СРЕДСТВА ПОИСКА И ВЫЯВЛЕНИЯ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ И ОКИСЛИТЕЛЕЙ

В.А. Пашинин (1), А.А. Сёмин (2), П.Н. Косырев (3)

e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

(1) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения», г.Москва, Россия

(2) Государственное учреждение «Государственная дирекция целевой научно-технической программы», г.Москва, Россия

(3) Федеральное государственное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России» (федеральный центр науки и высоких технологий), г.Москва, Россия

Введение

Железнодорожный, авиационный, автомобильный, морской и другие виды транспорта, выполняющие большие объемы перевозок пассажиров и грузов, относятся к объектам с повышенным риском возникновения аварийных ситуаций. При этом степень риска значительно возрастает при перевозке опасных грузов, таких как взрывчатые вещества (ВВ), окислители, так как последствия возникновения чрезвычайных ситуаций в процессе транспортировки приводят к уничтожению материальных ценностей, угрожают жизни и здоровью людей, наносят вред окружающей среде.

Потенциальная опасность в процессе обращения с этими веществами существует постоянно: при упаковке, хранении, использовании, погрузке и выгрузке, и возрастает на этапе транспортировки, особенно если железнодорожные пути проходят по территориям населенных пунктов. Аварийные ситуации, возникающие в процессе железнодорожной транспортировки, приводят к значительным разрушениям, нарушению нормального функционирования природных экосистем и поражению большого числа людей. При ликвидации последствий таких инцидентов помимо организации помощи пострадавшим необходимо проведение комплекса природоохранных мероприятий.

Отдельно необходимо отметить проявления террористической угрозы в местах массового скопления людей и на потенциально-опасных объектах. Жизни людей напрямую зависят от быстроты реакции и скорости действий сил правопорядка, МЧС и других аварийно-спасательных служб.

Поэтому особую актуальность приобретает создание более современных, универсальных, простых и дешевых средств экспресс-обнаружения химически-опасных и взрывчатых веществ.

Результаты исследований

Трудно назвать научно-техническое направление, достижения в котором не использовались бы для обнаружения и нейтрализации ВВ. В ряду приборов, позволяющих выявлять скрытые взрывные устройства, видное место занимает аппаратура непосредственного обнаружения по детектированию их паров и частиц, присутствующих в тех или иных количествах вблизи или на поверхности взрывного устройства (ВУ). Чувствительность детекторов паров ВВ должна быть достаточно высокой, тем более что промышленные и боевые изделия изготавливаются с применением различных связующих веществ (как, например, американское С-4), что существенно затрудняет процесс испарения из них взрывчатого вещества.

Для детектирования ВВ используются методы газовой хроматографии, дрейф-спектрометрии ионов и мacс-спектрометрии. Наиболее успешно, с точки зрения изготовления коммерческих детекторов паров и частиц ВВ, продвинулись первые два направления.

Но они весьма трудно применимы в оперативных условиях на объектах наземного транспорта, открытых площадках для массовых мероприятий и других. Кроме того, такие средства представляют собой достаточно сложные и чувствительные ко многим факторам изделия, которые помимо бережного обращения требуют еще и высокой квалификации оператора. Стоит ли говорить об их стоимости.

С целью решения этих проблем была разработана серия аэрозольных устройств для экспресс-обнаружения на различных поверхностях взрывчатых веществ на основе полинитроароматических соединений [1] и веществ окислительного характера [2].

В основе аэрозольного метода обнаружения полинитроароматических соединений на различных поверхностях лежит способность нитроаренов к образованию комплексов с переносом заряда в реакциях с электронодонорами, так как они являются сильными акцепторами электронов. Хромофорные свойства молекул в составе комплекса усиливаются и появляется характерная окраска. Появление окраски от желтой до коричневой свидетельствует о наличии на поверхности взрывчатых веществ на основе полинитроароматических соединений, причем по интенсивности окраски можно установить к какому конкретному ВВ относится исследуемая проба: тринитротолуол (тротила), тринитробензол, динитротолуол, тетрил, пикриновая кислота и ее соли.

Аэрозольное устройство применимо для:

1) поиска ВВ с целью предотвращения срабатывания взрывных устройств. Применение аэрозольного устройства для поиска ВВ способствует снижению вероятности проведения террористических актов с использованием ВУ.

2) поиска следов ВВ с целью сокращения количества предметов и материалов, направляемых для проведения лабораторного анализа в лабораторию. После прибытия сил и средств ликвидации последствий в район срабатывания ВУ основные усилия направляются на так называемые объекты и участки особого внимания (это объекты и участки, находящиеся в непосредственной близости от эпицентра взрыва), где производится отбор проб после предварительного экспресс-анализа с помощью аэрозольного устройства. Необходимость проведения экспресс-анализа обусловлена тем, что полученные результаты сокращают время и объем углубленных исследований.

3) проведения оперативно-розыскных мероприятий - поиска следов ВВ на ладонях, одежде и предметах быта может способствовать установлению лиц, причастных к перевозке ВВ, изготовлению ВУ и т.п.

В основе механизма определения окислителей лежит окислительно-восстановительная реакция, приводящая к появлению характерного синего окрашивания различной интенсивности в зависимости от количества определяемого вещества.

Устройство может быть эффективно использовано для быстрого выявления мест протечек или просыпей из емкостей, упаковок при хранении, перевозке, перегрузке, переливе или при непосредственном применении таких окислителей как азотная и серная кислоты, пероксиды водорода и металлов, перманганат калия, хлорная известь, монохлорамин и других. Еще одной важной характеристикой разработки является возможность определения относительно больших площадей зараженных ими поверхностей, с помощью чего можно выявить протечки через микротрещины на этих поверхностях или же, например, оценить качество промывки (очистки) емкостей из-под окислителя.

Аэрозольные устройства представляют собой флакон объёмом 150 мл, снабжённый распылителем и заполненный соответствующей индикаторной рецептурой. Также в процессе работы могут быть использованы ватно-марлевые диски для определения веществ без непосредственного распыления рецептуры на поверхность.

Другим направлением использования аэрозольного устройства на окислители является возможность установления качества проведения дезинфекции различных поверхностей при применении таких дезинфицирующих рецептур, как монохлорамин, дихлорамины, ДТС-ГК, натриевая соль дихлоризоциануровой кислоты, перекись водорода и другие.

При этом обнаружение наличия этих рецептур на поверхности спустя час после её обработки свидетельствует о качестве проведения дезинфекции поверхностей.

Результаты испытаний ярко показали:

1) наглядность индикации на поверхностях из нержавеющей стали, алюминия, кафеля, окрашенной и покрытой нефтепродуктами поверхностях, коже, предметах одежды;

2) наличие индикационного эффекта на поверхностях, обработанных имитационными растворами разных концентраций;

3) возможность обнаружения индицируемых веществ на горизонтальных, наклонных, вертикальных поверхностях, в том числе в труднодоступных участках;

4) работоспособность при пониженных и повышенных температурах окружающей среды;

5) высокую скорость проявления и длительность сохранения индикационного эффекта.

Заключение

Таким образом, аэрозольные устройства значительно выигрывают у существующих средств обнаружения ВВ и окислителей, так как простота в обращении не требует специальной подготовки персонала, а малое время обнаружения (т.е. промежуток времени от момента попадания индикаторной рецептуры на поверхность объекта до появления индикационного эффекта) позволит наиболее оперативно принять необходимые меры.

Список литературы

1. Пашинин В.А., Сёмин А.А., Назаров В.Г. и др. Разработка аэрозольного устройства для обнаружения следов взрывчатых веществ на поверхностях объектов / Отчет о НИОКР №4123. Итоговый. М., ВУ РХБЗ, 2005 г.

2. Пашинин В.А., Сёмин А.А., Фадеев М.В. и др. Способ и состав индикаторной рецептуры для экспресс-обнаружения следовых количеств дезинфектантов с действующим веществом окислительного характера на поверхностях объектов. Заявка №2009142162/20 от 16.11.2009.