Fortumin Loviisan ydinvoimalaitoksen höyrystimien neljän vuoden välein tehtävä tarkastus ja puhdistus toteutetaan ihmisvoimin. Ensi vuonna työn turvallisuus paranee, kun asialle saadaan Fortumin ja Jyväskylän ammattikorkeakoulun yhdessä kehittämä robotti.
Lämpöenergiaa siirretään painevesityyppisissä ydinvoimalaitoksissa höyrystimien avulla reaktorista turbiineille. Höyrystimien häiriötön toiminta on edellytys sille, että voimalaitos tuottaa halutun määrän energiaa. On siis erityisen tärkeää, että höyrystimien putket ja rakenteet pysyvät puhtaina ja ehjinä, jotta höyrystin toimii suunnitellusti ja säteilevä vesi ei pääse muihin järjestelmiin.
Höyrystimien tarkistaminen tehdään haastavassa ja työturvallisuusriskejä sisältävässä ympäristössä. Höyrystimien sisällä säteilytasot ovat suhteellisen korkeita, mikä lisää työn haastavuutta. JAMKin ja Fortumin kehittämän ratkaisun avulla voidaan merkittävästi parantaa työturvallisuutta ja vähentää höyrystimien sisällä tehtävän työn osuutta ja työntekijöihin kohdistuvia säteilyannoksia.
- Aloitimme projektin kartoittamalla mahdolliset vaihtoehdot höyrystimien puhdistukseen ja tarkastukseen. Mikään olemassa olevista vaihtoehdoista ei kuitenkaan täysin soveltunut tähän käyttötarkoitukseen, joten päätimme aloittaa yhdessä JAMKin kanssa näihin tehtäviin soveltuvan robotin kehitystyön, kehityspäällikkö Ville Lestinen Fortumilta kertoo.
Laitteeseen liittyvä suunnittelu, kehitystyö ja tehdastestit tehtiin JAMKin toimesta Jyväskylässä. Fortumlaiset toimivat projektin vetäjinä sekä höyrystimen puhdistus- ja tarkastusprosessin asiantuntijoina. Suunnittelutyö aloitettiin vuonna 2019 ja laitetta päästiin testaamaan Loviisa 1:n vuosihuollossa syyskuussa 2020.
- Päädyimme kehittämään monien ideoiden jälkeen robotisoitua lauttaa, joka kuljettaa mukanaan huollossa tarvittavia laitteita. Projektin haastavuutta lisäsi huomattavasti tutkittavan kohteen monimutkainen rakenne sekä erittäin korkeat turvallisuusvaatimukset, kertoo JAMKissa projektipäällikkönä toimiva lehtori Jaakko Oksanen.
Projektin aikana muutoksia rakenteisiin tehtiin Jyväskylässä uimahallissa toteutettujen testien perusteella. Fortumin asettamat tavoitteet ja vaatimukset saavutettiin lopulta lukuisten materiaali- ja laiteoptimointien kautta. Uimahalliympäristössä tehtyjen testien jälkeen lauttaa päästiin testaamaan Loviisan voimalaitoksessa.
- Höyrystimen yläosien kuvaaminen onnistui erinomaisesti ja myös rakenteiden kuntoa päästiin tarkastelemaan hyvin. Lautan ohjausjärjestelmät toimivat odotetusti ja lautta saatiin ohjattua helposti haluttuihin paikkoihin. Jatkokehitysvaiheessa keskitytään laitteen muodon optimointiin sekä kykyyn ohittaa paremmin höyrystimen sisäpuoliset monimutkaiset rakenteet, Lestinen toteaa.
Kokonaisuutena lautan testaus onnistui jopa ennakoitua paremmin. Hyvien kokemusten innostamana robotin jatkokehitys on jo käynnistetty, jotta paranneltu lautta saadaan käyttövalmiiksi voimalaitoksen höyrystimien seuraaviin vuonna 2022 suoritettaviin tarkastuksiin mennessä.
Kuva: Loviisan höyrystimen tarkastus- ja puhdistusrobotin prototyyppi testissä Jyväskylän uimahalli AaltoAlvarissa. Kuvaaja: Jaakko Oksanen.
Tekoäly, kehittyneet yhteydet ja tietoturva muuttavat sulautettujen järjestelmien arkkitehtuureja. Laskentateho kasvaa nopeasti samaan aikaan, kun laitteiden fyysinen koko pienenee. Tietoturva, datan hallinta ja uudet säädökset lisäävät vaatimuksia niin yhteyksille kuin suunnittelullekin. Samalla laitevalmistajat pyrkivät nopeuttamaan tuotekehitys- ja testaussyklejään.
