan dekontaminointikeskukseen, jossa ne pestään. Korjaamo on samassa tilassa dekontaminointikeskuksen kanssa. Loput tilat ovat vihreää aluetta, jossa suurella todennäköisyydellä ei normaalitilanteessa esiinny kontaminaatiota. Käytetyn polttoaineen vastaanottotila on kontaminaation suhteen valvomatonta aluetta. Jos polttoaineen kuljetussäiliössä todetaan pinta-aktiivisuutta, niin säiliöt puhdistetaan polttoaineen kuljetussäiliön siirtokäytävässä. Vastaanottotila on periaatteessa ulkotilaa vastaava alue, koska esimerkiksi jäähdytysilma otetaan ulkoa ja johdetaan suoraan ulos. Vastaanottotila on kuljetussäiliöstä tulevan suoran säteilyn vuoksi valvonta-aluetta. Tila luokitellaan kontaminaation suhteen alimpaan luokkaan. Kapselointilaitoksen säteilyluokitus kontaminaation suhteen normaalissa käyttötilanteessa on esitetty kuvissa 1-6.

Kuva 1. Kontaminaatiotaso tasolla 5.00. 5

Kuva 2. Kontaminaatiotaso tasolla 1.40. 6

Kuva 3. Kontaminaatiotaso tasolla +2.80. 7

11 2.2.2 Käytön aikana mahdollisesti kontaminoituvat tilat Vihreäksi alueeksi normaalin käytön aikana luokiteltu tila voi kontaminoitua, jos tilassa oleva aktiivinen prosessi vuotaa tai tilassa pestään kontaminoitunutta esinettä. Tilan säteilyluokitusta nostetaan dekontaminoinnin ajaksi ja alueen rajalle pystytetään väliaikainen kenkäraja. Säteilyturvallisuuden kannalta merkittävien tilojen ja järjestelmien suunnitteluohjeet ovat YVL-ohjeessa 7.18. Aktiivisia, mahdollisesti vuotavia prosesseja ovat: valvonta-alueen lattiaviemäröinti dekontaminointijärjestelmä crudin imurointijärjestelmä polttoaineen käsittelykammion jäähdytys- ja suodatusjärjestelmä polttoaineen kuivausjärjestelmä valvonta-alueen poistoilmajärjestelmä Vuodon syy voi olla laitteen rikkoutuminen, tiivisteen pettäminen, laitteiden huolto tai korjaus. Mahdollisesti kontaminoituneita esineitä ovat: polttoaineen kuljetussäiliö polttoainetta sisältävä loppusijoituskapseli polttoaineen käsittelykammion laitteet Esineet voidaan periaatteessa joutua pesemään missä kohtaa tahansa niiden siirtoreittiä. Kontaminoituvien tilojen suunnitteluvaatimuksia ovat: tilat, joissa on kontaminoitumisriski, tulee erottaa omiksi huonetiloikseen pinnoitteiden ja vuorausten tulee olla helposti puhdistettavia ja niiden tulee kestää dekontaminointiliuosten syövyttävää vaikutusta huoneessa tulee olla riittävät lattiakallistukset, jotta vesi ei jää lattialle huoneessa tulee olla ovikynnykset, jotka estävät aktiivisen veden valumisen ulos huoneesta huoneessa tulee olla lattiaviemäröinti lattiakaivoineen. Lattiakaivoissa saattaa olla pintamittaus vuotojen ilmaisemiseksi. Kuvissa 7-12 on esitetty niiden tilojen kontaminaatiotasot, jotka voivat kontaminoitua kapselointilaitoksen käytön aikana.

Kuva 7. Tason -5.00 tilat, jotka voivat kontaminoitua käytön aikana. 12

Kuva 8. Tason -1.40 tilat, jotka voivat kontaminoitua käytön aikana. 13

Kuva 9. Tason +2.80 tilat, jotka voivat kontaminoitua käytön aikana. 14

18 2.3 Ulkoinen säteily Huonetilat luokitellaan valvonta-alueella ulkoisen säteilyn suhteen kolmeen luokkaan: Vihreä alue: matala ulkoinen säteilytaso Oranssi alue: keskimääräinen ulkoinen säteilytaso Punainen alue: korkea ulkoinen säteilytaso Vihreällä alueella henkilöstöllä ei ole oleskelurajoituksia. Kuljetussäiliön pinta ja lähiympäristö polttoaineen vastaanottotilassa ovat oranssia aluetta, muuten vastaanottotila on vihreää aluetta. IAEA:n ohjeiden mukaisen B(U)- tyyppisen käytetyn polttoaineen kuljetussäiliön pinnalla sallitaan 2 msv/h säteilytaso ja yhden metrin päässä sallittava säteilytaso on 0,1 msv/h. Todellisuudessa loppusijoitettavan polttoaineen ollessa kyseessä säteilytaso on oleellisesti alhaisempi, koska polttoaine on vähintään 20 vuotta jäähtynyttä. Oranssia aluetta ovat radioaktiivisia prosessijärjestelmiä sisältävät tilat sekä dekontaminointikeskus, kuljetussäiliön siirtokäytävä ja aktiivinen korjaamo. Punaisella alueella on polttoainetta suojaamattomana tai suojaamaton, polttoaineella täytetty loppusijoituskapseli liikkuu. Käsittelykammiossa polttoainetta on suojaamattomana. Kapselin siirtokäytävä, kapseleiden puskurivarasto ja hissikuilu ovat myös punaista aluetta, koska alueella liikkuu tai varastoidaan polttoainekapseleita suojaamattomana. Punaisella alueella ei siis ole välttämättä jatkuvasti korkea säteilytaso. Kapselointilaitoksen säteilyluokitus ulkoisen säteilyn suhteen on esitetty kuvissa 13-18.

Kuva 13. Ulkoinen säteily tasolla 5.00. 19

Kuva 14. Ulkoinen säteily tasolla 1.40. 20

Kuva 15. Ulkoinen säteily tasolla +2.80. 21

25 3 PALO-OSASTOINTI 3.1 Määräykset ja erotteluperusteet Sovellettavat määräykset ovat YVL-ohje 4.3 ja Suomen rakentamismääräyskokoelman osa E1. Palo-osastoinnin tehtävä tulipalotilanteessa on rajata tulen ja savun leviäminen sen paloosaston alueelle, jossa tulipalo on syttynyt. Palo-osaston tulee rajoittaa tulipalon leviämistä niin kauan, että tulipalo ehditään sammuttaa. Suurimmat palokuormakeskittymät on erotettu omiksi palo-osastoikseen. Kapselointilaitoksen palo-osastoinnin tärkein tehtävä on estää savun leviäminen, koska huonetilojen palokuormat ovat pieniä. Savunpoiston periaatteet on esitetty raportissa (Nieminen 2006). YVL-ohjeen 4.3 mukaan paloteknistä osastoa rajoittavien rakennusosien tulee koko laitoksella täyttää vähintään paloluokkavaatimus EI 60. Osastoivissa rakennusosissa olevien ovien, luukkujen, palopeltien, kaapeli-, ilmastointi- ja putkiläpivientien paloluokkavaatimuksen tulee olla vähintään puolet rakennusosalle (seinä, lattia, katto) vaaditusta paloluokkavaatimuksesta, kuitenkin vähintään EI 60. Kantavien rakenteiden tulee täyttää vähintään luokkavaatimus R 60. Dieselhuoneen paloluokka on EI 120, koska huoneessa säilytetään dieselpolttoainetta. Muut kapselointilaitoksen tilat kuuluvat luokkaan EI 60. Valvonta- ja valvomaton alue, uloskäytävä ja varatiet sekä polttoaineen käsittelykammio on erotettu omiksi palo-osastoikseen. 3.2 Palo-osastointi tasoittain Kapselointilaitoksen palo-osastointi on esitetty kuvissa 19-24.

Kuva 19. Palo-osastointi tasolla 5.00. 26

Kuva 20. Palo-osastointi tasolla 1.40. 27

Kuva 21. Palo-osastointi tasolla +2.80. 28

32 4 JÄRJESTELMÄ- JA LAITELUOKITUS 4.1 Turvallisuusluokitus 4.1.1 YVL-ohjeet YVL-ohjeen 8.5 Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen käyttö luvussa 3.4 on esitetty loppusijoituslaitoksen ja siten myös kapselointilaitoksen turvallisuusluokitukselle asetettavia vaatimuksia. Loppusijoituslaitoksen järjestelmät, rakenteet ja laitteet on luokiteltava sen perusteella, mikä merkitys niillä on loppusijoituslaitoksen käytön turvallisuuden ja pitkäaikaisturvallisuuden kannalta. Kultakin järjestelmältä, rakenteelta ja laitteelta edellytettävän laadun sekä sen todentamiseksi tarvittavien tarkastusten ja testausten on oltava riittävät kyseisen kohteen turvallisuusmerkitykseen nähden. Pitkäaikaisturvallisuuden kannalta merkityksellisiä ovat loppusijoituskapselit. Kapselointilaitoksen turvallisuusluokituksen suunnittelussa käytetään YVL-ohjetta 2.1 soveltuvin osin. Nosto- ja siirtolaitteiden suunnittelussa käytetään YVL-ohjetta 5.8, automaatiojärjestelmien suunnittelussa YVL-ohjetta 5.5 ja sähköjärjestelmien suunnittelussa YVL-ohjetta 5.2. Kapselointilaitos poikkeaa ydinvoimalaitoksista rakenteensa ja toimintansa puolesta, joten YVL-ohjeen 2.1 soveltaminen vaatii tapauskohtaista tulkintaa. Ydinvoimalaitoksen järjestelmät, rakenteet ja laitteet ryhmitellään YVL-ohjeen 2.1 mukaisesti turvallisuusluokkiin 1, 2, 3 ja 4 sekä luokkaan EYT (ei ydinteknisesti luokiteltu). Kohteet, joiden merkitys turvallisuudelle on suurin, kuuluvat turvallisuusluokkaan 1. Turvallisuusluokkiin 1, 2, 3 ja 4 kuuluvat järjestelmät on jaoteltava riittävän yksityiskohtaisesti edelleen rakenteiksi ja laitteiksi. Yhtenä rakenteena tai laitteena voidaan pitää kohdetta, joka muodostaa valmistuksen, asennuksen ja laadunvalvonnan kannalta selvän kokonaisuuden. Silloin kun rakenteella tai laitteella on olennainen vaikutus järjestelmän turvallisuusmerkitykseen tai kun rakennetta tai laitetta tarvitaan järjestelmän turvallisuustoiminnon toteuttamisessa, järjestelmään kuuluva rakenne tai laite on samassa luokassa kuin itse rakenteellisen tai toiminnallisen kokonaisuuden muodostama järjestelmä. Vähemmän tärkeät järjestelmän osat voivat olla alemmassa turvallisuusluokassa tai luokassa EYT. Yksittäiset laitteet voivat olla myös ylemmässä turvallisuusluokassa kuin itse järjestelmä, kuten esimerkiksi kohdissa, joissa järjestelmä liittyy toiseen ylemmän turvallisuusluokan järjestelmään.

33 Luokitusta laadittaessa on huomioitava ensisijaisesti seuraavat asiat: luokiteltavan kohteen toteuttamat tai varmistamat turvallisuustoiminnot normaalikäytön aikana vioittuneen kohteen välitön vaikutus turvallisuustoiminnon jatkuvaan ylläpitämiseen häiriö- tai onnettomuustilanteen aikana vioittuneen kohteen välitön vaikutus turvallisuustoiminnon jatkuvaan ylläpitämiseen ydin- tai säteilyturvallisuutta uhkaavan alkutapahtuman syntymahdollisuus ja alkutapahtuman etenemisen estäminen pitkäaikaisturvallisuus. Lisäksi voidaan ottaa huomioon seuraavia asioita: käytettävissä olevat korvaavat järjestelmät ja niiden luokitus mahdollisuudet havaita vika, jos se ei vaikuta välittömästi laitoksen normaaliin käyttöön korjaukseen käytettävissä oleva aika ennen kuin turvallisuustoiminto menetettäisiin osittain tai täydellisesti vian takia korjaukseen vaikuttavat seikat, kuten luoksepäästävyys, korjaustyön vaativuus, varaosien ja tarveaineiden saatavuus, mahdollisuus erottaa korjattava kohta työn ajaksi välttämättömät korjaustyötä edeltävät prosessitoimenpiteet, kuten jäähdytys, paineenalennus ja dekontaminointi turvallisuusluokitukseen perustuvilla vaatimuksilla saavutettava lisä ao. kohteen luotettavuuteen. 4.1.2 Luokitusperiaatteet Käytetyn ydinpolttoaineen kehittämä jälkilämpö tulee kyetä poistamaan. Kapselointilaitokseen tuotava polttoaine on jäähtynyt yli 20 vuotta ja jälkilämpötehot ovat siten varsin alhaiset. Polttoaine saattaa kuitenkin ylikuumentua, jos se on hyvin lämmöneristetyssä tilassa kuten esimerkiksi polttoaineen käsittelykammiossa. Tämän vuoksi polttoaineen jäähdytysjärjestelmät luokitellaan turvallisuusjärjestelmiin kuuluviksi luokkaan 3. YVL-ohjeen 2.1 mukaan käytetyn polttoaineen varastointitelineet kuuluvat turvallisuusluokkaan 2 ja polttoaineen käsittelylaitteet, kuten polttoaineen siirtokone, turvallisuusluokkaan 3. Polttoainetelineiden pettämisen seurauksena voi olla kriittisyysonnettomuus, joka on perusteluna telineiden korkealle turvallisuusluokalle. Polttoainevaraston ruostumaton levyvuoraus ja betoniset allasrakenteet kuuluvat turvallisuusluokkaan 3. Loppusijoituskapselin sisärakenne vastaa polttoaineen varastointitelinettä, joten sisärakenne luokitellaan turvallisuusluokkaan 2 ja kuparivaippa päästöesteenä luokkaan 3. Kapselointilaitoksen polttoaineen käsittelykammion kuivausjärjestelmien polttoainetelineet kuuluvat samasta syystä loppusijoituskapselin sisärakenteen kanssa turvallisuusluokkaan 2, mutta itse kuivaussäiliö kuuluu turvallisuusluokkaan 3. Polttoaineen käsittelylaitteet kuuluvat siis yleisesti turvallisuusluokkaan 3. Polttoaineen käsittelykammiossa polttoaineen siirtokone kuuluu turvallisuusluokkaan 3 ja polttoaineen siirtokoneen kiskot kuuluvat luokkaan 4. Käsittelykammion betonirakenteet kuuluvat myös luokkaan 4.

34 Kapselointilaitoksen polttoaineen käsittelykammion teräsvuoraus, läpiviennit ja luukut kuuluvat turvallisuusluokkaan 3 vuotoriskikriteerin perusteella. Läpivienneiksi katsotaan esimerkiksi käytetyn polttoaineen kuljetussäiliön ja loppusijoituskapselin telakointiasemat. Polttoaineen käsittelykammion yläpuolella olevat dekontaminointikeskus ja korjaamo kuuluvat samaan kategoriaan polttoaineen käsittelykammion kanssa, joten tiivistävät rakenteet, verhoukset, läpiviennit ja luukut kuuluvat turvallisuusluokkaan 3 ja kantavat betonirakenteet luokkaan 4. Loppusijoituskapselin käsittelylaitteet kuuluvat luokkaan 3, vaikka loppusijoituskapselin käsittelyvahinkojen seuraukset ovat todennäköisesti lievempiä kuin polttoainenippujen käsittelyssä sattuneet vahingot. Toisaalta, jos kapseli kuuluu turvallisuusluokkaan 2, niin kapselin käsittelylaitteet kuuluvat porrasta alempaan turvallisuusluokkaan, eli luokkaan 3. Samoin, jos kapselin käsittelyssä sattuu vahinkoja, on vahingon seurauksia vaikea arvioida ja korjata. Tämän vuoksi on myös perusteltua korottaa kapselin käsittelylaitteiden turvallisuusluokitusta ja sijoittaa ne turvallisuusluokkaan 3. Kapselin käsittelylaitteita ovat mm. kapselitarrain, kapselin siirtovaunu ja suljetun kapselin siirtelyyn kapselointilaitoksessa käytettävä vihivaunu. Käytetyn ydinpolttoaineen kuljetussäiliöt kuuluvat YVL-ohjeen 2.1 mukaan turvallisuusluokkaan 3. Polttoaineen kuljetussäiliön polttoaineen tukikori kuuluu luokkaan 2. Kapselointilaitoksessa polttoaineen kuljetussäiliön siirtokäytävän siirtovaunu kuuluu turvallisuusluokkaan 4. Kuljetussäiliön telakointiasema käsittelykammioon kuuluu turvallisuusluokkaan 3 vuotoriskikriteerin perusteella. Polttoaineen käsittelykammion alipaineilmastointi- ja suodatusjärjestelmät kuuluvat turvallisuusluokkaan 3 vuotoriskikriteerin perusteella. Kapselihissi kuuluu turvallisuusluokkaan 3. Loppusijoituskapselia kuljetetaan kapselihississä suojaamattomana. Syynä paljaana kuljettamiseen on paino-optimointi. Hissi on turvallisempi, jos kuorma on rajoitettu pienemmäksi. Kapselihissin kuuluminen turvallisuusluokkaan 3 ei ole yksikäsitteinen asia. Kapselihissin jotkut laitteet kuuluvat luokkaan 3, jotkut luokkaan 4 ja jotkut ovat luokkaa EYT. Turvallisuusluokkaan 3 kuuluvat hissikori, köydet, köysirumpu, köysirummun akseli ja laakerit sekä levyjarrut. Turvallisuusluokkaan 4 kuuluvat akselikytkin, mahdollinen vaihteisto, laakeripukit sekä hissiä kannattavat rakenteet mukaan lukien köysijohteet ja köysijohteiden tuet. Sähkömoottori ja sähkönsyöttöjärjestelmä kuuluvat turvallisuusluokkaan EYT, koska hissi on turvallinen, vaikka sähkömoottori poistettaisiin. Kapselikuilun seinä kuuluu turvallisuusluokkaan 4 kattaen ruiskubetonoinnin, pultitukset ja mahdollisten hissijohteiden kiinnitykset. Kapselihissi on vastapainolla varustettu kitkanostokone, joka voi käyttää köysijohteita, joten kiinteitä johteita ei tarvitse kiinnittää hissikuilun seinään. Savunpoistojärjestelmä kuuluu turvallisuusluokkaan 4. Poistoilmakanavistoa ja ilmastointinousuja käytetään savunpoistoon. Savunpoistopuhaltimet, savupellit ja teräksinen kanavisto eristeineen kuuluvat luokkaan 4. Kallioon porattu ilmastointinousu kuuluu

35 luokkaan EYT, koska kallioon porattu reikä on passiivinen komponentti, joka säilyttää toimintakykynsä kaikissa olosuhteissa. Kapselointilaitoksen järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden turvallisuusluokitus on esitetty taulukossa 1. 4.2 Maanjäristysluokitus YVL-ohjeen 2.6 mukaisesti ydinlaitos tulee suunnitella siten, että suunnittelumaanjäristys ei vaaranna laitoksen toiminnan pysäytystä, jälkilämmön poistoa, suojarakennustoimintoa eikä radioaktiivisten aineiden leviämisen estämistä. Kapselointilaitoksessa radioaktiivisten aineiden leviämisen estäminen on määräävä kriteeri. Rakenteet ja laitteet luokitellaan niille maanjäristystilanteita varten asetettavien kestävyysvaatimusten perusteella luokkaan S1 tai S2. Maanjäristysluokitus on esitettävä rakentamislupahakemukseen liittyvän turvallisuusluokituksen yhteydessä. Luokkaan S1 kuuluvat muun muassa: rakenteet ja laitteet, jotka rajoittavat ydinpolttoaineessa olevien radioaktiivisten aineiden pääsyä ydinlaitoksen ulkopuolelle ydinteknilliselle turvallisuudelle tärkeän järjestelmän rakenteet ja laitteet vähintään kahden rinnakkaisen osajärjestelmän osalta varastoidun ydinmateriaalin alikriittisyyden varmistavat järjestelmät ja rakenteet radioaktiivisia jätteitä varten rakennetut säiliöt, jotka sisältävät helposti vapautuvassa muodossa olevia radioaktiivisia aineita sellaiset määrät, että niiden rikkoutuminen maanjäristyksen seurauksena aiheuttaa kriittiselle ryhmälle rajaarvon 5 msv ylittävän annoksen. Luokkaan S1 kuuluvien rakenteiden ja laitteiden tulee suunnittelujäristyksen aiheuttamassa kuormitustilanteessa pysyä ehjinä, tiiviinä, toimintakykyisinä ja oikealla paikallaan. Joillekin laitteille voidaan määrittää vain tietty ominaisuus, esimerkiksi tiiviys, joka niiden tulee säilyttää suunnittelumaanjäristyksen aiheuttamassa kuormitustilanteessa. Maanjäristysluokkaan S2 kuuluvat kaikki muut rakenteet ja laitteet. Niiden maanjäristyskestävyydelle ei aseteta omaan toimintakykyyn ja eheyteen liittyviä vaatimuksia. Luokkaan S2 kuuluvien rakenteiden tai laitteiden vaurioituminen ei saa kuitenkaan vaarantaa maanjäristysluokkaan S1 kuuluvia rakenteita ja laitteita. Maanjäristysluokitus on esitetty taulukossa 1. 4.3 Järjestelmien ja laitteiden luokat Taulukossa 1 on esitetty kapselointilaitoksen järjestelmien ja laitteiden turvallisuus- ja maanjäristysluokitus. Turvallisuus- ja maanjäristysluokka on annettu myös sellaisille järjestelmille, joihin kuuluvat alijärjestelmät tai laitteet on luokiteltu keskenään eri luokkiin. Se luokka, mihin suurin osa järjestelmän alijärjestelmistä tai laitteista kuuluu, on valittu myös järjestelmän luokaksi.

36 Taulukko 1. Turvallisuus- ja maanjäristysluokat. Tunnus Järjestelmät ja laitteet TL ML Huom. 150 Kapselointilaitosrakennukset EYT S2 Polttoaineen käsittelykammio 3 S1 Vuoraus 3 S1 Läpiviennit 3 S1 Luukut 3 S1 Betonirakenne 4 S1 Dekontaminointikeskus 3 S1 Vuoraus 3 S1 Läpiviennit 3 S1 Luukut 3 S1 Betonirakenne 4 S1 Polttoaineen käsittelykammiota ja dekonta- 4 S1 minointikeskusta tukevat rakenteet Kapselointilaitoksen muut rakenteet EYT S2 210 Käytetyn polttoaineen kuljetus- ja siirtosäiliöt ja 3 ajoneuvot Kuljetussäiliö, OL1-2 3 Ulkovaippa 3 Polttoaineen tukikori 2 Kuljetussäiliö, Lo1-2 3 Ulkovaippa 3 Polttoaineen tukikori 2 Kuljetussäiliö, OL3 3 Ulkovaippa 3 Polttoaineen tukikori 2 220 Käytetyn polttoaineen vastaanottojärjestelmät 4 S1 Kuljetussäiliön siirtojärjestelmä 4 S1 Siirtovaunu 4 S1 Kiskot 4 S1 Siirtokoneisto 4 S2 230 Polttoaineen käsittelykammion järjestelmät 4 S2 Polttoaineen siirtokone 3 S2 Rakenteet (silta, runko) 3 S1 Manipulaattori 3 S1 Ohjausjärjestelmä 3 S1 Kiskot 4 S1 Kuljetussäiliön telakointiasema 4 S2 Säteilysuojakansi 4 S2 Kannen siirtolaite EYT S2 Polttoaineen kuivausjärjestelmä 3 S2 Kaksi kuivausjärjestelmää Kansi 3 S2 Kuivaussäiliö 3 S1 Polttoaineteline 2 S1 Suodatin 3 S2 Putkisto 3 S2 Kapselin telakointiasema 4 S2 Telakointirengas 4 S2 Suojakansi 4 S2 Suojakartio 4 S2

37 Tunnus Järjestelmät ja laitteet TL ML Huom. Kaasunvaihtokupu 4 S2 Alipainelaitteet 4 S2 Kaasunsyöttölaitteet 4 S2 Tiiveystarkastuslaitteet 4 S2 Ohjausjärjestelmä 4 S2 250 Kapselin siirtovaunujärjestelmät 3 S1 Kapselin siirtovaunu 3 S1 Rakenne 3 S1 Pyörityslaite 3 S1 Kannen nostin 3 S1 Kiskot 3 S1 Siirtokoneisto 3 S2 Ohjausjärjestelmä 3 S1 Vihivaunu 3 S2 260 Kapselin sulkemis- ja tarkastusjärjestelmät EYT S2 Kannen tarttujalaite 3 S2 Kapselin katkaisulaite EYT S2 Näytteenotto- ja pyyhintäasema EYT S2 Hitsausasema EYT S2 Hitsin otsajyrsin EYT S2 Röntgentarkastusasema EYT S2 270 Kapselit ja suojat 3 Loppusijoituskapseli, OL1-2 3 Sisärakenne 2 Ulkovaippa 3 Loppusijoituskapseli, Lo1-2 3 Sisärakenne 2 Ulkovaippa 3 Loppusijoituskapseli, OL3 3 Sisärakenne 2 Ulkovaippa 3 290 Muut kpa:n ja kapselin käsittely- ja kuljetusjärjestelmät 3 Kapselitarrain 3 S1 310 Kuljetussäiliön vastaanotto-, jäähdytys- ja pesujärjestelmät EYT S2 Vastaanottotilan ilmastointijärjestelmä 4 S2 Vastaanottotilan siltanosturi 3 S1 Kuljetussäiliön nostopuomi 3 S1 Vastaanottotilan pesujärjestelmä EYT S2 Kuljetussäiliön siirtokäytävän pesujär- EYT S2 jestelmä 320 Loppusijoituskapselin pesujärjestelmät EYT S2 Kapselin pesuasema EYT S2 340 Valvonta-alueen viemäröinti- ja jätteenkäsittelyjärjestelmät 4 S2 Valvonta-alueen lattiaviemäröinti 4 S2 Lattiakaivot 4 S2 Putkisto 4 S2 Kokoojasäiliö 4 S2 Pumppu 4 S2

38 Tunnus Järjestelmät ja laitteet TL ML Huom. Aktiivisten nesteiden käsittelyjärjestelmä 4 S2 Kokoojasäiliö 4 S2 Suodattimet 4 S2 Keruusäiliö 4 S2 Putkisto 4 S2 Pumput 4 S2 Nestemäisten jätteiden kiinteytysjärjestelmä EYT S2 Sementtisiilo EYT S2 Annostelusäiliö EYT S2 Sekoitin 4 S2 410 Prosessihissit ja -nostolaitteet 3 S1 Kapselihissi 3 S1 Hissikori 3 S1 Köydet 3 S1 Köysirumpu 3 S1 Köysirummun akseli 3 S1 Köysirummun laakerit 3 S1 Levyjarrut 3 S1 Akselikytkin 4 S2 Vaihteisto 4 S2 Laakeripukit 4 S1 Köysijohteet 4 S1 Köysijohteiden tuet 4 S1 Sähkömoottori EYT S2 Sähkönsyöttö EYT S2 540 Prosessiautomaatiojärjestelmät EYT S2 Alipainejärjestelmä 3 S2 550 Säteilymittausjärjestelmät 3 S2 640 Sähkön jakeluverkot EYT S2 20 kv verkko EYT S2 400/230 V verkko EYT S2 660 Varmennetut vaihtosähköverkot 4 S2 Dieselvarmennettu 400/230 V verkko 4 S2 670 Tasasähkö- ja paristovarmennetut järjestelmät 4 S2 24 V:n sähköjärjestelmä 4 S2 740 Ilmastointijärjestelmät 4 S2 Valvonta-alueen ilmastointijärjestelmä 4 S2 Kahdennetut tulo- ja poistoilmapuhaltimet Valvomattoman alueen ilmastointijärjestelmä EYT S2 Puskurivaraston jäähdytysjärjestelmä 4 S1 Jäähdytyspatteri 4 S1 Kahdennettu Puhallin 4 S1 Kahdennettu Kanavisto 4 S1 Polttoaineen käsittelykammion jäähdytys- ja 3 S1 suodatusjärjestelmä Suodatin 3 S1 Kahdennettu Jäähdytyspatteri 3 S1 Kahdennettu Puhallin 3 S1 Kahdennettu Kanavisto 3 S1 760 Muut LVI-järjestelmät EYT S2

Tunnus Järjestelmät ja laitteet TL ML Huom. Käyttövesijärjestelmä EYT S2 Lämmitysjärjestelmä EYT S2 Valvomattoman alueen lattiaviemäröinti EYT S2 Lattiakaivot EYT S2 Putkisto EYT S2 Kokoojasäiliö EYT S2 Pumppu EYT S2 860 Palosuojelujärjestelmät 4 S2 Palovesijärjestelmä 4 S2 Savunpoistojärjestelmä 4 S2 Poistoilmakanavisto 4 S2 Savunpoistopuhaltimet 4 S2 Palopellit 4 S2 Palohälytinjärjestelmä 4 S2 39

40 VIITTEET Kukkola, T. 2000. Kapselointilaitoksen luokitukset. Työraportti 2000-06. Posiva Oy, Helsinki. Nieminen, J. 2006. Kapselointilaitoksen ilmastointijärjestelmät. Työraportti 2006-73. Posiva Oy, Olkiluoto. Säteilyturvakeskus. 1999. YVL 4.3. Ydinlaitosten palontorjunta. Helsinki. Säteilyturvakeskus. 2000. YVL 2.1. Ydinvoimalaitosten järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden turvallisuusluokitus. Helsinki. Säteilyturvakeskus. 2002. YVL 8.5. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitoksen käyttö. Helsinki. Säteilyturvakeskus. 2001. YVL 2.6. Maanjäristysten huomioon ottaminen ydinlaitoksissa. Helsinki. Säteilyturvakeskus. 2002. YVL 7.9. Ydinlaitoksen työntekijöiden säteilysuojelu. Helsinki. Säteilyturvakeskus. 2003. YVL 7.18. Ydinlaitoksen suunnittelussa huomioon otettavat säteilyturvallisuusnäkökohdat. Helsinki. Ympäristöministeriö. 2002. Suomen rakentamismääräyskokoelma, osa E1. Rakennusten paloturvallisuus, määräykset ja ohjeet. Helsinki.