Passiivisten turvallisuusjärjestelmien luontaiset virhetoiminnot ydinvoimalaitoksessa

Uusissa ydinvoimalaitostyypeissä aiotaan käyttää aiempaa enemmän passiivisia turvallisuusjärjestelmiä. Näistä järjestelmistä on vielä vähän käyttökokemusta aktiivisiin turvallisuusjärjestelmiin verrattuna. Työssä tarkastellaan passiivisten turvallisuusjärjestelmien toimintaa sekä etsitään niiden mahdollisia luontaisia vikatilanteita. Luontaisten vikatilanteiden seurauksia järjestelmän suorituskykyyn arvioitiin yksinkertaisilla laskuilla ja mallintamalla RELAP5/MOD3.2.2 beta -termohydrauliikkaohjelmalla. Tarkastelu rajattiin kahden erityyppisen ydinvoimalaitoksen passiivisiin turvallisuusjärjestelmiin. Turvallisuusjärjestelmien suuntaa antavat mitat ja käyttötilanteiden parametrit saatiin laitosvalmistajien laitoskuvauksista. Osoittautui, että vikatilanteissa passiivisissa turvallisuusjärjestelmissä geometrialla on merkittävä vaikutus järjestelmän kapasiteettiin. Tarkasteluissa saatiin myös selville, että laitosmittakaavassa painovoimaisen hätälisävesijärjestelmän turvallisuustoiminto voi toteutua vaikka esiintyisi lyhytaikaisia toimintahäiriöitä, kuten lauhtumista hätälisävesisäiliössä. Sen sijaan lämmönsiirtopiirin virtausreittien tukkeutuminen voi olla fysikaalisesti merkittävä toimintaa haittaava tekijä.

Passiiviset turvallisuusjärjestelmät tulevaisuuden kiehutusvesireaktorilaitoksissa

Kandidaatintyössä on esitelty passiivisten turvallisuusjärjestelmien hyödyntämistä seuraavan sukupolven kiehutusvesireaktorilaitoksissa.

Passiiviset turvallisuusjärjestelmät kolmannen sukupolven painevesireaktorilaitoksissa

Kandidaatintutkielmassa esitellään kolmannen sukupolven painevesireaktorilaitosten passiivisia turvallisuusjärjestelmiä.

Nivelen passiivinen mobilisaatio jäykän nilkan hoitona

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää passiivisen mobilisaation vaikutusta ylemmän nilkkanivelen liikelaajuuteen ja siinä mahdollisesti esiintyvään kipuun. Lisäksi tavoitteena oli lisätä manuaalisen terapian tunnettuutta yhtenä jalkaterapian hoitomenetelmänä. Tutkimusmenetelmä oli kokeellinen yksittäistapaustutkimus. Tutkimuseen valittiin harkinnanvaraisesti neljä (n=4) henkilöä, joilla oli ainakin toisen ylemmän nilkkanivelen liikelaajuus dorsaalifleksioon alle 10̊. Lisäksi nivelessä saattoi esiintyä kipua. Passiivista mobilisaatiota annettiin kaksi kertaa viikossa kolmen viikon ajan. Perustasonmittaukset suoritettiin neljä kertaa ennen hoitojaksoa kahden viikon aikana ja kolme kertaa seurantajakson (6 viikkoa) aikana kahden viikon välein. Tiedonhankintamenetelminä olivat kysely- ja tutkimuslomake, kivun ja haitan arviointilomake. Ylemmän nilkkanivelen liikelaajuuden mittaus tehtiin Ficherin goniometrillä. Perustasonmittauksissa nilkkanivelten liikelaajuuden vaihtelu oli 3̊̊-14̊ polvi suorana ja polvi koukussa 5̊- 16̊. Kyselyn mukaan kahdella tutkittavalla esiintyi kipua ainakin toisessa ylemmässä nilkkanivelessä. Hoitojakson aikana kaikien tutkittavien liikelaajuus lisääntyi 3̊- 8̊ polvi suorana ja polvi koukussa 2̈̊- 9̊. Kolme henkilöä saavutetti normaalin kävelyn vaativan liikelaajuuden, 10̊ polvi suorana ja 15̊ polvi koukussa. Seurantavaiheessa liikelaajuudet lisääntyivät alkumittauksiin verratuna kolmella henkilöllä. Yhdellä henkilöllä saavutettu liikelaajuus säilyi seurantavaiheen loppuun asti. Mobilisaatio ei vaikuttanut merkittävästi ylemmän nilkkanivelen kipuun. Koska tämä oli yksittäistapaustutkimus ja tutkimusjoukko oli pieni (N=4), tutkimustuloksia ei voida yleistää. Tutkimustulokset ovat kuitenkin lupaavia ja ne antavat viitteen siitä, että passiivisella mobilisaatiolla voidaan lisätä ylemmän nilkkanivelen liikelaajuutta. Tutkimus antaa lisää näyttöä jalkaterapian alaraajoja tukevista hoitomenetelmistä ja erityisesti nivelen passiivisen mobilisaation vaikutuksesta ylemmän nilkkanivelen liikerajoitukseen. Mobilisaatio on tehokas hoitomenetelmä ja hyvä vaihtoehto perinteisille pehmytkudosperäisen jäykän nilkan hoitomuodoille. Tutkimusta ja sen tuloksia voivat hyödyntää kaikki terveysalan ammattilaiset, jotka työssään käyttävät passiivista mobilisaatiota. Tutkimuksen avulla jalkaterapeutit voivat parantaa omaa kriittistä työotettaan, työnsä seurantaa sekä hoitotulosten dokumentointia.

Tavallisia tarinoita : rivikansalaiset television uutisjutuissa

Tässä opinnäytetyössä käsittelen tavallisia ihmisiä televisiouutisten jutuissa käyttäen esimerkkeinä uutisjuttuja Nelosen ja MTV3:n kotimaan uutisista. Tavoitteeni on tutkia tavallisen ihmisen rooleja ja tehtäviä television uutisjutuissa, sekä tarkastella ”rivikansalaisten” käyttämistä uutisjutuissa toimittajantyön kannalta. Valotan sitä, mitä MTV3 ja Nelonen uutisillaan tavoittelevat, millaisista lähtökohdista kanavat toimivat ja miten kanavien arvot vaikuttavat tavallisten ihmisen esiintymiseen uutisjutuissa. Esittelen ja analysoin erilaisia juttutyyppejä, joissa tavallisia ihmisiä uutisissa esiintyy, pohdin millaisia tarinoita ja sisältöjä heidän kannaltaan kerrotaan ja millaisissa rooleissa he esiintyvät. Pohdin myös sitä, mitä lisäarvoa tavallisilla ihmisillä uutisjuttuihin haetaan ja sitä, voisiko arjen näkökulmaa laajentaa niistä juttutyypeistä, joissa se nyt jo esiintyy. Tarkastelen omien kokemuksieni pohjalta myös, millaisia käytännöllisiä, moraalisia ja journalistisia pulmia ja mahdollisuuksia tavallisten ihmisten käyttämiseen television uutisjutuissa liittyy. Käsittelen myös sitä, mihin tavalliset ihmiset asettuvat uutisten hierarkiassa, ja miten heidän esiintymisensä uutisjutuissa vaikuttaa uutisen objektiivisuuteen. Tavallinen ihminen on uutisjutussa elävöittävä kokija, toimija tai passiivinen toiminnan kohde. Hän voi esiintyä lähes minkä tahansa tyyppisessä uutisjutussa kuvittajana, kommentoijana, uutiskuorman keventäjänä tai jutulle rakenteen antavana tapauksena. Tavalliset ihmiset esiintyvät televisiouutisten gallupeissa tai avaamassa keskustelunaiheita elämäntilanteellaan. Usein he esiintyvät toimittajan tai toimituksen alter egoina, ottavat kantaa asioihin vapaina uutishuoneen objektiivisen totuuden oletusarvosta. Televisio on arkinen, perhekeskeinen ja tasa-arvoinen väline, joka joutuu taistelemaan huomiosta kodin muiden tapahtumien kanssa. Viihtymisen kannalta on olennaista kuvata ihmiskasvoja, tehdä uutisista tarinoita ja tarjota samaistuttavia elementtejä katsojalle. Vaikka monet tutkijat sijoittavat tavallisen ihmisen uutishierarkian alimmalle portaalle, heillä on uutisjutuissa viihdyttäjän osan ohella tärkeä tehtävä totuudenpuhujina.

Taajuusmuuttajan jännitevälipiirin stabiilius

Diplomityössä tutkittiin jännitevälipiirin epästabiiliutta suuren hitausmomentin käytöissä, kun taajuusmuuttajan verkon puolelle oli sijoitettu passiivinen verkkosuodin. Välipiirin tehtävänä on vähentää tasajännitteen aaltoisuutta. Jos välipiirin jännite ei ole stabiili, aiheuttaa se värettä moottorivirtaan. Työn aiheen antaja on suomalainen taajuusmuuttajavalmistaja Vacon Oyj. Työn lähtökohtana oli asiakastapaus, jossa taajuusmuuttajan välipiirin jännitteessä oli esiintynyt epästabiiliutta tutkitun kaltaisessa systeemissä. Välipiirin jännitteen epästabiiliutta esiintyi vain tietyillä ajotaajuuksilla, kun systeemiä kuormitettiin noin 50 %:lla nimellisestä kuormasta. Työssä etsittiin syitä epästabiiliudelle ja mahdollisia ratkaisuja ilmiöiden lieventämiseen. Ongelmatapausta mallinnettiin laboratoriomittauksin alkuperäistä systeemiä vastaavalla mittausjärjestelyllä. Tutkimuksessa todettiin epästabiiliuden aiheutuvan monen eri tekijän yhteisvaikutuksesta. Passiivinen verkkosuodin, taajuusmuuttajan välipiiri, moottorisäätö ja suuri hitausmassa yhdessä muodostavat ketjun, jonka vaikutuksesta epästabiiliutta esiintyy välipiirin jännitteessä. Ongelman lieventämiseksi etsittiin ratkaisu moottorisäädön ohjausalgoritmeista ja niiden parametrisäädöistä.

Taajuusmuuttajan verkkovirran yliaallot pienitehoisissa kolmivaihekäytöissä

Pienitehoisessa taajuusmuuttajassa verkkojännite tasasuunnataan yleisesti diodisillalla. Taajuusmuuttajaa kuormitettaessa diodisilta aiheuttaa sen, että verkosta otettava virta on epäsinimuotoista ja sisältää runsaasti eri kertalukujen yliaaltoja. Tällainen virta vääristää verkon jännitettä sekä aiheuttaa häviöitä, resonansseja ja toimintaepävarmuutta sähkönjakeluverkkoon liitetyissä laitteissa ja komponenteissa. Työssä on tarkasteltu pienitehoisen kolmivaiheisen taajuusmuuttajan tulovirrassa esiintyviä yliaaltoja ja keinoja niiden rajoittamiseksi. Laitevalmistajien osalta syynä aiheen tutkimiseen ja kiinnostavuuteen ovat lähinnä uudet yliaaltoja käsittelevät standardit. Työssä onkin tutustuttu tarvittavin osin standardoinnin nykytilaan sekä seurattu standardeja valmistelevien työryhmien työtä ja tätä kautta perehdytty alaa käsittelevien standardien tulevaisuudennäkymiin Euroopan Unionin alueella. Käsittely on kohdistettu kolmivaiheisiin laitteisiin. Standardi IEC 61000-3-2 asettaa yliaaltorajat ammattikäyttöön tarkoitetuille laitteille, kun laitteen tuloteho on korkeintaan 1 kW. Tällä tehoalueella riittää kolmivaihelaitteille kuristimilla suoritettu passiivinen suodatus täyttämään asetetut viranomaisvaatimukset. Tähän liittyen on suunniteltu kolmivaihekuristin, joka on tarkoitettu käytettäväksi taajuusmuuttajasarjan lisävarusteena tehoalueella 0.12…2.2 kW.

VVER-640 -reaktorityypin passiiviset turvallisuusominaisuudet

Turvallisuussuunnittelu muodostaa merkittävän osan ydinvoimalaitoksen suunnit-telutyöstä. Uusissa laitoskonsepteissa turvallisuutta on pyritty parantamaan lisää-mällä perinteisten aktiivisten hätäjärjestelmien rinnalle passiivisia eli toiminnal-taan puhtaasti luonnonlakeihin perustuvia hätäjärjestelmiä. Sähköteholtaan 640 MW oleva VVER-640 -laitostyyppi edustaa tässä suhteessa viimeisintä kehi-tysaskelta venäläisten VVER kevytvesireaktorien sarjassa. Suunnittelun lähtökoh-tana on ollut turvallisuuden parantaminen verrattuna aikaisempiin VVER-malleihin. Tähän on pyritty hätäjärjestelmien passiivisella toteutuksella. Passiivis-ten järjestelmien mitoitusperusteena on ollut laitoksen selviäminen itsenäisesti 24 tunnin ajan mahdollisissa onnettomuustilanteissa ilman suojarakennuksen tiiviy-den menetystä. Relap5-ohjelmalla tehtyjen simulointien perusteella laitoksen pas-siiviset järjestelmät näyttäisivät pystyvän huolehtimaan laitoksen turvallisuudesta sekä jäähdytteen- että sähkönmenetysonnettomuuksissa ilman aktiivisten järjes-telmien apua vaaditut 24 tuntia.

High Performance Electrical Drive System for a Biomechanical Test and Rehabilitation Equipment

Suunniteltiin ja rakennettiin suoraa vääntömomenttisäätöä soveltava taajuudenmuuttajakäyttö oikosulkumoottorin ohjaukseen korvaamaan passiivinen jarrukäyttö. Laite on kuntoutuslaite, jolla tehdään lihasvoiman mittauksia ja voimaharjoituksia. Selvitettiin kaupallisten moottoreiden ja taajuudenmuuttajien suoritusominaisuuksia ja tämän perusteella valittiin käyttöön sopivat laitteet. Työssä esitetään kaksi oikosulkumoottorin ohjaustapaa: vektorisäätö ja suora vääntömomenttisäätö. Merkittävin osa tästä työstä käsittelee - tarkan turvallisuussuunnitelman lisäksi - kuntoutuslaitteen prototyypin komponentteja, kokoamista ja suoritustestien tuloksia.

Ydinvoimalaitoksen varalla olevien turvallisuusjärjestelmien määräaikaistestausten riittävyys ja kattavuus

Ydinvoimalaitoksen varalla olevien turvallisuusjärjestelmien tehtävänä on ehkäistä häiriö- ja onnettomuustilanteiden syntyminen sekä lieventää mahdollisen onnettomuuden seurauksia. Jotta saadaan tietoa näiden tärkeiden järjestelmien käyttökunnosta, on suoritettava riittäviä ja kattavia määräaikaistestauksia. Tutkimuksen pääkohteena ovat Olkiluodon voimalaitoksen matala- ja korkeapaineisten hätäjäähdytysjärjestelmien määräaikaistestaukset ja niiden ohjeet. Määräaikaistestauksista arvioidaan niiden kykyä havainnoida vikoja, mahdollisia vikaantumisia testauksissa, testausten taajuutta sekä vastaavuutta järjestelmien suunnitteluperusteena olevaan jäähdytteenmenetysonnettomuuteen (LOCA). Lisäksi selvitetään, mitä hyötyä testausten hajautuksilla ja diversifioinnilla on saavutettu, ja miten niitä tulisi jatkossa soveltaa. Testauksiin liittyviä ohjeita ja menettelyjä arvioidaan tarkastelemalla, täyttävätkö ne viranomaisen asettamat vaatimukset. Tulokseksi syntyi arvio järjestelmien testausten nykytilasta, joka on yleisesti ottaen hyvä. Tähän ovat vaikuttaneet testauksissa esiintyneiden puutteiden korjaaminen ja määräaikaistestausten määräajoin tapahtuvan arvioinnin kehittäminen. Vertailut LO-CA:an tuottivat tyydyttävän tuloksen, koska testausten todettiin olevan riittävän laajat ja vastaavan vuodessa kertyvien rasitusten osalta noin vuorokauden aikaista onnettomuutta lähes kaikilla laitteilla. Suositeltavaa olisi suorittaa pitkäaikaisempaa testausta apusyöttövesijärjestelmän pumpulle. Optimitestausvälin mukaisesti testausvälit ovat tällä hetkellä riittävän tiheät, ja muutamia testauksia pitäisi jopa harventaa. Hajautuksilla on saavutettu huomattava riskin väheneminen, ja nykyisin hajautusta sovelletaan hätäjäähdytysjärjestelmissä laajasti. Joistakin mittalaitteiden testauksista hajautus vielä puuttuu, joten näihin se olisi suositeltavaa lisätä. Järjestelmien testausten diversifiointi on nykyisellään riittävää.

Ympäristöjärjestelmän ja työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmän rakentaminen ja liittäminen laadunhallintajärjestelmään

Työ toteutettiin satamaoperaattori Steveco Oy:ssä. Työn lähtökohtana oli Stevecon tarve kehittää laadunhallintajärjestelmän pohjalle toimintajärjestelmä, johon sisältyy laadunhallintajärjestelmän lisäksi ympäristöjärjestelmä ja työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmä. Työssä pohdittiin käytäntöjä kolmen järjestelmän yhdistämiseksi. Toimintajärjestelmä rakentui olemassa olevan laatujärjestelmän pohjalle siten, että laatujärjestelmän elementtejä, muun muassa laatukäsikirjaa, hyödynnettiin toimintajärjestelmässä, ja lisäksi ympäristö- ja työterveys- ja työturvallisuusjärjestelmiin liittyviä laatujärjestelmästä erillisiä toimintajärjestelmän osia yhdistettiin. Ympäristöjärjestelmän pohjana käytettiin ISO/DIS 14001:2003 ympäristöjärjestelmästandardiehdotusta ja työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmän pohjana OHSAS 18001:fi:2003 turvallisuusjärjestelmä spesifikaatiota. Erillisiä ympäristöjärjestelmän osia toimintajärjestelmässä ovat ympäristönäkökohtien kartoitus ja merkittävyyden arviointi sekä ympäristöpäämäärät ja tavoitteet. Erillisiä työterveys- ja työturvallisuusjohtamisjärjestelmässä toteutettavia osia ovat riskien arviointi ja työterveys- ja työturvallisuuspäämäärät.

Metsäteollisuuden kaatopaikkatoiminnan kehittäminen

Metsäteollisuuden kaatopaikoille läjitetään vuosittain jätteitä yli 400 000 kuiva-ainetonnia. Pääosa jätteestä on peräisin kemiallisen massan valmistuksesta sekä energiantuotannosta. Kaatopaikoille läjitetyn jätteen laatu on muuttunut huomattavasti vuosikymmenien kuluessa. Aikaisemmin kaatopaikoille on läjitetty runsain määrin bioperäistä jätettä, joka anaerobisesti hajotessaan aiheuttaa nykyisin huomattavia biokaasupäästöjä. Inerttien, biohajoamattomien ainesten osuus metsäteollisuuden kaatopaikoille läjitettävän jätteen määrästä on tällä hetkellä noin 75 % ja niiden osuus tullee kasvamaan edelleen. Metsäteollisuuden kaatopaikkakuormitusta pyritään tulevaisuudessa vähentämään prosesseja tehostamalla sivutuotteiden hyötykäyttömahdollisuuksia lisäämällä. Vuonna 1997 voimaan tulleen valtioneuvoston päätöksen mukaan kaatopaikoilla muodostuva biokaasu tulee kerätä ja käsitellä. Tämä koskee kaikkia kaatopaikkoja. Lainsäädäntö antaa kuitenkin mahdollisuuden toteuttaa nämä vaatimukset hieman eri tavoin kaatopaikkojen yksilölliset erot huomioiden. Tässä diplomityössä on kartoitettu voimassaolevaa kaatopaikkalainsäädäntöä ja siinä lähivuosina mahdollisesti tapahtuvia muutoksia. Työssä on esitelty metsäteollisuuden kaatopaikoilla syntyvien päästöjen syntymekanismit ja vertailtu päästöjen hallinnassa käytettäviä vaihtoehtoisia tekniikoita. Tässä työssä on erityisesti keskitytty kaatopaikoilla syntyviin kaasumaisiin päästöihin sekä vertailtu kaasumaisten päästöjen aktiivista ja passiivista käsittelyä. Biokaasun passiivisen käsittelyjärjestelmän aiheuttamat investointi- ja käyttökustannukset ovat vain murto-osa aktiivisen järjestelmän vastaavista kustannuksista. Diplomityön kokeellisessa osuudessa mitattiin erään passiivisen biokaasunkäsittelyjärjestelmän toimivuutta. Saatujen mittaustulosten mukaan biokaasun sisältämä metaani hapettui lähes täysin metrin paksuisessa kuorikerroksessa. Kaasunjakoa parantamalla voidaan kuoripatjan metaaninhapetustehokkuutta vielä hieman nostaa. Mittaustulosten mukaan biokaasun passiivinen käsittely toimii kyseisessä rakenteessa ja on siten varteenotettava vaihtoehto aktiivisille biokaasunkeräily- ja käsittelyjärjestelmille.