Ydinvoimalaitosten suojarakennuksen pinnoitteet ja niiden laadunhallinta

The target of this study was to investigate surface treatments for steel and concrete surfaces in nuclear power plant containment and their quality requirements and quality management systems. The focus was primarily in Finnish nuclear power plants. The research methods used were literature, interviews of experts and empirical experience from Olkiluoto 3. The contents of this study is divided into five parts: quality management principles of nuclear power plant coatings', special requirements and backgrounds for coatings, coatings for steel and concrete surfaces and the treatment procedures of those surfaces, and inspections as part of quality management. As a result it is discovered that there are no major differences between the coating process of NPPs and other industrial plants - such as conventional power plants and chemistry plants. The differences are in the requirements for coatings durability which should be studied experimentally. These special requirements are: durability at simulated design basis accident (DBA) conditions, radiation (gamma) resistance and the ease of decontamination. Preceding requirements narrow the alternatives to epoxy coatings. Inspections are also described as part of quality management process from license-holders viewpoint. As conclusion the effects of painting faults to decontamination properties for surfaces are considered. Different sources provide inconsistent information from the methods of testing decontamination properties and comparing results to practical decontamination methods. In US the testing of decontamination is discontinued regardless that the decontaminability is considered as the most important property for coatings in NPP and it is the most important factor that limits the alternatives for coating choices. From the viewpoint of quality management it is very important that the painting work is performed properly at once without repair procedures. This could be ensure by using only professional coating applicators for whom the qualification should be proven at least by an standard exam. Instructions given by authority could be updated to correspond to the latest standards which are updated in the past few years. The test instructions regarding the DBA test could be defined more accurately.Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ensisijaisesti suomalaisten ydinvoimalaitosten suojarakennuksen teräs- ja betonipintojen pinnoitteet, niiden vaatimukset ja laadunhallintamenetelmät. Tutkimusmenetelminä on käytetty pääasiassa alan kirjallisuutta ja asiantuntijoiden haastatteluja sekä Olkiluoto 3:sta saatuja käytännön kokemuksia. Tutkimuksen sisältö jakaantuu viiteen osaan: ydinvoimalaitoksen pinnoitteiden laadunhallinnan periaatteisiin, ydinvoimalaitosten pinnoitteiden erityisvaatimuksiin ja niiden taustoihin, betoni- ja teräsrakenteiden pinnoitteisiin ja niiden pinnoittamisprosesseihin sekä tarkastustyöhön osana laadunhallintaa. Tutkimustuloksena todetaan, että pinnoittamisprosessi ei sinänsä poikkea muista teollisuuden laitoksista, kuten kemianlaitoksista tai konventionaalisista voimaloista, merkittävästi. Erot tulevat pinnoitteiden kestävyydelle asetetuista erityisvaatimuksista, joista tulee varmistua kokeellisesti. Nämä erityisvaatimukset ovat: kestävyys suunnitteluonnettomuustilanteessa (DBA-testi), säteilynkestävyys ja dekontaminoitavuus. Edellä mainitut vaatimukset rajaavat pinnoitemateriaalivaihtoehdot epoksipohjaisiin pinnoitteisiin. Lisäksi tutkimuksessa kuvataan tarkastustoiminta osana laadunhallintaa laitoksen luvanhaltija näkökulmasta. Johtopäätöksenä pohditaan maalausvirheiden vaikutusta pintojen dekontaminoitavuuteen sekä dekontaminoitavuustestin luotettavuutta. Eri lähteissä on ristiriitaista tietoa dekontaminoitavuustestien korreloivuudesta käytännön dekontaminointimenetelmien kanssa. Yhdysvaltalaiset ovat ottaneet testin kokonaan pois käytöstä. Siitä huolimatta dekontaminoitavuutta pidetään pinnoitteiden tärkeimpänä ominaisuutena ja se on merkittävin pinnoiteyhdistelmävaihtoehtoja karsiva ominaisuus. Laadunhallinnan kannalta ensiarvoisen tärkeänä tulisi olla maalaustyön suorittaminen kerralla vaadittuun laatutasoon, ilman korjausmaalauksia. Tämä voitaisiin varmistaa käyttämällä vain ammattimaalareita, joilta vaaditaan vähintään standardin mukainen näyttökoe maalaustaidoista. Viranomaisohjeet voisi päivittää vastaamaan uusimpia standardeja, jotka on päivitetty viime vuosien aikana. Ohjeita voisi tarkentaa ainakin DBA-testin osalta