Ydinvoimalaitoksen on kestettävä lentokonetörmäyksen seuraukset

Ydinvoimalaitoksen on kestettävä lentokonetörmäyksestä aiheutuvat tulipalot.

VTT:n tutkija, DI Topi Sikanen tutki väitöksessään nesteiden kulkeutumista, haihtumista ja palamista suurissa onnettomuuksissa. Hän kehitti käytännön malleja, jotka auttavat ennakoimaan lentokoneen aiheuttamien tulipalojen seurauksia ydinvoimalaitoksissa.

Matkustajalentokoneiden törmäyksen vaikutusanalyysit tulivat pakollisiksi sen jälkeen, kun terroristit ohjasivat kaksi konetta tahallisesti päin World Trade Centerin kaksoistorneja New Yorkissa vuonna 2001. Jo aiemminkin vastaavanlaisia vaatimuksia on sovellettu ydinvoimalasuunnittelussa.

Ydinvoimalaitosten on kehitettävä jatkuvasti turvallisuuttaan. Modernin ydinvoimalaitoksen pitää esimerkiksi kestää lentokonetörmäyksen aiheuttamat tulipalot.

Sikanen kehitti väitöksessä menetelmiä epätavallisten ja suurten onnettomuuksien mallintamiseen. Väitöstyön käytännön tuloksena syntyi testattuja ja sovellettavia malleja, jotka auttavat ennakoimaan näiden tulipalojen seurauksia ydinvoimalaitoksissa.

Sikanen hyödynsi kolmiosaisen väitöstyönsä paloturvallisuusanalyyseissä virtaustekniikan laskennallisia työkaluja. Väitöksen ensimmäinen osa käsittelee lentokonetörmäyksen yhteydessä polttoainesäiliöistä purkautuvan nesteen kulkeutumista.

Toisessa osassa Sikanen mallinsi nestealtaista palamista, nesteen höyrystymistä ja lämmönsiirtoa. Viimeisessä osassa Sikanen sovelsi kehittämiänsä malleja ydinvoimalaan kohdistuvan lentokonetörmäyksen analysointiin.

Rakennustekniikka-alan väitöksen turvallisuus- ja paloturvallisuusanalyysin tuloksia pääsevät hyödyntämään ydinvoimalaitosten ja kaikkien isojen rakennusten suunnittelijat ja toteuttajat. Tästä hyötyvät välittömästi ainakin Hanhikivi-hankkeen rakentajat.

Väitöskirja: Nesteiden kulkeutumisen, haihtumisen ja palamisen simulointi suurissa onnettomuuksissa. Simulation of transport, evaporation, and combustion of liquids in large-scale fire incidents. http://www.vtt.fi/inf/pdf/science/2017/S169.pdf
Topi Sikanen väittelee 19.1.2018 klo 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, rakennustekniikan laitoksella, osoitteessa Rakentajanaukio 4 A, 02150, Espoo.

Kuvaajat: Juha Helosuo & Reeta Nevalainen/Copyright: VTT