CC BY
116
/4 Civil SecurityTechnology, Vol. 14, 2017, No. 1 (51) УДК 681.518.22: 621.039
МЧС России и подводные потенциально опасные объекты
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2017
А.И. Вялышев
Аннотация
Представлена история развития работ с подводными потенциально опасными объектами в МЧС России. Описаны виды подводных потенциально опасных объектов в акваториях Российской Федерации. Приведены результаты работ по созданию специализированных технических средств для обследования объектов.
Ключевые слова: подводные потенциально опасные объекты; радиация; химическое загрязнение; мониторинг; чрезвычайная ситуация; система оперативного контроля акваторий; передача информации.
Emercom of Russia and Potentially Hazardous Underwater Objects
ISSN 1996-8493
© Civil Security Technology, 2017
A. Vyalyshev
Abstract
The paper describes the EMERCOM of Russia activities dealing with potentially hazardous underwater objects. The types of potentially hazardous underwater objects in the waters of the Russian Federation are described. The results of efforts to develop specialized technical means for inspection of such objects are presented.
Key words: potentially hazardous underwater objects; radiation; chemical pollution; monitoring; emergency situation; system of operating control of water areas; information transfer.
Проблема безопасности затопленных потенциально опасных объектов впервые открыто прозвучала после трагедии с атомной подводной лодкой «Комсомолец», затонувшей в Норвежском море в 1989 году вследствие пожара на борту. Реактор затонувшей АПЛ был заглушен, однако оставались торпеды с ядерными боеголовками.
30 ноября 1992 г. в соответствии с Указом Президента Российской Федерации Б. Н. Ельцина был создан Комитет по проведению подводных работ особого назначения при Правительстве Российской Федерации (КОПРОН). На Комитет были возложены задачи по предотвращению экологических катастроф на морях и других водных акваториях, подъему затопленной военной техники, боеприпасов, снаряженных отравляющими веществами, и контейнеров с радиоактивными отходами. В первую очередь необходимо было решить проблему с АПЛ «Комсомолец».
В 1994 году в результате преобразования федеральных органов исполнительной власти КОПРОН был упразднен, а его функции переданы вновь образованному Министерству по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России). После успешно проведенных МЧС России в 1995-1996 годах работ по локализации торпед с ядерными боеголовками на АПЛ «Комсомолец» стал вопрос о других потенциально опасных объектах, затопленных в акваториях Российской Федерации.
Основой для постановки задач стала книга «Факты и проблемы, связанные с захоронением радиоактивных отходов в морях Российской Федерации» (так называемая «Белая книга») [1], вышедшая под эгидой Администрации Президента Российской Федерации в 1993 году, в которой впервые были представлены данные о таких захоронениях в морях Российской Федерации в послевоенное время. Помимо затопленных радиоактивных отходов была известна информация о затопленном трофейном немецком химическом оружии в Балтийском море.
С целью получения полной информации об опасных подводных объектах в морях Российской Федерации постановлением Правительства Российской Федерации от 28.06.2001 № 486 «О совершенствовании деятельности по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на подводных потенциально опасных объектах» на МЧС России было возложено ведение реестра подводных потенциально опасных объектов во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации (за исключением подводных переходов трубопроводного транспорта).
В том же постановлении было определено создание специальной службы при МЧС России с возложением на эту службу функций по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на подводных потенциально опасных объектах во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации.
Позднее эти положения вошли в задачи МЧС России, утвержденные Указом Президента
Российской Федерации от 11 июля 2004 г. № 868. В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 21.02.2002 г. № 124 «О декларировании безопасности подводных потенциально опасных объектов во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации» под термином «подводные потенциально опасные объекты» понимаются суда, иные плавсредства, космические и летательные аппараты, в том числе их элементы, и другие технические средства, а также боеприпасы, элементы оборудования и установки, полностью или частично затопленные во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации в результате аварийных происшествий или захоронений, содержащие ядерные материалы, радиоактивные, химические отравляющие, взрывчатые и другие опасные вещества, создающие угрозу возникновения чрезвычайных ситуаций.
Во исполнение указанных постановлений МЧС России было принято решение по созданию и ведению реестра подводных потенциально опасных объектов во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации (приказы МЧС России от 02.08.2002 г. № 347 и от 29.12.2001 г. № 575). В 2008 году был издан приказ МЧС России от 31.10.2008 г. № 657 «Об утверждении Административного регламента Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий по исполнению государственной функции по осуществлению ведения в установленном порядке реестра подводных потенциально опасных объектов во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации (за исключением подводных переходов трубопроводного транспорта) ».
Помимо ведения реестра на МЧС России возложены функции осуществления предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций на подводных потенциально опасных объектах во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации.
В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2003 г. № 794 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» в 2013 году было утверждено Положение о функциональной подсистеме предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций на подводных потенциально опасных объектах во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (приказ МЧС России от 22 июля 2013 г. № 479). Одной из основных задач функциональной подсистемы является обследование и оперативный контроль состояния ППОО на водных объектах с целью прогнозирования и оценки последствий возможных чрезвычайных ситуаций.
С целью выполнения поставленных задач МЧС России ежегодно проводит обследования захоронений радиоактивных отходов в северных и дальневосточных морях, а также трофейного немецкого
химического оружия в Балтийском море [2]. Помимо этого ежегодно планируются НИР и ОКР по созданию специализированных технических средств для обеспечения выполнения обследований. На рис. 1 представлено распределение ППОО по акваториям Российской Федерации.
Захоронения радиационно опасных объектов
По опубликованным к настоящему времени данным на дне морей Российской Федерации находятся три атомные подводные лодки (АПЛ), пять реакторных отсеков с корабельными и судовыми ядерными энергетическими установками, 19 судов, в том числе баржа с реактором, выгруженным из АПЛ, более 700 радиоактивных конструкций и блоков, затопленных без герметичной упаковки, и более 17 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами (РАО). Как свидетельствуют результаты многочисленных российских и международных морских экспедиций, проведенных в последние десятилетия в районах гибели АПЛ и затоплений РАО, реальная радиоэкологическая обстановка в этих местах практически не отличается от фоновой. Содержание техногенных радионуклидов в морской воде, донных отложениях и гидробионтах Норвежского, Баренцева и Карского морей обусловлено глобальными радиоактивными выпадениями и сбросами жидких радиоактивных отходов с западноевропейских заводов по переработке отработанного ядерного топлива (ОЯТ) (Селлафилд в Великобритании и мыс Аг во Франции). В этих условиях какого-либо влияния затонувших российских АПЛ и затопленных АПЛ и РАО на радиоэкологическую
обстановку в регионе не выявлено. Концентрации долгоживущих радионуклидов в морях Западной Арктики остаются сравнимыми с характерными для Средиземного моря и Тихого океана, в несколько раз ниже, чем в Черном море, и в десятки раз меньше, чем в Балтийском и Ирландском морях, где затопление РАО не проводилось.
По степени потенциальной радиационной опасности для населения и окружающей среды затопленные объекты разделяют на две группы, к которым относятся объекты с ядерным топливом и радиоактивные отходы. Наибольшей опасностью отличаются объекты, содержащие делящиеся вещества (ядерное топливо) с массой больше критической, что теоретически не исключает возможности возникновения самопроизвольной цепной реакции (СЦР) и выброса большого количества радионуклидов в окружающую среду. К таким ядерно опасным объектам из перечисленных выше относятся: три АПЛ и два реакторных отсека с невы-груженным из корабельных реакторов ОЯТ, реактор АПЛ заказ № 421 и специальный контейнер с ОЯТ из реактора №2 2 первой ядерной энергетической установки (ЯЭУ) ОК-150 атомного ледокола «Ленин».
Степень ядерной опасности любого количества делящегося вещества, в частности обогащенного урана, оценивают по величине его надкритичности или коэффициента размножения нейтронов. Эти физические параметры зависят от многих факторов, в том числе от массы, обогащения, выгорания и геометрии размещения урана в активной зоне реактора. Такие данные для корабельных ЯЭУ остаются закрытыми. Поэтому при оценке относительной опасности неработающих корабельных и судовых ЯЭУ и выгруженного ОЯТ используют сведения
Рис. 1. Распределение ППОО по акваториям Российской Федерации
об активности накопленных в них радионуклидов. Выполненные на основе различных моделей оценки показали, что всем указанным выше семи ядерно опасным объектам присуща высокая потенциальная радиационная опасность, количественно характеризуемая суммарной активностью трех типов содержащихся в них долгоживущих радионуклидов.
Из оценок следует, что затопленные твердые радиоактивные отходы (ТРО), в том числе герметизированные объекты с ОЯТ и внутриреакторные конструкции, затопленные без упаковок, не представляют и, вероятно, не будут представлять в будущем реальной радиационной и радиоэкологической опасности ни для человека, ни для биосферы. В общем ряду существующих источников радиоактивного загрязнения морей Арктического региона на первом месте находятся глобальные выпадения, на втором — сбросы жидких радиоактивных отходов с западноевропейских заводов по переработке ОЯТ и лишь третье место занимают затопления РАО, образовавшиеся в результате эксплуатации российских корабельных и судовых реакторов. Отличительной особенностью затоплений корабельных РАО от сбросов радиохимических заводов и глобальных выпадений являются локальные проявления последствий радиоактивного загрязнения морской среды, которые ограничиваются небольшой областью (сотни метров), прилегающей к каждому радиационно опасному объекту, включая и затопленные АПЛ. Вторая особенность состоит в том, что эти объекты при определенных условиях могут быть утилизированы. Это неприменимо по отношению к первым двум источникам радиоактивного загрязнения морей и океанов.
Примером позитивного подхода в решении проблемы очистки морей от затонувших потенциально опасных объектов является подъем голландской компанией «Маммут» в 2002 г. российской АПЛ «Курск». Использованные при этом современные технологии подъема тяжелых затопленных объектов большого объема вселяют уверенность в возможность реабилитации морских акваторий, загрязненных РАО в результате эксплуатации российских корабельных и судовых реакторов.
В соответствии с вышеизложенным, важным является анализ возможных чрезвычайных ситуаций при реабилитации российских районов захоронений РАО в Арктике и приемлемых вариантов контроля безопасности проводимых работ при планировании мероприятий по защите населения в случае возникновения чрезвычайных ситуаций при организации инфраструктурных проектов в Арктике по освоению природных ресурсов Арктического шельфа.
Затопленное химическое оружие в Балтийском море
К подводным потенциально опасным объектам в Балтийском море, находящимся за пределами территориального моря Российской Федерации, относится
немецкое трофейное химическое оружие (НТХО), затопленное в различных районах Балтики после окончания Второй мировой войны, а также в проливах, соединяющих Балтийское море с Северным морем, общим количеством свыше 300 тысяч тонн (рис. 2).
В 1947 году Советским Союзом в районе датского острова Борнхольм, а также вблизи Лиепаи было затоплено 35 тысяч тонн НТХО, способ затопления —россыпью. В 1945-46 гг. затопления (около 270 тысяч тонн) НТХО были проведены Великобританией и США в проливах Скагеррак и Каттегат вблизи берегов Дании, Швеции, Норвегии в четырех районах. При этом химические боеприпасы были затоплены вместе с судами, на которых их доставили. Захоронения НТХО находятся на глубинах от 30 до 350 метров. Затопленное НТХО содержит 14 видов отравляющих веществ, среди которых иприт, люизит, хлоразин, арсенид, адамсит, цианистые соли, газ «циклон» и прочие.
Хотя НТХО затоплено за пределами территориальных вод Российской Федерации, по мнению специалистов, учитывая преимущественное восточное направление придонных течений, выход отравляющих веществ из затопленного в проливе Скагеррак и Бор-нхольмской впадине химического оружия может привести к перемещению зараженных вод в центральную часть Балтийского моря и аккумуляции отравляющих веществ или продуктов их трансформации в прибрежных водах, в том числе Калининградской области и Финском заливе, а также представляет реальную опасность для рыболовства в периоды сильных штормов и затока североморских вод.
Подтверждением этого может служить ситуация, связанная с затонувшим у острова Борнхольм китайским танкером. В результате, несмотря на большое удаление от наших берегов, на побережье Калининградской области, Куршскую косу и другие курортные зоны было выброшено от 20 до 40 тонн нефти.
Затопленные боеприпасы, содержащие взрывчатые вещества
По имеющимся в настоящее время сведениям, на дне морей, в акваториях которых шли активные боевые действия, имеется большое количество затопленных объектов, включая лежащие на дне отдельные боеприпасы, при определенном стечении обстоятельств представляющие серьезную угрозу в навигационном и экологическом отношении.
Боеприпасы в снаряжении традиционными взрывчатыми веществами не представляют опасности при нахождении в морской среде. Вместе с тем, известно, что в период первой и второй мировых войн для снаряжения осколочных, осколочно-фугасных, фугасных и дымовых снарядов, а также гранат в Германии, Англии, Франции и Японии использовали тринитрофенол (пикриновая кислота). По некоторым сведениям, в СССР также использовали тринитро-фенол для снаряжения донных мин. Тринитрофенол
при длительном хранении на воздухе может вступать в химическую реакцию с металлом корпуса боепри-паса, образуя соли железа—пикраты, способные к самопроизвольному взрыву (удар, падение, шевеление и т.п.).
В воде тринитрофенол слабо растворим, что позволяет ему сохранять взрывчатые свойства в течение длительного времени нахождения на грунте.
При этом вследствие более интенсивной коррозии корпуса, вероятность контакта тринитрофено-ла с металлом корпуса увеличивается, что и определяет повышенную потенциальную опасность подводных захоронений боеприпасов с тринитро-фенолом. Факты несанкционированных взрывов боеприпасов с тринитрофенолом известны в России и за рубежом.
Несмотря на то, что в СССР тринитрофенол для снаряжения боеприпасов как правило не использовался (или использовался сравнительно редко), вполне возможно затопление трофейных немецких и японских боеприпасов с подобной начинкой совместно с боеприпасами, снаряженными другими взрывчатыми веществами в водоемах северо-западной части России и в прибрежных водах Тихого океана. Подобные захоронения представляют значительную опасность при производстве дноуглубительных работ, строительстве береговых сооружений и прочих видах подводных
работ. В последнее время отмечается, что и традиционные взрывчатые вещества при выходе в воду при разгерметизации представляют собой химическую опасность.
Подводные объекты, содержащие нефть и нефтепродукты
Несмотря на то, что подводные переходы трубопроводного транспорта в соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 28.06.2001 № 486 исключены из реестра подводных потенциально опасных объектов, трубопроводы, а также подводные емкости, содержащие нефть и нефтепродукты, при разгерметизации могут представлять угрозу загрязнения акваторий и возникновения чрезвычайных ситуаций. Так как физические основы распространения загрязнений в водной среде имеют общий характер, рассматриваемые в работе системы и измерительные комплексы, используемые для контроля химического загрязнения морской среды, могут быть использованы и для контроля аварийных ситуаций, связанных с попаданием в воду нефти и нефтепродуктов.
В общем случае ГОСТ Р 22.0.09-95 «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Чрезвычайные ситуации на акваториях. Термины и определения» определяет чрезвычайную ситуацию на акватории
Рис. 2. Места затопления НТХО в Балтийском море
как состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей и мореплавания, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, морским (речным) объектам, водной флоре и (или) фауне на море или внутреннем водном бассейне.
Безопасность подводного потенциально опасного объекта—это состояние подводного потенциально опасного объекта, характеризующееся определенными уровнями воздействия опасных и вредных факторов на население и окружающую среду в обычных условиях (без вмешательства) и при вмешательстве (проведении подводных работ специального назначения).
Для радиационно и химически опасных подводных объектов характерна следующая ситуация. Вследствие коррозии опасные вещества выходят в воду и по пищевым цепям или при прямом контакте могут попасть в организм человека. С другой стороны, проведение подводных работ специального назначения (работ с подводными потенциально опасными объектами), связанных с технологическим воздействием на защитную оболочку объекта, при его консервации, подъеме или других способах обезвреживания также может привести к нарушению защитных барьеров и выходом опасных веществ в окружающую среду. При этом чрезвычайной ситуацией для
радиоактивных захоронений следует считать выброс опасного вещества, при котором будет превышена предельно допустимая концентрация радионуклидов в организме. Для отравляющих веществ, для которых не существует предельно допустимой концентрации, чрезвычайной ситуацией может считаться уже наличие отравляющих веществ в воде.
Контроль загрязнений воды радионуклидами и отравляющими веществами позволяет на ранней стадии зафиксировать начало развития возможной чрезвычайной ситуации, принять меры по минимизации попадания опасных веществ в организм человека и таким образом контролировать безопасность ППОО. Одним из основных условий возможности предупреждения развития чрезвычайной ситуации является оперативность получения данных о загрязнении.
ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) на протяжении ряда лет занимается разработкой систем контроля состояния подводных потенциально опасных объектов, призванных заменить проведение дорогостоящих морских экспедиционных обследований. За это время созданы автономные донные станции оперативного контроля химического и радиационного загрязнения акваторий, контролирующие состояние морской среды вблизи подводных потенциально опасных объектов в течение нескольких лет и в случае превышения заданных уровней загрязнений передающие информацию по спутниковым каналам связи [3].
Рис. 3. Структурная схема распределенной системы контроля акваторий
Рис. 4. Выставочный стенд с элементами опытного образца системы
Такие станции используют современные оперативные электрохимические методы анализа на основе ион-селективных электродов, а также спектрометрические методы для оценки радионуклидного загрязнения акватории и донных отложений. После всплытия станции передают всю накопленную информацию через спутниковые каналы «Iridium» или «Гонец».
Разработаны распределенные системы оперативного контроля акваторий с использованием донных станций, вертикальных профилографов, передачей информации по оптоволоконным линиям связи и автономного необитаемого подводного аппарата. Такая система может охватывать большие площади акваторий и осуществлять постоянный контроль загрязнений в толще воды. На рис. 3 представлена система, разработанная Институтом в 2012-2014 гг. по теме «Арктика-Страж».
Система предназначена для контроля акваторий радиусом до 50 миль. Отличительной особенностью системы является ее модульное построение. Конфигурация системы может быть легко адаптирована к любым задачам контроля загрязнений: на море, в прибрежной полосе, на реках и т.д., при единой системе сбора и обработки информации.
Были изготовлены элементы распределенной системы контроля акваторий, система обработки информации и проведены натурные испытания в акватории Финского залива. Помимо измерительных элементов, используемых в донных станциях, система дополнена рамановским спектрометром и подводным масс-спектрометром. Для автономного необитаемого подводного аппарата предусмотрена возможность зарядки его аккумуляторов под водой. Опытный образец системы был представлен на выставочной экспозиции VII Международного салона «Комплексная безопасность-2014», а также на Десятой юбилейной
международной выставке и научной конференции по гидроавиации в 2014 году «Гидроавиасалон-2014», где отмечен дипломом выставки «За лучшую экспозицию» (рис. 4).
В настоящее время планируется разработка и создание многофункциональной мобильной лаборатории для комплексных работ с подводными потенциально опасными объектами во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации, включая Арктическую зону.
Литература
1. Факты и проблемы, связанные с захоронением радиоактивных отходов в морях, омывающих территорию Российской Федерации (Материалы доклада Правительственной комиссии по вопросам, связанным с захоронением в море радиоактивных отходов, созданной распоряжением Президента Российской Федерации от 24.10.1992 г. № 613-рп) / Администрация Президента РФ. М., 1993.108 с.
2. Вялышев А.И., Нерсесов Б.А., Римский-Корсаков Н.А. Исследование подводных потенциально опасных объектов в Балтийском море: Монография. М.: ФГБНУ «Аналитический центр Минобрнауки России, 2015. 272 с.
3. Вялышев А.И., Добров В.М., Долгов А.А., Стоянов В.В. Устройство оперативного контроля загрязнения акватории при проведении подводных работ специального назначения // Технологии гражданской безопасности. 2016. Т 13, № 1 (47). С. 4-9.
Сведения об авторе_
Вялышев Александр Иванович: д. ф.- м. н., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), гл. н. с. научно-исслед. центра. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. e-mail: vialyshev@rambler.ru SPIN-код — 1070-5547.
Information about the author
Vyalyshev Aleksandr I.: Dr. Sci. (Physics and Mathematics), All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Chief Research Center Researcher. 7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. e-mail: vialyshev@rambler.ru SPIN-scientific — 1070-5547.
