CC BY
150
УДК 54.05
Средства экспресс-обнаружения взрывчатых веществ
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2016
В.А. Пашинин, П.Н. Косырев, В.В. Татаринов, Н.Н. Посохов Аннотация
Рассмотрены требования к экспресс-анализу взрывчатых веществ. Приведены характеристики пилотного комплекта аэрозольных устройств для экспресс-обнаружения взрывчатых веществ.
Ключевые слова: взрывчатое вещество; экспресс-обнаружение; взрывное устройство.
The Express Detection of Explosives
ISSN 1996-8493
© Civil Security Technology, 2016
V. Pashinin, P. Kosyrev, V. Tatarinov, N. Posohov
Abstract
In article requirements to the express analysis of explosive are considered. Characteristics of the pilot complete set of aerosol devices for express detection of explosive are resulted.
Key words: explosive; express detection; explosive device.
Практически все виды транспорта (железнодорожный, авиационный, автомобильный и т.д.), 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), так как последствия возникновения чрезвычайных ситуаций (далее — ЧС) в процессе транспортировки приводят к повреждению и/или 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 России и других аварийно-спасательных служб.
Поэтому особую актуальность приобретает создание современных, массовых, универсальных, простых и дешевых средств экспресс-обнаружения взрывчатых и иных опасных веществ [1, 2].
В настоящее время, 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.
Следует отметить, что методы газовой хроматографии и дрейф-спектрометрии ионов весьма трудно применимы в оперативных условиях на объектах транспорта, открытых площадках для массовых мероприятий и других местах. Кроме того, такие средства представляют собой сложные и чувствительные ко многим факторам изделия, которые помимо бе-
режного обращения требуют еще и высокой квалификации оператора.
С целью решения этих проблем, была разработана серия аэрозольных устройств для экспресс-обнаружения на различных поверхностях взрывчатых веществ на основе полинитроароматических соединений [1].
В основе аэрозольного метода обнаружения поли-нитроароматических 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 полинитроаро-матических соединений, причем по интенсивности окраски можно установить, к какому конкретному ВВ относится исследуемая проба: тринитротолуол (тротил), тринитробензол, динитротолуол, тетрил, пикриновая кислота и ее соли.
Аэрозольное устройство применимо для достижения следующих целей.
1) Поиск ВВ с целью предотвращения срабатывания взрывных устройств. Применение аэрозольного устройства для поиска ВВ способствует снижению вероятности проведения террористических актов с использованием ВУ. При этом необходимо отметить отсутствие необходимости непосредственного контакта оператора с анализируемой поверхностью.
2) Поиск 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) Проведение оперативно-розыскных мероприятий — поиск следов ВВ на ладонях, одежде и предметах быта может способствовать установлению лиц, причастных к перевозке ВВ, изготовлению ВУ и т.п.
Аэрозольное устройство представляет собой флакон объемом 120 мл (рис. 1), снабженный распылителем и заполненный индикаторной рецептурой.
Также в процессе работы могут быть использованы ватно-марлевые диски для определения веществ без непосредственного распыления рецептуры на поверхность.
Для работы с устройством не требуется специально обученного персонала (рис. 2). Для обнаружения следов ВВ на различных поверхностях необходимо:
снять колпачок с насоса-распылителя,
1 - насос-распылитель; 2 - флакон.
Рис. 1. Конструкция аэрозольного устройства
поднести аэрозольное устройство на расстояние 10-20 см от контролируемой поверхности с учетом направления ветра;
многократно нажимая на кнопку насоса-распылителя, распылить индикаторный раствор;
наблюдать за появлением на контролируемой поверхности индикационного эффекта.
Рис. 2. Пример оформления этикетки аэрозольной упаковки
Появление окрашенных пятен в соответствии с эталоном, свидетельствует о наличии на поверхности следов ВВ (рис. 3). При этом индикаторная рецептура не оказывает вредного воздействия на кожу рук, а образовавшаяся окраска может сохраняться на руках продолжительное время.
Технические характеристики аэрозольного устройств:
время обнаружения — не более 1 минуты; кратность использования — не менее 150 раз; масса — не более 150 г;
интервал рабочих температур — от минус 10 до плюс 50 °С (в случае замерзания рецептуры, после размораживания ее работоспособность полностью сохраняется);
чувствительность обнаружения — на уровне 10-2-10-3 мг/см2;
гарантийный срок хранения рецептур — не менее 2 лет.
Результаты испытаний показали (рис. 3): 1) наглядность индикационного эффекта на различных поверхностях: из нержавеющей стали, алю-
миния, кафеля, окрашенной и покрытой нефтепродуктами поверхностях, коже, предметах одежды;
2) возможность обнаружения индицируемых веществ на горизонтальных, наклонных, вертикальных поверхностях, в том числе в труднодоступных участках;
3) работоспособность при пониженных и повышенных температурах окружающей среды;
4) высокую скорость проявления и длительность сохранения индикационного эффекта.
б)
Рис. 3. Примеры индикационного эффекта - следы тринитротолуола на руке: а) до экспресс-контроля; б) после использования аэрозольного устройства.
Таким образом, аэрозольные устройства значительно выигрывают у существующих средств обнаружения ВВ, 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.
Литература
1. Пашинин В.А., Семин 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. 47 с.
2. Пашинин В.А., Семин А.А., Татаринов В.В. Экспресс-обнаружение радиационного, химического и биологического загрязнения // Вестник Академии военных наук. 2013. № 2 (43). С. 132-134.
Сведения об авторах
Пашинин Валерий Алексеевич: д. т. н., проф., ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет путей сообщения», проф. кафедры. 124992, Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9. E-mail: [email protected]
В Аэрозольное устройство предназначено для
экспресс-обнаружения промышленных и военных
взрывчатых веществ, содержащих полинитроаро-
матические соединения, а также для выявления их следов на коже рук и поверхностях предметов
АУ -10 0 Способ применения: • с расстояния 10-20 см распылить рецептуру на обследуемую поверхность: - наблюдать появление индикационного эффекта;
- появление индикационного эффекта в соответствии с эталоном указывает на наличие следов взрывчатых веществ
Этапом
Tpwwrpetorycm тетрил Тр*мИТроб*м)ОЛ дин^тротопуоп тфмомя «лепота им соли
120 мл Дата изготовления Срок годности 2 года J
Косырев Павел Николаевич: к. т. н., с. н. с., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), вед. н. с. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. E-mail: [email protected]
Татаринов Виктор Викторович: к. ф.-м. н., доц., ФГБОУ ВПО МГТУ им. Н.Э. Баумана. 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1. E-mail: [email protected]
Посохов Николай Николаевич: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ),
зам. нач. науч.-исслед. центра.
121352, Москва, ул. Давыдковская, 7.
E-mail: [email protected]
SPIN-код — 3220-2654.
Information about authors
Pashinin Valery A.: doctor of technical sciences, professor, Federal State Educational Institution of Higher Professional Education «Moscow State University of Railway Transport», professor of the department. 124992, Moscow, str. Obraztsova, 9, p. 9. E-mail: [email protected]
Kosyrev Pavel N.: Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, Federal Government Budget Institution "All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies" (Federal Center of Science and high technology), Leading Researcher.
121352, Moscow, str. Davydkovskaya, 7. E-mail: [email protected]
Tatarinov Victor V.: Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Federal State Educational Institution of Higher Professional Education Moscow State Technical University.
105005, Moscow, 2nd Bauman Str., 5 /1. E-mail: [email protected]
Posohov Nikolai N.: Federal Government Budget Institution "All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies" (Federal Center of Science and high technology), Deputy Head of the Research Center. 121352, Moscow, str. Davydkovskaya, 7. E-mail: [email protected] SPIN-scientific — 3220-2654.
