Turvallisuudella on hintansa

Julkaistu 28.11.2019

Auton perustehtävä on kuljettaa paikasta toiseen. Sehän periaatteessa onnistuu vuosikymmentenkin takaisella ajoneuvolla, joka vain toimii. Kaksipiirijarrut olivat perusvaruste jo aikoja siten ja turvavyö tuli pakolliseksi vuosikymmeniä sitten. Eikö sillä tultaisi toimeen? 

Autoihin on kehitetty turvallisuustoimintoja niin auton sisällä kulkevien kuin ulkopuolistenkin turvaksi. Enimmäkseen niille on käyttöä silloin, kun perustoimintaan – kuljettajan ohjaamana kulkeminen – tulee jokin poikkeama. Parhaimmillaan ihmishenkiä säästetään sillä hinnalla, että auto vaurioituu. Aineellisia vahinkoja syntyy, mutta korvaamattomia ihmishenkiä säästyy. 

Siitä ovat ihmiset valmiita maksamaan. Väitän, että jos autojen turvallisuustoimintoja riisuttaisiin, niin tuotantokustannukset pienenisivät – eri asia, alenisiko kaupallinen hinta. 

Mutta joskus tulee esiin vikoja, jotka laajimmillaan aiheuttavat autojen ”kotiinkutsua” päivitykseen ja kustannus kertyy valmistajalle (ainakin ensi alkuun, mutta vyöryy uusin autojen hintoihin). 

Kuinka käyttäjät suhtautuvat turvallisuustoimintoihin? Joko niin, että ne ovat kaiken varalta, jos ulkopuolisista tai ennalta arvaamattomista syistä tulee poikkeustilanne, tai ajatuksella ”Antaa mennä vaan, kun on turvallisuusominaisuudet!” 

Ydinlaitos ei ole yksinkertainen

Siirrytäänpä sitten varsinaiseen aiheeseen eli ydinalaan – ei ainoastaan ydinenergia-alaan, koska Suomessa on työn alla myös käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus. Miksi on noussut näkyväksi ja kuuluvaksi puheenaiheeksi ydinlaitosten hintalappu? Jos lasketaan pelkästään Suomen uuden autokannan turvallisuusvarusteiden yhteissumma, saataisiin iso summa – mutta kun se jakautuu pieniin osiin. Ydinvoimalaitokset nykyisessä mittakaavassa ovat kukin kustannuksiltaan yksikköhinnaltaan niin suuria, että ne kiinnittävät huomiota. 

Mutta mikä siinä maksaa? Voimalaitoksessa tuotetaan lämpöä, joka höyrystää vettä, joka pyörittää sähkögeneraattoria? Miksi ydinvoimalaitos on niin julmetun kallis rakentaa? 

Näinhän se yksinkertaisuudessaan on: laitetaan polttoaine tulille, annetaan sen höyrystää vettä ja dynamo pyörii. Mutta kun ydinpolttoaine on käyttäytymiseltään erilainen kuin biologiset polttoaineet. Omakotitalon lämpökattilasta voidaan tuli sammuttaa suhteellisen nopeasti ja ajaa järjestelmä alas. Suuressa mittakaavassa ydinpolttoaine on taas sellainen, että kun se ”laitetaan tulille”, niin se palaa useita vuosia, joiden aikana ”tulta” on säädettävä siten, että voidaan tehdä määräaikaishuoltojakin ns. reaktori sammutettuna (mutta polttoaine valmiudessa käymään kuumana). Vuosihuolloissa myös ”tyhjennetään kamiina”, mutta polttoaine kytee valmiustilassa – ja ne hiilet ovat kuumia. Sen tarkemmin en syvenny polttoaineen käyttäytymisen yksityiskohtiin, koska sille alalle ovat omat asiantuntijansa – yhtenä esimerkkinä reaktorifysiikan avaamisesta meille ei-fyysikoille on tämä kirjoitus: https://www.platom.fi/en/yleinen-en/reactor-physics-the-core-business-at-npp/ 

Miksi ei ole yksinkertaista? Ydinvoimalaitoksen turvallisen toiminnan takaamiseksi kaikissa oletetuissa tilanteissa tarvitaan teknisesti useita erilaisia perusjärjestelmiä ja niille järjestelmille apujärjestelmiä varmuuksineen. Vettä kuumennetaan ja kierrätetään, mutta siihen ei riitä yksi kiertopiiri (luuppi). On muuten mielenkiintoinen asia se, että puhutaan toisaalta polttoaineen jäähdytyksestä ja lämmön tuottamisesta. Ns. tehokäytön aikana tuotetaan lämpöä, mutta sen ulkopuolella polttoainetta on jäähdytettävä – varmasti. Koska näitä järjestelmiä on useita, niistä kertyy valtava määrä putkistoja, venttiilejä, pumppuja, putkien läpivientejä rakennuksesta toiseen jne. Puhumattakaan ohjausjärjestelmistä turvallisuustoimintoineen! 

Mitä sitten tuo järjestelmien varmuus on käytännössä? Yksi taso on järjestelmän suunnittelu ja toteutus varmatoimiseksi mutta myös se, että yhteen tarkoitukseen on järjestelmässä monta yksikköä. Analogiaa: housujen tehtävä on pysyä jalassa itsestään valumatta alas. Luontainen turvallisuus on se, että housujen muoto, koko ja vyötärön rakenne pitävät housut ylhäällä. Riskinä on, että jostain syystä housut alkavat valua alas. Turvallisuustoimintona voi olla esimerkiksi vyö tai olkaimet. Molemmista tulee jokin lisäkustannus housujen lisäksi. Jotta housut varmasti pysyvät jalassa, on mahdollista käyttää kahta vyötä tai kaksia olkaimia, jolloin puhutaan moninkertaistamisesta (redundanssi) ja lisäkustannusta syntyy. Toinen tapa on erilaisuusperiaate eli on sekä vyö että olkaimet – yhteen vyöhön tai olkaimiin nähden lisäkustannus. Mutta edelleen varma housujen jalassa pysyminen. Kolmas tapa on erotteluperiaate, mutta en keksi siihen housuesimerkkiä – jos keksit sinä, niin kerro minulle. 

Seuraava taso on se, että itse perustoiminnolle on varmuutta eli kahdet housut vöineen /olkaimineen. Siis lisää kustannuksia. 

Miksi ydinvoimalaitoksessa tarvitaan noin paljon varmuutta? Pohjimmiltaan siksi, että kokonaisuuden pettäessä voi kyseessä olla suuret vahingot. Lähihistoriassa eli ydinenergian kaupallisen käytön historiassa on valitettavasti esimerkkejä siitä, kun kokonaisuus ei ole ollut täysin turvallinen. 

Oma asiansa ovat rakennukset. Ensin kaivetaan iso kuoppa, joka täytetään betonilla ja lopullinen korkeus on kymmeniä metrejä. Seinät ovat paksuja. Betonia ja terästä tarvitaan suuri määrä. Ikkunoita ei liiemmin ole kuin porraskäytävissä enintään. 

Suunnittelun ja toteuttamisen hinta

Se tekniikan kustannuksista. Seuraavana on suunnittelutyön osuus, jossa on monta osuutta tuomassa kustannuksia ei-ydinalaan nähden. Yhdistävänä tekijänä on se, että suunnittelu on ihan oikeasti dokumentoitava alusta alkaen ja se dokumentointi arvostellaan. Ydinlaitosten toteuttaminen on Suomessa poliittinen kysymys (yhteiskunnallisen vaikutuksen perusteella), joten dokumentointi ja arvostelu alkaa aivan alusta eli siitä, kun laitoksen perustaminen on enemmän kuin pilke silmäkulmassa. Lainsäädäntö asettaa vaatimukset, jotka on täytettävä tosiasioihin perustuen. Perustelujen on oltava hyvin dokumentoituja. Siis ennen kuin on mitään konkreettista näkyvissä, on tehtävä työtä ja syntyy kustannuksia. Hyvän työn tuloksena on periaatepäätös: laitos on mahdollista sijoittaa Suomeen. 

Seuraava vaihe on saada lupa rakentamisen aloittamiselle. Jälleen tarvitaan suunnittelutyötä, jolla tarkennetaan periaatepäätöksen dokumentaatiota. Viimeistään tässä vaiheessa on viranomainen vakuutettava turvallisuussuunnittelun hyvyydestä. Järjestelmien suunnitteluperusteet on hyväksytettävä. Konkreettisesti voi olla nähtävissä enintään laitosprojektia tukevien toimintojen rakentamista sillä riskillä, että hanke etenee. Valtava kuoppa laitospaikalla (kunnallisen lupakäsittelyn jälkeen luonnollisesti) on ainoastaan sijoituspaikan valmistelua – paitsi että kuopan on oltava turvallisessa paikassa. Silmin nähtävänä toimena ovat ainakin maaperätutkimuksen jäljet maastossa. 

Rakentamislupaan tarvitaan suuri määrä dokumentaatiota, jonka tuottaminen ja tarkastaminen tuottaa kustannuksia. 

Jos ja kun on saavutettu rakentamislupa, työ jatkuu ja kustannuksia kertyy lisää. Seuraavana on vuorossa lopullinen suunnittelu ja toteutus. Abstrakteina järjestelmäsuunnitteluina olevat järjestelmät alkavat siirtyä konkreettiseen eli käsin kosketeltavaan ja silmin nähtävään muotoon rakenteina ja laitteina. Mutta sitä ennen on lopullisen yksityiskohtaisen suunnittelun aika. Siinä, missä ns. konventionaalisella alalla suunnitelmille tarvitaan tai ei tarvita ulkopuolista tarkastusta, niin ydinalalla turvallisuusluokiteltujen järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden suunnittelu on tarkastettava monessa vaiheessa: luonnollisesti suunnittelijan oma tarkastus (tarvittaessa riippumaton sellainen), luvanhaltijan (ydinlaitoksen lopullisen käyttäjän) tarkastus ja viranomaistarkastukset. Kustannuksia syntyy, mutta niiden tuotoksena on turvalliseksi todennettu suunnittelu. 

Yksityiskohtiin sukeltamatta siirrytään valmistusvaiheeseen. Turvallisuudelle tärkeiden järjestelmien, rakenteiden ja laitteiden valmistukselle on olemassa suunnitteluvaiheen jäljiltä suunnitelmat valmistuksen hyvyyden todentamiseen (kelpoistukseen). Ns. konventionaalisilla aloilla valmistajan ulkopuolista riippumatonta valvontaa edellytetään lainsäädännössä tai ei edellytetä. Ydinalalla valvonta on määritetty lainsäädännössä, mutta sekin on eri tasoista eri puolilla maailmaa.  

Laatu eli turvallisuuden konkretisoituminen saavutetaan siis monessa vaiheessa: esisuunnittelu, yksityiskohtainen suunnittelu, valmistuksen laadun suunnittelu ja todentaminen. Mutta ei se tähän pääty eikä siten kustannusten kertyminenkään: edessä on vielä asentaminen (rakennustekniikassa valmistus ja asennus integroituvat rakentamisessa) ja käyttöönotto. Periaatteessa homman pitäisi olla selvä: rakennus valmistetaan ja tarkastetaan, sisuskalut asennetaan ja käyttöönotetaan, sähköjärjestelmät ja ohjausjärjestelmät (rauta ja softa) asennetaan ja testataan, kokonaisuus testataan ja ”sytytetään tulet”. Eli aletaan syöttää megawattitunteja sähköverkkoon. 

Mikä siinä sitten maksaa?

Mutta miksi näin ei tapahdukaan odotusten mukaisesti? Periaatteessa ja teoriassa koko hankkeen pitäisi olla selkeä. Missä kiikastaa? Yhtä selkeää vastausta ei ole. 

Perushintalapussa ei sinänsä ole kiistanalaisuutta: teknisesti on oltava tietty taso (määrä betonia, terästä ja uraania ym. konkreettista, sähkökytkentöjä ja automaatiota), suunnitteludokumentaatio tarkastuksineen sekä laadukas valmistus, asennus ja käyttöönotto kelpoistuksineen. Esimerkiksi turve- tai pellettivoimalaitoksiin verrattuna tietyllä hintakertoimella sen takia, että laitoksen onnettomuus aiheuttaa kertavaikutuksella haitallisemman vaikutuksen kuin konventionaalinen laitos. 

Miksi se ei käytännössä riitäkään? Miksi kustannukset paisuvat kuin hiivataikina? En ole siinä asemassa, että voisin tiivistää kaikki yhteen juurisyyhyn.  Sen sijaan voin tuoda esille erinäisiä havaintoja. Ensinnäkin varsinkin Suomessa uutta ydinvoimaa – ja pioneerityönä käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta – ei ole toteutettu pitkään aikaan. Eikä Euroopassa yleensäkään. Saksassa ja Ruotsissa päinvastoin hankkiudutaan eroon ydinvoimasta – mutta käsissä on käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus tai kierrätys. Uusien laitosten rakentamisen osaaminen on melkeinpä unohtunut tai on ainakin vanhojen vaatimusten ja tietojen varassa. Rakenteiden ja laitteiden valmistajat eivät ole tottuneet tarkkaan ulkopuoliseen valvontaan (suunnitteludokumentaatio, valmistuksen valvonta, asennuksen valvonta, käyttöönoton valvonta). Periaatteessa ulkopuolisen valvonnan ei pitäisi tuoda lisäkustannuksia muuten kuin valvonnan toteuttamisessa – mutta kun se valvonta tuo esiin puutteita ja virheitä niin suunnittelussa, valmistuksessa kuin asennuksessa. 

Ei voi muuta kuin ihmetellä ns. sisäisen valvonnan tulosta, kun autoteollisuus joutuu kutsumaan uusia autoja ”kotiin” ja todellakin turvallisuuskriittisiltä aloilta on huolestuttavia havaintoja omavalvonnasta – puhumattakaan Boeing-tapauksesta (https://www.independent.co.uk/travel/news-and-advice/boeing-737-max-plane-crash-boeing-bbc-panorama-design-a9024771.html tai https://www.nytimes.com/2019/10/11/business/boeing-737-max.html ). Tästä artikkelista löytyy muutama esimerkki siitä, kun ei ole oltu tarkkojahttps://www.mtvuutiset.fi/artikkeli/mtv-uutiset-listasi-kymmenen-simppelia-laskuvirhetta-jotka-saivat-aikaan-todellisen-katastrofin/7538964#gs.9ahex5 

Summa summarum: teknisesti on olemassa tietty hyväksyttävä ”ydinalakerroin”. Se, missä voi minimoida, on lisäydinalakerroin eli turhat lisäkulut. 

Haluatko ydinalan toimijaksi?

Tervetuloa mielenkiintoiseen kisaan, joka ei ole maailman suosituin sellainen! Sen sijaan, että joka askeleella olisi tiedossa palkintona lisärahaa, on panoksena se, saatko projektisi tasoihin, teetkö miinusta vai saatko jopa pientä plussaa. Jos lähdet mukaan, et voi pudota matkan varrella muutoin kuin totaalisen konkurssin kautta ja lopputulos on joko tappiota tai jotain katetta. 

Kysymys kuuluu: haluatko menestyä ydinalan toimijana? 

Peruslähtökohta on: onko sinulla tarpeeksi oikeaa tietoa ja kokemusta itselläsi? 

Jokaisessa vaiheessa oma oikea tietämyksesi ja kokemuksesi pitää sinut kuivilla. 

Jokaisessa vaiheessa on käytettävissä oljenkorret: poista varmasti väärät vaihtoehdot, kysy yleisöltä tai kilauta kaverille. 

Tärkeintä on tietää ja osata itse. Oma asiantuntemus on siis erittäin tärkeää. 

Jos on epäröintiä, oljenkorsiin kannattaa suhtautua erittäin vakavasti: Kuka poistaa varmasti väärät vaihtoehdot ja mikä varmuus on jäljelle jääviin vaihtoehtoihin? Voiko yleisöön luottaa? Vastaajia ei välttämättä löydy ollenkaan tai tilastollisesti tarpeeksi. Vastaus voi olla tasoa: ”Noin minä vastasin.” Ja lopputuloksesta palaute on ”Noin minullekin valitettavasti kävi.” Joku saattaa vastata oikeinkin, mutta se ei ehkä heti käy selville. Kaverille kilauttaminen voi olla paras vaihtoehto, kun on valinnut kaverinsa oikein: kokemusta omaava asiantunteva kaveri. 

Paras kilautuskaveri on taho, jolla on osoittaa asiantuntemus. Se kaveri on hyvä tiedostaa. 

Jos ei siis ole oikeasti varma omasta tiedostaan, on parasta tietää, kenelle pirauttaa – ja hankkia se taho kaveriksi. 

Kirjoittaja

Leading Specialist – Hoist and Transfer Equipment

Urpo Sarajärvi

Luvituksen ja kelpoistuksen tekniset aineistot