Введение

Безопасность взрывчатых веществ зародилась как формальная программа в Соединенных Штатах после Первой мировой войны, когда в результате серии происшествий были уничтожены несколько хранилищ боеприпасов. Самый серьезный инцидент произошел на арсенале Пикатини, складе боеприпасов в штате Нью-Джерси, в июле 1926 года, когда электрическая буря привела к пожарам, вызвавшим взрывы и масштабные разрушения. Значительный материальный ущерб и 19 погибших побудили Конгресс уполномочить комиссию из офицеров армии и флота расследовать катастрофу на арсенале Пикатини и определить, существуют ли аналогичные условия на других складах боеприпасов. В своем отчете комиссия заключила, что подобное происшествие может повториться, что побудило Конгресс создать постоянную комиссию из полковников для разработки стандартов безопасности взрывчатых веществ и обеспечения их соблюдения, начиная с 1928 года. Эта организация эволюционировала в Совет по безопасности взрывчатых веществ Министерства обороны (DDESB), деятельность которого закреплена в Разделе 10 Кодекса США. DDESB является автором Правил безопасности взрывчатых веществ Министерства обороны (DESR) 6055.9, которые устанавливают стандарты безопасности взрывчатых веществ для Министерства обороны. DDESB также анализирует научные данные, которые могут корректировать эти стандарты, рассматривает и утверждает все планы площадок для размещения взрывчатых веществ при новом строительстве, а также проводит инспекции по всему миру в местах хранения американских боеприпасов. Основной принцип безопасности взрывчатых веществ заключается в том, чтобы подвергать минимальное количество людей воздействию минимального количества взрывчатых веществ в течение минимального времени.

Военно-воздушные силы США

ВВС США выполняют функции, аналогичные функциям DDESB, через Центр безопасности ВВС (AFSEC/SEW). Схожие функции обеспечения безопасности имеются в штабах главных командований, штабах промежуточных командований и офисах безопасности вооружения, что в конечном итоге приводит к программам безопасности взрывчатых веществ на уровне подразделений. Действующим регламентом ВВС, регулирующим безопасность взрывчатых веществ, является Руководство ВВС (AFMAN) 91-201. AFMAN 91-201 был разработан на основе регламента DESR 6055.09 и в большинстве случаев следует ограничениям, установленным в DESR (за исключением требований, специфичных для выполнения задач). ВВС допускают отклонения от регламента DESR 6055.9 при условии, что риски, связанные с этим, оценены и приняты на соответствующем уровне.

Армия США

Армия США имеет аналог DDESB – Армейский технический центр по безопасности взрывчатых веществ (USATCES). USATCES расположен на территории Центра боеприпасов Министерства обороны на армейском заводе McAlester Army Ammunition Plant, недалеко от города Макалестер, штат Оклахома. USATCES отвечает за обеспечение безопасности боеприпасов и взрывчатых веществ (A&E) по всему миру, выполняя функции полевого офиса Управления безопасности Армии, ответственного за безопасность A&E. USATCES также является армейским агентством, осуществляющим надзор за безопасностью при очистке бывших используемых оборонных объектов (FUDS) и бывших мест хранения токсичных химических веществ, где боеприпасы всех видов вооруженных сил утилизировались путем захоронения или сброса до окончания войны во Вьетнаме. USATCES выполняет функции службы безопасности Армии, контролирующей утилизацию химических боеприпасов на армейских объектах по утилизации химических веществ. В составе артиллерийского корпуса Армии под руководством TRADOC, специально обученный гражданский персонал по безопасности взрывчатых веществ (специалист по контролю качества (наблюдение за боеприпасами) (QASAS) и специалист по безопасности, прошедшие специализированную подготовку по безопасности A&E) от USATCES развертывается по всему миру, где бы ни находились боеприпасы и взрывчатые вещества Армии США. Их задача – обеспечить безопасность военнослужащих, населения и окружающей среды, гарантируя, что армейские боеприпасы и взрывчатые вещества не только хранятся в безопасности, но и готовы к применению, надежны и эффективны, когда это необходимо вооруженным силам США.

Чистая масса взрывчатых веществ (НОВЫЕ)

Чистая масса взрывчатых веществ (NEW) – это общая масса всех взрывчатых веществ в одном изделии. NEW используется для расчета безопасных расстояний (см. "Количественное расстояние"). Значение NEW для конкретного взрывчатого вещества может быть скорректировано с учетом его эквивалента в тротиле (TNT), который представляет собой массу тринитротолуола (TNT), необходимую для создания ударной волны той же силы, что и ударная волна, создаваемая одним фунтом данного взрывчатого вещества. Например, эквивалент C4 в тротиле для избыточного давления составляет 1,34 (один фунт C4 эквивалентен 1,34 фунтам TNT).

Количество-расстояние (QD)

Количественное расстояние (QD) является основой стандартов безопасности взрывчатых веществ Министерства обороны США. Оно определяет уровни защиты от взрыва, исходя из взаимосвязи между количеством взрывчатого вещества (НОВ) и расстоянием. Эти взаимосвязи основаны на уровнях риска, которые считаются допустимыми при определенных условиях воздействия, однако они не гарантируют абсолютной безопасности или защиты. Условия воздействия выражаются с помощью коэффициента "K" (K6, K18 и т.д.), который отражает степень обеспечиваемой защиты; чем выше значение, тем лучше. Значение K328 соответствует избыточному давлению взрыва, которое не причинит вреда людям, находящимся на открытом воздухе.

Феномен взрывной волны

Феномен взрывной волны – это событие, связанное с резким высвобождением энергии в результате детонации взрывного устройства. Внезапное и интенсивное возмущение давления называется «взрывной волной». Взрывная волна характеризуется почти мгновенным повышением от атмосферного давления до пикового давления (Pi). Это увеличение давления, или «ударная волна», распространяется радиально от точки детонации с уменьшающейся скоростью, которая всегда превышает скорость звука в данной среде. Газовые молекулы, составляющие фронт волны, движутся с меньшей скоростью. Эта скорость, называемая «скоростью частиц», связана с «динамическим давлением», или давлением, создаваемым воздушным потоком, вызванным ударной волной. По мере расширения ударной волны в увеличивающиеся объемы среды, давление набегания уменьшается, а продолжительность импульса давления, как правило, возрастает. Если ударная волна сталкивается с жесткой поверхностью (например, зданием) под углом к направлению распространения, на поверхности мгновенно возникает отраженное давление, которое достигает значения, превышающего давление набегания. Это отраженное давление является функцией давления набегающей волны и угла между жесткой поверхностью и плоскостью ударной волны.

Фрагменты

Важным фактором при анализе опасностей, связанных со взрывом, является воздействие образующихся осколков. Хотя фрагментация наиболее часто наблюдается при взрывах мощных взрывчатых веществ, она может произойти при любом инциденте с боеприпасами и взрывчатыми веществами (A&E). В зависимости от источника происхождения, осколки классифицируются как "первичные" или "вторичные". Первичные осколки образуются в результате разрушения корпуса (например, гильз, котлов, бункеров и других емкостей, используемых в производстве взрывчатых веществ и корпусов ракетных двигателей), находящегося в непосредственном контакте со взрывчатым веществом. Эти осколки обычно небольшие, изначально движутся со скоростью в тысячи футов в секунду и могут быть смертельно опасными на значительном расстоянии от взрыва. Вторичные осколки – это обломки конструкций и других предметов, находящихся вблизи места взрыва. Эти осколки, как правило, крупнее первичных и изначально движутся со скоростью в сотни футов в секунду, но обычно не разлетаются на такое же расстояние, как первичные.

Термические опасности

В целом, тепловые поражающие факторы при взрывах вызывают меньше опасений, чем поражающие факторы взрывной волны и осколков. При взрыве выделяется тепло. Количество выделяемого тепла зависит от энергетического состава (взрывчатого вещества). Все молекулы взрывчатых веществ потенциально нестабильны и удерживаются вместе слабыми связями в своей внешней оболочке. При разрыве этих слабых связей происходит бурное выделение тепла и энергии. Тепловое воздействие обычно проявляется с задержкой. Поражение от теплового воздействия следует за поражением от взрывной волны и осколков, которые происходят практически мгновенно. Это не означает, что между взрывной волной и разлетом осколков существует временной промежуток; на самом деле, эти процессы происходят настолько быстро, что человек не может заметить задержку без использования специального оборудования. Время, доступное для реагирования на тепловое воздействие, повышает шансы на выживание благодаря быстродействующему оборудованию, способному реагировать за доли секунды. Основным эффектом теплового воздействия детонации на конструкции, материалы, боеприпасы и взрывчатые вещества (A&E) является их частичное или полное разрушение огнем. Главная проблема безопасности при пожаре, связанном с A&E, заключается в том, что он может перейти в более серьезную реакцию, вызвав детонацию дополнительных или более опасных взрывных устройств и подвергая людей и имущество большей опасности повреждения, разрушения, травм или гибели.

Сьюзан Тест

После крушения B-52 в Паломаресе в 1966 году и крушения B-52 на авиабазе Туле в 1968 году, следователи пришли к выводу, что обычные взрывчатые вещества, использовавшиеся в то время в ядерном оружии, были недостаточно стабильны, чтобы выдержать нагрузки, возникающие при авиакатастрофе. Этот вывод стимулировал исследования американских ученых в области разработки более безопасных обычных взрывчатых веществ для применения в ядерном оружии. Национальная лаборатория имени Лоуренса Ливермора разработала "Тест Сьюзан" – стандартный тест, использующий специальный снаряд, конструкция которого имитирует авиакатастрофу, сжимая и сдавливая взрывчатое вещество между металлическими поверхностями. Снаряд запускается в контролируемых условиях по твердой поверхности для измерения реакций и пределов чувствительности различных взрывчатых веществ к удару.

Специалист по безопасности взрывчатых веществ

Это высококвалифицированный гражданский специалист, как правило, QASAS или специалист по безопасности, обученный оценивать риски и опасности, связанные с обычными, управляемыми ракетами и операциями с токсичными химическими боеприпасами. Стандарты Министерства обороны требуют, чтобы к операциям с боеприпасами, взрывчатыми веществами и/или взрывчатыми компонентами, управляемыми ракетами и токсичными химическими веществами допускались только обученные и сертифицированные специалисты. Они несут ответственность за обеспечение защиты от воздействия боеприпасов и взрывчатых веществ посредством оценки набора стандартов, разработанных Министерством обороны и дополненных дополнительными нормами соответствующего рода войск, ответственного за взрывчатые вещества. Они разрабатывают программы безопасности для минимизации потерь от травм и повреждения имущества. Они стремятся устранить небезопасные практики и условия на объектах, где используются или хранятся боеприпасы и взрывчатые вещества (A&E). Специалисты по безопасности военных взрывчатых веществ развертываются вместе с вооруженными силами США для обеспечения безопасного хранения и использования A&E. Они отвечают за предоставление военному командованию рекомендаций по способам хранения A&E, снижающим риск получения травм или гибели военнослужащих в случае случайной детонации или при атаке противника на запасы A&E. Большая часть работы военных специалистов по безопасности взрывчатых веществ аналогична работе их гражданских коллег. У них есть офисы, где они анализируют данные и готовят отчеты для вышестоящего командования о хранении A&E. Значительную часть времени они тратят на рассмотрение или подготовку планов безопасности взрывчатых объектов. План безопасности взрывчатого объекта (ESS) – это комплексный процесс управления рисками (CRM), связанный с взрывчатыми веществами/токсичными химическими веществами, обеспечивающий минимальный риск для персонала, оборудования и активов при выполнении поставленных задач. Потенциальный ущерб или травмы от взрывов определяются расстоянием между потенциальными местами взрыва (PES) и подверженными воздействию участками (ES); способностью PES подавлять избыточное давление взрыва, первичные и вторичные осколки; и способностью ES противостоять воздействию взрыва. Планирование правильного расположения и строительства объектов A&E и окружающих их объектов, подверженных воздействию, является ключевым элементом процесса планирования площадок для взрывчатых веществ/токсичных химических веществ. Этот процесс управления также гарантирует, что риски, превышающие обычно допустимые для деятельности с A&E, выявляются и утверждаются на соответствующем уровне командования. Специалистам по безопасности взрывчатых веществ часто приходится ездить на различные склады для проверки соответствия военной базы нормам безопасности взрывчатых веществ, действующим в соответствующем роде войск. Специалисты по безопасности взрывчатых веществ часто работают с другими специалистами по безопасности. Они должны знать стандарты OSHA, EPA, NFPA и другие согласованные стандарты при оценке безопасности и применять эти стандарты и правила, если они строже, чем правила, действующие в их роде войск. Они также должны знать правила, касающиеся алкоголя, табака и огнестрельного оружия (ATF), применимые к A&E, и применять эти стандарты, если это необходимо. Они должны уметь убеждать людей в необходимости соблюдения установленных стандартов/правил безопасности взрывчатых веществ. Они также должны работать на участках очистки от боеприпасов, обеспечивая соблюдение законов и правил безопасности, а также отраслевых стандартов. Они должны уметь решать проблемы. Военные – не единственная отрасль, использующая специалистов по безопасности взрывчатых веществ, но они являются крупнейшим работодателем. Горнодобывающая и строительная отрасли также используют специалистов по безопасности взрывчатых веществ для оценки опасностей и рисков, связанных со взрывчатыми веществами и взрывными работами. Этими специалистами также пользуются производители боеприпасов и взрывчатых веществ. За пределами военной службы специалисты по безопасности взрывчатых веществ должны применять и знать правила ATF, OSHA, EPA, NFPA, а также государственные и местные правила, касающиеся безопасности A&E.