Средства химической разведки и химического контроля

Классификация средств химической разведки и химического кон­троля. Для обнаружения и идентификации ОВ и ОХВ используют­ся ионизационный, люминесцентный, химический, биохимиче­ский, термокаталический, электрохимический методы и др. На их основе разрабатывают приборы для решения задач химической разведки и химического контроля, классификация которых пред­ставлена на рис. 3.10.

В ручных приборах, в частности, прокачивание воздуха через индикаторные трубки осуществляется вручную, а наличие ОВ (ОХВ) по ним определяется визуально. В полуавтоматических при­борах воздух прокачивается автоматически (электронасос), а на­личие ОВ определяется визуально (по изменению окраски реакгивов).

 

Рис. 3.10. Классификация средств химической разведки и химического контроля

 

 

 В автоматических приборах все процессы, в том числе выдача сигналов (звуковых и световых), осуществляются автоматически.

Переносные средства используют при ведении пешей хими­ческой разведки, а бортовые — при ведении разведки с использо­ванием автомашин (бронетранспортеров). Индивидуальные сред­ства применяют для индивидуального химического контроля.

Контактные приборы для определения опасного вещества дол­жны находиться в зоне заражения, а дистанционные обнаружива­ют ОВ или ОХВ, находясь на определенном расстоянии от зоны (очага) заражения.

Войсковой прибор химической разведки (ВПХР). Прибор пред­назначен для определения в воздухе, на местности, в сыпучих материалах наличия зарина, зомана, ви-газов, иприта, фосгена, синильной кислоты, хлорциана и др. Общий вид и комплектность ВПХР показаны на рис. 3.11.

Ручной поршневой насос служит для прокачивания заражен­ного воздуха через индикаторные трубки. При 50 качаниях насоса в 1 мин через индикаторную трубку прокачивается 1,8 — 2,0 л воз­духа.

Индикаторные трубки предназначены для определения ОВ. Они сделаны из стекла и запаяны, а внутрь помещены наполнители и одна-две ампулы с реактивами. В некоторых трубках реактивы нане­сены непосредственно на наполнитель. Каждая индикаторная труб­ка имеет условную маркировку, показывающую, для обнаруже­ния какого ОВ она предназначена:

• красное кольцо и красная точка, внутри две ампулы с реак­тивами — для определения ОВ нервно-паралитического действия (зарина, зомана, ви-газа);

 

Рис. 3.11. Войсковой прибор химической разведки: 1 — ручной поршневый насос; 2 — насадка к насосу; 3 — защитные колпачки; 4 — противодымные фильтры; 5 — корпус; 6 — патроны к грелке; 7— электри­ческий фонарь; 8 — грелка; 9 — крышка; 10 — лопатка для взятия проб; И — бумажные кассеты с индикаторными трубками

 

· три зеленых кольца, внутри одна ампула с реактивом — для определения фосгена, дифосгена, синильной кислоты, хлорциана;

· одно желтое кольцо, реактив нанесен на наполнитель — для определения иприта.

В комплект прибора входят по 10 трубок каждого типа. Однако в зависимости от решаемых задач их количество и комплектность могут изменяться. Так, в комплект ВПХР, используемый в фор­мированиях ГО, дополнительно входят индикаторные трубки для определения мышьяковистого водорода (трубка с двумя черными кольцами) и окиси углерода (трубка с тремя черными кольцами). Трубки для определения фосфорорганических веществ работают на биохимическом методе, все остальные — на химическом.

Ручной насос и индикаторные трубки являются основными элементами комплекта ВПХР, с помощью которых осуществля­ется обнаружение OB (ОХВ).

Рассмотрим принцип работы ВПХР. При прокачивании через индикаторную трубку анализируемого воздуха в случае наличия ОВ в трубках вследствие реакции ОВ с реактивом изменяется окраска наполнителя. Сравнивая окраску наполнителя трубки с эталоном, приведенным на кассете, делается вывод о наличии ОВ и его примерной концентрации.

Насадка предназначена для определения ОВ в дыму, на почве, технике, в сыпучих материалах и т.п. Защитные колпачки служат для предохранения внутренней поверхности воронки насадки от заражения ОВ и для помещения проб грунта и сыпучих материа­лов. Противодымные фильтры используются при определении ОВ в дыме или воздухе, содержащем пары веществ кислого характера, а также при определении ОВ, находящихся в почве или сыпу­чих материалах. Грелка служит для оттаивания ампул с реактива­ми при их замерзании (при минусовых температурах), а также для подогрева индикаторных трубок после прокачивания через/них исследуемого воздуха при пониженных температурах (+15 °С и ниже).

Определяют ОВ с помощью ВПХР в следующем порядке: за­рин, зоман, ви-газы; фосген, дифосген, синильная кислота, хлор- циан; иприт, затем остальные вещества.

Полуавтоматический прибор химической разведки (ППХР). При­бор предназначен для решения тех же задач, что и ВПХР, прин­цип его работы аналогичен. Отличие состоит в том, что воздух через индикаторные трубки прокачивается с помощью ротацион­ного насоса, работающего от электродвигателя постоянного тока, а при низких температурах трубки подогреваются с помощью элек­трогрелки. Питается прибор от бортовой сети автомашин, на ко­торых ведется химическая разведка. Кроме перечисленных инди­каторных трубок, входящих в комплекты ВПХР и ППХР, суще­ствуют индикаторные трубки для определения психотропного ОВ би-зет (с одним коричневым кольцом), раздражающего ОВ си-эс (с двумя белыми кольцами и точкой). При необходимости ВПХР и ППХР можно доукомплектовывать этими трубками.

Из ОХВ ВПХР и ППХР определяют лишь синильную кислоту, фосген, мышьяковистый водород и оксид углерода.

Универсальный газоанализатор УГ-2. Более широким диапазо­ном по определению ОХВ обладает универсальный переносной газоопределитель УГ-2. Он предназначен для определения в воз­духе аммиака, хлора, сероводорода, оксида углерода, окислов азота и др. Прибор состоит из воздухозаборного устройства и комплекта индикаторных средств, в состав которых входят измерительные шкалы, индикаторные трубки, ампулы с индикаторными порош­ками и набор принадлежностей.

Принцип работы УГ-2 основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в трубке после прокачивания через нее воздухозаборным устройством исследуемого воздуха. Длина окра­шенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорцио­нальна концентрации анализируемого газа в воздухе и измеряется по шкале, отградуированной в миллиграммах на метры кубиче­ские.

Более современными являются новые автоматизированные приборы, такие как «Колион-1», «Ганк-4», ионно-дрейфующий газосигнализатор ИДГ-010.

Газоанализатор «Колион-1». Прибор предназначен для измере­ния (определения) содержания в воздухе ядовитых неорганиче­ских соединений (аммиак, оксид углерода, сероводород, мышья­ковистый водород, фосфористый водород), гидразинов, меркап­танов, аминов, органических растворителей (бензол, толуол, аце­тон и др.), топлив (бензин, керосин и др.). В комплект прибора входят пробник (забор воздуха) и измерительный блок. Диапазон измерений составляет от 0,5 до 2 000 мг/м³.

В газоанализаторах «Колион-1» используются фогоионизационный и электрохимический методы детектирования. Фотоиони­зационный метод основан на ионизации анализируемых компо­нентов вакуумным ультрафиолетовым излучением и измерении получаемого токового сигнала. Для контроля токсичных неорга­нических газов (оксида углерода, сероводорода, диоксида азота и др.) в двухдетекторных моделях газоанализатора «Колион-1» при­меняются электрохимические сенсоры, действие которых основа­но на возникновении тока в электролите в результате окислительно-восстановительных реакций с измеряемым компонентом.

Выпускается восемь моделей газоанализаторов «Колион-1», от­личающихся исполнением (стационарное или переносное, взрывозащитное или без средств взрывозащиты) и количеством де­текторов. Их используют для решения самых различных задач, свя­занных с охраной труда на промышленных предприятиях, воз­никновением ЧС, контролем воздуха для определения мест наи­большей загрязненности и т.д. Высокая чувствительность и быс­тродействие прибора позволяют применять его переносные моде­ли для поиска утечек в технологическом оборудовании и обна­ружения следов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей при расследовании причин пожаров и взрывов. Стационарные модели могут использоваться для создания локальных систем оповещения.

Газоанализатор «Ганк-4». Прибор имеет один из наиболее широких диапазонов определяемых веществ (76 веществ). Он пред­назначен для контроля воздуха рабочей зоны и промышленных выбросов вблизи промышленных объектов. Газоанализатор может одновременно определять четыре вещества. Он работает полно­стью автоматически и имеет встроенные электрохимические, тер­мокаталитические, полупроводниковые и сменные датчики в виде кассет с реактивной лентой на определяемое вещество.

Рассмотрим принцип работы газоанализатора «Ганк-4». Кассе­та вставляется в прибор. Через ленту с помощью микронасоса про­сасывается воздух. При наличии вредного вещества лента темнеет тем быстрее, чем больше концентрация вещества. Результаты из­мерений обрабатываются микропроцессором и каждые 30 с вы­свечиваются на дисплее в размерности миллиграммы на метры кубические. При превышении установленной ПДК срабатывает световая и звуковая сигнализация. Чтобы определить следующее вещество, меняют кассету.

Прибор отличается непрерывностью контроля, полной авто­матизацией процесса измерений, высокой чувствительностью и точностью. Питание прибора осуществляется от аккумулятора 12 В/ или от сети 220 В через адаптер. Масса составляет 3,5 кг. Прибой «Ганк-4» выпускается в переносной и стационарной модифика­циях.

Ионно-дрейфующий газосигнализатор ИДГ-010. Газосигнали­затор предназначен для обнаружения и идентификации токсич­ных и отравляющих веществ в атмосферном воздухе и воздухе ра­бочей зоны ХОО. Он представляет собой малогабаритный автома­тический переносной прибор, конструктивно выполненный на базе промышленного ноутбука. Прибор имеет аккумуляторные батареи для автономной работы в полевых условиях.

В основу работы газоанализатора положен принцип спектро­метрии подвижности ионов. Достоинствами метода являются вы­сокая чувствительность измерений, большая скорость анализа и простота эксплуатации. Прибор позволяет определять фосфорорганические и хлорорганические соединения, альдегиды, спирты, кетоны, фенолы, амины, меркаптаны, аммиак, оксиды неметал­лов (углерода, азота).

Пределы обнаружения приоритетных веществ (ОВ и ОХВ) со­ставляют от 0,01 до 0,0001 мг/л, время обнаружения — не более 120 с. При обнаружении целевых веществ включается звуковая сигнализация. Газоанализатор ИДГ-010 является прибором, пол­ностью управляемым компьютером с помощью установленного программного обеспечения под MS Windows. Запуск управля­ющей программы прибора происходит автоматически при вклю­чении ноутбука. Программное обеспечение позволяет оперативно и просто пополнять библиотеку данных определяемых веществ.

Индикаторные пленки. Наряду с приборами химического кон­троля применяют индикаторные пленки на ОВ и ОХВ. Рассмотрим их принцип действия. На одну сторону пленки нанесен реактив на ОВ или ОВХ, вторая сторона клейкая. Пленка крепится (прикле­ивается) на хорошо видимые места (на технику, оборудование и т.д.). При появлении паров или аэрозолей в воздухе она меняет цвет.

В настоящее время разработаны пленки на ОВ (ви-газы), а так­же ОХВ: окислы азота, серы, углерода, аммиак, хлор, сероугле­род, формальдегид и др. (более 70 веществ). Приведем чувстви­тельность индикаторных пленок на некоторые ОХВ, мг/м³:

азотная кислота..................................... 0,1 — 10

аммиак................................................. 0,02—100

бромводород......................................... 0,1 — 30

Гидразин............................................ 0,01-1,00

двуокись азота.................................. 0,02 — 50,00

диизоцианат дифенилметан............ 0,002 — 0,200

несимметричный диметилгидразин  0,005 — 5,000

сернистый ангидрид.......................... 0,02 — 20,0

сероводород…………………………….0,003-200,0

фосфин...... ……………………………..0,005-3,000

хлор........... …………………………….0,02-100

цианистый водород……………………0,5-100

Данные свидетельствуют, что чувствительность индикаторных пленок достаточно высока.

Использование рассмотренных средств химической разведки и контроля позволит своевременно оповестить персонал объектов и население о химическом заражении и принять необходимые меры защиты.

Индивидуальные средства химического контроля. Индивидуаль­ное средство химического контроля предназначено для принятия оперативного решения о возможности снятия СИЗОД. Войсковой индивидуальный комплект химического контроля обеспечивает высокочувствительное обнаружение в воздухе и оценку заражен­ности воды фосфорорганическими веществами, ипритом, люи­зитом.

Специально для оснащения инспекторов и персонала на объек­тах хранения и уничтожения химического оружия в рамках реали­зации конвенциальной программы разработан индивидуальный малогабаритный автоматический газоанализатор, выдающий све­товой и звуковой сигналы оповещения. Быстродействие прибора составляет 5 с, масса — 0,4 кг.

Все рассмотренные средства химической разведки и химиче­ского контроля относятся к средствам контактного действия (ло­кальной разведки) и работают непосредственно в зонах зараже­ния в контакте с зараженным воздухом (местностью, предметом). Основным направлением дальнейшего развития средств химиче­ской разведки и контроля является создание приборов дистанци­онного действия с использованием различных физических мето­дов. Значительных успехов в этом направлении добилось Научно- производственное объединение «Астрофизика» — единственный в России государственный научный центр, специализированный по комплексной разработке и созданию лазерных и оптико-лазер­ных систем.

В частности, научно-производственное объединение «Астрофи­зика» в течение длительного времени ведет работы по созданию оптико-лазерных комплексов дистанционной радиационной, хи­мической и биологической разведки. Они значительно повышают эффективность разведки на больших территориях, обеспечивая ее высокую оперативность и достоверность. В ходе работы были про­ведены многочисленные исследования методов дистанционной диагностики физиологически активных веществ в атмосфере на основе использования практически всех существующих типов ла­зеров во всем диапазоне длин волн излучения. Создан комплекс дистанционной химической разведки КДХР-1Н, который обна­руживает аэрозоли ОВ на площади 25 — 30 м². Он размещен на са­моходном бронированном плавающем гусеничном шасси и мо­жет работать 3 ч непрерывно в автоматическом режиме от соб­ственных источников электропитания. Комплекс оснащен прибо­рами локальной радиационной, химической, биологической раз­ведки, средствами навигации, радиосвязи, коллективными и ин­дивидуальными средствами защиты экипажа.

 

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные методы обнаружения ионизирующих излу­чений.

2. На сколько классов делятся дозиметрические приборы по назначе­нию?

3. Для чего предназначен прибор ДП-5В и каков его диапазон измере­ний?

4. Для чего предназначен прибор ИД-1 и каков его диапазон измере­ний?

5. Перечислите аэромобильные средства радиационной разведки.

6. Назовите методы обнаружения ОВ и ОХВ.

7. В какой последовательности определяют ОВ с помощью ВПХР?

8. В каких индикаторных трубках ВПХР имеются ампулы с реактивами?

9. Для чего предназначена насадка к ручному насосу ВПХР?

10. Охарактеризуйте основные направления дальнейшего развития средств химической разведки.