Кіріспе
Жарылғыш заттар қауіпсіздігі, Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін бірнеше оқ-дәрі қоймалары қатарынан апатқа ұшырап қирағаннан соң, АҚШ-та ресми бағдарлама ретінде пайда болды. Ең ірі апат 1926 жылдың шілде айында Нью-Джерси штатындағы Пикатинни арсеналының оқ-дәрі сақтау қоймасында болды, ондағы электр дауылдары өртке, жарылыстарға және кең ауқымды қирауларға әкелді. Ауыр мүліктік зиян мен 19 адамның қаза болуы Конгреске Армия және Әскери-теңіз күштері офицерлерінен тұратын комиссия құруға мүмкіндік берді. Комиссия Пикатинни арсеналындағы апатты тергеп, басқа оқ-дәрі қоймаларында осыған ұқсас жағдайлар бар-жоғын анықтау керек болды. Комиссия жасаған есепте осы оқиға қайта орын алуы мүмкін екені көрсетілді, бұл Конгрессті 1928 жылдан бастап жарылғыш заттар қауіпсіздігі стандарттарын әзірлеу және олардың орындалуын қадағалау үшін полковниктерден тұрақты комиссия құруға итермеледі. Бұл ұйым Қорғаныс министрлігінің жарылғыш заттар қауіпсіздігі жөніндегі кеңесіне (DDESB) айналды және АҚШ Кодексінің 10-тарауында бекітілді. DDESB Қорғаныс министрлігінің жарылғыш заттар қауіпсіздігі стандарттарын белгілейтін Қорғаныс жарылғыш заттар қауіпсіздігі ережесін (DESR) 6055.9 жасады. DDESB сондай-ақ осы стандарттарды өзгертуге мүмкіндік беретін ғылыми деректерді бағалайды, жаңа құрылыс жобаларын қарап бекітеді және АҚШ-қа тиесілі оқ-дәрілер сақталатын нысандарға бүкіл әлем бойынша сапарлар ұйымдастырады. Жарылғыш заттар қауіпсіздігінің басты қағидасы – ең аз адамды ең аз уақытқа, ең аз мөлшердегі жарылғыш заттарға ұшырату.
АҚШ Әуе күштері
АҚШ Әуе күштеріндегі DDESB-ге баламасы – Әуе күштері қауіпсіздік орталығы (AFSEC/SEW). Негізгі басқару штабтарында, аралық басқару штабтарында және нысандық қару-жарақ қауіпсіздігі басқармаларында ұқсас қауіпсіздік функциялары бар, бұл бөлімше деңгейіндегі жарылғыш заттар қауіпсіздігі бағдарламаларымен аяқталады. Жарылғыш заттар қауіпсіздігін реттейтін қазіргі Әуе күштері ережесі – Әуе күштері нұсқаулығы (AFMAN) 91-201. AFMAN 91-201 DESR 6055.09-ды басшылық ереже ретінде пайдаланып жасалған және көп жағдайда DESR-де белгіленген шектеулерді сақтайды (міссияға қатысты талаптарды қоспағанда). Әуе күштері DESR 6055.9-дан ауытқуға болады, егер осының тәуекелдері тиісті деңгейде бағаланып, қабылданылса.
АҚШ әскері
АҚШ армиясындағы DDESB-ге баламасы – АҚШ армиясының жарылғыш заттар қауіпсіздігі жөніндегі техникалық орталығы (USATCES). USATCES Оклахома штатының Макалестер қаласына жақын орналасқан МакАлестер армиялық оқ-дәрі зауытындағы Қорғаныс оқ-дәрі орталығымен бірге орналасқан. USATCES бүкіл әлемдегі оқ-дәрілер мен жарылғыш заттардың (A&E) қауіпсіздігін қамтамасыз етуге жауапты, ол Армия қауіпсіздігі департаментінің A&E қауіпсіздігі үшін жауапты далалық кеңсесі ретінде жұмыс істейді. USATCES сондай-ақ, барлық әскер түрлерінің оқ-дәрілері Вьетнам соғысының соңына дейін жерлеу немесе төгу арқылы A&E-ден тазартылған Бұрынғы пайдаланылған қорғаныс участаларын (FUDS) және Бұрынғы улы химиялық агенттер участаларын тазалауды қадағалайтын Армия агенттігі болып табылады. USATCES Армияның химиялық қаруларды жою объектілеріндегі химиялық оқ-дәрілерді жою бойынша Армияның қауіпсіздік сақшысы ретінде әрекет етеді. TRADOC-қа бағынышты Армияның қару-жарақ корпусының құрамында, A&E қауіпсіздігі бойынша арнайы оқытылған азаматтық мамандар (Сапаны қамтамасыз ету маманы (Оқ-дәрілерді бақылау) (QASAS) және A&E қауіпсіздігі бойынша мамандандырылған оқытудан өткен қауіпсіздік маманы) USATCES-тен әлемнің кез келген жеріне, АҚШ армиясында A&E бар жерге жіберіледі. Олардың міндеті – әскерилерге, азаматтарға және қоршаған ортаға A&E қауіпсіздігін қамтамасыз ету, Армияның A&E-сі тек қана қауіпсіз сақталатынын ғана емес, сонымен қатар АҚШ әскеріне қажет болған кезде дайын, сенімді және тиімді екенін қамтамасыз ету.
Жарылғыш заттардың таза салмағы (жаңа)
Жарылғыш заттардың таза салмағы (NEW) – бір данадағы барлық жарылғыш заттардың жалпы салмағы. NEW қауіпсіз арақашықтықты есептеу үшін қолданылады (Қойма қашықтығына қараңыз). Нақты жарылғыш заттың NEW көрсеткіші, оның ТНТ-ге эквиваленттілігі арқылы түзетілуі мүмкін, яғни берілген жарылғыш заттың бір фунтымен бірдей күшті жарылыс толқынын тудыру үшін қанша тринитротолуен (TNT) қажет екені. Мысалы, C4 жарылғыш затының артық қысым бойынша ТНТ-ге эквиваленттілігі 1,34-ке тең (бір фунт C4, 1,34 фунт TNT-ге баламалы).
Саны-қашықтық (QD)
Сандық қашықтық (QD) – Қорғаныс министрлігінің жарылғыш заттар қауіпсіздігі стандарттарының негізі болып табылады. Ол жарылыстан қорғау деңгейін жарылғыш материалдың мөлшеріне (ЖММ) және қашықтыққа байланысты анықтайды. Бұл байланыстар нақты әсерлер үшін қабылданатын тәуекел деңгейлеріне негізделген, бірақ олар абсолютті қауіпсіздік немесе қорғауды қамтамасыз етпейді. Әсерлер "K коэффициенті" (K6, K18 және т.б.) арқылы көрсетіледі, ол қамтамасыз етілген қорғау деңгейін білдіреді; көрсеткіш жоғары болса, қорғау да жақсы. K328 ашық кеңістікте адамдарға зиян келтірмейтін жарылыс қысымына тең.
Жарылыс толқынының құбылыстары
Жарылыс толқыны – жарылғыш құрылғының жарылуынан туындаған энергияның күшті босатылуымен байланысты оқиға. Кенеттен және күшті қысым өзгерісі жарылыс толқыны деп аталады. Жарылыс толқыны – қоршаған ортаның қысымынан ең жоғары соққы қысымына (Pi) дерлік бірден өсуімен сипатталады. Бұл қысымның артуы немесе "соққы фронты", жарылыс ортасынан радиалды түрде сыртқа қарай, сол ортадағы дыбыс жылдамдығынан әрқашан жоғары жылдамдықпен таралады. Соққы фронтындағы газ молекулалары төменгі жылдамдықпен қозғалады. Бұл жылдамдық "бөлшектің жылдамдығы" деп аталады және ол "динамикалық қысыммен" байланысты, яғни соққы фронтының тудырған желдерінен пайда болатын қысым. Соққы фронты ортаның үлкен көлемдеріне кеңейген сайын, соққы қысымы төмендейді, ал қысым импульсының ұзақтығы көбейеді. Егер соққы толқыны қатты бетке (мысалы, ғимаратқа) толқын таралу бағытына қатысты бұрышпен соғылса, бетте бірден шағылысқан қысым пайда болады, және бұл қысым соққы қысымынан асып түсетін мәнге жетеді. Бұл шағылысқан қысым соққы толқынының қысымына және қатты бет пен соққы фронты жазықтығы арасындағы бұрышқа байланысты.
Фрагменттер
Жарылысқа байланысты қауіптерді талдау кезінде маңызды мәселе – пайда болатын сынықтардың әсері. Фрагментация көбінесе жоғары қуатты жарылғыштарда кездеседі, бірақ оқ-дәрі және жарылғыш заттармен (A&E) байланысты кез келген жағдайда болуы мүмкін. Сынықтардың пайда болу тегіне қарай, олар "біріншілік" немесе "екіншілік" деп аталады. Біріншілік сынықтар жарылғыш затпен тікелей жанасқан контейнердің (мысалы, снаряд қабықшалары, қазандар, бункерлер және жарылғыш заттарды және ракеталық қозғалтқыштардың корпустарын жасауда қолданылатын басқа да контейнерлер) қирауынан пайда болады. Бұл сынықтар әдетте кішкентай болады, бастапқыда секундына мыңдаған фут жылдамдықпен қозғалады және жарылыстан ұзақ қашықтықта қауіпті болуы мүмкін. Екіншілік сынықтар – жарылысқа жақын орналасқан құрылыстар мен басқа да заттардың қалдықтары. Бұл сынықтар біріншілік сынықтардан сәл ірілеу болады және бастапқыда секундына жүздеген фут жылдамдықпен қозғалады, бірақ әдетте біріншілік сынықтар сияқты алысқа ұшпайды.
Жылудан болатын қауіптер
Жалпы, жарылғыш оқиғалардан туындайтын жылулық қауіптер, жарылыс және сынықтардан туындайтын қауіптерге қарағанда аз маңызды. Жарылыстан энергия шығарылғанда жылу пайда болады. Жылу мөлшері жарылғыш заттың (жарылғыш) энергетикалық құрамына байланысты өзгереді. Барлық жарылғыш заттардың молекулалары сыртқы қабығындағы нашар байланыстармен тұрақсыз күйде болады. Бұл нашар байланыс үзілгенде жылу мен энергия зор күшпен босатылады. Жылулық жарылыс әдетте пайда болу үшін көбірек уақыт алады. Жылу әсерінен зақымдану жарылыс пен сынықтардың дерлік бірден болатын әсерлерінен кейін пайда болады. Бұл жарылыс пен жарылғыш заттардың сынықтарының әсерлері арасында уақыттың өтуін білдірмейді; шындығында, бұл оқиға соншалықты жылдам өтеді, адамдар арнайы құралдарсыз кешігуді байқай алмайды. Жылулық оқиғаға ден қоюға берілген уақыт, секундының бір бөлігінде реакция жасайтын арнайы құралдармен тірі қалу мүмкіндігін арттырады. Жарылғыш жарылыстың құрылыстарға, материалдарға, оқ-дәрілерге және жарылғыш заттарға (A&E) тигізетін негізгі әсері – оларды өрт арқылы жартылай немесе толық жою. A&E-ді қамтитын өрт кезінде жарылғыш заттардың қауіпсіздігі үшін басты мәселе – оның одан да күшті реакцияға өтуі, қосымша немесе қауіпті жарылғыш құрылғыларды жарылуына және осының салдарынан адамдардың немесе мүліктің зақымдану, жойылу, жарақаттану немесе өлім қаупіне ұшырауы мүмкіндігі.
Сюзан Тест
1966 жылы Паломарес B 52 апатынан кейін және 1968 жылы Тул аэродромындағы B 52 апатынан кейін апатты тергеушілер сол кезде ядролық қаруларда қолданылатын дәстүрлі жарылғыш заттар ұшақ апаты кезіндегі күштерге жеткілікті төтеп бере алмайтынын анықтады. Бұл жағдай АҚШ ғалымдарының ядролық қаруда қолдануға болатын, қауіпсіз дәстүрлі жарылғыш заттарды зерттеуіне түрткі болды. Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасы "Сюзан сынағын" жасады – бұл сынақ арнайы снарядты пайдаланады, оның құрылымы металл беттердің арасында жарылғыш материалды қысып, қыстырып, ұшақ апатын имитациялайды. Сынақ снаряды түрлі жарылғыш заттардың соққыға реакциясын және олардың төзімділік шегін өлшеу үшін бақыланатын жағдайларда қатты бетке оқпен атылады.
Жарылғыш заттар қауіпсіздігі жөніндегі маман
Бұл жоғары даярланған және білікті азаматтық маман, әдетте QASAS немесе қауіпсіздік маманы, ол дәстүрлі, басқарылатын зымырандар мен улы химиялық оқ-дәрілер операцияларымен байланысты тәуекелдер мен қауіптерді бағалауға оқытылған. Қорғаныс департаментінің стандарттары оқ-дәрі, жарылғыш заттар және/немесе жарылғыш компоненттер, басқарылатын зымырандар және улы химиялық заттармен айналысатын операцияларға тек даярланған және сертификатталған персоналдың қатысуына рұқсат береді. Олар қорғаныс департаменті әзірлеген және әскери қызмет тармағының жарылғыш заттарға жауапты бөлімімен күшейтілген стандарттар жиынтығын бағалау арқылы оқ-дәрі мен жарылғыш заттардың әсерінен қорғауды қамтамасыз етуге жауапты. Олар жарақаттар мен мүліктік зиянға байланысты шығындарды азайту үшін қауіпсіздік бағдарламаларын әзірлейді. Оқ-дәрілер мен жарылғыш заттар (А&Е) пайдаланылатын немесе сақталатын жерлерде қауіпсіз емес тәжірибелер мен жағдайларды жоюға тырысады. Әскери жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандары АҚШ әскери күштерімен бірге А&Е-нің қауіпсіз сақталуын және қолданылуын қамтамасыз ету үшін орналастырылады. Олар кездейсоқ жарылыс жағдайында немесе A&E-ны дұшпан шабуылға ұшыратқан жағдайда әскерилердің жарақат алуы немесе қаза болу қаупін азайту үшін A&E-ні сақтаудың жолдарын әскери басшылыққа ұсынуға жауапты. Әскери жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандарының жұмысы азаматтық мамандардың жұмысына ұқсас. Олар деректерді талдап, жоғары басшылыққа А&Е сақтау туралы есептер жазатын кеңселерде жұмыс істейді. Олардың көп уақыты жарылғыш заттар қауіпсіздігі жоспарларын қарауға немесе дайындауға кетеді. Жарылғыш заттар орналасу жоспары (ЖЖЖ) – бұл миссия талаптарын орындау үшін персоналға, жабдыққа және активтерге ең аз тәуекел тудыру мақсатында жарылғыш заттармен/улы химиялық заттармен байланысты тәуекелдерді басқару процесінің бір бөлігі болып табылады. Жарылыстың зиян келтіру немесе жарақаттау әлеуеті ықтимал жарылыс орындары (PES) мен қауіпті аймақтар (ES) арасындағы қашықтықпен; PES-тің жарылыс қысымын, біріншілік және екіншілік сынықтарды басу қабілетімен; және ES-тің жарылыс әсеріне төтеп беру қабілетімен анықталады. A&E нысандары мен оларды қоршаған, A&E әсеріне ұшырауы мүмкін нысандардың дұрыс орналасуын және құрылысын жоспарлау жарылғыш заттар/улы химиялық заттар нысанын жоспарлау процесінің маңызды бөлігі болып табылады. Бұл басқару процесі сонымен қатар A&E қызметі үшін қалыптан тыс жоғары тәуекелдерді тиісті деңгейдегі басшылықпен анықтап, бекітуді қамтамасыз етеді. Жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандары әскери базалардың жарылғыш заттар қауіпсіздігі ережелерін сақтауын тексеру үшін әртүрлі сақтау орындарына жиі сапарлайды. Жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандары көбінесе басқа қауіпсіздік мамандарымен жұмыс істейді. Олар OSHA, EPA, NFPA және басқа да келісімді стандарттарды білуі керек және егер бұл ережелер олардың қызметтік регламентінен қатаң болса, оларды қолдануы керек. Олар сондай-ақ A&E-ге қатысты алкоголь, темекі және атыс қаруы (ATF) ережелерін білуі және қажет болған жағдайда оларды қолдануы керек. Олар адамдарды жарылғыш заттар қауіпсіздігі стандарттары мен ережелерін сақтау қажеттілігіне көндіре білуі керек. Олар сондай-ақ оқ-дәрілерді тазалау орындарымен жұмыс істейді, қауіпсіздік заңдары мен ережелерін, сондай-ақ өнеркәсіптік стандарттарды сақтауды қамтамасыз етеді. Олар мәселелерді шешуде жақсы болуы керек. Әскерилер – жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандарын пайдаланатын жалғыз сала емес, бірақ олар ең ірі жұмыс беруші болып табылады. Кен және құрылыс салалары да жарылғыш заттар мен жарылыс операцияларынан туындайтын қауіптер мен тәуекелдерді бағалау үшін жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандарын пайдаланады. Оқ-дәрі және жарылғыш заттарды өндірушілер де осы мамандарды пайдаланады. Әскери жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандарынан басқа, жарылғыш заттар қауіпсіздігі мамандары ATF, OSHA, EPA, NFPA, сондай-ақ A&E қауіпсіздігіне қатысты мемлекеттік және жергілікті ережелерді білуі және оларды қолдануы керек.