УДК · 2009. 10. 12. · В.С.Бабков1, Е.В.Соломоненко2 1-ОАО...

УДК 614.7./8 ББК 6П7.43

С83

Редакционная коллегия: Сорокин Ю.Г. – президент Ассоциации «СИЗ», к.т.н. Иванков В.В. – заместитель начальника отдела Департамента химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий Путин Б.В. – генеральный директор ОАО «Корпорация «Росхимзащита», к.т.н., член-корреспондент РАИН. Матвейкин В.Г. – заместитель генерального директора ОАО «Корпорация «Росхимзащита», д.т.н., профессор. Путин С.Б. – заместитель генерального директора ОАО «Корпорация «Росхимзащита», к.т.н., доцент (ответственный редактор). Мищенко С.В. – ректор ТГТУ, заслуженный деятель науки и техники РФ, д.т.н., профессор.

С83 Стратегия развития научно-производственного комплекса Российской Федерации в области разработки и производства систем жизнеобеспечения и защиты человека в условиях химической и биологической опасности: мат-лы Рос. науч. конф. 14 октября 2009 г. (отв. ред. С.Б. Путин; Министерство промышленности и торговли РФ, Администрация Тамбовской области, Межведомственный координационный совет по проблеме «Сохранение здоровья здоровых людей», ОАО «Корпорация «Росхимзащита», Ассоциация «СИЗ». Тамбов: Издательский дом ТГУ им. Державина, 2009. … с.)

В сборник включены материалы докладов, представленных на

Российскую научно-практическую конференцию «Стратегия развития научно-производственного комплекса Российской Федерации в области разработки и производства систем жизнеобеспечения и защиты человека в условиях химической и биологической опасности». В них изложены фундаментальные проблемы химической и биологической безопасности, приоритетные направления развития техники и технологий химической и биологической защиты, дана оценка современного уровня и перспектив развития систем жизнеобеспечения и защиты человека в условиях химической и биологической опасности.

УДК 614.7./8 ББК 6П7.43

ISBN

СОДЕРЖАНИЕ

ОБРАЩЕНИЕ К УЧАСТНИКАМ КОНФЕРЕНЦИИ

1

СОВРЕМЕННЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА КАК КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ПРЕДПОСЫЛКА ФОРМИРОВАНИЯ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ

Б.В. Путин, В.Д. Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

2

ПОИСК ПУТЕЙ СОЗДАНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

А.В. Рощин, В.Г. Рачеев ИХФ РАН, г. Москва

3

НОВЫЕ УГРОЗЫ ХИМИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ И ИХ ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СОВРЕМЕННЫЙ СОСТАВ ЗАДАЧ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И УРОВЕНЬ ТРЕБОВАНИЙ К ПЕРСПЕКТИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ И СРЕДСТВАМ ЗАЩИТЫ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Б.В. Путин, С.Б. Путин, В.Д. Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов

4

НОВЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И РАЗВЕДКИ КАК АДЕКВАТНОЕ ОТРАЖЕНИЕ НОВЫХ УГРОЗ ХИМИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ

С.Б. Путин, В.Д. Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов

5

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОТДЕЛА ХИМИИ И НОВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИСТЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА

Н.Ф. Гладышев ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

6

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ НА ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННОМ КИСЛОРОДЕ

В.Д. Самарин, С.В. Гудков ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

7

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ КОЛЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

С.В. Матвеев, В.Н. Усов ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

8

СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

В.М. Мухин, В.В. Чебыкин ОАО «ЭНПО «Неорганика», г.Электросталь, Московская область

9

О НЕОБХОДИМОСТИ ЛИЦЕНЗИРОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Р.Х. Фатхутдинов 1, С.Б. Путин 2, В.Д. Самарин 2

1-ОАО «КазХимНИИ», 2-ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов

10

НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ЛЮДЕЙ В ЗДАНИЯХ ВО ВРЕМЯ ПОЖАРА

Ю.Н. Маслов ФГУ ВНИИПО МЧС России, г. Москва

11

ПРОБЛЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

А. В. Лянг, ОАО «Сорбент», г.Пермь С.Н. Иванько, ЗАО «Сорбент-Центр Внедрение», г. Пермь

12

ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОАО «КОРПОРАЦИЯ «РОСХИМЗАЩИТА», СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТЬЮ

И.И. Луговская, Т.М. Сапунова, С.Б. Путин ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

13

ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

И.И. Луговская, Т.М. Сапунова, С.Б.Путин ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

14

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ – ОСНОВА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Е.Ю. Борисова, Г.С. Кормильцин ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

15

СТРУКТУРИРОВАНИЕ ФУНКЦИИ КАЧЕСТВА В.Г. Матвейкин1, П.Ю. Путин2 1-ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов 2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г.Тамбов

16

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ В ГОСУДАРСТВЕ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

С.Б. Путин, В.Д. Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

17

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ НООСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И РАЗВИТИЯ НА БАЗЕ ТамбГТУ

С.В. Мищенко, С.И. Дворецкий, В.Ф. Калинин, В.П. Таров ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

18

КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ С АХОВ

В. И. Тарасов, Р. Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

19

СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАДИАЦИОННЫХ, ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

Н.В. Спасский, С.Я. Чакчир ОАО “ГосНИИхиманалит”, г. Санкт-Петербург

20

ВЫБОР ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

Р.А. Шубин1, Алешин А.А.,1 А.Г.Шубина2

1- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г.

Тамбов 2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина» , г. Тамбов

21

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ

Н.Ф. Гладышев, С.Б. Путин, В.Д. Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

22

ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ В РАЗРАБОТКЕ НОВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

Б.В. Путин, С.И. Симаненков ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

23

СИНТЕЗ И СТРУКТУРА НАНОРАЗМЕРНОГО γ-ОКСОГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ

Р.Х. Фатхутдинов, И.П. Карасева, Э.Н. Пухачева, В.М. Зарипова ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

24

СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПОМОЩИ НАНОРАЗМЕРНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЛОВУШЕК

И.В. Кумпаненко., А.В. Блошенко Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, г. Москва

25

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРБЕНТОВ

И.С. Ларионова, И.Н. Шубин ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

26

НОВЫЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДА ЛИТИЯ

Ю.А. Ферапонтов, М.А. Ульянова, Н.П. Козлова, Т.В. Сажнева ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

27

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПОГЛОЩЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ХИМИЧЕСКИМ ПОГЛОТИТЕЛЕМ ИЗВЕСТКОВО-КАЛИЕВЫМ

Н.Ф. Гладышев, Т.В.Гладышева, Э.И.Симаненков, М.П. Архипова, А.В.Тяников ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

28

РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СОРБЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ХЕМОСОРБЕНТОВ К ДИОКСИДУ УГЛЕРОДА В СТАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

А.Э.Евтушенко, Т.В.Гладышева ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

29

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГЕНЕРИРУЕМЫХ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА В ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМАХ СКАФАНДРОВОГО ПРОСТРАНСТВА

Н.П. Козлова1, В.Н. Шубина1, С.Б. Путин1, С.И.Симаненков1, Р.Х. Шарипов2, А.Ц. Элбакян2

1. ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов 2. ОАО «НПП «Звезда», Московская область, пгт. Томилино

30

РЕГЕНЕРИРУЕМЫЕ ПОГЛОТИТЕЛИ КАК ОСНОВА СОЗДАНИЯ СРЕДСТВ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

С.Б. Путин, В.Н. Шубина, С.И. Симаненков ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

31

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ВОДОСТОЙКОГО РЕГЕНЕРИРУЕМОГО ПОГЛОТИТЕЛЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДА ЦИРКОНИЯ

В.Н. Шубина,1 Ю.А. Гроховская1, М.В. Ланецкая1,Н.Ц. Гатапова2

1- ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г.Тамбов 2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

32

СОРБЦИОННЫЕ ОСУШИТЕЛИ ВОЗДУХА НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

М.А. Ульянова, Е.Е. Ломовцева, В.П. Андреев ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов

33

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ АДСОРБЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ В СИСТЕМАХ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ

С.Б. Путин 1,2, С.А. Скворцов 2, С.С. Толстошеин 2, Р.Т. Такмазов 2

1 - ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г.Тамбов 2 - ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г.Тамбов

34

О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОФОБНЫХ ЦЕОЛИТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА И ПАРОВ ВОДЫ ОТ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ

Л.А. Зайцева, Н.П. Козлова, С.Б. Путин, С.И. Симаненков, В.Н. Шубина ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

35

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АДСОРБЕНТОВ ДЛЯ УСТАНОВОК КОРОТКОЦИКЛОВОЙ АДСОРБЦИИ

Е.И. Акулинин1, С.И. Дворецкий1, А.А. Ермаков1, С.В. Неизвестная 1, С.И. Симаненков2.

1- ГОУ ВПО “Тамбовский государственный технический университет , г. Тамбов 2- ОАО "Корпорация "Росхимзащита", г. Тамбов

36

НОВЫЕ ХИМЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ТИПА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СИЗК

В.С. Иванова, В.Р. Байрамова, В.В. Гайдай, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

37

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПЛЁНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ

В.В. Гайдай, И.И. Шергина, Н.А. Рыбакова, В.В. Уваев, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

38 ОДНОСТОРОННИЙ ЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ ОЗМ-350 Р.Х. Фахутдинов, Л.А. Тарасов, В.В. Уваев, Е.А. Лексина, Е.А. Штукина ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

39

ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМЗАЩИТНОЙ ТКАНИ ТЛ-3

И.А. Аракелян1, Л.А Тарасов1., Р.Х Фатхутдинов1, А.К. Буряк2 1-ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань 2 -Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН, г.Москва

40

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ С «БАРЬЕРНЫМ» СЛОЕМ ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СИЗК

В.В. Гайдай, И.И. Шергина, В.В. Уваев, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

41

НОВЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ ДЛЯ СОРБЕНТОВ М.А. Ульянова1, Е.Е. Ломовцева1, В.М. Поликарпов2, В.С. Быстрицкий2

1- ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов 2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

42 ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СВЧ-ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДА КАЛЬЦИЯ

В.С. Бабков1, Е.В. Соломоненко2 1-ОАО "Корпорация" Росхимзащита" , г. Тамбов

2- ГОУ ВПО» Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

43

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДА КАЛЬЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Н.Ф.Гладышев, Т.В.Гладышева, А.П.Куприянов, Е.В.Соломоненко, В.С. Бабков ОАО «»Корпорация «Росхимзащита»

44

ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Р.В. Дорохов, О.С. Мавлютова, Э.И. Симаненков ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

45

СИНТЕЗ ФЕРРАТА (VI) КАЛИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СРЕДСТВАХ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА

М.А. Ульянова1, С.И. Дворецкий2, Ю.Б. Рылов1, В.П. Андреев1

1. ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов 2. ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

46

РАЗРАБОТКА ШАХТНОГО САМОСПАСАТЕЛЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ С ВРЕМЕНЕМ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ 60 МИНУТ

Л.Э. Козадаев, С.В. Гудков, А.В. Ждамиров, А.Д. Романов, Н.В. Задорожный ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

47 ИЗОЛИРУЮЩЕ-ФИЛЬТРУЮЩИЙ АППАРАТ А.Г. Буянов, С.Н. Чеканов ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

48

ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗЫСКАНИЮ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПУТЕЙ СОЗДАНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ДЕТЕЙ ОТ ИНГАЛЯЦИОННЫХ ПОРАЖЕНИЙ

А.Ю. Хромов, Н.В. Крылова, С.В. Гудков ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

49

РАЗРАБОТКА ИЗОЛИРУЮЩЕГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, РАБОТАЮЩЕГО В СРЕДЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ ВЫСОКИЕ ОБЪЕМНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРА И АММИАКА

Н.В. Крылова, Г.В. Медведев, С.В. Гудков, А.Ю Хромов ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

50

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЕСПИРАТОРОВ С ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННЫМ КИСЛОРОДОМ ДЛЯ ГОРНОСПАСАТЕЛЕЙ

Г.Г. Шаповалов ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов

51

САМОСПАСАТЕЛЬ ЭКСТРЕННОЙ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ГРАЖДАНСКОГО НАСЕЛЕНИЯ

Н.Ф. Гладышев, Э.И. Симаненков, Р.В. Дорохов, Т.В. Гладышева ОАО "Корпорация" Росхимзащита",г. Тамбов

52 О НЕТРАДИЦИОННОМ ПРИНЦИПЕ САМОСПАСЕНИЯ Ю.Ф. Копытов ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

53 УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕСПИРАТОРА Р-30 Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, А.В. Тяников, М.П.Архипова ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

54 НОВОЕ СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ В.Р. Байрамова, В.В. Гайдай, Р.Х. Фатхутдинов.

ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

55

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ РОССИИ СОВРЕМЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

П.Э. Кирк, Ю.А. Романов, И.С. Кошельков ОАО «АРТИ» , г.Тамбов

56

РАЗРАБОТКА ФИЛЬТРУЮЩИХ ПОРТАТИВНЫХ РЕСПИРАТОРОВ (ФПР) ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, РАДИАКТИВНЫХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ АЭРОЗОЛЕЙ И ТИПОВОГО МОДУЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФПР- КАК СОСТАВНОЙ ЭЛЕМЕНТ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ РФ

В.С. Астахов, А.В. Коробейникова ЗАО «СЗ НТЦ «Портативные СИЗ» им. А.А. Гуняева», г. Санкт-Петербург

57

ВОПРОС УЛУЧШЕНИЯ ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ИЗОЛИРУЮЩИХ СРЕДСТВАХ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ (СИЗ) С ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА ДЛЯ ДЫХАНИЯ

Г.В. Нестеров, С.И. Свиридов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт»

58 ОЧИСТИТЕЛЬ –РЕЦИРКУЛЯТОР ВОЗДУХА Г.В. Нестеров, С.И. Свиридов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г.Казань

59

РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТОКСИЧНЫХ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ

И.А. Аракелян, О.А. Антонович, Л.А. Тарасов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

60

ПРИШЛО ВРЕМЯ РАЗРАБАТЫВАТЬ СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ПРИРОДНЫХ РАДИОНУКЛИДОВ.

Р.Х. Фатхутдинов, Р.А. Комлев, Д.Г. Шаронов, Н.Я. Романова ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань

61

ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЗАЩИТНАЯ ОДЕЖДА ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

И.А. Аракелян, Л.А Тарасов, О.А. Антонович, Р.Х Фатхутдинов. ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань

62

РАЗРАБОТКА СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ДЛЯ КАМЕР СПАСАТЕЛЬНЫХ ВСПЛЫВАЮЩИХ

В.Г. Каверин , В.Н. Золотарева , Г.В.Акулинина ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов

63

ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА В ОБИТАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ПОДВИЖНОЙ ТЕХНИКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОГО ВХОДА И ВЫХОДА ИЗ НИХ ЛЮДЕЙ В УСЛОВИЯХ ЗАРАЖЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВРЕДНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ, ОПАСНЫМИ ДЛЯ ДЫХАНИЯ

В.Н. Усов , С.В. Матвеев, Т. А. Филиппова , О.Ю. Голованева ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов

64

СРЕДСТВА РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В.Н. Усов, С.В. Матвеев, О.Ю. Голованева ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

65

КОМПЛЕКС СРЕДСТВ РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ НА БАЗЕ ИЗДЕЛИЯ РВ-150, ФИЛЬТРОВ-ПОГЛОТИТЕЛЕЙ С БЛОЧНЫМ СОРБИРУЮЩИМ МАТЕРИАЛОМ И ПРЕДФИЛЬТРОВ С ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ И ПЫЛЕЕМКОСТЬЮ

В.Н. Усов , С.В. Матвеев, Т. А. Филиппова, Г. В. Акулинина ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

66

ИЗОЛИРУЮЩАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ

В.Г. Каверин, Л. Э. Козадаев, В. А. Лаверов, С. Б. Путин, В.Н. Усов ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

67

АВТОНОМНЫЙ БЛОК РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА Н.Ф. Гладышев, Э.И. Симаненков, Р.В. Дорохов, Т.В. Гладышева, О.С. Мавлютова ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г.Тамбов

68

БЛОК ХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА Н.Ф. Гладышев, Э.И. Симаненков, Р.В. Дорохов,О.С. Мавлютова, М.Ю. Плотников ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

69

РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ БОРТОВОЙ КИСЛОРОДОДОБЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ БКДУ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ В УСЛОВИЯХ МНОГОКРАТНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПУСКА-ОСТАНОВА

А.С. Сергунин1, С.И. Симаненков1, Н.Ц. Гатапова2 1-ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г.Тамбов

70

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВРЕМЕНИ ЦИКЛА НА ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ПРОДУЦИРУЕМОЙ УСТАНОВКОЙ БКДУ–130 ДЫХАТЕЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ

В.В. Потапочкин ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г.Тамбов

71

ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА - ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В ИНТЕРЕСАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИИ

Антохин А.М., Жиров А.А., Палатов Ю.А. ФГУ «27 НЦ МО РФ», г. Москва

72

ПРИБОР ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Г.Н. Шлепаков, Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит» , г. Санкт-Петербург

73

ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ НА ОСНОВЕ ДЕТЕКТОРА МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЯДЕР КОНДЕНСАЦИИ (МоЯК)

В.Я.Кателевский, Р.А.Кянджециан, Д.А. Коныжев ОАО «ЭНПО «Неорганика» , г.Электросталь, Московская область

74

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРИБОР ГАЗОВОГО КОНТРОЛЯ КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ ПОРТАТИВНОЕ СРЕДСТВО ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ И КОНТРОЛЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит», г. Санкт-Петербург.

75

ПРИБОРЫ ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

В.А. Михайличенко, Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит», г. Санкт-Петербург.

76

ПОВЫШЕНИЕ ЗАЩИЩЕННОСТИ СПАСАТЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ, В ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВ ИНДИКАЦИИ

Р.Р. Мирясов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

77

МОДЕРНИЗАЦИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА «ИСКУСТВЕННЫЕ ЛЕГКИЕ» ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ИЗОЛИРУЮЩИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

С.В. Гудков1, С.И. Дворецкий2, А.Ю. Хромов2 1-ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г.Тамбов

2-ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г.Тамбов

78 РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СИЗ Р.А. Комлев, В.Н. Салин, Д.Г. Шаронов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

79

К ВОПРОСУ ОБ ОЦЕНКЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ СИЗ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА

Р.А. Комлев, Л.А. Тарасов, Д.Г. Шаронов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г.Казань

80

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПРОДУКТОВ И ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ПОГЛОЩЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И ВЛАГИ В ПРОЦЕССАХ ХЕМОСОРБЦИИ

С.В. Мищенко, П.В. Балабанов, С.В. Пономарев ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г.Тамбов

81

МЕТОД СПЕКТРОМЕТРИИ ИОННОЙ ПОДВИЖНОСТИ, КАК НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ОСНОВА СОЗДАНИЯ ПРИБОРОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ПРОЦЕССЕ УНИЧТОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ.

Б. Н. Кобцев, Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит», г. Санкт-Петербург

82 ТРЕНАЖЕРЫ МАШИН РХБ ЗАЩИТЫ Н.В. Спасский, С.Я. Чакчир ОАО «ГосНИИхиманалит», г. Санкт-Петербург

83

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМАХ АДСОРБЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ С ПАРОВОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ

В.А. Погонин, И.Я. Муромцева ГОУ ПВО «Тамбовский государственный технический университет» , г.Тамбов

84 ЗАБЫТАЯ ПРОБЛЕМА: ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ Р.А. Комлев, Д.Г. Шаронов, Л.Е. Харитонова, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г.Казань

85

ПЕРСПЕКТИВЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ И ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ГОУ ВПО ТГТУ

М.А. Промтов, В.Я. Борщев ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

11

ОБРАЩЕНИЕ К УЧАСТНИКАМ КОНФЕРЕНЦИИ заместителя Директора Департамента химико-технологического комплекса

и биоинженерных технологий Уважаемые участники конференции! Открывающийся сегодня форум имеет большое научное и практическое значение для выработки перспективных направлений развития специальной подотрасли промышленности, связанной с решением актуальных и социально значимых проблем защиты человека в условиях химической и биологической опасности, а также создания систем жизнеобеспечения, обеспечивающих деятельность человека в непригодных для жизни условиях. Актуальность проблем химической и биологической безопасности подтверждается практикой развития российского общества в последние десятилетия, а ее существо в концентрированном виде нашло свое отражение в «Основах государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденных Президентом РФ, и в Концепции федеральной целевой программы «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)». Научно-техническая и промышленная политика, формируемая Минпромторгом России в обеспечение реализации «Основ государственной политики …», распространяется на определенную постановлением Правительства РФ от 16 мая 2005 года № 303 область ответственности министерства и включает, в части приоритетных направлений деятельности специализированного научно-производственного комплекса по разработке и производству средств химической защиты, разведки и систем жизнеобеспечения, следующие направления:

1. Создание и развитие (с учетом мобилизационной готовности) научно-промышленной базы, специализирующейся на выпуске отечественных систем (средств) материально-технического и иных видов обеспечения химической безопасности.

2. Разработку и внедрение систем комплексной индивидуальной и коллективной защиты от опасных химических факторов, импортозамещающих технологий, материалов, комплектующих и других видов продукции.

3. Анализ уровня защиты и защищенности населения, трудовых коллективов и специальных подразделений страны от современных угроз химического и биологического характера, подготовку предложений по совершенствованию механизмов управления и координации деятельности участников в этой области.

Вместе с тем, в принятой в 2008 году Стратегии развития химической и нефтехимической промышленности в России на период до 2015 года не конкретизирован сегмент ответственности и участие специализированного научно-производственного комплекса в реализации положений Основ государственной политики по обеспечению химической и биологической безопасности.

В этой связи Правительственной комиссией по вопросам биологической и химической безопасности на заседании 28.11.2008 г. принято решение о разработке в 2009-2010 годах самостоятельной отраслевой Стратегии развития специализированного научно-производственного комплекса, которая должна определять ключевые направления его развития на обозначенную перспективу и быть ориентирована на:

1. Системный анализ проблем химической безопасности в области компетенции специализированного комплекса, включая разработку методов и средств своевременного выявления угроз, оценки опасностей и выработки предложений по их парированию, отработку межведомственного механизма подготовки и согласования уровня требований к

12

технике и технологиям химической защиты, разведки и к системам жизнеобеспечения нового поколения.

2. Инновационное развитие научно-производственного комплекса, включая создание на базе ОАО «Корпорация «Росхимзащита» инжинирингового центра и центра компетенции в области определенных Указом Президента РФ приоритетных направлений деятельности с непосредственным участием Российской Академии наук, и через участие предприятий на конкурсной основе в профильных целевых программах инновационной направленности.

3. Развитие, с учетом достижений научно-технического прогресса в профильных областях, научно-технологической и промышленной базы предприятий специализированного комплекса, включая вопросы технического перевооружения мобилизационных мощностей, освежения или замещения запасов СЗ, а также корректировку мобилизационных заданий.

4. Совершенствование технического регулирования в области компетенции предприятий комплекса, развитие нормативно-правовой базы, касающейся деятельности подотрасли.

5. Создание условий для решения кадровых проблем обеспечения химической безопасности.

Достижение целей Стратегии возможно при условии создания в России стройного механизма, позволяющего оперативно решать специфические задачи в области химической безопасности – от выявления и оценки угроз и до создания адекватных им средств и систем защиты, разведки и жизнеобеспечения. Корректное распределение ролей между участниками реализации данного механизма позволит в максимальной степени эффективно использовать потенциал государства и выделяемые им ресурсы для решения проблем химической безопасности.

Выполнение в срок решений Правительственной комиссии по вопросам биологической и химической безопасности от 28 ноября 2008 года можно считать основой для разработки Стратегии развития научно-производственного комплекса как завершающего этапа научно-теоретического и практического обоснования ее концептуальных положений.

Разрабатываемая Стратегия должна охватывать не только проблемную область химической, но и биологической безопасности, поэтому актуальной является выработка надежных и эффективных механизмов взаимодействия предприятий химического и биологического профиля в рамках реализации единой Стратегии, и это – одно из важнейших направлений деятельности научно-производственного комплекса на среднесрочную перспективу. Предложения по организации такого взаимодействия должны найти отражение в выступлениях участников конференции.

Исторически сложилось так, что основу отечественного научно-производственного комплекса по разработке и производству средств химической защиты и разведки, систем жизнеобеспечения составляют предприятия ОАО «Корпорация «Росхимзащита», головное общество которого в эти дни отмечает свой 50-летний юбилей со дня создания и 5-летие создания новой указанной уникальной интегрированной структуры.

Хотелось бы поздравить творческий коллектив орденоносного предприятия с этими заслуженными датами, пожелать ему дальнейших успехов в решении задач государственной важности по защите граждан России и высказать надежду на то, что ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в будущем еще больше укрепит свои позиции флагмана отечественных создателей и производителей специальной техники и технологий для целей защиты человека на новом, мировом уровне, как это было всегда со времен Н.Д. Зелинского. Желаю всем участникам конференции творческой и плодотворной работы, острых дискуссий по актуальным вопросам Стратегии развития специализированного научно-

13

производственного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года и перспектив совершенствования средств и систем защиты и жизнеобеспечения. Заместитель Директора Департамента химико-технологического комплекса и биоинженерных технологий С.В. Разумов

14

ОБРАЩЕНИЕ К УЧАСТНИКАМ КОНФЕРЕНЦИИ губернатора Тамбовской области

Современный этап развития мировой цивилизации характеризуется сложным и

многогранным переплетением самых разнообразных тенденций возникновения, становления или же постепенного угасания позитивных и негативных явлений в жизни общества, совокупность которых в конечном итоге характеризует уровень его благополучия. Не касаясь по вполне понятным причинам положительных тенденций развития цивилизации – их можно только приветствовать и всячески способствовать укреплению таких тенденций, мы вынуждены значительно больше внимания уделять объективному и предметному анализу тенденций негативных, сдерживание которых требует от общества больших моральных и материальных затрат. К числу последних относится развитие таких масштабных угроз для жизни общества, как химическая и биологическая угрозы, характеризующееся в современных условиях очередным витком своего обновления и увеличения общественной опасности.

Примечательно, что тамбовская земля уже традиционно стала местом проведения на самом высоком уровне научных форумов по проблемам химической безопасности нашего индустриального общества, и что именно в Тамбове зарождаются и находят в последующем свое логическое развитие ценные идеи и проекты, направленные на решение вопросов химической безопасности как важнейшего фактора национальной безопасности России.

Эта традиция родилась отнюдь не на ровном месте, а имеет в своей основе объективную мотивацию. Прежде всего, в ее основе лежит то, что Тамбовская область – один из флагманов отечественной химической индустрии с развитой региональной инфраструктурой – от химических заводов, специализированных научных и проектных организаций химического профиля - и до ВУЗов по подготовке квалифицированных кадров для химической отрасли не только региона, но и России в целом. Вторая причина зарождения традиции – это исторически сформировавшийся в областном центре уникальный отраслевой куст предприятий по разработке и производству средств химической защиты и систем жизнеобеспечения людей в условиях химической опасности, который включает ОАО «Корпорация «Росхимзащита», ОАО «Тамбовмаш», ОАО «АРТИ», ОАО «Тамбовское ОКТБ». Тесное и плодотворное многолетнее сотрудничество коллективов этих предприятий обеспечило на сегодня тот высокий авторитет, который имеет область в решении проблем химической безопасности.

Открывающийся в эти дни в г. Тамбове очередной научный форум приурочен сразу к двум памятным датам – к 50-летнему юбилею со дня создания ордена Трудового Красного Знамени Тамбовского научно-исследовательского химического института и к 5-летию со дня начала формирования на его основе в соответствии с Указом Президента РФ от 29.10.2003 г. № 1265 государственной интегрированной структуры ОАО «Корпорация «Росхимзащита».

Примечательно, что тематика научного форума посвящена Стратегии развития научно-производственного комплекса предприятий Российской Федерации в области разработки, производства, модернизации, ремонта и утилизации средств химической защиты и химической разведки, систем жизнеобеспечения в условиях химической и биологической опасности на период до 2015-2025 годов, основу которого составляет формируемая интегрированная структура. Значение Стратегии для развития специализированной отрасли промышленности России трудно переоценить. Ее реализация будет, несомненно, иметь большое практическое значение и для Тамбовской области, ее химического сектора экономики, будет способствовать решению целого ряда региональных проблем – от экологических и до обеспечения занятости населения.

15

Желаю участникам научного форума плодотворной работы и выработки единственно правильных и обоснованных решений в области проблем химической безопасности России.

С уважением, О.И. Бетин

16

ОБРАЩЕНИЕ К УЧАСТНИКАМ КОНФЕРЕНЦИИ генерального директора ОАО «Корпорация «Росхимзащита»

Уважаемые участники конференции!

Осень для научной общественности г. Тамбова уже на протяжении нескольких

последних лет знаменуется проведением ставших традиционными научных конференций с широким участием ученых и специалистов со всей России, стран ближнего и даже дальнего зарубежья. Такие форумы не просто являются местом для проведения дискуссий по широкому спектру обсуждаемых проблемных как для России, так и для региона проблемных вопросов, но и свидетельствуют о том, что научный потенциал тамбовщины не утратил своей значимости, а коллективы ученых не только не потеряли, а, напротив, увеличили свой интерес к поиску новых инновационных решений, к исследованиям и разработкам прогрессивных и уникальных техники и технологий, к творчеству и созиданию. Даже в нелегкие времена экономических неурядиц, нестабильного финансово-экономического положения НИИ, ВУЗов, промышленных предприятий наши коллеги находят в себе силы и новые возможности для дальнейшего поступательного движения к намеченным целям, квинтэссенцией которых является его величество Человек, россиянин, здоровый и счастливый, благополучный и сильный. Наши помыслы, как бы тривиальны они не были в деталях, в конечном итоге направлены на одно – на созидание нового и достойного гражданского общества, в котором каждый из нас ощущает себя необходимым, уважаемым и ценимым, наделенным вниманием и заботой.

Открывающийся сегодня научный форум – это собрание единомышленников, жизненным и научным приоритетом которых является защита людей, волей или неволей оказавшихся в сложных для нормальной жизнедеятельности условиях, проще говоря – в условиях химической и биологической опасности. Каждый из нас в большей степени, чем обычные граждане России, осознают значимость и негативный потенциал этой опасности, который необходимо вовремя нейтрализовать, свести на нет во имя сохранения здоровья и жизни нашего общества. Мы годами и десятилетиями стоим на передовом рубеже защиты от химической и биологической угрозы, и нам есть чем гордиться: мы не только научились создавать эффективные, инновационные и наукоемкие средства и системы парирования таких угроз – мы постоянно стремимся идти дальше в из развитии, потому что, как верно подмечено, нет пределов совершенству. И, уверен, в сообщениях участников конференции мы неоднократно найдем подтверждение этому.

Желаю вам, а в вашем лице и вашим коллегам и единомышленникам, большого терпения в достижении поставленных целей и решении стоящих задач в нелегкий для всех нас жизненный период, удачи на трудном пути созидания нового знания, неиссякаемого творческого потенциала в создании инноваций, большой веры в себя и успехов, больших и не очень, но без достижения которых мы с вами не получим удовлетворения от своей благородной деятельности, для многих из вас ставшей основным содержанием и смыслом жизни.

С уважением, Б.В. Путин

17

ОБРАЩЕНИЕ К УЧАСТНИКАМ КОНФЕРЕНЦИИ

председателя Ассоциация «СИЗ»

Уважаемые дамы и господа! Коллеги!

Для специалистов не составляет секрета, что в условиях чрезвычайных ситуаций, а также из-за несовершенства техники и технологии средства индивидуальной защиты зачастую являются последним барьером для защиты человека от возможных травм и профессиональных заболеваний.

Этот вывод особенно актуален на фоне ухудшающихся условий труда на рабочих местах и резко возросшего количества техногенных аварий и природных катаклизмов.

Среди многообразия средств индивидуальной защиты наиболее важное значение имеют средства защиты органов дыхания, поскольку именно отсутствие (неприменение) или низкое качество СИЗОД приводит, как правило к наиболее тяжким последствиями с человеческими жертвами или способствует развитию профессиональной патологии.

И мы рассчитываем, что сегодняшняя научно-практическая конференция, её тематическая направленность, её состав позволит нам лучше понять существующие проблемы и определить пути для совместного нахождения способов дальнейшего развития и совершенствования средств защиты органов дыхания и других СИЗ при работе (или контактах) с опасными химическими и биологическими продуктами.

С уважением,

Ю.Г. Сорокин

18

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА КАК КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ПРЕДПОСЫЛКА ФОРМИРОВАНИЯ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО

КОМПЛЕКСА РОССИИ

Б.В. Путин, В.Д. Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Введение.

Одним из неоспоримых приоритетов в деятельности любого современного цивилизованного государства является сохранение жизни и здоровья его граждан в любых условиях и обстоятельствах, в особенности неблагоприятных и опасных для человека. В ряду дестабилизирующих факторов беспроблемного развития общества фактор химической опасности занимает особое место, поэтому на ее эффективное парирование государством направляются необходимые силы и средства, мобилизуется научный, производственный и кадровый потенциал, укрепляется и развивается соответствующая технологическая база промышленности.

Противодействие современным и прогнозным угрозам химической и биологической направленности, как одна из базовых и приоритетных составляющих охраны здоровья и жизни человека в условиях интенсивного техногенного развития мирового сообщества на рубеже веков, является актуальным вследствие постоянно усиливающегося негативного влияния этих угроз на население, производственную, социальную инфраструктуру и экологическую систему. Данная проблема приобретает все большую остроту, обусловленную появлением новых угроз, в том числе комплексной, химико-биологической направленности, а также реальным развитием химического и биологического терроризма.

События 11 сентября 2001 г. в США, а также последующие акты химико-биологического терроризма, обусловили кардинальный пересмотр государственными структурами многих стран, отвечающими за вопросы национальной безопасности, концепции химической и биологической безопасности. В частности, в США была проведена градация территорий химической опасности на три зоны: «горячую» (наиболее опасную для человека и требующую применения средств защиты с максимально возможными защитными характеристиками - изолирующего типа), «умеренную» и «холодную». Одновременно с этим была начата разработка нового пакета нормативных документов (стандартов), в которые закладываются существенно ужесточенные, по сравнению с существующими стандартами, требования к средствам и системам защиты и жизнеобеспечения человека. В настоящее время часть новых стандартов уже введена в действие.

Особую актуальность проблема химической и биологической безопасности имеет для России с ее развитой, несмотря на некоторый экономический спад в годы перестройки и перехода на рыночные отношения, химической и биотехнологической промышленностью, протяженной транспортной сетью и продуктопроводами, обеспечивающими перемещение на огромных территориях опасных химических и биологических грузов.

Основные факторы, определяющие необходимость решения рассматриваемой проблемы, изложены в «Основах государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу». Принятие данного документа в 2003 году было вызвано, с одной стороны, появлением новых угроз химической направленности, с другой – обострением годами существовавших проблем в сфере обеспечения химической безопасности производственных объектов и их промышленного персонала, гражданского

19

населения, личного состава Российской Армии и подразделений силовых министерств. Действенным инструментом решения обозначенных в «Основах государственной политики …» проблем должна стать принятая в 2008 году ФЦП «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)», которая является научной и технологической базой для реализации приоритетных задач обеспечения химической и биологической безопасности России.

1. Роль и место ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в решении

проблем химической безопасности Важнейшим направлением в решении проблем химической безопасности является

создание высокотехнологичных и наукоемких средств химической защиты и разведки и систем жизнеобеспечения, предназначенных для граждан различных профессионально-возрастных и социальных групп, в том числе средств, технически и физиологически адаптированных к особенностям пользователей (пол, возраст, состояние здоровья, уровень образованности и другим). Вопросами разработки и производства обозначенной защитной техники и технологий на протяжении многих десятилетий занимаются предприятия специализированного научно-производственного комплекса (НПК) России, большая часть из которых в настоящее время интегрируется в состав государственной корпорации.

ОАО «Корпорация «Росхимзащита» создано по Указу Президента РФ от 29.10.2003 г. № 1265 в целях сохранения и развития научно-технологического и промышленного потенциала Российской Федерации в сфере разработки и производства систем жизнеобеспечения и средств защиты людей от поражающих факторов химической природы в непригодных для жизни условиях, вызванных техногенными авариями, катастрофами, производственными особенностями реализуемых опасных технологических процессов, а также террористическими актами. Не менее важным для ОАО «Корпорация «Росхимзащита» является вопрос обеспечения безопасности человека, по роду своей профессиональной деятельности изолированного от обычной среды обитания и осуществляющего эту деятельность в искусственно созданных условиях обитаемых герметичных объектов различного базирования – от подводного до космического.

Статус ОАО «Корпорация «Росхимзащита» как уникальной интегрированной структуры, способной не только решать поставленные различными заказывающими министерствами и ведомствами задачи в профильной области деятельности, но и формулировать эти задачи и предлагать алгоритмы их действенного и эффективного решения, позволил специалистам корпорации принять непосредственное участием в разработке концепции и программных мероприятий ФЦП «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)», а с 2009 года начать их практическую реализацию в рамках комплексных ОКР «Дыхание», «Кожа» и ряда других с планируемым получением результатов, которые позволят поднять на новый качественный уровень защищенность граждан России в условиях существующих и прогнозируемых химических угроз.

По результатам рассмотрения текущего состояния научно-производственного комплекса по разработке и производству средств химической защиты и разведки, ведущие позиции в котором занимает ОАО «Корпорация «Росхимзащита», Правительственная комиссия по вопросам биологической и химической безопасности на своем заседании, состоявшемся 28 ноября 2008 года, приняла ряд протокольных решений, отражающих стоящие перед НПК задачи в области его компетенции.

Поставленные комиссией задачи вытекают из проведенного анализа проблемной ситуации, характеризующейся, с одной стороны, более масштабным развитием в мире существующих и появлением новых угроз химической и биологической направленности, обусловливающих необходимость переосмысления требований, предъявляемых к

20

технологиям и техническим средствам их парирования, к повышению качественного уровня средств защиты и обеспечению их доступности для более широкого круга пользователей, придания средствам защиты и системам жизнеобеспечения свойств универсальности и многофункциональности и т.п. С другой стороны, отмечена негативная тенденция технологического отставания предприятий НПК от мирового уровня, критического старения парка оборудования, постепенной утраты уникальных промышленных технологий, снижения квалификационного и профессионального уровня кадров для предприятий НПК. Существуют также проблемы в вопросах подготовки научных и производственных кадров, недостаточными темпами и недостаточно эффективно реализуются возможности интеграции фундаментальной, ВУЗовской и прикладной науки.

Обозначенный круг проблемных вопросов требует комплексного и взаимоувязанного решения в рамках формируемой по решению Правительственной комиссии Стратегии развития предприятий НПК и является первоосновой для формулирования ее концепции, ведущее место в которой должно быть отведено развитию технологической составляющей Стратегии, и прежде всего, развитию технологических областей и критических технологий жизнеобеспечения и химической защиты.

2. Развитие технологических областей, критических технологий, средств

и систем жизнеобеспечения и химической защиты как приоритетное направление деятельности ОАО «Корпорация «Росхимзащита».

В ряду приоритетных направлений исследований в области сохранения здоровья и жизни людей российского общества одно из ведущих мест занимают фундаментальные и прикладные исследования и разработки по обеспечению противодействия поражающим факторам химической и биологической природы, негативное воздействие которых на здоровье человека проявляется через биосферу, а также создание систем жизнеобеспечения, предназначенных для безопасного ведения работ в космосе, под водой, под землей и в других сферах.

Создание современных систем жизнеобеспечения для объектов освоения ближнего и дальнего космоса, проведения работ на морском шельфе и при исследовании мирового океана требует существенной модернизации известных технологий очистки искусственной среды обитания на таких объектах от диоксида углерода, других продуктов жизнедеятельности человека, техногенных загрязнений, обусловленных функционированием приборов и оборудования, а также перехода от возобновляемых ресурсов обеспечения жизнедеятельности к ресурсам восстанавливаемым и не расходуемым, что особенно актуально для решения задач освоения дальнего космоса. Соответствующие технологии, основы которых в настоящее время известны на уровне преимущественно принципиальных и схемных технических решений, требуют проведения глубоких научно-теоретических исследований, практической апробации с последующим внедрением в практику. Данная сфера деятельности, активным участником которой является ОАО «Корпорация «Росхимзащита» на протяжении полувека, предполагает наличие предполагаемых и программируемых, существующих и проявляющихся объективно опасностей химической и иной природы, с которыми человек сталкивается при эксплуатации сложных технических систем космических кораблей и орбитальных станций, высотных летательных аппаратов, глубоководных объектов и т.п. Противодействие таким опасностям строится на известных научных закономерностях и технологиях, обеспечивается и управляется человеком, а достигаемый при этом результат зависит только от приобретенного или формируемого багажа научных знаний исследователей и разработчиков соответствующих защитных технологий и технических средств.

Совершенно иная ситуация складывается при парировании угроз неожиданных и непредсказуемых, обусловленных применением достижений человеческого разума для

21

целей негативных, связанных с реализацией угроз для нанесения ущерба здоровью людей или их уничтожения. Актуальность данной проблемы на современном этапе развития науки, техники и технологий обусловлена перманентным расширение круга химических и биологических угроз, каждая из которых в большей или меньшей степени значима, а их совокупность ставит проблему обеспечения химической и биологической безопасности в ряд национальных приоритетов и дает основание рассматривать ее как важнейший сектор национальной безопасности России. В ряду прогнозных химических угроз стоят новые виды токсикантов и супертоксикантов, использование которых, например, террористическими группировками, может привести к большим людским потерям. Работы в этой сфере обеспечения национальной безопасности предполагают внедрение и нового научно-методического подхода в обеспечение возможности эффективного парирования прогнозных химических угроз. Такой подход включает, в том числе, осуществление контролируемого синтеза малых количеств новых токсикантов и супертоксикантов и создание их имитаторов, паспортизацию существующих средств химической защиты и разведки в отношении новых агентов с определением необходимости их совершенствования (модернизации) либо кардинального пересмотра тактико-технических требований к обозначенным средствам для создания на их основе нового поколения защитной техники.

Достигнутые в рассматриваемых проблемных областях теоретические и практические результаты в очередной раз подчеркивают большие потенциальные возможности фундаментальной и прикладной науки в создании национальной системы химической и биологической безопасности как действенного механизма охраны и сохранения здоровья и жизни российских граждан, в том числе в условиях негативного воздействия поражающих факторов техногенных химических аварий и актов химического и биологического терроризма.

Приоритетные направления научно-производственной деятельности ОАО «Корпорация «Росхимзащита» формируются на следующей нормативной и информационной базе:

Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу (утверждены Президентом РФ 4 декабря 2003 г. Пр-2194),

Приоритетные направления развития науки, техники и технологий в Российской Федерации и Критические технологий федерального уровня (утверждены Президентом РФ 21 мая 2006 г., Пр-842 и Пр-843),

Стратегия развития химической и нефтехимической промышленности России на период до 2015 года (утверждена Приказом Минпромэнерго России от 14 марта 2008 г. № 119),

Перечень промышленных критических технологий, обновленный в 2006 г. ВПК при Правительстве РФ,

Результаты системных исследований приоритетных и прорывных направлений развития профильных критических технологий за рубежом, полученных при выполнении по заданию Минпромнауки России НИР «Разработка концепции и программы развития критических технологий по системам жизнеобеспечения и средствам защиты от поражающих токсичных факторов» (шифр «Концепция защиты», государственный контракт № 36.652.11.0418 от 17.03.2004 г.).

На основании результатов проведенных системных исследований и выявленных тенденций развития техники и технологий в области компетенции ОАО «Корпорация «Росхимзащита» была сформирована «Программа развития критических технологий в области защиты от поражающих токсичных факторов химической природы на период до 2020 года»). Программа предполагает развитие шести ключевых технологических областей, относящихся к области компетенции предприятий корпорации и

22

представленных на рисунке (под «технологической областью» понимается совокупность взаимодополняющих технологий).

Состав технологических областей, относящихся к компетенции ОАО «Корпорация» Росхимзащита», и головных предприятий-исполнителей,

ответственных за их развитие.

с. 6.3.

Ключевые проблемные вопросы развития представленных технологических областей включают:

1. Совершенствование химической основы и конструкционных материалов для разработки и производства средств химической защиты и разведки (СХЗ и Р).

2. Совершенствование конструкции и технологии изготовления базовых элементов СХЗ и Р.

3. Расширение диапазона условий эксплуатации СХЗ и Р по температуре, рабочему давлению, влажности, другим климатическим факторам.

4. Повышение устойчивости СХЗ и Р к воздействию механических (вибрация, ударные нагрузки, линейное ускорение) и термических (тепловой поток, открытое пламя, искры) факторов.

5. Повышение устойчивости СХЗ и Р к разрушающему воздействию агрессивных химических сред.

6. Создание и совершенствование приборных средств неразрушающего контроля элементов конструкции СХЗ и Р.

7. Моделирование физико-химических процессов, реализуемых в СХЗ и Р. 8. Создание модульных конструкций СХЗ и Р, разработка комплексов СХЗ и Р. 9. Создание универсальных химических продуктов и защитных материалов для СХЗ

и Р. 10. Создание тренажеров и тренажерных комплексов СХЗ и Р. В целях актуализации Программы развития критических технологий необходимо

провести согласование с государственными заказчиками полученных результатов системных исследований с целью выработки (уточнения) нового уровня требований к

ОАО «Корпорация «Росхимзащита»

ОАО «ЭНПО

ОАО «КазХимНИИ»

ОАО

Подобласть 2. Создание и совершенствование технологий индивидуальной защиты органов дыхания изолирующего типа.

Технологическая область 1. Технологии индивидуальной защиты органов дыхания и кожи человека.

Подобласть 1. Создание и совершенствование технологий индивидуальной защиты органов дыхания фильтрующего типа.

Подобласть 3. Создание и совершенствование технологий

индивидуальных систем жизнеобеспечения.

Технологическая область 2. Технологии очистки и химической регенерации воздуха для защитных сооружений и герметизированных

объектов.

Подобласть 1. Создание и совершенствование технологий

коллективной защиты фильтрующего типа.

Подобласть 2. Создание и совер-шенствование технологий хими-ческой регенерации и очистки воздуха герметизированных

Технологическая область 6. Технологии индикации и химической

разведки.

Технологическая область 4.Технологии специальных материалов, катализаторов,

специальных поглотителей для систем индивидуальной и коллективной защиты.

Технологическая область 3. Технологии химических продуктов для регенерации и очистки воздуха.

Технологическая область 5. Технологии индивидуальной защиты

органов дыхания и систем регенеративной фильтрации воздуха в герметизированных объектах с использованием циклических адсорбционных процессов.

23

средствам химической защиты и разведки и к системам жизнеобеспечения на период до 2015-2025 годов, обоснования критериев для разработки прогноза появления новых угроз химической направленности и выработки предложений по их парированию.

Необходима также актуализация концепции защиты человека в условиях воздействия поражающих факторов химической природы с учетом экспертной оценки результатов системных исследований государственными заказчиками и новых достижений в данной области науки и техники. Концепция должна предусматривать, в частности, необходимость перехода от жестких эргономических требований в отношении средств химической защиты и систем жизнеобеспечения к гибкой шкале требований, выработанной и обоснованной в результате проведения специальных физиологических исследований совместно с РАН и РАМН применительно к различным профессионально-возрастным категориям граждан.

Актуальной для ОАО «Корпорация «Росхимзащита» является также разработка, совместно с Российской академией наук, мер по оказанию поддержки развитию технологических, в том числе нанотехнологических, направлений исследований, относящихся к области компетенции корпорации, на основе новейших достижений науки.

При соответствующем ресурсном обеспечении работ по развитию критических технологий до 2020 года будет не только устранено отставание в этой области от мирового уровня, но и создана надежная основа химической составляющей национальной безопасности Российской Федерации на первую половину 21 века.

Процесс управления Программой развития критических технологий на уровне ОАО «Корпорация «Росхимзащита» определен как процесс управления проектами, которые реализуются как за счет собственных средств предприятий корпорации, средств, получаемых по заключаемым хозяйственным договорам, так и за счет представляемых государственными заказчиками инвестиций в рамках федеральных и ведомственных целевых программ.

В настоящее время проведена работа по участию ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в ряде ФЦП, начинающихся с 2009 года, в том числе в ФЦП «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)», ФЦП «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года», ФЦП по стратегическим материалам и малотоннажной химии на период до 2015 года.

Представленные для включения в данные программы предложения по НИОКР базируются на комплексных проектах, участниками реализации которых являются большинство предприятий интегрированной структуры. Проекты охватывают практически все области исследований и разработок, относящиеся к компетенции ОАО «Корпорация «Росхимзащита», предполагают развитие наиболее перспективных и прорывных технологий химической защиты и жизнеобеспечения, промышленных технологий производства специальных химических продуктов и защитных материалов, основными из которых являются следующие:

1. Технологии многоуровневой и многофункциональной химической защиты. 2. Технологии синтеза наноструктурированных материалов для систем разделения,

концентрирования и очистки газов и воздуха. 3. Технологии сбалансированной регенерации дыхательной смеси. 4. Технологии изготовления структурированных регенеративных продуктов и

регенеративных продуктов нового поколения на инертных подложках. 5. Технологии облегченных средств индивидуальной защиты принципиально новой

конструкции на базе конструкционных, фильтрующих и сорбирующих материалов нового поколения, включая функциональные наноматериалы.

6. Технологии регенеративной фильтрации с использованием циклических адсорбционных процессов при переменном давлении и температуре (PSA, TSA, VPSA, PTSA и др.).

24

7. Технологии средств индивидуальной и коллективной защиты нового поколения на основе циклических адсорбционных процессов регенеративной фильтрации.

8. Технологии новых каталитических материалов для эффективного разрушения химических агентов при одновременном минимальном производстве опасных побочных продуктов.

Реализация комплексных проектов совершенствования технологий и техники химической защиты и жизнеобеспечения рассматривается ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в качестве одной из важнейших концептуальных предпосылок для формирования Стратегии развития специализированного НПК России. Широкое внедрение результатов выполнения таких комплексных проектов в рамках формируемой Стратегии обеспечит в перспективе производство высокотехнологичной, наукоемкой и конкурентоспособной на внутреннем и на зарубежном рынках товарной продукции, назначение которой - защита человека, охрана его здоровья и жизни в критических условиях химической опасности.

Выводы

1. Основные закономерности современного мирового научно-технического и технологического развития в области систем жизнеобеспечение и средств защиты человека от поражающих факторов химической природы характеризуются:

- постоянным улучшением эксплуатационных и физиолого-гигиенических характеристик средств защиты и систем жизнеобеспечения;

- поиском и внедрением новых технологий жизнеобеспечения, химической защиты и разведки и новых промышленных технологий производства специальных химических продуктов и защитных материалов, включая функциональные наноматериалы, используемых для практической реализации обозначенных технологий;

- совершенствованием нормативной базы и концепций защиты военного и гражданского назначения;

- применением комплексного подхода к индивидуальной и коллективной защите, обеспечивающего защиту в том числе и от нехимических поражающих факторов и предполагающего ее многофункциональность и многоуровневый характер.

2. Отечественный и зарубежный подходы к решению проблем защиты человека от поражающих факторов химической природы во многом идентичны. Вместе с тем в России получили опережающее развитие оригинальные приоритетные критические технологии, внедрение которых даст возможность создания отечественных систем жизнеобеспечение и средств защиты человека, превосходящих по своим характеристикам современные зарубежные аналоги. К числу таких технологий относятся:

- технология получения структурированных и наноструктурированных регенеративных продуктов и хемосорбентов на основе надпероксидов и гидроксидов щелочных и щелочно-земельных металлов на эластичной матрице; - технология бестопливных твердых источников кислорода; - технология сбалансированной регенерации воздуха; - технология проектирования средств защиты органов дыхания изолирующего типа на основе регенеративных продуктов и хемосорбентов без использования металла в качестве базового конструкционного материала.

3. Определены в качестве прорывных направлений научно-технического и технологического развития критических технологий на период до 2025 года следующие технологии:

- технология многофункциональных средств индивидуальной защиты; - технологии синтеза наноструктурированных материалов для систем разделения,

концентрирования и очистки газов и воздуха; - технологии сбалансированной регенерации дыхательной смеси;

25

- технологии изготовления структурированных регенеративных продуктов и хемосорбентов нового поколения на инертной матрице;

- технологии создания облегченных средств защиты принципиально новой конструкции на базе фильтрующих, сорбирующих и конструкционных материалов нового поколения;

- технологии создания средств индивидуальной и коллективной защиты нового поколения на основе реализации принципа циклических адсорбционных процессов при переменных давлении и температуре.

4. Представленные приоритетные технологии и направления совершенствования средств и систем химической защиты и жизнеобеспечения, принципы их создания и построения в аспекте эффективного инструмента противодействия современным опасностям и прогнозным угрозам химической направленности представляют важнейшую концептуальную предпосылку формирования Стратегии развития специализированного научно-производственного комплекса России на перспективу до 2015-2025 годов.

2. ПОИСК ПУТЕЙ СОЗДАНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

НАЦИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

А.В. Рощин, В.Г. Рачеев ИХФ РАН, г. Москва Проблема укрепления национальной безопасности всегда была и остаётся главнейшей

задачей любого государства, и Россия в этом не является исключением. Рассматривая эту проблему в рамках системного подхода, т.е. во взаимосвязи военно-политических, геополитических, социально-экономических и других ситуаций, характерных для нашей страны в настоящее время и особенно в перспективе, чётко обозначилась необходимость поиска путей значительного укрепления всех основных систем, составляющих национальную безопасность государства: сохранения национального суверенитета страны, обеспечения её защиты от любых агрессивных устремлений извне, а также способности обеспечить достойный уровень жизни своего народа и т.д.

В связи с исключительно важными и значительными изменениями военно-политической и социально-экономической ситуации для РФ, а также выдающимися достижениями в области фундаментальной и прикладной науки и техники, резко изменились сущность и характер весьма вероятных угроз и вызовов для государства. А это означает, что все угрозы для безопасности от опасных техногенных и природных ситуаций, а также от ситуаций военного (вооруженного) характера, в особенности от проявлений крупномасштабных акций химического и биологического терроризма, когда опасные химические вещества и биологические aгенты воздействуют на человека, как правило, опосредованно, через элементы окружающей среды (воздух, вода, почва, биота), могут быть успешно предотвращены и ликвидированы только в рамках решения единой государственной задачи: обеспечения национальной безопасности страны.

О некоторых особенностях военно-политической ситуации для РФ. Терроризм как

новая форма вооружённой борьбы. В нашей стране и за рубежом военными специалистами, а также разного рода

политологами достаточно часто и активно дискутируется проблема: каков будет формат вооружённой борьбы в ближайшей и отдалённой перспективе? Каковы будут общие черты, способы и средства ведения вероятных войн или военных конфликтов различного масштаба?

26

В эпоху глобализации при отстаивании ведущими и развивающимися странами своих национальных интересов в настоящее время и в предстоящие годы происходят и будут происходить существенные изменения военно-политической ситуации в мире, социально-экономических и правовых условий, а также способов и средств достижения желаемых результатов

Правильное представление о характере будущих войн - одно из обязательных условий обеспечения военной безопасности России. Ошибки в разрешении этого вопроса могут свести на нет результаты предшествующего планирования строительства ВС РФ. В перспективе нас может ожидать социально-политическое потрясение не меньшей силы, чем в прошлом. Мы можем стать свидетелями своеобразных цивилизационных войн и конфликтов XXI века, выходящих за рамки традиционных представлений о войне.

В настоящее время многие военные специалисты утверждают, что существует некая определённая трактовка представления и содержания войны в широком понимании сути и сущности этого общественно-политического явления и в узком плане его оценки и классификации.

В первом случае под войной подразумевается бескомпромиссное противоборство вообще (не обязательно с применением оружия): «холодная война», «информационная война» и т.д.

Во втором - это такая борьба, в которой главную роль играет вооружённое насилие. Применение любого вида оружия, предназначенного для эффективного использования, является точкой отсчёта и главным существенным признаком вооружённой борьбы.

Динамика развития новых способов ведения вооружённой борьбы, новых видов вооружения и военной техники, в том числе и качественно новых, основанных на использовании новейших достижений науки и техники, заставляет нас лишь в какой-то определённой мере учитывать опыт военной деятельности прошлого, однако самое главное - оценивать и учитывать перспективу военной деятельности в наше время и в будущем.

«Сегодня формируется новый облик мирового и регионального миропонимания. Демилитаризации мировой политики и экономики не произошло. Для России военные угрозы исходят как от развитых мировых держав, так и от развивающихся стран, у которых есть определённые претензии и притязания к РФ.

Следует отметить, что в последние годы в специальных военно-научных разработках, связанных с оценкой способов вооружённой борьбы, выявляются некоторые принципиально новые направления в этой области. Так, отдельные авторы характеризуют новые, в основном локальные, войны как асимметричные. Ряд авторов считает, что в войнах нового поколения решающая роль будет принадлежать высокоточному оружию (ВТО). Однако, если давать всестороннюю оценку таким выводам, то, по-видимому, следует считать ВТО модернизированными, усовершенствованными традиционными видами вооружения. И если считать возможные будущие войны, которые может вести РФ и в которых приоритет полностью отдаётся только ВТО, то остаётся как бы за кадром ракетно-ядерное оружие. Мы считаем такой подход не совсем корректным. На это же указывал Верховный Главнокомандующий ВС РФ В.В. Путин на совещании с руководящим составом Министерства обороны 20.11.2007 г. Он заявил, что в ближайшей перспективе мы должны укреплять Вооружённые Силы, переоснащать их новейшими образцами ВВТ, но в первую очередь - это ракетно-ядерное вооружение. Мы должны быть готовыми дать достойный ответ любому агрессору.

Для России ракетно-ядерное оружие - это не только военная мощь страны, но и огромная политическая и экономическая составляющая политики нашего государства и, прежде всего, внешней политики. Пока ядерное оружие имеется в наличии у незначительного количества стран, оно уверенно сдерживает возможность развязывания новой мировой войны.

27

Но, вместе с тем, в этих условиях сохраняется реальная возможность ведения различных по масштабам локальных войн и конфликтов между странами, не имеющими у себя ядерного оружия. В таких войнах могут участвовать (и это было неоднократно) и ядерные державы, но без его применения с их стороны.

Учитывая то, что наличие ядерного оружия является, прежде всего, надёжным щитом в защите любого государства от нападения извне, многие страны в настоящее время и в будущем будут активно стремиться к тому, чтобы иметь у себя этот мощнейший вид вооружения. В связи с этим уместно отметить высказывание генерального директора МАГАТЭ, сделанное им в марте 2007 г. о том, что по оценкам специалистов МАГАТЭ примерно 30 стран в мире технологически готовы начать производство ядерного оружия.

Поэтому в результате несложного анализа и обоснования можно утверждать, что США проведением своей внешней агрессивной политики по установлению «всеобщей демократии в мире» просто-напросто подталкивают отдельные страны к овладению технологиями создания собственного ракетно-ядерного оружия.

В связи с такой постановкой вопроса можно с большой долей вероятности утверждать, что как только ядерные вооружения появятся у определённого минимума стран (примерно у 15-20 % стран, находящихся на разных континентах земного шара), по-видимому, станет затруднительным развязывание локальных войн и конфликтов на мировой арене из-за реальной опасности возникновения всеобщей ядерной войны, в которой, как теперь принято считать, победителей не будет.

Существует небезосновательная вероятность, что и на этом историческом этапе почти все страны будут иметь и стремиться реализовать свои национальные интересы: экономические, политические и другие. Они будут вынуждены идти по пути поиска новых способов вооружённой борьбы, поиска новых видов оружия и вооружений, которые будут наиболее эффективны при нетрадиционном, чаще всего скрытом способе их применения. На этот путь могут встать и сильные в экономическом и военном отношении и слабые государства. Например, военные специалисты США считают, что промышленные химикаты, разнообразные биологически активные соединения расширяют диапазон возможных вооружённых угроз.

Многие страны располагают ресурсами и возможностями разработки опасных химических веществ и биологических агентов с повышенной биохимической специфичностью.

Складывается парадоксальная ситуация, состоящая в том, что, к примеру, существенное превосходство США в различных вооружениях в сравнении с многими другими странами, и, прежде всего, со слабыми в военно-политическом отношении, по существу нисколько не снижают угрозу нападений на различные стратегически важные объекты самих Соединённых Штатов Америки, в частности, с весьма вероятным применением новейших химических и биологических средств поражения. То есть в настоящее время и в будущем создаются новые стимулы у потенциальных противников противостоять американским и другим сторонникам асимметричного «демократического миропорядка». И такой период взаимоотношений в мире практически уже настал, но особенно активно, на наш взгляд, проявится в будущем.

В связи с этим вполне правомерно считать, что вооружённая борьба против Российской Федерации будет носить совершенно новый, в значительной мере нетрадиционный характер, без явных крупных военных столкновений.

Взамен подобным военным столкновениям чаще всего будут осуществляться массированные воздействия на человека с помощью качественно новых средств поражения, в том числе и не в последнюю очередь биохимических, геофизических и иных средств поражения.

И, что особенно характерно, применение качественно новых средств вооружённой борьбы, как правило, предполагается осуществлять скрытно, террористическими

28

методами. В этой борьбе во многих опасных ситуациях точно определить вероятного противника будет затруднительно, а порой и невозможно.

Таким образом, на повестку дня сегодня и особенно в перспективе реально встал вопрос о террористических способах ведения вооружённой борьбы с применением всевозможного набора новейших средств поражения человека как традиционных по своему поражающему действию, так и нетрадиционных: химических, биологических, физических, геофизических и других.

Формы и методы террористических действий с течением времени существенно изменялись, изменяются и в настоящее время. В общих чертах эти изменения могут характеризоваться следующим образом:

1) Еще с древних и средневековых периодов времени использовался индивидуальный и групповой терроризм, как правило, против отдельной личности с применением простейших средств поражения человека.

2) Терроризм в локальных военных конфликтах и войнах конца XIX и XX в.в. проявлялся (в значительной степени это относится и к настоящему времени) в форме диверсионных действий против военных и гражданских стратегических объектов и воинских формирований, против отдельных групп населения. В подобных ситуациях в качестве средств поражения чаще всего использовались взрывные устройства и легкое стрелковое вооружение.

3) В настоящее время террористические действия чаще всего проявляются в местах (объектах) значительного скопления людей (военнослужащих), в том числе на транспорте, путем поражения человека, материальных и культурных ценностей, с целью создания массовой паники среди населения и дестабилизации положения в стране. Подобные действия могут проявляться как в мирное время, так и при ведении военных действий, характерных для современных условий. При этом набор средств поражения достаточно разнообразен. Но, тем не менее, предпочтение также отдается взрывным устройствам и стрелковому оружию.

Последние две формы террора (2-я и 3-я) пока широко используются террористами в наши дни и, очевидно, будут использоваться и впредь, то затихая, то вновь активизируясь в зависимости от складывающейся военно-политической и социально-экономической ситуации в стране.

В последнее время, благодаря профилактическим антитеррористическим действиям государства и целому ряду других причин, наметилась некая стабильность в стране в плане отсутствия угроз и проявления террористических актов (акций). И поэтому не случайно у некоторой части специалистов и населения страны сложилось представление о том, что проблемы противодействия терроризму являются надуманными и как бы по существу теряют свою актуальность. Однако это только кажущиеся предположения. В целом, террористические методы действий, в основном соответствующие п.п. 2 и 3, остаются и продолжают представлять опасность для нашей страны.

4) Опаснейшим дополнением к охарактеризованным формам терроризма является терроризм с применением новейших методов и средств поражений, который в перспективе, возможно, станет основной формой поражения людей, чаще всего в скрытой форме. Это химический и биологический терроризм.

Если коротко обобщить приведенные данные с учетом военно-теоретических обоснований и мнений отдельных военных и гражданских экспертов, то можно считать, что террористические действия в современных условиях представляют собой одну из главных угроз для нашей страны.

И поэтому необходимость совершенствования методов и средств противодействия терроризму (антитеррористическая борьба) становится весьма актуальной. И это подтверждается наличием в РФ целого ряда основополагающих федеральных нормативно-правовых документов, таких, как:

• Федерального закона 2006 г. № 35-ФЗ "О противодействии терроризму";

29

• Указа Президента РФ 2004 г., в котором определены меры по повышению эффективности борьбы с терроризмом;

• Основ государственной политики в области химической и биологической безопасности РФ на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу;

• Указа Президента РФ 2000 г., определяющего основные положения военной доктрины РФ, где сформулированы основные задачи по предупреждению экологических и других чрезвычайных ситуаций и ликвидации их последствий;

• Концепции ФЦП "Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009 - 2013 годы)»;

• Решения заседания национального антитеррористического комитета РФ от 23.12.2008 г. и другие документы.

Вместе с тем, оценивая многие материалы по вопросам обеспечения национальной безопасности нашей страны, нередко можно встретить некоторые негативные факторы, которые, на наш взгляд, не в полной мере направлены на эффективное решение этой проблемы, в частности, узковедомственный подход. И это, в свою очередь, ведет к тому, что при выборе оптимальных путей обеспечения национальной безопасности страны невозможно в полной мере наращивать состав качественно новых методов и средств выполнения задач в этой области.

Наиболее вероятные сценарии террористических действий против РФ с применением химических, биологических и других средств

поражения человека

В РФ существует достаточно большая вероятность возникновения мелких и крупных техногенных аварий на химически и биологически опасных объектах, обусловленных различными причинами, в том числе и террористическими действиями.

Поэтому нам предоставляется целесообразным рассмотреть в основном наиболее вероятные сценарии, связанные с возможным проявлением химического и биологического терроризма против РФ.

Известно, что в последние годы против населения целого ряда стран, в том числе и против России, в качестве скрытых способов поражения человека наряду с диверсиями, похищениями людей, захватом транспортных средств, жилых и общественных помещений и т.д., использовались биологические и химические поражающие вещества и агенты. Однако информации по этому поводу пока в нашей стране и в других странах недостаточно. Это объясняется тем, что в настоящее время по целому ряду причин (отсутствие специалистов, уникальных средств индикации и, наконец, опыта в проведении этих работ или исследований) пока трудно, а часто и невозможно определить, где поражение людей происходит за счёт каких-то естественных процессов, приводящих к возникновению опасных заболеваний или токсических поражений населения, и военнослужащих в том числе, а где осуществляется преднамеренное поражение человека биохимическими средствами. Т.е. такая проблема сегодня реально существует и её необходимо в полном объёме учитывать и оперативно разрешать на всех уровнях гражданского и военного жизнеобеспечения. И более того, решение указанной проблемы является одной из важнейших составляющих общегосударственной системы обеспечения национальной безопасности Российской Федерации.

Терроризм с применением биохимических средств поражения наиболее вероятно будет совершаться некими коллективами участников терактов в процессе его подготовки и реализации. Например, преднамеренное применение опасных биологически активных добавок (БАД) к пищевым продуктам уже в наши дни может рассматриваться как реальные действия противоборствующих сторон (корпораций, государств). Для выполнения таких задач могут привлекаться многочисленные по составу

30

террористические структуры. Для того, чтобы делать наиболее реалистичные прогнозы о применении тех или иных поражающих биохимических продуктов в террористических целях, на наш взгляд, целесообразно учитывать также такие специфические факторы, как конкретные геополитические, военно-политические, технические, экономические, готовность страны к антитеррористическим действиям и целый ряд других позиций, которыми должны руководствоваться соответствующие госструктуры в центре и в регионах.

В частности с учётом отдельных объективных оценок можно утверждать, что высокотоксичные вещества (типа классических отравляющих веществ) в настоящее время и в перспективе на 10-15 лет значительно менее вероятны для использования в террористических целях, чем многочисленные опасные биологические агенты-возбудители трудно диагностируемых заболеваний человека.

Но в то же время и применение террористами качественно высокотоксичных веществ в определённых условиях также вполне реально.

Итак, в некотором обобщённом виде в настоящее время нам необходимо рассматривать наиболее вероятные целевые установки по осуществлению биологического и химического терроризма.

1. Использование патогена или токсичного продукта (токсины в том числе) для уничтожения или вывода из строя отдельного человека или групп людей. В этом случае проявление террористических действий будет осуществляться преимущественно террористами-одиночками или мелкими группами, которые могут состоять в составе определённых достаточно крупных терформирований.

При совершении такого варианта теракта наиболее эффективными средствами поражения следует ожидать высокотоксичные химические вещества. Вместе с тем, нельзя исключать и применение опасных биологических агентов. По-видимому, выбор химических или биологических средств поражения в данном случае будет определяться целесообразностью очень быстрого или замедленного поражения избранного объекта.

2. Применение патогена или токсичного продукта может быть осуществлено с целью поражения людей, заражения продуктов питания, лекарственных средств, отдельных элементов одежды (обмундирования) или предметов постоянного пользования (в том числе и ВВТ).

В этом варианте будут рассматриваться действия определённых групп и более крупных терформирований. Количество поражённых (в том числе и с летальным исходом) может исчисляться десятками и сотнями человек населения или личного состава Вооружённых Сил. По этому варианту равновероятно применение и химических, и биологических средств поражения.

3. Скрытая доставка к объектам поражения опасных биологических агентов и химических веществ с помощью специальных технических средств или природных процессов (перемещение экотоксикантов воздушными и водными потоками или течениями) в виде аэрозольных частиц в жидкой или твёрдой фазах. **

При таком методе проявления химического и биологического террора пострадавшими в определённых выгодных для осуществления теракций (теропераций) условиях могут быть сотни и тысячи людей, животных и других организмов. Могут подвергаться опасному заражению значительные по площади участки местности, водоёмы, которые впоследствии сами могут представляться в качестве вторичных источников поражения. Именно в подобных условиях при оценке экологической обстановки необходимо в обязательном порядке учитывать вторичные угрозы и опасности, которые образуются от реализации первичных проявлений химических и биологических теракций.

Очень опасными и для населения, и для военнослужащих могут оказаться условия, когда скрытно в различные элементы окружающей природной среды вносятся

31

неизвестные высокотоксичные вещества и биологические агенты, индикация и идентификация которых по разным причинам затруднена.

Результаты теракции, проведённой в условиях варианта три, будут сопряжены с огромным ущербом для населения и личного состава военных объектов, оказавшихся в очаге заражения. Исполнителями подобных акций химического и биологического террора могут быть весьма многочисленные по составу террористические силы и средства.

Теракции по третьему варианту, по-видимому, могут найти достаточно широкое применение в будущем при определённых достаточно сложных условиях военно-политическою положения РФ. Однако подобных условий в Российской Федерации можно избежать и не допускать, если в стране будет на необходимом уровне обеспечиваться национальная безопасность страны, в первую очередь, за счёт постоянного укрепления и совершенствования обороноспособности и её составляющих, в том числе экологической безопасности.

Таким образом, чтобы минимизировать вероятность проявления химического и биологического террора по гражданским и военным объектам, необходимо иметь надежную систему защиты страны и Вооружённых Сил от опаснейших средств и методов поражения человека и окружающей среды.

Из возможных для применения против РФ биологических и химических средств поражения в форме скрытых действий могут быть использованы не только известные, но и преимущественно неизвестные высокотоксичные (ВТВ) и опасные биологические агенты (БА).

Опасных ВТВ, как известного, так и неизвестного токсического действия, которые могут быть использованы в различных вариантах террористических действий, достаточно много.

Но, в первую очередь, с целью наибольшего поражения вероятнее всего будут применяться вновь синтезированные продукты или суперэкотоксиканты.

Наиболее известные поражающие БА, предназначенные в основном для применения при новых способах вооружённой борьбы, согласно информационным данным, могут быть представлены достаточно многочисленным перечнем.

Однако наиболее вероятно, что наряду с известными, очень опасными БА, против РФ могут быть применены и новейшие биологические поражающие средства, включая и полученные на основе генно-инженерных микроорганизмов (ГИМ).

Кроме того, известно, что разработан целый ряд методов создания генно-инженерных конструкций и способов, которые позволяют в значительной степени изменить генетический аппарат человека.

При этом оказывается возможным воздействовать непосредственно только на представителей определённых рас и популяций человека.

В стадии новейших разработок находятся генно-инженерные технологии создания опаснейших методов воздействия вирусных векторов, встраивающихся в геном хозяина, в качестве которого может оказаться организм любого человека, и обладающих наибольшей патогенной активностью. Это возможно осуществлять как на популяционном уровне, так и против отдельной личности.

В целом следует отметить, что потенциальная угроза появления новейших биологических средств и методов поражения человека стала уже в определённом смысле приоритетной и поэтому она обусловливает острейшую необходимость подготовки соответствующих специалистов в области обеспечения защиты от высокотоксичных токсикантов.

Но вместе с тем оказывается трудно или невозможно в принципе определить, каков, должен быть уровень защиты человека в будущем, поскольку каждое новое достижение в химико-биологической науке требует поднимать ряд новых проблем, связанных с обеспечением адекватного уровня защищённости человеческого организма, т.е. с

32

обеспечением необходимого уровня биологической и химической безопасности населения страны и личного состава ВС.

И в этой связи проблема обеспечения национальной безопасности страны требует оперативного комплексного решения защиты людей от всевозможных террористических проявлений.

Как террористические акции несколько особого рода могут считаться действия террористов в использовании пищевых БАД, вредно воздействующих на организм человека.

Возможно, в качестве БАД могут использоваться специально приготовленные трансгенные продукты, т.е. использование трансгенных организмов при производстве определенных видов пищевой продукции. Такие продукты готовятся на основе целевых генетически модифицированных и заведомо опасных растительных и животных организмов. Кроме того, известно множество фактов завоза в РФ просто-напросто некачественных продуктов питания. Порой доля таких импортных продуктов составляла от 20 до 50 %. При этом следует иметь ввиду, что доставка опасных БАД к определённым органам и биохимическим системам организма человека будет наиболее эффективной в случае их применения в виде наночастиц, т.е. применения нанотехнологий.

Специалисты в области обеспечения страны и ВС, в том числе продовольствием, называют такие действия продовольственным терроризмом, который входит составной частью в экологический терроризм. В результате возможного проявления продовольственного терроризма против Российской Федерации у нас значительно «помолодели» некоторые опаснейшие заболевания человека.

Итак, краткий обзор возможных химических и биологических средств поражения человека, которые могут быть использованы террористами самых разных мастей и которые в своем большинстве по общепринятым оценкам специалистов можно относить к традиционным химическому и биологическому вооружениям, не подпадающим под запрет Международных Конвенций 1972 и 1993 гг., показал, что они представляют для нашей страны реальную огромную угрозу.

И этот факт должен тщательным образом учитываться соответствующими военными и гражданскими специалистами при организации зашиты от биохимического терроризма и выборе специфических способов и средств защиты от подобных форм вооружённой борьбы в соответствии с новыми требованиями Федерального закона «О противодействии терроризму» № 35–Ф3 от 2006 г.

Для того, чтобы наиболее эффективно организовать обеспечение экологической безопасности военной деятельности, осуществлять специальную подготовку частей и подразделений Вооружённых Сил, участвующих в контр- и антитеррористических действиях с применением террористами химических и биологических средств поражения человека и окружающей природной среды, целесообразно представлять и использовать при отработке специальных задач некие обобщённые данные о возможных способах (сценариях) осуществления подобного рода террористических акций.

Наиболее приемлемым с точки зрения участников террористических действии и опасным для незащищённого специальными средствами защиты человека необходимо считать скрытое применение поражающих веществ (рецептур) в аэрозольном состоянии в жидкой или твёрдой фазах.

Концептуальные основы системы химической и биологической

безопасности Российской Федерации В Российской Федерации очень остро обозначилась проблема, связанная, с одной

стороны, с возникновением весьма вероятных химически, биологически, геофизически и иных опасных ситуаций, а с другой стороны со способностью государства противостоять проявлению опасных техногенных аварий и всевозможным террористическим действиям.

33

Вполне реальными в этой связи могут быть террористические акции (акты) с применением высокотоксичных известных и неизвестных качественно новых химических и биологических экотоксикантов.

В то же время следует отметить, что до настоящего времени организация противодействия названным ситуациям решалась сугубо ведомственно, недостаточно конкретно, без заранее определенного состава сил и средств и т.п., в связи с чем ее эффективность не отвечала требованиям сегодняшнего дня.

Одновременно необходимо отметить, что анализ количественного проявления техногенных аварий и катастроф на химически и биологически опасных объектах в стране показывает, что их интенсивность возрастает, а это приводит к системному ухудшению экологической обстановки.

В марте 2006 г. был принят Федеральный закон РФ № 35–ФЗ «О противодействии терроризму». Одним из основных положений этого закона (ст. 3) является требование о комплексном решении задач оперативно-боевого и войскового обеспечения антитеррористических мероприятий с применением оружия и боевой техники, а также специальных методов и средств воздействия на террористов, и минимизация последствий террористических действий.

В такой постановке проблема должна рассматриваться в качестве дальнейшего развития и уточнения путей реализации «Основ государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности РФ на период до 2010 года и дальнейшую перспективу» в сфере создания необходимого комплекса средств защиты нового поколения, как одной из главнейших составляющих системы обеспечения химической и биологической безопасности.

Кроме того, в данном контексте в дальнейшем, по-видимому, будет правильным считать, что средства защиты органов дыхания и кожных покровов человека, средства коллективной защиты должны быть равно функциональными и при защите от высокотоксичных химических веществ, радиоактивных и бактериальных аэрозолей.

Современные угрозы химической и биологической безопасности РФ обусловливают насущную необходимость внимательного и объективного анализа и оценки состояния рассматриваемой проблемы и выработки конкретных решений адекватного противодействия этим угрозам с помощью современного комплекса средств индивидуальной и коллективной защиты, индикации и идентификации опасных экотоксикантов, средств ликвидации последствий химически и биологически опасных ситуаций.

Для того, чтобы оптимально разработать конкретные направления обеспечения химической и биологической безопасности, в т.ч. в части разработки средств защиты нового поколения, необходимо исходить с позиций современного и перспективного научно-технического, военно-политического и социально-экономического положения страны.

В целом, исключительно в общей постановке вопроса нам представляется, что необходимо иметь:

• профильную производственную защиту персонала на химически и биологически опасных объектах от конкретных опасных веществ и биоагентов. В данном случае, очевидно, отсутствует необходимость разработки образцов средств защиты от многочисленных токсикантов;

• средства защиты для всего населения (в т.ч. и для личного состава силовых ведомств), поскольку все категории людей могут оказаться в одинаково опасных условиях, так как опасности различного происхождения в настоящее время могут проявляться в любых регионах (районах) страны;

• средства коллективной защиты, в основном на подвижных объектах, а также легко и быстро возводимые стационарные объекты коллективной защиты со средствами

34

очистки воздуха от опасных токсичных примесей со сравнительно небольшой емкостью поглощения опасных экотоксикантов;

• профильная производственная защита персонала некоторых спецобъектов от ионизирующих излучений;

• современные средства индикации и идентификации опасных поражающих средств и средств информационного обеспечения;

• средства коллективной защиты, обеспечивающие значительное снижение уровня опасных последствий химических и биологических терактов в местах массового скопления людей и на транспорте (в особенности метрополитен);

• современные средства и методы ликвидации последствий химически и биологически опасных ситуаций.

В связи с достаточно большим риском возникновения в стране чрезвычайных ситуаций техногенного, природного, военного характера, на наш взгляд, по многим причинам было бы целесообразно рассматривать проблему обеспечения химической, биологической, радиационной, геофизической и т.д. безопасности страны интегрально, в т.ч. и по разработке соответствующих средств в системе жизнеобеспечения человека.

Анализ сути и сущности выше указанных проблем показывает, что все опасные факторы химической, биологической, радиационной и т.д. природы оказывают негативное (опасное) воздействие на человека, флору и фауну непосредственно через элементы окружающей среды (воздух, вода, почва, биота).

Следовательно, все угрозы национальной безопасности страны от опасных техногенных, природных, в том числе и военных ситуаций, особенно от проявлений акций химического и биологического терроризма, должны решаться в рамках одной общей задачи.

Выполнение всех мероприятий по обеспечению химической и биологической безопасности должно осуществляться в системе обязательной, взаимообусловленной зависимости, которая может представляться блок-схемой: человек - окружающая среда - человек.

В настоящее время при обеспечении химической и биологической безопасности в стране все задачи решаются чаще всего в системе: человек - окружающая среда. На наш взгляд, это не совсем правильно, необходимо разрабатывать новые подходы.

Концентрированное сосредоточение всех организационных, технических и материальных средств, в том числе и финансовых, по обеспечению национальной безопасности страны в области химической и биологической безопасности могло бы способствовать более эффективному решению этой проблемы.

Рассмотрение данного вопроса в такой постановке, по всей видимости, должно найти отражение и в рамках научно-организационных документов и других решений данной конференции.

3. НОВЫЕ УГРОЗЫ ХИМИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ И ИХ ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СОВРЕМЕННЫЙ СОСТАВ ЗАДАЧ

ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И УРОВЕНЬ ТРЕБОВАНИЙ К ПЕРСПЕКТИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ И СРЕДСТВАМ ЗАЩИТЫ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЧЕЛОВЕКА С.Б. Путин, В.Д. Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов Анализ открытых публикаций свидетельствует о том, что химические средства

поражения получают свое дальнейшее развитие и представляют угрозу для современного

35

общества. Фирмой Pall Corporation (США) проводятся исследования поражающего действия нового класса соединений – так называемых «разрушителей угля». В Чешской Республике с 1980-х годов проводятся исследования в области синтеза веществ нервно-паралитического действия с промежуточной летучестью (типа IVA), представляющих новую группу сверхтоксичных летальных веществ. Косвенным свидетельством продолжения этих работ является информация о создании средств химической защиты (СХЗ) от агентов типа IVA и организации их производства фирмой AVEC CHEM Ltd./ AVEC CHEM s.r.o., Чешская Республика. Эти факты свидетельствуют о необходимости принятия Россией своевременных и адекватных существующим и прогнозным угрозам мер противодействия, в числе которых - создание надежных и эффективных отечественных СХЗ и систем жизнеобеспечения (СЖО).

Появление новых угроз требует пересмотра существующих и формулирования новых задач химической защиты, в число которых, по мнению авторов, необходимо включить следующие: (1) пересмотр методологии химической защиты в условиях воздействия новых токсичных агентов; (2) создание новых, адекватных угрозам, СХЗ и СЖО; (3) создание новых медикаментозных средств защиты (антидотов), адекватно противодействующих токсикантам и супертоксикантам на физиологическом уровне. Решение указанных задач предполагает их соответствующее научное обеспечение, включая: (1) воспроизводящий или оригинальный синтез ограниченных количеств новых веществ для исследовательских целей и для идентификации и разработки технологии синтеза веществ-имитаторов новых токсикантов; (2) проведение исследований по созданию (совершенствованию) медикаментозных и немедицинских средств защиты и индикации новых токсикантов; (3) проведение испытаний существующих и создаваемых СХЗ, СЖО и средств химической разведки с использованием веществ-имитаторов с выдачей рекомендаций по направлениям развития технологий и защитной техники; (4) модернизация существующих защитных средств с целью повышения уровня их защитных характеристик; (5) оценка влияния особенностей поражающего действия новых токсикантов на традиционные приемы химической защиты в целях их пересмотра и совершенствования. Дальнейшее развитие задач защиты предполагает пересмотр (создание новой) классификации токсичных химических агентов с учетом появления новых агентов, корректировку нормативной базы, определяющей требования к медикаментозным и немедицинским способам и средствам противодействия токсичным химическим агентам с учетом расширения их номенклатурного состава и особенностей поражающего действия, а также создание необходимой методической, метрологической и приборной базы для адекватной оценки защитных медицинских и немедицинских средств в отношении воздействия на человека новых токсикантов и создание аккредитованных специализированных испытательных лабораторий и центров для сертификации СХЗ, СЖО, средств химической разведки/идентификации, в том числе зарубежного производства, экспортируемых в Россию.

4. НОВЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ

ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И РАЗВЕДКИ КАК АДЕКВАТНОЕ ОТРАЖЕНИЕ НОВЫХ УГРОЗ ХИМИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ


Анализ мировых тенденций развития средств химической защиты и разведки

(СХЗР) свидетельствует о перманентном развитии химических угроз, необходимость противостояния которым обусловливает формирование нового уровня тактико-технических требований (ТТТ) к СХЗР. Системно проводятся исследования в области

36

развития международных и национальных стандартов, определяющих перспективные ТТТ к СХЗР и к методам их испытаний. Проводимые ОАО «Корпорация «Росхимзащита» исследования в этой области направлены не только на анализ современных, но и на изучение прогнозных химических угроз, связанных с созданием нетрадиционных разновидностей токсикантов, супертоксикантов и наноразмерных продуктов и материалов, токсическое воздействие которых на организм человека в настоящее время еще очень мало изучено. Представленные факты об исследованиях по созданию новых токсичных и потенциально опасных химических веществ, свидетельствуют о необходимости принятия Россией своевременных и адекватных угрозам мер противодействия, в числе которых - создание надежных и эффективных отечественных СХЗР. Ключевые позиции в реализации таких мер принадлежат ОАО «Корпорация «Росхимзащита». Для эффективного решения вопросов, связанных с противодействием новым угрозам химической направленности, поставленных профильной Правительственной комиссией в ноябре 2008 г., необходимо создать (восстановить) постоянно действующую государственную инфраструктуру, основными задачами которой являются выявление новых угроз, проверка реального уровня их опасности для российского общества и корректировка научно-технических направлений развития СХЗР, а также направлений создания новых защитных технологий (в том числе тактики защиты) и функциональных защитных материалов, отвечающих адекватному химическим угрозам уровню, с разработкой соответствующих ТТТ к СХЗР. Такая инфраструктура должна обеспечивать эффективное межведомственное взаимодействие предприятий и организаций различных форм собственности и ведомственной принадлежности, ФОИВ и Российской Академии наук.

5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОТДЕЛА ХИМИИ И НОВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИСТЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ И

ОЧИСТКИ ВОЗДУХА Н.Ф. Гладышев ОАО "Корпорация" Росхимзащита" , г. Тамбов

Роль подразделений, занимающихся разработкой химических продуктов, была и

остается определяющей для развития предприятия. Отдел Химии и новых химических технологий был создан в 1995 г. на базе

лабораторий, занимавшихся решением технологических и химических проблем по тематике предприятия.

Разработка продуктов для регенерации воздуха Разработка продуктов для регенерации воздуха проводится по трем основным

направлениям: 1. Синтез новых кислородосодержащих химических веществ и разработка новых

кислородосодержащих химических продуктов; 2. Синтез новых химических веществ для поглощения диоксида углерода и

разработка химических поглотителей диоксида углерода, как регенерируемых, так и нерегенеруемых;

3. Синтез новых типов цеолитов и разработка новых цеолитовых сорбентов. Синтез новых кислородосодержащих химических веществ и разработка новых

кислородосодержащих химических продуктов В этой области проводится разработка новых, так называемых регенеративных

продуктов - продуктов на основе пероксосоединений (пероксидов и надпероксидов) щелочных и щелочноземельных металлов (натрия, калия, лития, кальция, магния). В первую очередь - разработка традиционных регенеративных продуктов на основе

37

надпероксида калия различного состава и формы (гранулы неправильной формы, таблетки, а также многоканальные блоки).

Начиная с 2002 года проводятся работы по разработке технологии синтеза надпероксида калия на пористой подложке. Новый регенеративный продукт обладает повышенной по сравнению с серийными продуктами сорбционной способностью к диоксиду углерода. Так, если серийно выпускаемый продукт ОКЧ-3М поглощает за время защитного действия самоспасателя около 80 л диоксида углерода на 1 кг продукта, то новый - 130-140 л/кг, т.е. в 1,6-1,7 раза больше. Кроме того, повышенная реакционная способность нового продукта сохраняется и при отрицательных температурах.

С разработкой новой технологии стало возможным получение регенеративного продукта различной геометрической формы оптимального химического состава, в том числе и многокомпонентного, с максимально развернутой поверхностью и регулируемым содержанием активного кислорода.

Разработанная технология защищена пятью патентами Российской Федерации. В настоящее время на базе разработанных новых регенеративных продуктов

начаты работы по разработке нового сверхлегкого самоспасателя, отвечающего требованиям международных и российских стандартов.

Разработка твердых источников кислорода – кислородных свечей Разработка новых твердых источников кислорода (ТИК) позволяет создать на их

основе ряд изделий, обладающих новыми свойствами по сравнению с традиционными изолирующими дыхательными аппаратами (ИДА).

В настоящее время в отделе ведется разработка ТИК на основе перхлоратов и хлоратов натрия и лития для использования в новых средствах регенерации воздуха индивидуального и коллективного использования, работающих в широком температурном интервале.

В период 2001-2003 гг. проведена разработка кассеты с твердым источником кислорода для международной космической станции (МКС). В настоящее время начато серийное производство, первая партия поставлена на МКС.

Проводятся работы по созданию ТИК с регулируемой скоростью выделения кислорода для СИЗОД со сбалансированной регенерацией, а также для спасательных медицинских устройств (ингаляторы кислорода, аппараты искусственной вентиляции легких) и аппаратов, работающих как в фильтрующем, так и в изолирующем режимах.

Разработка и организация производства новых поглотителей СО2 Следует отметить, что наряду с традиционными для предприятия поглотителями на

основе соединений лития и кальция, нашедшими применение во многих изделиях, в настоящее время разрабатываются поглотители на основе соединений переходных металлов, таких как Fe, Ni, Ag и Zr, которые обладают рядом преимуществ перед ранее разработанными поглотителями. Это прежде всего "легкая" регенерация, которая позволяет многократное их использование.

Весьма перспективным является разработанный в 1990-х годах поглотитель ХПИ-К, который поглощает двуокись углерода в условиях большого теплосъема, т.е. при отрицательных температурах (испытан до -40 oС) и при повышенном давлении до 10 атм. Этот поглотитель по соотношению цена/качество может успешно конкурировать с широко известным поглотителем ХП-И, серийно выпускаемым многие годы. В настоящее время освоено его промышленное производство.

Производимые промышленностью известные хемосорбенты на основе гидроксида кальция в гранулированной форме обладают существенными недостатками: низкая прочность и, как следствие, пыление и разрушение поглотителя в процессе эксплуатации, сорбционная емкость по диоксиду углерода ниже теоретически возможной величины, высокая трудоемкость технологического процесса, большое количество отходов, требующих дополнительных технологических операций по утилизации.

С целью устранения указанных недостатков была предпринята попытка получения

38

хемосорбента на основе гидроксида кальция на эластичной подложке, которому можно придать любые формы (ленты, листы, рулоны, блоки и др.).

Разработанный хемосорбент на эластичной подложке ХЭЛП-ИК по скорости поглощения диоксида углерода в статических условиях превосходит серийные хемосорбенты как минимум в два раза.

Использование разработанного хемосорбента ХЭЛП-ИК для очистки воздуха от диоксида углерода в герметичных объектах в условиях отсутствия энергетики позволит:

- снизить объёмную долю диоксида углерода и тем самым повысить комфортность пребывания пользователей в герметичном объекте;

- снизить количество хемосорбента, необходимого для очистки воздуха от диоксида углерода, вследствие более полной отработки продукта и, как следствие, уменьшить массо-габаритные характеристики изделий, в состав которых будет входить разработанный хемосорбент ХЭЛП-ИК.

В настоящее время ведутся работы по освоению серийного производства хемосорбента ХЭЛП-ИК и возможности его использования в индивидуальных дыхательных аппаратах.

Синтез новых типов цеолитов и разработка новых цеолитовых сорбентов ОАО «Корпорация «Росхимзащита» (до 2006 г.ТамбовНИХИ) одним из первых в

СССР освоило опытно-промышленное производство цеолитовых сорбентов и с 1960 г. регулярно производит цеолитовые сорбенты для очистки, разделения и регенерации воздуха. Выпускаемые предприятием промышленными партиями сорбенты на основе цеолита NaX в различных модификациях, в том числе и микросферический, более 12 лет используются в установках КБА для обогащения воздуха кислородом.

Начиная с 1987 г. в мире проводятся интенсивные разработки нового поколения цеолитов типа Х, так называемых низкокремниевых фожазитов (LSX), предназначенных для обогащения воздуха кислородом по технологии короткоцикловой адсорбции (КБА). В 1997 г. на мировой рынок для продажи поступили цеолиты LSX в кальциевой и литиевой формах.

Цеолиты типа LSX по механическим и сорбционным свойствам превосходят общепринятые для КБА цеолиты NaX и СаА: по адсорбции азота при 100 кПа в 1,5-2 раза (сорбция при 100-300 кПа, десорбция при 10-100 кПа), по механической прочности примерно в 1,5 раза. Это обстоятельство позволяет вести процесс концентрации кислорода в более мягких условиях изменения давления в установках адсорбционного разделения газов и как следствие, снизить потребление энергии примерно в 2 раза, снизить габариты адсорберов в 2-3 раза и повысить срок службы установок.

Принципиальным отличием технологии получения цеолитовых сорбентов, обладающих высокой селективностью по отношению смеси азот-кислород, является высокая (более 95 %) степень ионного обмена катиона Na+ на Li+. В мире подобной технологией обладают лишь несколько фирм в странах с высокоразвитой промышленностью.

В 2004 г. мы завершили работы по разработке технологии синтеза цеолитов типа LSX и поглотителей на их основе. Были разработаны цеолитовые сорбенты на основе цеолитов типа LSX литиевой и кальциевой форм LiLSX и CaLSX.

Цеолит CaLSX при повышенных температурах вплоть до 70 0С обладает высокой селективностью поглощения азота, и в этих условиях его применение предпочтительно. Цеолит LiLSX, в отличие от кальциевой формы при отрицательных температурах вплоть до минус 50 0С сохраняет селективное поглощение азота по сравнению с кислородом, и несколько уступает по этому показателю цеолиту CaLSX при повышенной температуре (см. таблицу).

Таблица. Адсорбция азота и селективность N2/O2 для цеолитов LiLSX и CaLSX

39

Цеолит минус 50 0С 250С 700С А N2, л/кг К (N2/O2) А N2, л/кг К (N2/O2) А N2, л/кг К (N2/O2)

LiLSX 36.5 2.1 14.1 2.9 6.0 3.3 CaLSX 22.8 0.84 18.4 2.4 7.6 3.6

Примечание: Адсорбция азота А N2 определена при давлении N 2 1 атм. Коэффициент селективности К (N2/O2) равен отношению рабочих емкостей (ΔAN2/

ΔAO2) по азоту и кислороду при давлениях 1атм и 0,3 атм. Цеолиты LiLSX и CaLSX использованы в бортовых кислороддобывающих

установках (БКДУ) самолетов ЯК-130, серии самолетов СУ и МИГ. Разработанные литиевые и кальциевые цеолиты в составе установок БКДУ прошли наземные и летные испытания с положительными результатами и в настоящее время освоено их серийное производство.

Совместное использование литиевых и кальциевых цеолитов позволяет эксплуатировать промышленные установки разделения и очистки воздуха по технологии короткоцикловой адсорбции в широком интервале температур от минус 500С до плюс 900С и размещать их на открытых площадках во всех климатических зонах страны.

Перспективы создания новых материалов для систем регенерации и очистки воздуха.

Одной из основных проблем, решаемых при разработке средств очистки и регенерации воздуха, является проблема повышения эффективности использования химических продуктов в них. В настоящее время степень использования регенеративных продуктов в индивидуальных средствах защиты достигает только 50 %.

Эта проблема в части химии тесно связана с размером частиц химического вещества. Поэтому главным направлением на ближайшие 5-10 лет является разработка новых продуктов из наноразмерных материалов. Это позволит увеличить скорость поглощения вредных веществ и, как следствие, в перспективе снизить массу и габариты изделий.

6. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ НА ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННОМ КИСЛОРОДЕ

В.Д. Самарин, С.В. Гудков ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Введение. Проблемы защиты человека и создания систем жизнеобеспечения (СЖО) отнесены

к основным приоритетам государства и должны решаться в соответствии с инновационной стратегией развития науки и технологий в России в рамках профильных целевых программ. Данный подход к решению указанных проблем соответствует подходу, принятому и реализуемому на протяжении десятилетий в ведущих странах мира.

Исследования и анализ мировых тенденций и перспективных направлений развития техники и технологий в рассматриваемой научно-технологической области являются одним из основных условий создания качественно новых СЖО и средств защиты (СЗ) от современных и прогнозных поражающих факторов химической природы. Успешное сочетание нового создаваемого качества и поддержания на должном уровне существующего качества СЖО и СЗ является необходимым условием выхода России на передовые позиции в мире в области обеспечения гражданского населения страны, промышленного персонала, личного состава силовых министерств и ведомств современными конкурентоспособными изделиями химической защиты.

40

1. Актуальность проблемы создания нового поколения систем жизнеобеспечения и средств защиты человека от поражающих факторов химической природы.

Анализ решения проблем химической защиты за рубежом показывает, что в данной

области в настоящее время отмечается прорыв как в концептуальном подходе, так и в реализации высоких, в том числе критических, технологий для обеспечения защиты личного состава силовых министерств и ведомств в условиях современных военных конфликтов и прогнозируемых операций качественно нового уровня, а также для защиты гражданского населения в условиях природных и техногенных аварий и катаклизмов, террористических действий и других чрезвычайных ситуаций.

Актуальной для России является проблема защиты гражданского населения от воздействия поражающих факторов химической природы, наиболее опасным и непредсказуемым источником которых являются террористические действия с использованием АХОВ и других токсикантов, в особенности в местах массового сосредоточения людей. Вместе с тем в настоящее время все еще имеют законную силу давно устаревшие и не отражающие реалий сегодняшнего дня нормативные документы, определяющие требования по уровню защиты населения, порядку и нормам его обеспечения средствами химической защиты, требования к проектированию и оснащению убежищ гражданской обороны и т.д.

В концептуальном плане защита гражданского населения в настоящее время рассматривается в узких рамках решения частных задач, многообразие которых, вместе с тем, постоянно возрастает и отличается нестандартностью. В частности, одной из самых актуальных является задача защиты больших масс населения при их пребывании в «замкнутых» или в «условно-замкнутых» объектах (метрополитен, крытые спортивные сооружения, рынки, учреждения образования и культуры и т.д.). В связи с этим актуальной является задача разработки современной концепции защиты гражданского населения в условиях химической опасности. Концепция должна базироваться на создании и использовании нового поколения комплексных СЖО и СЗ.

Проблема защиты промышленного персонала в условиях химической опасности на производстве также является актуальной с точки зрения изменения современными собственниками предприятий своего отношения к необходимости и обязательности обеспечения подведомственного персонала адекватными потенциальной опасности средствами индивидуальной и коллективной защиты: приобретаются средства защиты не по признаку необходимых защитных характеристик, а по признаку их дешевизны. Существующая законодательная база, определяющая требования по защите промышленного персонала и имеющая много упущений и недостатков, не способствует формированию у собственников предприятий иного отношения к проблеме. Кроме того, при приватизации химически опасных объектов (ХОО) не было предъявлено требований по обеспечению безопасности как самих объектов, так и прилегающих территорий и проживающего вблизи них населения.

Индивидуальная защита человека от воздействия различных поражающих факторов в современных условиях решается практически всегда посредством нарушения в той или иной степени нормального протекания естественных физиологических процессов в его организме (дыхания, влагообмена с внешней средой, терморегулирования организма и т.п.). Поэтому решение задачи снижения физиологической нагрузки на человека, связанной с использованием защитного снаряжения, при поддержании и потенциальном улучшении уже существующего высоко уровня защиты от токсикантов, бактерицидных аэрозолей, радиоактивных частиц, других поражающих факторов является необходимым условием создания высокоэффективных СЖО и СЗ. Индивидуальное защитное снаряжение должно также обеспечивать защиту против появляющихся опасностей неизвестной природы, таких, как новые супертоксиканты и токсичные промышленные вещества (ПТВ). Для достижения этих целей устанавливаются ключевые физиологические

41

требования к разработке и оценке защитной одежды и средств защиты органов дыхания - респираторов.

За рубежом в настоящее время активно разрабатываются новые стандарты, формулирующие новые требования к средствам защиты. Наиболее активно эта работа проводится в США. В частности, Национальным институтом по профессиональной защите и охране здоровья (NIOSH) разработаны проекты стандартов на эвакуационные средства защиты органов дыхания фильтрующего и изолирующего типа (время защитного действия 15, 30, 45 и 60 минут). С 2005 года разрабатываются проекты стандартов на средства защиты нового типа – изолирующе-фильтрующего. В соответствии со стратегией совершенствования средств защиты кожи в США будут разрабатываться в ближайшей перспективе новые стандарты на защитные костюмы, ориентированные на различные уровни опасности (классов 1, 2 и 3).

Стандартное защитное снаряжение и оборудование для спасательных формирований, представленное в периодически обновляемом перечне (SEL), включает 9 разделов, совокупность которых обеспечивает комплексную защиту и дееспособность персонала в условиях воздействия практически любого набора поражающих факторов, в том числе:

- персональное защитное снаряжение, - снаряжение для выполнения аварийно-спасательных работ, - информационное оборудование, - средства связи, - оборудование для детекции поражающих факторов, - оборудование для обеззараживания, - медицинское снаряжение и оборудование, - энергообеспечивающее оборудование, - прочее оборудование и снаряжение. Комплексный подход к защите гражданского населения в условиях воздействия

поражающих факторов различной природы принят во многих странах мира. Например, с начала 1990-х годов такой подход практикуется в Израиле. Его существо изложено в государственной доктрине и концепции защиты граждан. В последней, в частности, приведена четкая дифференциация контингента защищаемых по возрасту (младенцы, дети, подростки, взрослые), по состоянию здоровья, по профессиональной принадлежности и т.п. Комплексы средств защиты гражданского населения обеспечивают защиту в широком диапазоне воздействующих факторов, включают как индивидуальную, так и коллективную защиту, оказание неотложной медицинской помощи, восстановление нарушенных физиологических и психологических функций, своевременное оповещение о грозящей опасности, проведение обеззараживания как людей, так и мест их пребывания, постоянный мониторинг химической, биологической, радиационной обстановки и т.д.

Анализ основных технических проблем, связанных с использованием средств химической защиты, показывает, что интегрирование защиты от радиационных, химических и биологических (РХБ) агентов в будущие СЖО и СЗ неизбежно влечет за собой необходимость достижения компромисса между выполнением требований по защите и ограничениями в отношении используемых материалов и разрабатываемой конструкции технических средств и систем. Совершенствование защитной одежды от воздействия РХБ-агентов требует балансировки физиологической и психологической нагрузки, налагаемой на пользователя, с максимально достижимым уровнем защиты от потенциальной опасности поражения такими агентами. Реактивные материалы для одежды и убежищ должны быть стабильными, с широким спектром возможностей и быстроты действия. Существенный прогресс достигнут в улучшении требований по весу/объему и энергопотреблению для индивидуальных систем охлаждения, но в этой области необходимы дальнейшие работы. Широкое использование в промышленности ив

42

других сферах промышленных токсичных веществ и материалов вызывает необходимость в дополнительной защите человека и делает проблему улучшения физиологических характеристик, размера и веса защитных средств более трудно решаемой. Следовательно, компромиссы между опасностью и противостоящими ей техническими средствами становятся необходимыми в современных условиях расширения спектра поражающих факторов и увеличения уровня их поражающего воздействия. Поэтому одной их основных проблем создания средств индивидуальной защиты нового поколения является идентификация новых материалов, предполагающих улучшенную защиту против широкого и все возрастающего спектра поражающих факторов, прежде всего РХБ-агентов, при одновременном уменьшении физиологической нагрузки на пользователя.

При рассмотрении перспективных направлений развития техники и технологий в области СЖО и СЗ от поражающих факторов химической природы необходимо принимать во внимание то обстоятельство, что максимальное внимание их развитию уделяется, прежде всего, в оборонной сфере. Будучи созданы, испытаны и доведены до необходимого уровня требований, эти технологии становятся основой производства средств защиты нового поколения, которыми в первую очередь оснащаются силовые структуры государства, и только в последующем они могут быть внедрены в гражданскую сферу. Такой подход используется практически во всех странах, отражая первостепенную и ведущую роль силовых структур в вопросах обеспечения национальной безопасности, в том числе химической безопасности государства и всех слоев его населения.

Данный подход не исключает необходимости учитывать сугубо специфические требования, предъявляемые к СЖО и СЗ человека, характерные для других, в т.ч. гражданских, областей внедрения разрабатываемых техники и технологий, например, для предприятий горнорудной, угледобывающей, химической, металлургической и ряда других отраслей промышленности.

2. Технические особенности изолирующих средств защиты органов дыхания

и их преимущества перед средствами защиты органов дыхания фильтрующего типа. Практика использования средств индивидуальной защиты органов дыхания в

промышленной сфере. Проблема защиты органов дыхания человека, находящегося в загазованной

атмосфере, достаточна сложна. Это обусловлено в первую очередь многообразием токсичных свойств опасных химических веществ, характером их физиологического воздействия на человека. Последнее обусловило определенную градацию уровней защиты человека и разработку соответствующих этим уровням средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД).

Особенности изолирующих СИЗОД и их основное отличие от фильтрующих СИЗОД заключаются в том, что в случае изолирующей защиты органов дыхания последние не имеют контакта с внешней атмосферой, а жизнедеятельность пользователей СИЗОД обеспечивается созданием в изолированном дыхательном контуре искусственной газовой среды, пригодной для нормального дыхания человека, причем состав этой газовой среды постоянно обновляется за счет исключения из нее продуктов выдоха и подачи расходуемого при дыхании кислорода. Так как при дыхании в изолированной контуре необходим баланс потребления кислорода и удаления диоксида углерода как основного компонента продуктов выдоха, то такой баланс в разных типах изолирующих дыхательных аппаратов обеспечивается по-разному, в зависимости от типа аппарата. В аппаратах на сжатом кислороде балансировка технически осуществляется с помощью «легочного автомата», в аппаратах на химически связанном кислороде – с помощью регенеративных продуктов на основе надпероксидов щелочных металлов (калия, натрия), физико-химические процессы в которых постоянно адаптируются к физической нагрузке на пользователя. Аппараты последнего типа имеют целый ряд технических преимуществ

43

перед изолирующими дыхательными аппаратами других типов, прежде всего по удельным показателям массы и габаритных размеров в расчете на единицу времени защитного действия и по сроку службы без технического обслуживания.

Одной из основных особенностей современного этапа развития СИЗОД является постепенное исключение из употребления в случае аварийных ситуаций фильтрующих самоспасателей и замена их портативными и автономными аппаратами изолирующего типа. Это связано прежде всего с ограниченными возможностями фильтрующих СИЗОД. Они не могут быть использованы в условиях дефицита кислорода, что является наиболее характерным признаком аварий, сопровождающихся пожарами, особенно в ограниченном пространстве шахт, туннелей, герметизированных в той или иной степени емкостей и помещений.

Появление изолирующих средств защиты человека знаменовало собой новое качество защиты: оно стало близким к всестороннему. Частый спутник аварий на производстве - пожар. Пожары на промышленных предприятиях обычно рекомендуется тушить путем проведения внутренней атаки. В этом случае целесообразно использовать изолирующие СИЗОД, которые эффективно защищают органы дыхания от абсолютного большинства известных вредных газов и паров.

Как правило, ликвидация последствий аварии начинается с оценки химической обстановки. Правомерно утверждать, что наиболее безопасно для собственной жизни могут провести химическую разведку района аварии специалисты, защищенные именно изолирующими СИЗОД. То же касается проведения первичных мероприятий в зараженной зоне (перекрытие вентилей, течей в магистралях и резервуарах с АХОВ, дега-зация загрязненных участков производственной площади, эвакуация пострадавших и оказание им первой помощи). Фильтрующие противогазы применяются только в тех случаях, когда точно известен химический состав загазованности атмосферы и уровень действующих концентраций присутствующих в ней опасных химических веществ, и спасатели могут быть экипированы соответствующими фильтрующими патронами.

Многоплановость мероприятий, реализуемых при ликвидации последствий химических аварий, широкая их дифференциация по продолжительности выполнения, количеству участников, их подготовленности к использованию СИЗОД и т.п. обусловливают необходимость решения проблемы минимизации номенклатуры средств защиты. Неверно было бы исключать из нее СИЗОД фильтрующего типа. Они необходимы, и прежде всего для безопасного проведения сложных технологических процессов в штатных условиях, т.к. даже при отсутствии аварии атмосфера производственных помещений предприятий далека от идеальной. Вместе с тем основное место в номенклатуре промышленных СИЗОД аварийного (нештатного) применения должно быть отведено изолирующим дыхательным аппаратам, как наиболее универсальным и надежным.

Промышленные СИЗОД изолирующего типа прошли многостороннюю проверку в реальных эксплуатационных условиях на предприятиях химического, металлургического, газового, горнорудного профиля, а также в других отраслях. Проведенные испытания показали необходимость и обоснованность максимально возможного оснащения предприятий изолирующими СИЗОД, в том числе дыхательными аппаратами на химически связанном кислороде, как наиболее совершенными средствами защиты данного класса. Вместе с тем, в настоящее время только формируется законодательная основа, которая могла бы способствовать широкому внедрению изолирующих СИЗОД на предприятиях для защиты промышленного персонала.

Отсутствие такой законодательной основы дает администрации предприятий возможность варьировать оснащением промышленного персонала средствами защиты органов дыхания, причем отдавать предпочтение более дешевым и доступным, но отнюдь не самым надежным в особо экстремальных условиях СИЗОД фильтрующего типа, а то и вовсе простейшим противопылевым респираторам. Объяснение такому выбору в условиях

44

современного экономического развития большинства промышленных предприятий России, в том числе предприятий ее химического промышленного комплекса, вполне резонно, однако это не способствует обеспечению необходимого уровня безопасности труда работников на потенциально опасных производствах, делая их своеобразными заложниками непредвиденных техногенных катастроф.

Таким образом, в настоящее время не потерял своей актуальности вопрос законодательного закрепления требований по оснащению промышленного персонала потенциально опасных производств, и прежде всего производств, связанных с использованием в технологическом цикле АХОВ, адекватными уровню опасности сред-ствами индивидуальной защиты. В этом аспекте изолирующие дыхательные аппараты на химически связанном кислороде в немалой степени определяют уровень защищенности промышленного персонала и должны рассматриваться как один из наиболее ответственных элементов системы комплексной защиты человека в данной сфере.

Наиболее типичной областью практического использования изолирующих СИЗОД является угледобыча. Решением проблем обеспечения безопасного труда горнорабочих и горноспасателей в России на протяжении нескольких десятков лет занимаются ряд специализированных НИИ, в том числе РосНИИГД, НЦ ВостНИИ, ОАО «Корпорация «Росхимзащита» и другие. В настоящее время предприятия добывающих отраслей промышленности оснащены самоспасателями среднего типоразмера ШСС-Т (разработчик и изготовитель - ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов, Россия), ШСС-1У (разработчик – НИИГД, г. Донецк, Украина, изготовитель – ДЗГА, г. Донецк, Украина), ШСС-1М (полный аналог ШСС-1У, изготовитель – ГП «Озон», г. Гай Оренбургской области, Россия), приборами контроля средств защиты органов дыхания типа ПГИ и ПГС, тренажерами Т-ШС и РТ-ШС. Военизированные горноспасательные части (ВГСЧ), вспомогательные горноспасательные команды (ВГК) используют в работе изолирующие респираторы Р-30, Р-34 на сжатом кислороде и новые респираторы РХ-90Т на химически связанном кислороде, разработанные ОАО «Корпорация «Росхимзащита». На зарубежном рынке 60-минутных шахтных самоспасателей в настоящее время происходит замена аппаратов 2-го поколения (Portal-Pack SCSR и Life-Saver 60 SCSR (фирма MSA, США); SR-100 (фирма CSE Corporation, США); Oxy K-plus (фирма Dräger Safety, Германия); Ocenco EBA 6.5 (фирма Ocenco, Inc., США) новыми самоспасателями, что свидетельствует о постоянном развитии этой разновидности изолирующих СИЗОД, в том числе вследствие ужесточения предъявляемых к ним эксплуатационным и эргономическим требованиям, требованиям по эффективности действия и надежности.

В последние 10-20 лет за рубежом широкое распространение получил гибкий подход к понятию защитной мощности изолирующего СИЗОД. Последний послужил основанием к разработке так называемых типовых рядов самоспасателей. Наиболее распространенным в мировой практике является типовой ряд шахтных самоспасателей с защитной мощностью 30, 60 и 90 минут. Самоспасатели типового ряда «30-60-90» по своим защитным возможностям охватывают практически весь контингент горнорабочих и диапазон внешних воздействующих факторов, указанных выше. В России также принят данный подход, и ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в дополнение к серийно выпускаемому с середины 1990-х годов самоспасателю 60-минутного действия ШСС-Т в настоящее время завершает разработку самоспасателей КС-30 и КС-90, соответственно 30- и 90-минутного времени защитного действия.

Первый из разрабатываемых самоспасателей решает проблему аварийной защиты шахтеров в двух случаях. Во-первых, в случае самостоятельной аварийной эвакуации из шахт, имеющих горные выработки ограниченной протяженности. Во-вторых, КС-30 предназначен для использования в качестве «промежуточного» средства защиты при аварийной эвакуации из шахт, имеющих горные выработки с протяженностью маршрутов выхода в безопасное место 2,0 – 2,5 км, на период от момента аварии и до достижения шахтером пункта переключения в резервный самоспасатель или подземного убежища

45

(бокс-базы). При отсутствии в шахтах пунктов переключения и подземных убежищ маршрут эвакуации протяженностью более 2 км может быть преодолен шахтером, использующим самоспасатель с длительным временем защитного действия. Именно в этих целях разрабатывается самоспасатель КС-90. Трагические последствия аварии на шахте «Украина» в июле 2002 г. в очередной раз подтвердили остроту проблемы создания 90-минутного самоспасателя. Использование того или иного типа самоспасателя зависит от характеристик конкретной шахты: длины пути выхода до свежей струи воздуха, наличия промежуточных пунктов переключения, вида выполняемых работ и т.д., что позволяет, с одной стороны, соответствующим набором самоспасателей типового ряда «30-60-90» повысить надежность системы защиты в целом и обеспечить возможность более длительного нахождения в загазованной атмосфере в ожидании помощи, а с другой стороны - оптимизировать технические и эргономические характеристики самих самоспасателей.

Таким образом, современный подход к решению проблем повышения уровня защищенности горнорабочих и горноспасателей в условиях аварий на шахтах заключается в его системности и комплексности и предполагает проведение целевых программных мероприятий, направленных на совершенствование существующих и разработку новых технических средств и систем защиты работников угольной и горнорудной промышленности в экстремальных условиях и в чрезвычайных ситуациях. Создание средств защиты нового поколения должно осуществляться на новой элементной, сырьевой и материальной базе, прежде всего на основе нового регенеративного продукта пониженной пожароопасности, регенерируемых поглотителей вредных примесей и конструкционных материалов, имеющих высокие защитные и эксплуатационные характеристики. Разработка и освоение производства новых химических продуктов и материалов должны рассматриваться в качестве приоритетного направления в области совершенствования СИЗОД изолирующего типа и базироваться как на российском, так и на международном опыте в области защиты промышленного персонала от воздействия поражающих факторов химической, тепловой и огневой природы при работе на потенциально опасных производствах. Практическая реализация этих предложений обеспечит в конечном итоге реальную основу для создания в России комплексной системы защиты не только горнорабочих и горноспасателей, но и работников других отраслей промышленности в аварийных условиях и позволит поднять их защищенность на качественно новый уровень.

Как известно, показатели качества изолирующих СИЗОД определяют их потребительские свойства, конкурентоспособность и рыночную цену. Для большинства потребителей изолирующих самоспасателей, предназначенных для экстренной защиты, наиболее приемлемым является аппарат, отличающийся максимально высокими эксплуатационными и, в меньшей степени, эргономическими показателями. Последнее обусловлено необходимостью использования самоспасателей в экстремальных условиях в течение ограниченного времени, достаточного прежде всего для экстренной эвакуации из опасной зоны, а также, при необходимости, выполнения простейших операций по предупреждению развития аварийной ситуации.

Данный подход к изолирующим СИЗОД экстренной защиты определяет основные критерии их качества:

- возможно максимальными должны быть: а) удельное время защитного действия в расчете на единицу массы и единицу

объема самоспасателя; б) надежность запуска и работы в заданном диапазоне внешних условий; в) механическая прочность и сохраняемость самоспасателя в течение гарантийного

срока эксплуатации; г) устойчивость к воздействию внешних климатических и термических факторов;

46

д) устойчивость к воздействию внешних специфических факторов (повышенное или пониженное давление, открытое пламя, повышенная тепловая радиация, воздействие линейных ускорений, вибрации и др.);

е) отдельные эргономические показатели (способ и удобство ношения самоспасателя; форма, минимально стесняющая движения пользователя; возможность сохранения функции речи для пользователя и ее разборчивость, и др.);

- возможно минимальными должны быть: а) масса и габаритные размеры самоспасателя; б) время приведения в действие; в) снижение работоспособности пользователя, обусловленное постоянным

ношением самоспасателя; - специальные критерии качества: а) работоспособность при повышенном или пониженном давлении; б) работоспособность при экстремально низких или экстремально высоких (в

условиях пожара) температурах; в) обеспечение защиты кожного покрова головы пользователя от воздействия

открытого пламени, искр и т.п.; г) наличие переговорного устройства; д) обеспечение возможности переключения в аварийных условиях в другое средство

защиты органов дыхания без замены лицевой части. В последнее время наблюдается тенденция использования пластмассовых

материалов для изготовления корпусов самоспасателей. Однако проблема воздействия механических нагрузок как для металлических, так и для пластмассовых корпусов остается актуальной. Радикальным предложением может быть использование эластичных материалов для корпуса самоспасателя. Амортизирующие свойства таких материалов снизят механическое воздействие на регенеративный продукт в течение срока эксплуатации самоспасателя, а возможность изменять форму корпуса из эластичного материала (деформироваться без разрушения) уменьшит вероятность просыпания продукта при раздавливающих воздействиях.

3. Перспективные направления развития средств индивидуальной защиты органов

дыхания на период до 2015 – 2025 годов. Анализ тенденций развития техники и технологий в области защиты человека от

поражающих токсичных факторов химической природы показывает, что на рубеже веков активно развиваются новые научно-прикладные направления.

Одно из них – создание химических продуктов для газоселективной техники, работа которой основана на реализации циклических сорбционных процессов, осуществляемых при переменных давлении, температуре или их сочетании.

Особо необходимо отметить направление, связанное с разработкой элементов систем жизнеобеспечения, реализующих циклические адсорбционные процессы, и, прежде всего, технологию короткоцикловой безнагревной адсорбции. Проведенные исследования показали возможность создания комплексной многофункциональной системы, позволяющей обеспечивать защиту при воздействии АХОВ, радиоактивной пыли, бактерицидных аэрозолей и имеющей практически неограниченный ресурс работы. Данная система может быть использована в СЖО подвижных и стационарных объектов различного базирования (наземного, надводного, подземного, подводного, воздушного).

В рамках развития технологии производства неорганических сорбентов и технологии разделения, концентрирования и очистки газов и воздуха короткоцикловой адсорбцией на регенерируемых поглотителях уже начата разработка бортовых кислорододобывающих установок для подвижной техники воздушного и наземного базирования.

47

Вторым принципиально новым научно-прикладным направлением является создание структурированных, в том числе наноструктурированных, химических продуктов (цеолитовых сорбентов, регенеративных продуктов, хемосорбентов). На их базе может быть создана техника обеспечения дыхания, отличающаяся принципиально новыми возможностями и защитными характеристиками (фильтрующий противогаз нового поколения многократного действия, адаптируемые к элементам защитной одежды пользователя изолирующие средства защиты органов дыхания на химически связанном кислороде и другие).

Существующие изолирующие и фильтрующие средства защиты человека содержат вещества (угли, цеолиты или надпероксиды) с размерами частиц более 0,1-1 мм. Ожидается, что переход от объемных химически активных элементов в системах жизнеобеспечения к нанокомпозитным или наноструктурированным материалам позволит существенно улучшить характеристики этих систем. Предлагаемый подход позволит получать специальные наносорбенты, характеризующиеся высокой скоростью сорбции, высокой селективностью по разделяемым газам, а также высокой механической прочностью.

Базовым перспективным направлением работ в области создания специальных химических продуктов является разработка регенеративных продуктов и цеолитовых сорбентов, имеющих заданную структуру, в том числе на наноуровне. Получение структурированных, и, прежде всего, наноструктурированных материалов даст возможность начать исследования в принципиально новой технологической области – в области создания систем разделения, очистки и концентрирования газов, работающих в режиме сверхкороткоцикловых адсорбционных процессов.

Развитие данных, а также других принципиально новых научно-прикладных направлений открывает широкие возможности освоения новых сегментов рынка, в том числе за рубежом, а также укрепления уже завоеванных позиций на традиционных сегментах рынка.

В 2001-2009 годах введены в действие новые нормативные документы на самоспасатели на химически связанном кислороде: российский ГОСТ Р 12.4.220-2001, ГОСТ Р 53261-2009, европейский стандарт EN 13794:2002, находятся на завершающей стадии разработки новые отечественные технологические регламенты, которые предъявляют более жесткие требования к самоспасателям, в первую очередь к их физиолого-гигиеническим характеристикам. Эти требования превосходят характеристики серийно выпускаемых самоспасателей. В связи с этим проводится доработка серийных отечественных изолирующих самоспасателей и начата разработка в рамках ФЦП «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)» и ФЦП «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года» самоспасателей нового поколения с целью обеспечить выполнение требований введенных в действие стандартов.

В ОАО «Корпорация «Росхимзащита» продолжаются начатые в начале века в инициативном порядке исследования в области создания новой технологии получения надпероксида калия и регенеративных продуктов на эластичной матрице на его основе, которые являются химической основой индивидуальных и коллективных средствах защиты органов дыхания на химически связанном кислороде. Разрабатываемая технология позволит получать композитные, а в перспективе и наноструктурированные регенеративные продукты и хемосорбенты с заданными свойствами, что открывает возможность проектирования средств защиты с оптимально протекающим процессом регенерации, а, следовательно, получать качественно новые характеристики разрабатываемых изделий.

В настоящее время с использованием этой технологии проведены исследования и получены образцы структурированных продуктов на матрице из различных материалов. Следует отметить, что данное направление открывает возможность принципиально

48

изменить подход к проектированию СИЗОД изолирующего типа, придавать им, помимо функции защиты органов дыхания, способность выполнять защиту от неблагоприятного для человека термического воздействия и другие функции. С использованием новых регенеративных продуктов начата и будет продолжена разработка изолирующих самоспасателей, которые пойдут на смену выпускаемым в настоящее время серийным изделиям.

Новый продукт хорошо совместим с органическими полимерами, такими как полиимидные и фторопластовые пленки. Это позволяет отказаться при проектировании дыхательных аппаратов от металла в качестве основного конструкционного материала, что даст возможность резко снизить их массу (как минимум в 2 раза). Второе преимущество нового регенеративного продукта заключается в том, что на его основе можно проектировать изолирующие средства защиты органов дыхания не традиционным способом, как устройства жесткой конструкции, а ассимилировать их с одеждой пользователя, например, с курткой, бронежилетом и т.п., т.е. создать дыхательный аппарат с массой, распределенной по телу человека. Такой подход позволит повысить надежность и своевременность использования аппарата, т.к. он будет постоянно находиться на пользователе, практически не затрудняя его движений и не создавая неудобств при выполнении рабочих операций, что характерно для дыхательных аппаратов традиционной конструкции.

Учитывая то, что изолирующие СИЗОД на химически связанном кислороде относятся к наукоемкой продукции и на создание новых образцов требуются значительные финансовые средства и длительные сроки, одним из основных направлений рассматривается направление, связанное с модернизацией разработанных дыхательных аппаратов, установок и систем регенерации воздуха с учетом новых требований заказчиков.

Разработка и освоение этих технологий в сочетании с технологией короткоцикловой безнагревной адсорбции позволит в перспективе разработать индивидуальные фильтрующие средства защиты на основе регенерируемых (нерасходуемых) фильтрующих материалов, обеспечивающие защиту от всех известных токсичных агентов, в том числе от токсичных агентов так называемой «четвертой генерации» и от «разрушителей углей». Новые средства защиты, будучи противогазами фильтрующего типа, для которых в настоящее время существует жесткий минимальный концентрационный предел по содержанию кислорода в окружающей атмосфере, будут обеспечивать нормальное дыхание как при недостатке кислорода в окружающей атмосфере, так и при полном его отсутствии в ней. Новое направление, связанное с созданием фильтрующего противогаза принципиально новой конструкции, обеспечит возможность ограничить время защитного действия противогаза только временем работы портативного источника энергии, обеспечивающего осуществление циклических адсорбционных процессов. Традиционное понятие защитной мощности противогаза как функции защитной мощности шихты активированного угля в данном случае вообще потеряет смысл.

Исследования, проведенные в рамках ряда НИР показали, что при применении технологии короткоцикловой адсорбции с использованием регенерируемых поглотителей воздух можно не только очищать от нежелательных и вредных примесей, но и регулировать его состав и температуру. Иными словами, технология короткоцикловой безнагревной адсорбции позволяет кондиционировать подаваемый на дыхание воздух как по температуре, так и по составу, т.е. регулировать его параметры в зависимости от обстановки.

Будут продолжены исследования по созданию средств защиты органов дыхания на расходуемых материалах с использованием новых регенеративных продуктов, а также будет завершена разработка самоспасателей нового поколения, по своим характеристикам

49

превышающих требования европейского стандарта EN 13794:2002 и конкурентоспособных на мировом рынке.

В России (ОАО «Корпорация «Росхимзащита») разрабатывается уникальная технология регенерации воздуха в средствах защиты органов дыхания на химически связанном кислороде – технология сбалансированной регенерации, при которой выделение кислорода происходит адекватно потребности пользователя. Это позволило улучшить физиолого-гигиенические характеристики дыхательных аппаратов: снизить температуру вдыхаемого воздуха и сопротивление дыханию, а также обеспечить поддержание оптимального по медицинским нормам содержания кислорода во вдыхаемом воздухе (от 20 до 50 % об.) и полное отсутствие сброса кислорода в окружающую среду. Комплектация аппаратов лицевой частью с пониженным давлением на мягкие ткани головы, с улучшенными обзором и разборчивостью речи существенно повысит рыночные качества новых изделий. Для контроля времени работы СИЗОД разрабатываются и внедряются в конструкцию последних датчики отработки, а также исследуется возможность обеспечения повторного включения в СИЗОД. Аналоги таких аппаратов в мире отсутствуют.

Выводы.

1. В результате проведенного анализа технического и технологического уровня и

тенденций развития в России и за рубежом СЖО и СЗ человека от поражающих факторов химической природы показано, что основные закономерности современного мирового научно-технического и технологического развития в данной высокотехнологичной области характеризуются:

- постоянным улучшением эксплуатационных и физиолого-гигиенических характеристик СЗ;

- поиском и внедрением новых технологий защиты и новых промышленных технологий производства специальных химических продуктов и защитных материалов;

- совершенствованием нормативной базы и концепций защиты как в военной, так и в гражданской сфере;

- применением комплексного подхода к индивидуальной защите человека, обеспечивающего защиту жизненно важных органов (дыхания, зрения, кожи и др.), а также универсальную защиту головы от нехимических поражающих факторов (тепловых, огневых и других).

2. Определены в качестве базовых направлений отечественного и зарубежного научно-технического и технологического развития специальной техники и технологий защиты органов дыхания от поражающих факторов химической природы на период до 2015-2025 годов следующие направления:

- разработка многофункциональных СИЗОД; - разработка технологии синтеза наноструктурированных материалов для систем

разделения, концентрирования и очистки газов и воздуха; - разработка технологии сбалансированной регенерации воздуха; - разработка технологии изготовления структурированных регенеративных

продуктов и хемосорбентов нового поколения на инертной матрице; - разработка технологии создания облегченных средств защиты принципиально

новой конструкции на базе конструкционных, фильтрующих и сорбирующих материалов нового поколения;

- разработка СИЗОД нового поколения на основе технологии короткоцикловой безнагревной адсорбции.

50

7. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ КОЛЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

С.В. Матвеев, В.Н. Усов ОАО «Корпорация «Росхимзащита , г. Тамбов

Современное представление о защите человека в герметизированных объектах

различного типа и назначения, оснащенных средствами коллективной защиты (СКЗ), основано на противодействии поражающим факторам, стойкости объекта к механическим и специальным воздействиям, применении технологий очистки наружного воздуха и регенерации воздуха внутренних помещений, находящихся в зоне герметизации.

В режиме эксплуатации "чистая вентиляция" предусматривается подача в объект и очистка атмосферного воздуха от пыли.

В режиме "фильтровентиляция" обеспечивается очистка атмосферного воздуха от газообразных токсичных веществ, аэрозолей и пыли.

В режиме "полная изоляция" обеспечивается регенерация внутреннего воздуха объекта.

СКЗ фильтрующего типа При работе фильтровентиляционных установок (ФВУ) в объект непрерывно

подается очищенный воздух, который смешивается с воздухом помещения. В результате нагнетания воздуха в помещении создается некоторое избыточное давление (подпор), под влиянием которого смешанный воздух выходит из помещения наружу через неплотности и клапаны, проветривая помещения и тамбуры.

В ФВУ очистка воздуха осуществляется на трех ступенях очистки – противопылевые фильтры, предфильтры и фильтры-поглотители.

На первых двух ступенях осуществляется очистка от пыли и грубодисперсных аэрозолей. Очистка от мелкодисперсных аэрозолей осуществляется на всех трех ступенях с основной очисткой на третьей ступени. Пары веществ удаляются на третьей ступени.

Фильтровентиляционные системы могут быть задействованы для очистки внутреннего воздуха и использоваться для местной или рециркуляционной очистки. Такая очистка активно применяется на глубоководных объектах, в защитных сооружениях при ликвидации последствий нештатных ситуаций и в штатном режиме.

На сегодня штатными ФВУ для сооружений являются ФВА-100/50, ФВА-50/25, ФВК-1, ФВК-2.

В качестве элементов ФВУ используются: - противопылевые фильтры – типа фильтр ячейковый Рекка (ФЯР), которые могут

иметь следующие наполнители: упругое промасленное стекловолокно (ФЯУ), винипластовые сетки (ФЯВ), поропласт полиуретана (ФЯП), а также фильтры: рулонный, с упругим стекловолокном (ФРУ), самоочищающийся масляный (ФСМ), ПФП-1000, тканевые;

- предфильтры пакетные (очистка воздуха от грубодисперсных аэрозолей) – типа ПФП-1000;

- фильтры-поглотители (очистка воздуха от паров радиоактивных веществ, АХОВ и бактериальных аэрозолей) – типа ФП-300 (ФП-300-1, ФП-300Б), ФПУ-200;

- специальные фильтры (очистка воздуха от вредных примесей) – типа фильтр морской шихтовой (ФМШ), фильтр морской термокаталитический (ФМТ), фильтр морской каталитический (ФМК), фильтр морской аэрозольный (ФМА), фильтр морской совмещенный (ФМС);

- регенеративные патроны (очистка воздуха от диоксида углерода) – типа РП-100. СКЗ изолирующего типа В местах, где возможны наземные пожары, сильная загазованность территории

вредными веществами, на территории предприятий с пожароопасными производствами и

51

при невозможности использования наружного воздуха предусматривается режим регенерации воздуха (III режим с полной изоляцией, созданием подпора наружным воздухом, воздухом из баллонов или без подпора).

СКЗ, обеспечивающие функционирование объекта в течение длительного промежутка времени (от нескольких часов до десятков суток), делятся на средства регенерации и очистки воздуха от продуктов жизнедеятельности человека и загрязнения воздуха обитаемых помещений от последствий пожара и аварийных ситуаций (пролив компонентов топлив, выхлопных газов дизельэнергетических установок и т.д.).

В особенно сложных условиях применение СКЗ, связанных с малыми удельными объемами помещений, неудовлетворительной или полностью отсутствующей степенью герметичности, загазованностью обитаемых помещений, применяются системы коллекторного типа.

В настоящее время разработаны и освоены в серийном производстве СКЗ изолирующего типа, обеспечивающие текущие потребности различных заказчиков.

Разработанные СКЗ имеют широкую номенклатуру, специфические особенности, связанные с условиями эксплуатации, имеют тактико-технические характеристики, обеспечивающие поддержание нормативных параметров воздушной среды по кислороду и диоксиду углерода, вредным примесям, заданный уровень комфортности.

В основе СКЗ лежит использование регенеративных и поглотительных продуктов, унифицированная элементная база конструктивных элементов, из которых формируются системы регенерации воздуха (в том числе автоматизированные и оснащенные приборами газового анализа) и системы очистки воздуха.

Сочетание вариантов существующей элементной базы СКЗ позволяет достичь высокой степени комфортности в обитаемых помещениях объектов, учитывать их особенности, минимизировать создаваемые запасы сменных элементов и унифицировать их производство.

Анализ сегментов рынка СКЗ, характеристик существующих СКЗ, мировой тенденции их развития показывает:

- РФ является страной с наиболее развитой научно-технической и производственной базой СКЗ, имеющей оснащенные ими объекты не только военного назначения, в том числе промышленного и народно-хозяйственного;

- требования, предъявляемые к СКЗ, разработаны и сформированы в 1950 – 70-ых годах и до настоящего времени не претерпели существенных изменений. Отдельные требования, связанные с тактикой эксплуатации, назначения, важности объекта и выполняемой задачи, совершенствуются (время автономии в режиме полной изоляции, производительность СКЗ, создание комфортных условий обитания и т.д.);

- все принятые на снабжение отечественные СКЗ в основном соответствуют требованиям технических заданий на их разработку, могут быть изготовлены и поставлены на объекты;

- моральное старение СКЗ изолирующего типа в основном зависит от защитных свойств объектов и их стойкости к поражающим факторам;

- современные требования, предъявляемые к СКЗ, соответствуют тенденциям развития объектов, направлены на создание комплексных систем очистки и регенерации воздуха, их автоматизацию, оснащение приборами газового анализа и определения технического состояния в процессе эксплуатации;

- значительной проблемой для объектов, имеющих большую вместимость и время автономии, является создание соответствующего запаса сменных элементов, необходимость его размещения на объектах, замены после завершения сроков эксплуатации, утилизация;

- актуальным является увеличение гарантийных сроков хранения СКЗ, оптимизация и применение новых технологических процессов очистки и регенерации

52

воздуха, достижение более высокой степени отработки регенеративных и поглотительных продуктов, минимизация создаваемых запасов.

Несмотря на соответствие существующих СКЗ текущим потребностям, не все проблемы жизнеобеспечения человека решаются с их помощью:

- развитие химически опасных производств и связанных с ними кризисных ситуаций постоянно расширяют спектр воздействующих факторов, что делает в отдельных ситуациях малоэффективным или невозможным применение существующих СКЗ и технологий защиты;

- актуальной остается борьба с заносом вредных веществ в объект вследствие "затекания" при невозможности создания подпора и при входах и выходах групп людей для выполнения определенных задач;

- техническое состояние оборудования, взаимодействующего с СКЗ, соответствие его современным требованиям оказывает непосредственное влияние на эффективность защиты в целом (водоснабжение, канализация, энергообеспечение, кондиционирование и т.д.);

- в объектах практически не используются "ненакопительные" технологии очистки и регенерации воздуха, которые позволяют производить очистку и регенерацию атмосферного воздуха с выбросом вредных веществ за пределы зоны герметизации объекта.

Анализируя текущее состояние развитие СКЗ, прогноз развития угроз, требующих применение объектов коллективной защиты, можно отметить ряд направлений, которые могут привести к совершенствованию СКЗ:

- создание более совершенных сорбентов, работающих в широком интервале температур и по более широкому перечню вредных веществ;

- совершенствование конструкции объектов с целью обеспечения большей степени герметичности и предотвращения заноса вредных примесей при входе-выходе из них;

- разработка модульных унифицированных СКЗ; - создание комбинированных СКЗ, сочетающих преимущества различных схем

защиты; - поиск новых, нетрадиционных способов защиты; - поиск путей увеличения продолжительности сроков эксплуатации без замены

элементов, эффективности по широкому спектру вредных веществ и максимальному удовлетворению требований к унификации;

- разработка СКЗ для случаев воздействия вторичных поражающих факторов; - создание комбинированной системы коллективной защиты, основанной на

совокупной работе общеобменной ФВУ (обеспечивающей очистку атмосферы в целом в объеме) и ФВУ коллекторного типа (осуществляющей очистку и подвод очищенного воздуха непосредственно на дыхание);

- разработка установок агрегированного типа, объединяющей в едином корпусе элементы ФВУ и регенеративной установки.

Разнообразие условий применения СКЗ требует наличия подсистем оперативного управления и контроля, а ужесточение требований к массогабаритным характеристикам – новых решений, направленных на более рациональное использование расходуемых элементов или их исключение.

Задачей, которая всегда актуальна, является подготовка высококвалифицированных специалистов с использованием современных электронных аппаратных и программных средств (тренажерно-имитационных комплексов). Применение таких средств в процессе обучения позволит снизить затраты на учебные процессы, повысить уровень подготовки специалистов различного направления.

Решение указанных задач, проведение работ по выявленным направлениям развития обеспечит своевременное внедрение в производство СКЗ, соответствующих перспективным потребностям.

53

8. СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

В.М. Мухин, В.В. Чебыкин ОАО «ЭНПО «Неорганика», г. Электросталь, Московская область Бурное развитие сорбционных технологий, происходившее в течение всего ХХ

века, показало незаменимость активных углей (АУ) в различных сферах: химической, газо- и нефтеперерабатывающей промышленности, чёрной, цветной металлургии и золотодобывающей промышленности, химикофармацевтической, пищевой промышленности и др., а также в медицине и здравоохранении, ну и, конечно, в традиционной сфере – противогазовой технике.

Однако особо значимая роль АУ выявилась в водоподготовке и очистке питьевой воды. На эту цель тратится одна треть производимого в мире АУ. Учитывая, что по прогнозам к концу ХХI века 2,5 млрд. человек будут страдать от недостатка питьевой воды, можно представить важность активных углей в системе жизнеобеспечения. В промышленно развитых странах – лидерах мировой экономики – на АУ базируются практически все системы защиты окружающей среды от вредных промышленных выбросов в атмосферу, гидросферу, литосферу.

Такие важнейшие российские и даже глобальные проблемы, как опреснение морской воды, переработка жидких радиоактивных отходов, современные системы энергонакопления - ионисторы, космос и его освоение, компьютерные системы нового поколения, и даже многие ещё только зарождающиеся технические идеи не могут обойтись без АУ – материалов, дающих 100 %-ную защиту человека и окружающей среды от любых ксенобиотиков, а также обеспечивающие 100 %-ную чистоту любой жидкофазной системы, в том числе питьевой воды.

Все производства активных углей в Советском Союзе были сосредоточены на российской территории: ПО «Заря» (г. Дзержинск), ПО «Сорбент» (г. Пермь), ЭХМЗ (г. Электросталь), ЛКХЗ (г. Ленинск-Кузнецкий), Завод активных углей (г. Лесосибирск). Общее производство АУ на этих заводах в 1970-80ые гг. составляло около 40 тыс. тонн в год. Однако в силу того, что основную мощность этих заводов (до 80 %) составляло производство АУ оборонного назначения, указанные предприятия не смогли при переходе на рыночную экономику осуществить конверсию своих производств, и в настоящее время четыре из них закрыты полностью, а один производит 2,5-3 тыс. тонн в год.

Тем не менее, потребность в данном типе углеродных адсорбентов на начало 1990ых гг. превышала по России 75 тыс. тонн/год. Можно считать, что в настоящее время указанная выше потребность РФ практически не снизилась, несмотря на переход многих производств на режим консервации, с другой стороны, возросли требования к защите окружающей среды.

Общее производство АУ в мире составляет 400-420 тыс. тонн в год. Однако главным показателем, характеризующим в этом плане технологическую, экологическую и социальную защищённость страны, является удельное производство АУ. В странах с высоким уровнем развития промышленности и качества жизни этот показатель равен 0,5 кг АУ/чел. в год. В СССР он находился на уровне 0,15 кг АУ/чел. в год, что близко по порядку к мировому уровню производства. А в современной России этот показатель упал до 0,02 кг АУ/чел в год. Исходя из данного подхода, РФ необходимо наладить производства активных углей в объёме ~ 70 тыс. тонн в год вместо сегодняшних 3,0-3,5 тыс. тонн в год.

54

Чтобы как-то компенсировать столь ужасающее отставание, постоянно приходится наращивать закупки АУ за рубежом. В настоящее время они составляют 19-26 тыс. тонн/год и имеют тенденции к постоянному росту.

В то же время сырьевая база для производства АУ (каменные угли, торф, древесина, отходы лесной и целлюлозно-бумажной промышленности и пр.) настолько существенна, что обеспечит не только необходимый РФ объём их выпуска, но и создает существенный экспортный потенциал. Так, например, по наиболее качественным сортам каменных углей (марок СС, Т, А) годовая потребность на их переработку будет составлять ~ 200-250 тыс. тонн/год, что менее 1% их сегодняшней добычи и менее 0,03 % их запасов; то же самое по лигнину, целлолигнину, торфу и другим типам сырья.

Общим недостатком отечественных технологий АУ была недостаточная прочность гранул (зёрен) и невысокой адсорбционной способностью по йоду (не более 700 мг/г), т.к. они формировались или методом экструзирования паст, или дроблением исходного каменноугольного сырья. Это приводило также к большому количеству отходов и высокой энергоёмкости производства. Такие АУ никак не могли конкурировать по качеству и цене с зарубежными аналогами.

Технологии же производства АУ за рубежом развивались по двум основным направлениям:

- использование метода формования гранул из каменноугольного сырья способом брикетирования при высоком давлении;

- переработка прочной скорлупы кокосовых орехов. Эти технологии давали выдающиеся показатели активного угля по прочности

(более 92 %) и адсорбционной активности (более 1000 мг/г). Для восстановления потенциала производства АУ в Российской Федерации сегодня

необходимо разместить их новые производства в непосредственной близости к сырьевым материалам. Поэтому первоочередным должно стать создание производства АУ из лигнина и целлолигнина в Кировской области (комбинат «Биохиммаш, г. Киров) мощностью 10-12 тыс. тонн/год.

Затем - в Кемеровской области (в районе города Ленинск-Кузнецкий) на основе каменного угля марки СС или Т с зольностью ниже 3,5 % с применением метода брикетирования сырья мощностью 15-20 тыс. тонн/год.

При создании технологии углей на каменноугольной основе возможно также восстановление производства на ОАО «Заря» (г. Дзержинск, Нижегородская область) или привязка его к металлургическому комбинату «Мечел» (г. Челябинск), т.к. в этих точках хорошо развита инфраструктура приёмки и подготовки каменноугольного сырья.

Общим элементом этих технологий должна стать закладка для главной стадии технологического процесса – активации - вращающихся вертикальных печей типа «NESA».

Итак, опираясь на фундаментальные ценности создания производств: наличие больших количеств запасов качественного сырья; созданные и опробованные технологии производства; всесторонняя оценка свойств у потребителей и класс технических специалистов, можно сказать, что эти производства будут созданы, а изготавливаемые активные угли, изделия и материалы на их основе не будут уступать мировым аналогам. Они обеспечат экологическую и технологическую безопасность России и будут надёжным экспортным потенциалом страны.

9. О НЕОБХОДИМОСТИ ЛИЦЕНЗИРОВАНИЯ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНОГО

НАЗНАЧЕНИЯ

55

Р.Х. Фатхутдинов1, С.Б. Путин2, В.Д. Самарин2 1-ОАО «КазХимНИИ», г.Казань 2-ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Практика разработки технических регламентов, относящихся к области компетенции

ОАО «Корпорация «Росхимзащита», внедрения на отечественный рынок некачественной продукции, в том числе поддельной и контрафактной, снижения требований к изделиям при их производстве и сертификации и намечающаяся в связи с этим тенденция деструкции системы обязательной сертификации средств химической защиты, в ходе которой делаются попытки упростить процедуру сертификации и снизить уровень ответственности производителя продукции, допустить к ее производству предприятия, не имеющие для этого соответствующих лицензий, лоббировать внедрение на рынок «избранной» номенклатуры продукции, - все это способствуют созданию в ближней перспективе критической ситуации резкого снижения уровня защищенности граждан России от воздействия поражающих факторов химической природы.

Подобное положение дел требует серьезного пересмотра статуса средств химической защиты боевого и аварийно-спасательного назначения с выделением их в отдельную товарную группу, а их производство - в отдельный вид деятельности, подлежащей лицензированию для обеспечения более жесткого контроля со стороны государства за уровнем ее качества, а также за оборотом данной продукции. При этом главным основанием для введения такого лицензирования является то, что изделия данной группы непосредственно взаимодействуют с физиологической системой человека в экстремальных условиях, и их ответственность за сохранность его здоровья и жизни многократно возрастает по сравнению с изделиями-аналогами, предназначенными для использования в более мягких условиях (штатные промышленные средства химической защиты постоянного применения, бытовые средства химической защиты и т.п.).

Кроме того, необходимо также принятие мер по более целенаправленному привлечению ОАО «Корпорация «Росхимзащита» к экспертизе технических регламентов, определяющих требования по безопасности средств химической защиты, профильной химической продукции и ее производства. Вопросы технического регулирования в области химической безопасности, в частности, обоснования требований к средствам химической защиты, необходимо прорабатывать с квалифицированным участием специалистов ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в составе специализированных ведомственных и межведомственных структур.

10. НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ЛЮДЕЙ В ЗДАНИЯХ ВО ВРЕМЯ ПОЖАРА

Ю. Н. Маслов ФГУ ВНИИПО МЧС России, г. Москва

Актуальной проблемой остается защита людей в жилых и административных зданиях во время пожара. Для обеспечения защиты людей от воздействия опасных факторов пожара должны применяться системы коллективной защиты и средства индивидуальной защиты. Важнейшая сторона системы защиты людей в зданиях, регламентирующая условия применения, методы расчета необходимого количества и определения мест расположения средств спасения и защиты людей в зданиях, оставалась до последнего времени неопределенной. Как показывает практика, без четкой проработки системы защиты и методов ее решения оснащение сооружений средствами защиты и спасения происходит в основном на инициативной основе, бессистемно, исходя из финансовых возможностей заказчика и маркетинговой активности поставщика.

56

Необоснованное оснащение зданий теми или иными средствами защиты и спасения может привести к неэффективному их применению по назначению и созданию условий травматизма и гибели пользователей средств защиты и спасения.

Указанную проблему призван решить разработанный Свод Правил «Средства индивидуальной защиты и спасения людей при пожаре. Нормы и правила размещения и применения». Свод правил устанавливает требования пожарной безопасности в части оснащения и применения строящихся, сданных в эксплуатацию и реконструируемых сооружений средствами спасения и индивидуальной защиты людей при пожаре. В основу Свода Правил заложен принцип дифференцированного подхода к системе защиты людей. Оснащение сооружений средствами защиты и спасения людей при пожаре рекомендуется осуществляться на основе их размещения:

- в объектовых пунктах пожаротушения и (или) постах безопасности; - в помещениях обслуживающего персонала и персонала, обеспечивающего

эвакуацию; - на рабочих местах; - в помещениях для проживания людей; - у аварийных выходов, площадок.

11. ПРОБЛЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ В ОБЛАСТИ

СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ А. В. Лянг, НТС СИЗ ОАО «Сорбент», г. Пермь С.Н. Иванько, ЗАО «Сорбент-Центр Внедрение», г.Пермь

ОАО «Сорбент» является крупнейшим в России разработчиком и изготовителем

средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), соответствующих требованиям гражданской обороны к защите при чрезвычайных ситуациях (ГОЧС) и системы стандартов безопасности труда (ССБТ).

Сегодня разрабатываются два регламента в области СИЗ: 1 МЧС России – федеральный закон (ФЗ) «Общие требования к продукции,

обеспечивающие защиту населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (далее – Проект МЧС России). Разработчик – ФГУ ВНИИГОЧС (ФЦ).

2 Минздравсоцразвития России – технический регламент «О безопасности средств индивидуальной защиты» (далее – Проект Минздравсоцразвития России). Разработчик – ФГУ «ВНИИ охраны и экономики труда».

Еще один ФЗ, охватывающий область СИЗОД, «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» № 123-ФЗ, вступил в действие с 23.04.2009 г.

В перечисленных нормативных документах произошло наслаивание требований к СИЗ, что, на наш взгляд, приведет к беспорядку и неопределенности. Так, согласно п.5 Проекта Минздравсоцразвития России область его применения распространяется на область применения Проекта МЧС России и ФЗ № 123-ФЗ. Конкретно на защиту гражданского населения, не входящего в подразделения МЧС России.

Для нас, специалистов в области СИЗОД, совершенно очевидно, что требования к фильтрующим гражданским и фильтрующим промышленным противогазам различны, и одни совсем не могут подменить другие. Да и органы по сертификации ССБТ в нашей стране не в состоянии в полной мере оценить соответствие гражданских противогазов требованиям по ГО системы «Безопасность в ЧС», в свою очередь, органы по сертификации МЧС России не компетентны должным образом оценивать СИЗ на соответствие требованиям ССБТ.

Мы убеждены, что пересечение областей применения регламентов приведет:

57

1) К подмене средств защиты для ГОЧС на изделия, сертифицированные в ССБТ, но не учитывающие опасности для населения в результате военных действий и ЧС техногенного характера. В этой связи возрастет количество низкопробной, не соответствующей реальным опасностям и контрафактной продукции на рынке СИЗ.

2) К применению в промышленности средств защиты, отвечающих требованиям для защиты гражданского населения и не учитывающих особенности опасностей, возникающих непосредственно в производстве химически опасных объектов промышленности.

3) К лоббированию интересов отдельных изготовителей изделий, не соответствующих требованиям ГОЧС или ССБТ, в той или иной системе.

12. ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОАО «КОРПОРАЦИЯ «РОСХИМЗАЩИТА», СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ

СОБСТВЕННОСТЬЮ. И.И. Луговская, Т.М. Сапунова, С.Б. Путин ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов Защита интеллектуальной собственности является одной из ключевых

составляющих хозяйственной деятельности ОАО «Корпорация «Росхимзащита», поскольку патенты являются практически единственным механизмом, способным обеспечить инновационную деятельность в условиях рынка.

Для успешной реализации на внутреннем и внешнем рынках объекты техники должны быть конкурентоспособны, т.е. прежде всего обладать высоким техническим уровнем, патентной чистотой и патентоспособностью.

С целью обеспечения высокого технического уровня ОАО «Корпорация «Росхимзащита» наряду с проведением организационных, производственных, экономических работ осуществляет систематическое изучение достигнутого в мире уровня техники и следит за его динамикой на протяжении жизненного цикла до снятия с производства или прекращения дальнейшего совершенствования разработанных объектов. При этом ОАО «Корпорация «Росхимзащита» обеспечивает прогнозирование уровня техники на перспективу до 10 лет (в зависимости от заданного периода сменяемости техники и сроков ее освоения) с учетом динамики изменения потребностей в объекте и конъюнктуры мирового рынка. С этой же целью в организации создаются принципиально новые технические решения, которые могут обеспечить в разрабатываемом объекте технико-экономические показатели, превосходящие показатели лучших отечественных и зарубежных аналогов, с учетом прогнозируемого технического уровня. Результаты патентования объектов интеллектуальной собственности (ежегодно ОАО «Корпорация «Росхимзащита» получает до 10 патентов) свидетельствуют о высоком инновационном потенциале корпорации и являются индикатором ее активности в создании и освоении нововведений, обеспечивающих высокие технические и потребительские характеристики разрабатываемых объектов, конкурентоспособность на мировом рынке, высокую экономическую эффективность.

Функционирование в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» системы управления интеллектуальной собственностью способствует стратегическому развитию корпорации на основе собственных объектов интеллектуальной собственности с формированием приоритетных направлений разработок и освоения в производстве перспективных объектов техники.

Управление интеллектуальной собственностью в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» включает следующие стратегии: первая связана с защитой от конкурентов с помощью получения монопольных прав на новую продукцию на период

58

продвижения ее на рынок; вторая – предусматривает контроль рынка и преследование нарушителей интеллектуальной собственности. Как известно, доходы от использования результатов НИОКР значительно снижаются в случае их незаконного использования конкурентами. Третья – стратегия формирования уставного капитала предприятия направлена на высвобождение денежных средств за счет использования имущественных прав, а именно – прав на интеллектуальную собственность. Как известно, вкладом в имущество хозяйственного общества или товарищества могут быть любые имущественные права, которые можно оценить (ст. 66, п. 1 ГК РФ). Стратегия создания рекламного имиджа направлена на получение правовой защиты на объекты интеллектуальной собственности с целью повышения доверия потребителей и привлечения за счет этого дополнительных доходов. Стратегия оптимизации финансово-хозяйственной деятельности направлена на снижение налога на прибыль в связи с уменьшением налогооблагаемой базы на величину амортизации нематериальных активов. Кроме того, в соответствии с Федеральным законом РФ «Об инвестиционной деятельности в РФ, осуществляемой в форме капитальных вложений» (в редакции Федерального закона РФ от 02.01.2000г. № 22-ФЗ) имущественные и иные права, имеющие денежную оценку, вкладываемые в объекты предпринимательской или иной деятельности в целях получения прибыли или достижения иного полезного эффекта, рассматриваются как один из видов инвестиций.

Одной из ключевых работ в системе управления интеллектуальной собственностью является проведенная в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» инвентаризация прав на объекты интеллектуальной собственности и другие результаты научно-технической деятельности. Инвентаризация заключалась в анализе состояния дел по правовой охране и использованию объектов интеллектуальной собственности и других результатов научно-технической деятельности и в выявлении собственников всех коммерчески значимых для корпорации объектов интеллектуальной собственности и других результатов научно-технической деятельности. Результаты инвентаризации позволили создать реестр нематериальных активов и обеспечить принятие стратегически выверенных решений по развитию корпорации.

Зарубежное патентование является важным условием продвижения продукции ОАО «Корпорация «Росхимзащита» на внешний рынок. При этом прежде всего необходимо решить стратегические вопросы: определить цель патентования, обосновать его целесообразность, определить страны и процедуру патентования. Процедура патентования в соответствии с договором Patent Cooperation Treaty (РСТ) является наиболее привлекательной с точки зрения установления приоритета во всех указанных странах патентования. В настоящее время ОАО «Корпорация «Росхимзащита» осуществляет патентование по процедуре РСТ одного изобретения. Однако в рамках развивающегося научно-технического сотрудничества ОАО «Корпорация «Росхимзащита» с зарубежными организациями необходимы более активные действия по зарубежному патентованию.

Развитие конкуренции, насыщение рынка товарами, включая зарубежные, вызывает необходимость включения в процесс сохранения и развития производства не только таких объектов промышленной собственности как изобретения, но и дизайнерских решений, таких как товарные знаки и промышленные образцы. Для создания устойчивой связи между товарным знаком и производителем продукции целесообразно маркировать выпускаемую ОАО «Корпорация «Росхимзащита» не только общим товарным знаком, но и индивидуальным для каждого изделия. Количество и вид таких товарных знаков должны определяться видом и характером маркируемой продукции и ее объемом. В этом случае существенно возрастает роль товарного знака как гаранта качества продукции, символизирующего стабильность качественных характеристик и свойств не только выпускаемой в данный момент продукции, но и всех последующих изготавливаемых предприятием изделий с данным товарным знаком.

59

Одной из основных форм коммерциализации промышленной собственности, применяемых как на внутреннем, так и на внешнем рынках является, продажа лицензий или переуступка прав промышленной собственности другим юридическим лицам. Предприятие может получить дополнительные доходы за передачу прав на использование своей промышленной собственности третьим лицам в рамках лицензионных соглашений. В настоящее время эта стратегия пока не реализована.

13. ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

И.И.Луговская, Т.М. Сапунова, С.Б.Путин ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

Проблема использования результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, финансируемых из государственного бюджета, имеет первостепенное значение для экономического развития России, повышения конкурентоспособности российской промышленности, привлечения дополнительных средств в бюджет за счет вовлечения в хозяйственный оборот интеллектуальной собственности. Нормы для регулирования гражданско-правового оборота результатов НИОКР, выполненных за счет средств государственного бюджета, определены указами Президента Российской Федерации от 14 мая 1998 г. № 556 «О правовой защите результатов научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ военного, специального и двойного назначения» и от 22 июля 1998 г. № 863 «О государственной политике по вовлечению в хозяйственный оборот результатов научно-технической деятельности и объектов интеллектуальной собственности в сфере науки и технологий» и, соответственно, постановлениями правительства Российской Федерации от 29 сентября 1998 г. № 1132 и от 2 сентября 1999 г. № 982. Оба постановления возлагают на государственных заказчиков ключевую роль в контроле за использованием результатов научно-технической деятельности, целью которого является, прежде всего, обеспечение грамотного коммерческого использования результатов интеллектуальной деятельности и увеличения доходной части федерального бюджета. Проблема производственного освоения таких инноваций чрезвычайно актуальна для государства.

В соответствии с Основными направлениями реализации государственной политики по вовлечению в хозяйственный оборот результатов научно-технической деятельности, одобренными Распоряжением Правительства Российской Федерации от 30 ноября 2001 г. № 1607-р, вовлечение объектов интеллектуальной собственности и других результатов научно-технической деятельности в хозяйственный оборот рассматривается правительством как одно из ключевых направлений в развитии производства конкурентоспособной отечественной продукции. Приоритетными для государства являются разработки, содержащие охраноспособные объекты интеллектуальной собственности и иные результаты научно-технической деятельности, обеспечивающие наибольшую социально-экономическую эффективность, а также решение задач укрепления обороноспособности страны.

Указанные нормативно-правовые документы регламентируют государственную политику по вовлечению в хозяйственный оборот результатов научно-технической деятельности, осуществление которой основано на принципах сбалансированности прав и законных интересов субъектов правоотношений, включая государство, и государственном стимулировании процессов создания, правовой охраны и использования результатов научно-технической деятельности. При этом права на результаты научно-технической деятельности, которые были получены или создаются за счет средств федерального бюджета, должны быть закреплены за Российской Федерацией, а процедура закрепления

60

прав и распоряжение ими от имени Российской Федерации возлагается на федеральные органы исполнительной власти, к сфере деятельности которых эти результаты относятся.

В рамках реализации государственной политики по вовлечению в хозяйственный оборот результатов научно-технической деятельности и в связи с приватизацией ФГУП «ТамбовНИХИ» была проведена инвентаризация прав на результаты научно-технической деятельности, полученные при выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, в т. ч. полностью или частично финансировавшихся за счет средств федерального бюджета, республиканского бюджета РСФСР и той части государственного бюджета СССР, которая составляла союзный бюджет, с целью их последующего учета и правомерного использования в гражданском обороте. В процессе инвентаризации был проведен научно-технический, правовой и экономический анализ результатов научно-технической деятельности с целью выявления в них потенциально охраноспособных объектов, включая изобретения, промышленные образцы, полезные модели, а также секретов производства (ноу-хау) и результатов научно-технической деятельности, не являющихся объектами исключительных прав. Соответственно, была осуществлена идентификация субъектов прав на выявленные результаты.

По результатам инвентаризации установлено, что основным субъектом права на результаты научно-технической деятельности ФГУП «ТамбовНИХИ» является Российская Федерация, от имени которой соответствующие федеральные органы исполнительной власти должны обеспечить распоряжение правами на эти результаты, включая подачу в случае необходимости заявок на выдачу патентов и приобретение в Российской Федерации и за рубежом на ее имя исключительных прав на выявленные в результате инвентаризации изобретения, промышленные образцы, полезные модели, селекционные достижения, а также введение в хозяйственный оборот результатов научно-технической деятельности путем передачи третьим лицам прав на использование выявленных в результате инвентаризации объектов промышленной собственности и конфиденциальной информации об указанных результатах.

Итоговые учетные документы по результатам инвентаризации были представлены федеральным органам исполнительной власти, к сфере деятельности которых относятся выявленные в результате инвентаризации результаты научно-технической деятельности. При этом созданная в результате выполнения НИОКР научно-техническая продукция, права на которую принадлежат Российской Федерации, Распоряжением Территориального управления Росимущества по Тамбовской области от 09.12.2005 г. № 293-р, была включена в перечень объектов, не подлежащих приватизации в составе имущественного комплекса ФГУП «ТамбовНИХИ», и передана Территориальным управлением созданному ОАО «Корпорация «Росхимзащита» на ответственное хранение.

В соответствии с постановлениями Правительства Российской Федерации от 29.09.98 № 1132, от 09.09.98 № 982, от 02.12.2004 № 726, от 17.11.2005 № 658, после приватизации унитарного предприятия федеральные органы исполнительной власти, являющиеся государственными заказчиками соответствующих результатов научно-технической деятельности, либо к сфере деятельности которых относятся такие результаты, в компетенции которых находятся вопросы по распоряжению правами на результаты научно-технической деятельности, должны обеспечить заключение с созданным ОАО «Корпорация «Росхимзащита» соглашений, регламентирующих порядок использования ОАО «Корпорация «Росхимзащита» этих результатов с учетом сбалансированности прав и законных интересов субъектов правоотношений, включая государство.

Однако до настоящего времени, несмотря на обращения ОАО «Корпорация «Росхимзащита», федеральные органы исполнительной власти, являющиеся от имени Российской Федерации правообладателями результатов научно-технической деятельности, не смогли принять адекватного решения по управлению имеющимися

61

правами, т.е. по их вторичной коммерциализации в соответствии с указанными нормативными документами.

В результате ОАО «Корпорация «Росхимзащита» не имеет возможности осуществлять техническое сопровождение созданной на бюджетные средства научно-технической продукции (методик, конструкторской и другой научно-технической документации), т.е. осуществлять модернизацию производимой по документации продукции и оптимизацию технологии ее изготовления, обновлять и совершенствовать материально-техническое обеспечение, выпускать новые материалы и комплектующие и осуществлять иные действия, связанные с актуализацией результатов научно-технической деятельности.

Все это ведет к старению научно-технической документации, снижению ее ценности и в перспективе к невозможности вовлечения результатов научно-технической деятельности в оборот, поскольку стоимость актуализации документации превысит стоимость новой разработки.

Такое положение существенно затрудняет введение созданных за счет бюджета инноваций в хозяйственный оборот, поддержания ее конкурентоспособности, в результате чего наносится ущерб как экономическому состоянию хозяйствующих субъектов, так и отраслям экономики, в которых используется продукция, и государству в целом.

14. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ – ОСНОВА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Е.Ю. Борисова, Г.С. Кормильцин ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

Последние десятилетия характеризуются крупными техногенными катастрофами и авариями на опасных промышленных объектах. На химических предприятиях даже мелкие аварии приводят к тяжелым последствиям. Поэтому на государственном уровне принимаются законы, направленные на обеспечение безопасной эксплуатации производственных объектов. Основой для регулирования деятельности промышленных предприятий, имеющих опасные технологии и технические объекты, является Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (закон № 116-ФЗ от 21.07.1997), Федеральный закон «О техническом регулировании» и разработанные на их основе нормативные документы по проектированию, изготовлению и эксплуатации оборудования. В соответствии с этими законами уже на стадии проектирования промышленных объектов разрабатываются планы локализации и ликвидации аварийных ситуаций, а для обеспечения надежной работы оборудования предусматривается его диагностика современными методами и техническими средствами. Известно, что новое изготовленное химическое оборудование подвергается контролю и отправляется заказчику для монтажа и эксплуатации. Заказчик, как правило, принимая оборудование после транспортировки его с завода-изготовителя, лишь визуально контролирует его. На наш взгляд, при приеме оборудования, заказчик должен подвергать его строгому контролю несколькими неразрушающими методами. Это объясняется тем, что при транспортировке и хранении оборудование может повредиться и после монтажа его при испытании нельзя выявить дефекты, которые проявятся в скором времени при дальнейшей эксплуатации. Также, на наш взгляд, следует ввести плановую принудительную диагностику оборудования, независимую от планово-предупредительного ремонта.

62

Такой подход соответствует Федеральному закону «О техническом регулировании» (статья 1, пункт 1; статья 3) и может обеспечить максимальную безопасность эксплуатации оборудования химических предприятий, которые относятся, как правило, к опасным производственным объектам.

15. СТРУКТУРИРОВАНИЕ ФУНКЦИИ КАЧЕСТВА В.Г. Матвейкин1, П.Ю. Путин2 1-ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов 2-ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов

Одним из ключевых факторов успеха современного предприятия является удовлетворенность потребителя качеством выпускаемой продукции или оказываемых услуг. Качество все в большей степени становится важнейшим конкурентным фактором и, как следствие, базовыми принципами управления качеством становятся постоянное повышение качества выпускаемой продукции и своевременная реакция на отзывы потребителей.

Особое внимание стоит уделить стадии формирования концепции продукта, т.к. на этой стадии закладывается требуемое качество. Как правило потребитель и предприятие преследуют различные цели, определяемые тем, что потребитель хочет получить максимальное качество продукта или услуги за меньшие деньги, предприятие стремиться за меньшее количество продукта, услуг или качества получить максимальную прибыль, снижения издержек, сокращения времени и т.п. Для того, чтобы продукты предприятия были востребованы потребителем, необходимо найти компромисс между пожеланиями потребителя и пожеланиями (возможностями) предприятия. Это возможно только в случае организации взаимодействия между потребителем и предприятием, управления этим процессом, позволяющим максимально учесть пожелания потребителя в условиях реальных возможностей и пожеланий предприятия. С целью достижения эффекта наименьших потерь и наибольших результатов в этом процессе взаимодействия, необходимы инструментальные и методологические механизмы управления процессом взаимодействия для снижения временных затрат и повышения эффективности при поиске решения и достижения компромисса. В качестве такого механизма может выступать структурирование функции качества (СФК) – «средство планирования для перевода характеристик качества, которые требует покупатель (т.е. его желания, потребности, ожидания), в подходящие черты изделия», по определению корпорации «Форд».

В рамках процессов СФК эти пожелания "перерабатываются" в часть характеристик и производственных параметров, делающих возможным процесс инженерной разработки изделия. Таким образом, СФК обеспечивает инженерные действия, направленные на учет пожеланий потребителя, и концентрирует усилия всех разработчиков и производственников именно на том, что приоритетно покупателю.

Отличительные признаки данного инструмента: • Установление приоритетов предприятия на пути удовлетворения запросов и

ожиданий потребителя. • Сравнение конкретных особенностей проекта с путями повышения

конкурентоспособности. • Выявление потенциальных возможностей предприятия для сокращения

времени на подготовительные работы. • Применимость ко всем видам процессов предприятия (разработке нового

изделия, подготовке производства, его переналадке и т.д.). • Проведение исследования рынка с целью получения запросов потребителя,

называемое «голосом потребителя».

63

• Построение плановой матрицы «требования потребителя - возможности предприятия», называемой домом качества.

СФК состоит из четырех фаз: Фаза 1. Планирование разработки изделия. Требования потребителя устанавливаются, осмысливаются и переводятся на язык

инженерного проектирования в термины, которые называются косвенными показателями качества или инженерными характеристиками. Наиболее важные из них используются для следующей фазы.

Фаза 2. Структурирование проекта. Рассматриваются различные концепции разработки продукта, которое

удовлетворяло бы требованиям структурирования, и отбирается лучшая. Затем проект детализируется, при этом особое внимание уделяется существенным характеристикам изделия, которые вычислены по требованиям покупателей, структурированным в фазе 1.

Фаза 3. Планирование технологического процесса. Рассматривается технологический процесс производства продукта. После отбора

наиболее подходящих концепций процесса, способного производить продукт с учетом тех характеристик, которые уже структурированы, процесс детализируется в терминах существенных операций и параметров. Эти характеристики затем структурируются в следующей фазе.

Фаза 4. Планирование производства. На этой заключительной фазе рассматриваются методы управления процессом. Эти

методы должны обеспечить производство продукции в соответствии с их важнейшими характеристиками, определенными в фазе 2 и, следовательно, удовлетворяющими требованиям покупателя.

Предлагаемая СФК обеспечивает инженерный процесс в целом, включая разработку и производство действительно сконцентрированное на требованиях потребителя, и тем самым открывает множество преимуществ, поскольку:

• обеспечивает средства перевода потребительских требований в критические контрольные характеристики продукта, характеристики компонентов, контрольные характеристики процесса и инструкций по технологическим операциям. Это непрерывный поток, гарантирующий, что все элементы непосредственно связаны с потребительскими требованиями;

• позволяет оценить зависимости между потребительскими требованиями и контрольными характеристиками, которые применяются для конструкторско-технологической разработки и контроля продукта, а также потребительскими (рыночными) и внутрифирменными оценками изделий конкурентов;

• цели, сформулированные на этапе создания продукта, основанные на требованиях потребителя, не искажаются на последующих этапах его разработки и производства:

• достигается огромная эффективность, так как сводится к минимуму ошибки, связанные с неправильным пониманием целей, стратегий, не адекватным выбором критических параметров управления, а следовательно исключается необходимость последующих коррекций.

16. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ В ГОСУДАРСТВЕ КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ

ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ


64

Создание устойчиво функционирующей и сбалансированной национальной системы химической безопасности является необходимым условием стабилизации и подъема экономики, обеспечения целостности страны, повышения уровня жизни ее граждан. Структурной основой для практической реализации широкого спектра разноплановых мероприятий в области обеспечения химической безопасности должна стать многоуровневая комплексная система химической безопасности, теоретические и научно-практические принципы построения которой являются предметом проведенного авторами научного исследования, а его результаты нашли свое отражение в подготовленной ими к изданию монографии «Комплексная система химической безопасности: теоретические основы и принципы построения».

Химическая безопасность общества (равно как и любая другая разновидность безопасности: радиационная, биологическая, пожарная и т.п.) определяется способностью государства на национальном уровне к созданию и поддержанию таких условий, выработке такой политики, включая соответствующую нормативную правовую базу и механизмы ее реализации, при которых обеспечивается гарантированный уровень безопасности каждого его гражданина.

Создание действенной и эффективной национальной системы химической безопасности представляет собой сложную многофакторную задачу в одном из ключевых секторов национальной безопасности, без решения которой последняя теряет свою универсальность и общегосударственный масштаб.

Многоуровневая комплексная система химической безопасности является организационным и структурообразующим началом национальной системы химической безопасности, функциональным механизмом для обеспечения корректной постановки и решения многообразных задач в области парирования существующих и прогнозных угроз химической направленности, выработки и реализации на практике комплекса мероприятий по защите населения и территорий от воздействия поражающих факторов химической природы, адекватного и своевременного реагирования на чрезвычайные ситуации, в том числе на террористические действия с применением элементов химического оружия.

Представленные в монографии теоретические принципы создания комплексной системы химической безопасности, алгоритмические схемы формирования и обеспечения решения проблемных вопросов в области химической безопасности направлены в конечном итоге на адекватное осмысление на современном этапе развития российского общества феномена химической угрозы и на создание гибкого механизма ее нейтрализации в целях совершенствовании защищенности граждан и доведения ее до социально значимого уровня, непреложными приоритетами которого является сохранение жизни и здоровья каждого гражданина России.

17. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ НООСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И РАЗВИТИЯ НА БАЗЕ ТамбГТУ

С.В. Мищенко, С.И. Дворецкий, В.Ф. Калинин, В.П. Таров ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

В сороковые годы ХХ столетия академик В.И. Вернадский на основе достижений

химии, биологии, антропологии и других наук выдвинул идею о новом «геологическом состоянии биосферы» - перерастании биосферы (области жизни) в ноосферу (область разума). Владимир Иванович полагал, что разум может и должен стать направляющей силой эволюции, из чего следует неизбежность совместного изучения развития биосферы и общества, подчинение их единой цели сохранения и безопасного развития человечества. Со временем идеи учёного получили широкий отклик в мире и оказались востребованы.

65

Сегодня практически достигнуто согласие в понимании того, что современная система глобальной безопасности несовершенна и не адекватна для России. Как отмечал Президент России Д.А. Медведев, нам нужна другая архитектура безопасности: та, что есть, нас не устраивает не потому, что мы не видим места России в этой архитектуре, дело не в амбициях России. Просто эта система даёт капитальный сбой, в результате возникают политические стычки, проблемы, изменяются границы, все это в худшем случае сопровождается кровью. Учёные должны вести поиск оснований для создания новой системы всеобщей (ноосферной) безопасности, противоположной американской стратегии глобальной безопасности.

Обеспечение химической и биологической безопасности является одним из важнейших направлений укрепления национальной безопасности Российской Федерации. Усиливающееся негативное влияние химических и биологических факторов на население, производственную и социальную инфраструктуру и экологическую систему, увеличение риска возникновения чрезвычайных ситуаций (в том числе ввиду террористических воздействий) на потенциально опасных химических и биологических объектах различной организационно-правовой формы и формы собственности (далее – опасные объекты) представляют возрастающую угрозу жизнедеятельности человека, национальной безопасности, социально-экономическому развитию Российской Федерации.

Целью государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности является последовательное снижение до минимально приемлемого уровня риска воздействия опасных химических и биологических факторов на население, производственную и социальную инфраструктуру и экологическую систему.

Основными задачами в области развития фундаментальной и прикладной науки, технологий и техники по обеспечению химической и биологической безопасности являются:

- разработка методов и средств своевременного выявления угроз, оценки опасности и выработки предложений в области обеспечения химической и биологической безопасности и ликвидации последствий;

- разработка и внедрение информационных и прогнозно-аналитических систем, в том числе геоинформационных экспертных систем, развитие комплексных исследований в сфере математического моделирования для выявления закономерностей в области обеспечения химической и биологической безопасности, выработки вероятных сценариев развития ситуаций и поддержки принятия соответствующих решений;

- разработка для опасных объектов экономически приемлемых технологий, исключающих или в максимальной степени снижающих использование в технологическом цикле токсичных веществ и патогенных микроорганизмов и минимизирующих их негативное воздействие на население, производственную и социальную инфраструктуру и экологическую систему;

- разработка и внедрение систем комплексной индивидуальной и коллективной защиты от опасных химических и биологических факторов, разработка и производство специальных медицинских средств защиты и лечения;

- разработка экологически безопасных технологий утилизации химически и биологически опасных бытовых и промышленных отходов, реабилитации территорий (акваторий), подвергшихся воздействию техногенных (антропогенных) загрязнений, а также совершенствование соответствующих технологий уничтожения запасов химического оружия, снижения активности естественных резервуаров патогенных микроорганизмов.

Основными задачами в области подготовки и повышения квалификации кадров являются:

66

- совершенствование системы подготовки, переподготовки и аттестации высококвалифицированных (в том числе руководящих) кадров в области комплексной защиты от опасных химических и биологических факторов, включая профилактическую токсикологию, на базе действующих образовательных учреждений по договорам с заинтересованными организациями и предприятиями;

- развитие системы начальной подготовки обслуживающего персонала опасных объектов в области обеспечения антитеррористической и противодиверсионной защиты этих объектов;

- формирование у граждан Российской Федерации общей культуры обеспечения химической и биологической безопасности, включая повышение информированности населения об опасных объектах, возможных террористических проявлениях и способах защиты от воздействия опасных химических и биологических факторов, мерах по ликвидации последствий их воздействия;

- повышение эффективности использования центральных и местных средств массовой информации; внедрение в образовательную практику средних и высших учебных заведений системы дистанционного обучения с помощью сети «Интернет» по программе «Основы безопасности жизнедеятельности».

В настоящее время перед страной стоит задача принятия и реализации стратегии выхода из системного кризиса и дальнейшего развития. Безусловно, мир переживает кризис, прежде всего духовного воспроизводства, но одновременно предстоит преодолеть демографический, энергоэкологический, продовольственный и технологический кризисы. Происходит смена технологических укладов и постепенный переход к шестому технологическому укладу, а это означает переход к новому качеству жизни в глобальном масштабе. Такой «парад кризисов» налагает ответственность на тех, кто разрабатывает и предлагает стратегии для принятия решений по выходу из современного системного кризиса.

Ядро шестого технологического уклада составляют нанотехнологии, биотехнологии, информационно-коммуникационные технологии, технологии новых материалов. Развитие этого уклада в мире наблюдается уже в течение 15-20 лет и еще через 15 лет благодаря новым достижениям ожидаются радикальные перемены в экономической и социальной сферах. К 2020-2025 гг. произойдет новая научно-техническая, технологическая революция, основой которой станут разработки, синтезирующие достижения сферы базовых технологий по названным направлениям.

Проблема обеспечения безопасности человека и человечества в условиях научно-технического прогресса и накопления ядерных, химических и других опасных видов вооружения представляет собой сложную политическую, научно-техническую и социально-экономическую проблему. Сложный комплекс вопросов, касающихся различных аспектов безопасности, является предметом междисциплинарного исследования. Однако между анализом общих вопросов безопасности, созданием ее теоретической модели и формулировкой конкретных задач в системе практических координат существует определенный разрыв.

Целью углубленных междисциплинарных исследований должно быть не только всестороннее и скоординированное видение всей совокупности проблем безопасности, но и создание, в конечном счете, надежного методологического инструментария, применимого для анализа конкретных ситуаций. Сегодня необходимо иметь устойчивую систему фундаментальных представлений о безопасности и методологию ее анализа – своего рода философию безопасности жизни человека.

С накоплением новых знаний о природе и обществе (ростом интеллектуального ресурса) мир совершил фазовый переход от разумных форм человеческой цивилизации к интеллектуальной революции. При этом проявилось уникальное свойство интеллекта – чем больше он используется, тем больше воспроизводится. И когда речь идет об инновационном развитии общества, это означает, что доля человеческого капитала

67

(интеллекта) должна преобладать над иной ресурсной основой (газовой, нефтяной, водной и т.д.).

Идея разработки концепции создания и развития ТамбГТУ как исследовательского университета технологий ноосферной безопасности и развития возникла в 2005 г., когда он стал системообразующим Вузом реально действующей Ассоциации «Объединенный университет им. В.И. Вернадского». В 2003 г. город Мичуринск (Тамбовская область) первым в России получил статус аграрного наукограда, что стало возможным благодаря объединению усилий Вузов в решении комплексных проблем разработки технологий: экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания, нанотехнологий и наноматериалов, биомедицинских технологий жизнеобеспечения и защиты человека, снижения риска и уменьшения последствий природных и техногенных катастроф, переработки и утилизации техногенных отходов, создания энергосберегающих систем, новых и возобновляемых источников энергии. Создание и развитие ассоциации, глубоко интегрированной с ведущими научными центрами и предприятиями базовых отраслей промышленности и высокотехнологичных секторов экономики Российской Федерации, уже оказывает существенное влияние на развитие технологий ноосферной безопасности, на повышение национальной безопасности и конкурентоспособности на глобальных рынках знаний и высоких технологий.

Миссия исследовательского университета технологий ноосферной безопасности и развития – проведение фундаментальных и прикладных научных исследований по приоритетным направлениям развития на мировом уровне; воспитание, обучение, целевая подготовка и переподготовка для высокотехнологичных отраслей экономики специалистов, научных и научно-педагогических кадров, убежденных в необходимости разработки новой социально-экономической модели развития общества, обладающих ноосферным образованием, экологической и правовой культурой, осознающих приоритет терминальных духовно-нравственных ценностей перед потребительскими и свою гражданскую ответственность перед будущими поколениями, в совершенстве владеющих методами научных исследований, инновационными технологиями и практикой внедрения результатов НИР в экономику государства.

Программа инновационного развития ТамбГТУ как исследовательского университета включает кадровое и научно-инновационное обеспечение технологий ноосферной безопасности и других высокотехнологичных секторов экономики Российской Федерации, системную модернизацию высшего и среднего профессионального образования, комплексное развитие регионов на основе интеграции науки, образования и производства и эффективного стратегического партнерства с бизнес-сообществом. Программа нацелена на масштабное развитие четырех научно-образовательных инновационных кластеров университета - кластеров экологической, технологической, энергетической и информационной безопасности.

В кластере органично достигается высокая степень интеграции образовательной, научной и инновационной деятельности. Отличительной чертой образовательной деятельности в кластере является непрерывность и преемственность образовательных программ начального и среднего профессионального, высшего, послевузовского и дополнительного профессионального образования. Инфраструктура образовательной деятельности кластера включает факультеты, профильные кафедры, иные структурные подразделения, обеспечивающие непрерывную подготовку рабочих, инженерных, научных и научно-педагогических кадров по приоритетным направлениям развития исследовательского университета.

Фундаментальные и прикладные научные исследования проводятся в кластере в рамках созданных в Вузе ведущих научных школ по приоритетному научному направлению кластера. Инфраструктура научной деятельности ТамбГТУ включает научно-исследовательские лаборатории НИИ в Вузе, центры коллективного пользования

68

уникальным оборудованием, профильные интегрированные научно-образовательные центры (ИНОЦы). ИНОЦы создаются по государственному контракту в рамках федеральной целевой научно-технической программы с целью интеграции научно-образовательного потенциала Вуза и научной организации для выполнения совместных научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники РФ и совместного осуществления инновационной деятельности в научной и образовательной сферах.

Инновационная деятельность научно-образовательных структур ТамбГТУ предусматривает создание распределенного инновационного пояса и эффективной системы коммерциализации научных результатов. Она включает информационно-организационное и техническое сопровождение НИОКР, выполняемых в структурных подразделениях кластера, продвижение научно-технических разработок и технологий на российский и международный рынок, содействие экономическому развитию региона, привлечение финансовых ресурсов к проводимым в инновационном научно-образовательном центре кластера фундаментальным и прикладным научным исследованиям, а также правовую защиту коммерчески значимых результатов интеллектуальной деятельности. Определены контуры, механизмы и ресурсы создания эффективной инновационной инфраструктуры, обеспечивающей сетевое взаимодействие университета с научными и производственными организациями в интересах кадрового обеспечения национальных и крупных региональных проектов.

На сегодня ТамбГТУ обладает эффективной системой подготовки и переподготовки кадров по приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники России. Речь идет о безопасности и противодействии терроризму, об индустрии наносистем и материалов. Программы переподготовки разрабатываются в соответствии с заказом, сформулированным по итогам выявления кадровых потребностей предприятий и проектных компаний высокотехнологичных и базовых отраслей экономики. Оперативность изменения программ достигается системой построения индивидуальных образовательных траекторий и большим набором интерактивных курсов и курсов по выбору. Программы переподготовки имеют модульную структуру, способную обеспечить академическую мобильность обучающихся. Особое внимание уделяется разработке межуниверситетских образовательных программ, консолидирующих ресурсы не только различных факультетов одного университета, но и других образовательных учреждений, что существенно оптимизирует затраты на содержание уникального дорогостоящего оборудования и, соответственно, снижает стоимость обучения. Программой развития ТамбГТУ предусмотрено создание интегрированного учебного центра переподготовки кадров и повышения квалификации специалистов в области разработки высокотехнологичных средств индивидуальной и коллективной защиты органов дыхания населения в рамках ФЦП «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)». Это позволит значительно увеличить долю подготовленных в профильном ИНОЦ «ТамбГТУ – ОАО «Корпорация «Росхимзащита» магистров и кандидатов наук в области обеспечения химической и биологической безопасности.

Основным результатом реализации Программы развития исследовательского университета технологий ноосферной безопасности является выполнение широкого спектра фундаментальных и прикладных исследований на мировом уровне, кадровое и научно-инновационное обеспечение высокотехнологичных и базовых отраслей экономики в интересах ноосферной (экологической, технологической, энергетической и информационной) и национальной безопасности, доведение научно-исследовательских разработок до серийной продукции по таким базовым направлениям, как нано- и биотехнологии, информационно-коммуникационные технологии, технологии рационального природопользования, энергосбережения и новых возобновляемых источников энергии.

69

18. КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАЗВИТИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ С АХОВ

В. И. Тарасов, Р. Х.Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

В связи с сильным износом технологического оборудования на химических и нефтехимических предприятиях повысилась вероятность техногенных аварий с аварийно химически опасными веществами (АХОВ). Остается высокой и опасность террористических актов на химически опасных объектах. Для уменьшения последствий таких аварий необходима постоянная готовность персонала предприятий к оперативным действиям во время аварийных ситуаций. Разработанный нами автоматизированный комплекс для прогнозирования развития аварийных ситуаций с АХОВ дает возможность проводить тренировки персонала в моделируемых условиях и принимать правильные решения в случае возникновения реальной аварийной ситуации на основе объективной информации, полученной в автоматическом режиме работы. Комплекс состоит их датчиков направления, скорости ветра и температуры окружающего воздуха, блока сбора и обработки данных с датчиков и компьютерного комплекса с программными средствами и базами данных, разработанными индивидуально для объекта. Он позволяет производить расчеты зон возможного поражения с учетом направления, скорости ветра и температуры воздуха непосредственно в зоне аварии и автоматически выдавать на мониторе компьютера карту объекта и прилежащей территории с изображением зоны возможного поражения, а также рекомендации по дальнейшим действиям персонала в аварийной ситуации. Он также дает возможность получать список объектов, попадающих в зону поражения, и структуру потерь. Использование разработанного нами автоматизированного комплекса на ряде химических и нефтехимических предприятий показало его высокую надежность и полезность.

19. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА РАДИАЦИОННЫХ, ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ

ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ Н.В. Спасский, С.Я. Чакчир ОАО “ГосНИИхиманалит”, г. Санкт-Петербург

В последнее десятилетие во всем мире наблюдается тенденция к росту количества и

масштабов последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, в том числе и на радиационных, химических и биологических опасных объектах, а также угроз совершения на них террористических актов.

Чрезвычайные ситуации (ЧС) сопровождаются не только людскими и материальными потерями, но и разрушением технологического оборудования. При этом в окружающую среду может попасть сразу несколько опасных веществ. Очень важно быстро и правильно принять решение по предупреждению, локализации и ликвидации ЧС. Процесс предупреждения, локализации и ликвидации ЧС (особенно при долгосрочном, среднесрочном, оперативном прогнозах угрозы возникновения ЧС) характеризуется неполной и недостоверной информацией, малым резервом времени, имеющимся для принятия решения по экстренной помощи населению в районе ЧС.

70

Сложность решения данной проблемы заключается в ее многогранности, так как требует рассмотрения в комплексе различных аспектов: социально-экономических, организационных, технических, управленческих, информационных, кадровых, психологических и т.д. Попытка совместного рассмотрения этих проблем требует в свою очередь разработки новых концепций с использованием современных достижений научной мысли. Разработка теоретических основ и внедрение информационно-аналитической системы контроля в области химической безопасности на промышленных объектах, их сопряжения с едиными дежурно-диспетчерскими службами (ЕДДС), локальными системами оповещения (ЛСО) и силами реагирования всех уровней на критически важных, потенциально опасных объектах в повседневной деятельности, при угрозе и возникшими ЧС является одной из важнейших современных задач.

Вследствие этого ОАО “ГосНИИхиманалит” в инициативном порядке осуществляет разработку и практическую апробацию типовых технологий, методов и программных инструментальных средств, обеспечивающих эффективное функционирование информационно-аналитических и ситуационных центров регионального и федерального уровней системы контроля и мониторинга в области обеспечения химической безопасности в Российской Федерации.

В рамках выполняемой ОАО “ГосНИИхиманалит” работы будет проведена не только оценка риска возникновения ЧС, характеристики и свойств объекта управления при ликвидации ЧС, но и исследован сам процесс организации управления, связанный со сбором информации о состоянии критически важного, потенциально опасного объекта муниципального образования и региона в повседневной деятельности; оценкой угрозы возникновения ЧС, а так же ее возникновений - оценки ситуации и принятие управленческого решения и доведение информации о ЧС и мерах по предупреждению ее развития и ликвидации до населения, проживающего вблизи опасных объектов. Это касается ЧС природного, техногенного характера, в том числе возникших в результате террористических актов.

Предлагается проработать задачи контроля и надзора для организации защиты населения в повседневной деятельности, угрозе и совершении ЧС на опасном объекте. Исследовать их как сложный динамический объект, его характеристики и свойства как объекта управления, процесс организации управления в условиях постоянного сбора информации через систему многоступенчатого контроля и надзора, как основы для создания информационно-аналитической системы контроля в области химической безопасности на промышленных объектах и поддержки принятия решения в условиях повседневной деятельности, угрозы и возникновение ЧС, в том числе террористического характера на основе моделирования. Методология системных исследований сложных динамических систем и управления в условиях угрозы и возникновения ЧС характеризуется неопределенностью, характерной для ЧС, и требует оперативного принятия решения с учетом объектового, муниципального и регионального аспекта.

Системный анализ аварийных ситуаций на критически важных, потенциально опасных объектах показывает следующие вероятности возникновения аварийных ситуаций:

1) связанных с «ошибкой операторов» - 1·10-4·год-1; 2) связанных с «отказом технологического оборудования» - 5·10-4·год-1, которые

отнесены к внутренним факторам возникновения ЧС в повседневной деятельности. Анализ аварийных ситуаций из-за внешних факторов показывает следующие

вероятности возникновения аварийных ситуаций: 1) ураганы, смерчи с вероятностью возникновения - 5·10-6·год-1; 2) землетрясения с вероятность возникновения - 10-11-10-12·год-1; 3) падение метеорита с частотой события - 1,84·10-10·год-1; 4) противоправные действия с вероятностью события, токого как обстрел

территории - 5,1·10-6·год-1 и вооруженное нападение с вероятностью - 5·10-2·год-1. Это

71

вызовет возникновение таких аварийных ситуаций как пожары, разрушения объектов, зданий, систем, подвижных и других объектов жизнеобеспечения, которые будут в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 21.05.2007 г. представляться по типу как локальные, муниципальные, межмуниципальные, региональные, межрегиональные или федеральные.

Система сбора и обработки информации может включать в себя силы и средства более чем 25 контрольных мониторинговых систем различных министерств и ведомств, которые обеспечивают комплексные наблюдения за уровнем загрязнения воздуха, воды, почвы и биоты, другие силы осуществляющие контроль и надзор гидрометеорологической и геофизической обстановки в интересах выявления предвестников природных катастроф, признаков техногенных аварий и прогноза таких явлений, как ядерные взрывы и их последствия, промышленные взрывы, землетрясения, извержения вулканов, аномальные градиенты температур, имеющие место при пожарах, засухах и морозах, крупномасштабные атмосферные вихри, возмущения в водной среде, магнитные бури, включая лидарное зондирование выбросов АХОВ и их перемещения в атмосфере. Включение в единую систему сил и средств большого количества ведомств позволит получить широкие возможности по решению задач комплексного контроля и надзора с иерархической структурой сбора, обработки и выдачи информации (см. рисунок 1) по уровням объектовый, муниципальный, межмуниципальный, региональный, межрегиональный и федеральный с единой базой данных по всем элементам, планами действий на всех уровнях для принятия решений по организации действий по защите от ЧС, позволяющей создать систему немедленного реагирования на угрозу и возникновение ЧС на опасных объектах (см. рис. 2).

Рисунок 1. Информационно-технические уровни системы контроля и надзора

72

Рисунок 2. Система немедленного реагирования на угрозу и возникновение ЧС для

потенциально опасного объекта

Реализация указанных функций может быть обеспечена при условии, что единая государственная система безопасности будет строиться по иерархическому принципу с опорой на территориальную и ведомственную систему стационарных и подвижных пунктов первичной информации, основанных на использовании контактных и дистанционных методов обнаружения, идентификации и контроля вредных веществ, а также различного рода явлений и процессов, определяющих состояние окружающей природной среды, возможность возникновения и развития ЧС, созданием информационно-аналитической системы контроля в области химической безопасности на промышленных объектах муниципального образования, региона, федерального центра, в основу которой положена система комплексного, многоступенчатого контроля и надзора опасных объектов, сопряженных с ДДС объектов, ЕДДС-01 муниципальных образований, ЦУКС региона, Национальным центром управления в кризисных ситуациях МЧС России, локальными, территориальными сетями оповещения, системой ОКСИОН, силами и средствами реагирования РСЧС различного уровня (см. рисунок 3).

73

Рисунок 3. Структурная схема единой системы контроля, надзора и реагирования на

ЧС

Степень угрозы для жизнедеятельности населения на рассматриваемой территории зависит от степени ее опасности, а также географического и временного факторов. Безопасность населения, различных объектов и окружающей среды при возможных техногенных авариях и природных катастрофах, в условиях чрезвычайных ситуаций, устанавливается оценкой риска для отдельного предприятия или территории в сравнении с соответствующими нормативными параметрами.

74

Опасность поражения объекта, может быть оценена различными показателями и характеризуется тесной связью различных опасностей с объектами, отражает категорийное понятие риска, проиллюстрированное схемой на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема формирования риска от внешней опасности

На схеме (рисунок 4) показаны:

Р(Н) - вероятность возникновения опасности H с определенными параметрами за определенное время, P(F|H) - уязвимость объекта от опасности Н, P(H)-P(F|H) -риск определенных потерь объекта за определенное время, обусловленный опасностью Н на территории D.

Для оценки аварийного риска может быть построена логическая схема развития аварии - последовательность событий, приводящая, в конечном счете, к аварии. В качестве таких алгоритмов – графов состояния будет использовано дерево событий и дерево неполадок (отказов), в которых будут учтены возможные инициирующие события и варианты развития событий.

Значения допустимого (приемлемого) риска также устанавливают нормативными документами. Например, согласно ГОСТ Р.12.3.047-98, пожарная безопасность технологических процессов считается безусловно выполненной, если индивидуальный риск меньше 10-8, а социальный риск меньше 10-7.

Эксплуатация технологических процессов является недопустимой, если индивидуальный риск больше 10-6 или социальный риск больше 10-5. Эксплуатация технологических процессов при промежуточных значениях риска может быть допущена после проведения дополнительного обоснования, в котором будет показано, что предприняты все возможные и достаточные меры для уменьшения опасности.

Параметры поражающих факторов зависят от видов ЧС, то есть от типов опасных процессов, приводящих к последствиям, различающимся как масштабами, так и видом. При оценке степени поражения человека, повреждения или разрушения какого либо объекта при ЧС будут использованы законы поражения, представляющие зависимость вероятности поражения от интенсивности поражающих факторов, воздействия, изменяющейся с расстоянием от источника опасностей, то есть в функции координат.

Расчетные модели для машинной реализации в геоинформационной системе (ГИС) будут сведены к следующим моделям воздействий:

1. Фиксированы координаты центра очага опасности, интенсивность или мощность и время воздействия. Модель характерна для условий свершившейся ЧС.

2. Определена функция распределения или плотность распределения f(Фi) случайных величин, характерных для конкретной ЧС.

3. Обобщенная модель, полученная статистической обработкой эмпирических данных, обычно в виде таблиц и карт. Например, опасности наводнений, сильных ветров, лесных пожаров.

4. Карты районирования территорий по опасностям, основанные на наблюдениях и заблаговременно проведенных расчетах.

75

При оценке последствий ЧС будут применены законы разрушения, устанавливаемые на основе экспериментальных данных или прочностных расчетов и аппроксимируемые подходящими стандартными распределениями.

Будут рассмотрены законы разрушения двух типов: вероятности наступления не менее определенной степени разрушения сооружения и вероятности наступления определенной степени разрушения сооружений.

В основном, законы разрушения сооружений от воздействий поражающих факторов могут быть получены анализом и обобщением статистических материалов (представительных выборок).

Функцией вероятности поражения людей может служить, например, параметрическая обобщенная функция одного аргумента, основанная на нормальном распределении и являющаяся количественной мерой воздействия на человека различных поражающих факторов, например ударной волны аварийных взрывов, тепловой энергии, токсической нагрузки, радиационного облучения.

В зависимости от решаемых задач риск можно представить в виде математического ожидания ущерба определенного вида за год или частоты наступления неблагоприятного события за год.

Наиболее приемлемым критерием оценки степени опасности для жизни персонала объектов и рядом расположенного населения может служить индивидуальный риск, определяемый как вероятность смертельного исхода на объекте за год в результате аварии или при стихийном бедствии. Этот показатель включает произведение частоты ЧС на вероятности их последствий. Коллективный риск составляет произведение индивидуального риска на число людей в опасной зоне.

Для оперативного прогноза, когда интенсивность и координаты места аварии или катастрофы известны, необходимо определить параметры поля интенсивности поражающего фактора и вероятностей получения сооружениями степени повреждения при условии воздействия заданной интенсивности поражающего фактора, согласно соответствующему параметрическому закону разрушения.

Прогнозирование числа пострадавших людей при авариях на объекте представляет основу информации, используемой при разработке организационно-технических мероприятий по смягчению последствий ЧС и уменьшению потерь.

При аварийных выбросах топлив с образованием и взрывом облаков ГВС, при радиационных и химических авариях с выбросом радиоактивных и токсичных веществ в системе будут учитываться движения облаков, содержащих продукты сгорания, радиоактивные или ядовитые вещества под влиянием ветра, то есть дрейф облаков и годовую повторяемость направлений ветра – розу ветров.

Ветровые условия будем конкретизировать двумя случайными величинами - направлением и скоростью ветра с некоторой плотностью распределения.

Для случаев аварийной ситуации с выбросом в системе контроля и надзора будет предусмотрено оперативное слежение за движением воздушных масс с целью принятия решения по защите населения от вредного воздействия, а также с целью метрологического и топографического подтверждения воздействия опасных химических веществ в концентрациях выше ПДК и допустимых биодоз (доза-эффект) на территориях, которые подверглись воздействию отравляющих веществ. Последнее необходимо для официального документирования происшедшей аварии. Это позволит обеспечить объективность предоставления населению возмещения ущерба за риск здоровью, за экологическое воздействие на территорию, за воздействие отравляющих веществ на организм, гарантирует соблюдение имущественных прав в случае отчуждения собственности и т.п.

Система контроля и надзора будет обеспечивать дистанционное отслеживание движения зараженных масс воздуха с вычислением ряда основных параметров: время движения облака, координаты участка территории по движению облака, динамику

76

концентрации АХОВ в облаке (см. рисунок 5). При этом будет определяться максимальная концентрация отравляющих веществ Pmax. По координатам участка x,y будут определяться время начала движения облака (t1) и его окончательного рассеяния (t2) при концентрациях ниже предельной допустимой концентраций (ПДК), динамика изменения концентрации АХОВ по времени P(t) и по координатам t(x,y).

Рисунок 5. Движение облака АХОВ над территорией зоны защитный мероприятий

(ЗЗМ)

Для модели долговременного прогнозирования предлагаем ввести распределение интенсивностей поражающего фактора и условной вероятности разрушения сооружений с некоторой степенью при заданном значении поражающего фактора.

Предлагаем рассмотреть вариант определения уровня защищенности опасного объекта в зависимости от степени риска возникновения ЧС (см. рисунок 6), и разработать алгоритм определения уровня возникновения ЧС на опасном объекте с определением уровня защищенности от природного, техногенного и террористического характера ЧС (см. рисунок 7) при выполнении основных мероприятий защиты опасного объекта.

Рисунок 6. Уровни защищенности опасного объекта в зависимости от степени риска

возникновения ЧС

77

Рисунок 7. Пример алгоритма определения риска возникновения ЧС на опасном

объекте по уровню защищенности от угроз природного, техногенного и террористического характера

Основные подходы и методы по оценке рисков возникновения ЧС на

потенциально-опасном объекте, в муниципальных образованиях различного уровня позволят подготавливать и представлять прогнозы ЧС в целях обеспечения заблаговременной организации предупредительных мероприятий угрозе возникновения ЧС, минимизации риска гибели людей и снижение ущерба от ЧС, в том числе и связанные с террористическими актами.

Из рассмотрения основных аспектов создания информационно-аналитической системы контроля в области химической безопасности на промышленных объектах муниципального и регионального уровня, могут быть обоснованны задачи комплексного государственного мониторинга (надзора) окружающей среды и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера, определены принципы многоступенчатого экологического мониторинга потенциально опасного объекта.

Источниками сбора и получения информации на всех уровнях являются системы контроля и надзора за потенциально опасными объектами, расположенными на территории субъектов их сопряжение с ДДС, ЕДДС, ЦУКС, системами контроля учреждений, организаций, дежурными службами.

Развитие аварийной ситуации наиболее объективно и оперативно может быть предсказано только на основании корреляции ряда параметров мониторинга потенциально опасного объекта.

Возможный выброс АХОВ при аварии является в большинстве случаев вторичным явлением, следствием других (первичных) процессов – взрыв, пожар, наводнение, землетрясение, непрогнозируемый удар и т.п.

Система контроля и надзора должна включать в себя центр обработки данных мониторинга и набор датчиков на ряд параметров Д1, Д2, …Дn. Датчики (химический сенсор, ускорение, температура, влажность, параметры воздушной ударной волны, концентрация отравляющих веществ и др.), позволят определить (характеризовать) возможное развитие аварийной ситуации (см. рисунок 8).

78

Рисунок 8. Анализ параметров мониторинга с целью оперативного выявления ЧС

По вычислению корреляционных характеристик измеренных данных, полученных

с этих датчиков, будет производиться обнаружение признаков ЧС независимо от операторов, охраны и персонала на объекте. В зависимости от характера развития и вида аварийной ситуации будет производиться настройка мониторинга по ее ступеням. При этом рассмотрим сценарии развития аварии как «извне», так и «изнутри». Это позволит более оперативно принимать меры по локализации и ликвидации аварии или решение к действиям в ЧС.

Центр обработки данных мониторинга, в составе системы контроля и надзора, будет обеспечивать:

• прием первичной информации с датчиков; • контроль измерений значений на превышение ПДК, звуковую, световую

сигнализацию превышения ПДК; • цифровое, графическое отображение измерений концентраций АХОВ и цветовое

отображение опасности в зонах контроля на схеме объекта на дисплее диспетчера; • передачу результатов по всем линиям связи; • прием оперативных метеоданных (других данных) по всем линиям связи или

ручным вводом; • регистрацию места и времени превышения предельно допустимых доз АХОВ и

аварийной сигнализации, как на объекте, так и в органе управления МЧС России; • автоматический прогноз зоны опасности и поражающего действия с учетом

метеоусловий и объема выброса; • отображение на карте прилегающей территории зоны опасности и поражающего

действия; • формирование списка телефонов абонентов, подлежащих оповещению,

оповещение по ЛСО и др.; • автоматическое оповещение по ЛСО, оповещение по телефонной связи абонентов

ПОО, абонентов сформированного списка, органов управления МЧС России в регионе.

Подсистема мониторинга и оповещения будет построена для обеспечения контроля основных дестабилизирующих факторов в системе жизнеобеспечения внутри производственных помещений опасного объекта, которая будет включать в себя программно-технический комплекс, предназначенный для решения задач бесперебойного обеспечения функционирования оборудования (в пределах нормативных показателей) и обеспечит контроль:

1. возникновения пожара; 2. нарушения в подаче электроэнергии; 3. нарушения в подаче и утечке газа; 4. нарушения в системе отопления, подачи горячей и холодной воды, вызванные

выходом из строя инженерного оборудования на центральных тепловых пунктах, котельных, а также авариями на трубопроводах и приборах отопления;

5. затопления помещений, дренажных систем и технологических приямков; 6. отказа работы лифтового оборудования; 7. несанкционированного проникновения в служебные помещения;

79

8. повышения уровня радиации, предельно-допустимых концентраций АХОВ, биологически-опасных веществ, взрывоопасных концентраций газовоздушных смесей;

9. отклонений от нормативных параметров производственных процессов, способных привести к возникновению ЧС;

10. изменения состояния инженерно-технических конструкций (конструктивных элементов) объектов.

В состав подсистемы мониторинга (контроля) и оповещения объекта будут входить следующие компоненты:

1. Комплекс измерительных средств, средств автоматизации и исполнительных механизмов.

2. Многофункциональная кабельная система. 3. Сеть передачи информации. 4. Автоматизированная система диспетчерского управления инженерными сетями

объектов. Экологический контроль и надзор будет основан на использовании имеющихся

методов и моделей с использованием принципов общей экологии, системного подхода, геофизических методов и представлений, что позволит решить основные задачи по системному наблюдению и контролю состояния природной среды вокруг опасного объекта.

Экологический контроль и надзор предполагает использование различных методов получения информации, среди которых, для системы контроля и надзора в области химической безопасности на промышленных объектах, можно выделить:

1. Контактные - обусловлены необходимостью присутствия человека или прибора в обследуемой зоне.

2. Дистанционные (оптические спектральные). Дистанционные методы контроля в системе контроля и надзора окружающей среды

занимают особое место. Они позволят определить состав и количественные характеристики загрязнения природной среды, находясь при этом на расстоянии, что является одним из основных путей решения задач экологического контроля и надзора.

Немаловажная роль дистанционных методов контроля заключается в использовании их возможностей для оперативного выявления химической обстановки в случае экстремально высокого загрязнения атмосферного воздуха над территорией самого объекта так и в пределах зоны защитных мероприятий. Это позволит руководству объекта и руководству муниципального образования в кратчайший срок принять наиболее правильные решения по проведению экстренных мероприятий, направленных для защиты персонала, населения и территорий.

Для своевременного оповещения будут созданы локальные системы оповещения на базе комплекса технических средств оповещения по радиоканалу, имеющие техническое, программное и организационное сопряжение с территориальной системой централизованного оповещения субъекта, системами аварийной сигнализации и контроля потенциально опасного объекта, муниципальными и региональными информационными центрами в рамках ОКСИОН. Это позволит технические средства ЛСО содержать в постоянной готовности, обеспечить автоматизированное включение оконечных средств оповещения по сигналам от дежурного диспетчера (начальника смены) потенциально опасного объекта, диспетчера муниципального и регионального информационного центра в рамках ОКСИОН, в т.ч. и через территориальную автоматизированную систему централизованного оповещения, ЦУКС региона и обеспечить 100 % перекрытие административных границ города (населенного пункта) с использованием средств УКВ-радиосвязи.

В кризисных ситуациях эффективность деятельности органов муниципального управления, систем РСЧС и гражданской обороны и других государственных систем в области безопасности напрямую зависят от правильной организации управления в

80

предкризисный и кризисный периоды, особенно на начальном этапе. Чтобы предельно минимизировать возможные просчеты в организации управления, будут разработаны алгоритмы действий руководителей, органов управления в кризисных ситуациях.

Элементы комплексной системы безопасности (КСБ) критически важных опасных объектов, общественных и административных зданий и сооружений муниципального образования будут представлять совокупность технических средств сбора, обработки и передачи информации в ЕДДС-01, комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности (КЧС и ОПБ) о состоянии объектов, сигналов оповещения, дистанционного управления и технического мониторинга самой системы и показаны на рисунке 9.

Рисунок 9. Комплексная система безопасности для ЧС техногенного, природного и

террористического характера

Создание комплексных систем контроля и надзора по сбору, обработке, хранению, передаче информации на ДДС, локальные сети оповещения, силы реагирования объектов, на ЕДДС-01, системы оповещения и реагирования муниципального уровня, на ЦУКС региона и его сил реагирования позволит своевременно, в реальном режиме времени оперативно оценивать и прогнозировать сложившуюся обстановку на опасном объекте в муниципальном образовании, принимать управленческие решения КЧС и ОПБ различных уровней по привлечению сил и средств для организации защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера, в т.ч. террористического акта (см. рисунок 10).

81

Рисунок 10. Комплексная система сбора, обработки информации и сил реагирования

муниципального образования

Возросший масштаб катастроф и кризисных ситуаций поставил их в ряд важнейших глобальных угроз и потребовал разработки новой стратегии, основанной на прогнозировании и раннем предупреждении с широким использованием принципов оценки и управления рисками, в качестве государственной политики по борьбе с природно-техногенными опасностями и угрозами.

Оценка риска будет рассмотрена в качестве обязательного и первостепенного элемента новой стратегии, анализ которого позволит решить комплекс жизненно-важных проблем для повышения безопасности общества, а именно:

• определить приоритеты в борьбе с наиболее опасными и разрушительными явлениями;

• вести целенаправленное инвестирование мероприятий по снижению угроз от опасных кризисных ситуаций;

• планировать создание систем предупреждения и реагирования на опасные явления; • определять методы и технические средства при решении вопросов о снижении

рисков; • разрабатывать нормативные документы и законодательные акты по регулированию

хозяйственного использования территорий.

82

Назначение информационно-аналитической системы контроля в области

химической безопасности на промышленных объектах и ее подсистем комплексного обеспечения безопасности территорий (региона) – организовать, осуществлять и контролировать состояние и достижение необходимого уровня безопасности для граждан, общества и региона в целом.

Комплексная система обеспечения безопасности территорий (региона), представленная на рисунке 11, может включать:

• законодательные органы; • органы исполнительной власти; • специально создаваемые органы управления, уполномоченные решать вопросы

безопасности в повседневной деятельности и при ЧС мирного и военного времени;

• территориальные системы предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС); • территориальные системы федеральных ведомств, в функции которых должны или

могут решаться вопросы безопасности в связи с наличием источников угроз; • силы и средства, которые создаются для обеспечения безопасности; • средства массовой информации; • страховые компании; • мониторинговые структуры, в т.ч. и социально-политические.

Рисунок 11. Структура комплексной системы безопасности в регионе Российской

Федерации

Структура и принцип построения комплексной многоступенчатой системы безопасности региона определяется целями и основными принципами комплексного управления безопасностью в субъекте РФ. На базе комплексной многоступенчатой системы безопасности региона предлагаем рассмотреть принципиальную схему комплексного управления безопасностью региона с использованием центра управления в кризисных ситуациях (ситуационного центра) информационно-аналитической системы контроля в области химической безопасности на промышленных объектах.

83

Структура (см. рисунок 12) средств информационно-аналитической системы (АИАС) для автоматизации центра управления в кризисных ситуациях, и входящих в него систем территориального органа управления, нескольких объектовых комплексов, будет построена по принципу компактного расположения коммуникационных и вычислительных средств, обеспечивающих автоматизацию основной деятельности служб и подразделений территориального органа управления и объединены единой вычислительной сетью.

Рисунок 12. Функциональная структура автоматизированной информационно-

аналитической системы РСЧС

Средства автоматизации АИАС ЦУКС позволят обеспечить приоритетность при передаче и обработке информации согласно двум категориям срочности: срочная, несрочная и обеспечивать функционирование в трех режимах (см. рисунок 13).

84

Рисунок 13. Принципиальная схема функционирования ЦУКС региона

АИАС центра управления в кризисных ситуациях комплексной системы безопасности региона будет включать четыре группы функциональных подсистем:

• обеспечения реагирования на ЧС; • обеспечения поддержки повседневной деятельности; • обеспечения особого периода; • технологического обеспечения.

Группа функциональных подсистем, обеспечит реагирование на ЧС, осуществит

информационную поддержку выполнения задач, возложенных на территориальный орган управления ГОЧС по вопросам защиты населения и территории от ЧС, предупреждения и ликвидации ЧС природного и техногенного характера, в том числе и террористических актов. В эту группу будут входить следующие подсистемы:

• поддержки коллективного принятия решений (подсистема ситуационного центра АИАС);

• мониторинга и прогнозирования ЧС; • аналитической поддержки принятия управленческих решений; • поддержка пострадавших территорий; • взаимодействия с СМИ; • противопожарной защиты.

Группа функциональных подсистем, обеспечит повседневную деятельность, осуществит информационную поддержку территориального органа управления ГОЧС при решении задач сбора, накопления и анализа информации баз данных по направлениям деятельности оперативного состава и сформирует информационные ресурсы для функционирования подсистем реагирования на ЧС. В эту группу будут входить следующие подсистемы (см. рисунок 14):

• планирования и управления; • гражданской защиты;

85

• предупреждения ЧС; • делопроизводства и контроля исполнения; • укомплектованности подразделений; • обеспечения техникой, имуществом и резервами; • медицинского обеспечения; • противопожарного обеспечения; • финансового обеспечения; • капитального строительства и эксплуатации основных фондов; • информационно-справочные системы.

Рисунок 14. Структурная схема программного обеспечения поддержки и принятия

Группа функциональных подсистем особого периода обеспечит информационную поддержку принятия решения при подготовке и переводе органа управления и войск ГО в высшие степени готовности, а также при планировании и выполнении мероприятий ГО. В эту группу будут входить следующие подсистемы:

• гражданской обороны; • страхового фонда документации на объекты повышенного риска. К группе подсистем технологического обеспечения относятся функциональные

подсистемы АИАС, которые обеспечат использование передовых информационных технологий управления информацией и эффективное функционирование других подсистем. В эту группу будут входить следующие подсистемы:

• геоинформационного обеспечения; • видеоинформационного обеспечения; • связи и передачи данных; • ведения единой системы классификации и кодирования информации; • обеспечения безопасности информации;

86

• ведения и поддержки информационных ресурсов; • поддержки взаимодействия с министерствами и ведомствами; • административного управления.

Информационное обеспечение ЦУКС может быть разработано и при

необходимости модифицировано с учетом руководящих, директивных документов федерального и территориального уровня. Информационное обеспечение АИАС центра управления в кризисных ситуация в виде совокупности документов и сконструированных наборов данных в электронном виде будет предназначено для обеспечения эффективной управленческой деятельности всех территориальных органов ГОЧС МЧС России на основе обеспечения их полной, достоверной информацией по проблемам ЧС, о состоянии и функционировании звеньев и объектов РСЧС.

Программное обеспечение будет состоять из общего и специального программного обеспечения. Общее программное обеспечение ЦУКС унифицировано внутри АИАС центра управления в кризисных ситуациях и обеспечит создание и поддержку единой информационной среды средств автоматизации ЦУКС для решения функциональных задач и применения комплекса функциональных задач.

Специальное программное обеспечение обеспечит решение информационно-аналитических, прогностических, функциональных и специальных технологических задач. Общее программное обеспечение будет поддерживать создание для АРМ пользователей ЦУКС файл-серверов, серверов электронной почты, серверов баз данных, серверов связи, серверов удаленного доступа, серверов резервирования данных, WEB-серверов, а также обеспечивать подключение отдельных технических средств различного назначения.

Программное обеспечение АИАС центра управления в кризисных ситуациях позволит на основе комплекса программных подсистем безопасности ПОО муниципальных образований и региона с использованием комплекса функциональных задач прогноза и развития природных, техногенных и биосоциальных ЧС сформировать следующие виды прогнозов (см. рисунок 15):

• долгосрочных; • среднесрочных; • краткосрочных; • оперативных.

87

Рисунок 15. Структура программных подсистем обеспечения безопасности опасного объекта

Данные виды прогноза позволять создать структуру поддержки и принятия

решения, основу которой образуют подразделения развития АИАС ЦУКС, текущей эксплуатации, организации взаимодействия и обеспечения безопасности информации (см. рисунок 16).

88

Рисунок 16. Организационная структура АИАС ЦУКС

С помощью АИАС центра управления в кризисных ситуациях будут

минимизированы возможные просчеты в организации управления, заблаговременно разрабатываться алгоритмы действий руководителей, органов управления в кризисных ситуациях.

Подсистема организации взаимодействия с ведомствами и территориями в составе группы организации взаимодействия с информационными центрами министерств и ведомств региона, группы координации деятельности межрегиональных и региональных ЦУКС и информационно-аналитических центров ЕДДС-01 муниципальных образований, групп информационного взаимодействия регионами и территориями в регионе, а также службы обеспечения безопасности информации в составе группы планирования и управления защитой информации, группы аудита и контроля информации, группы сертификации и категорирования объектов.

Предложенная структура по техническому обеспечению АИАС ЦУКС, позволит обеспечить использование архитектуры ЛВС при построении объектового комплекса различного вида с идентификацией средств автоматизации с адресацией с точностью до АРМ и носимого комплекса использования отдельных функциональных устройств ССПД и позволит включать в состав оперативную группу и подвижный пункт управления следующей аппаратуры:

1. спутниковая система определения географических координат; 2. персональные компьютеры типа NoteBook; 3. коммутатор локальной сети; 4. автономная система питания; 5. радиомодем, сотовый или спутниковый телефон; 6. цифровое фото, видео и телеаппаратура, обеспечивающая передачу ее по

радиоканалам; 7. линии АТС; 8. радиостанции для работы в радиосетях и радионаправлениях.

89

АИАС комплексной системы безопасности региона будет обеспечивать сбор информации, обработку и ее хранение, передачу в региональный информационный центр, подготовку управленческих решений по предупреждению и ликвидации ЧС, обеспечивать информационное взаимодействие между силами РСЧС различного уровня, а также возможность аналитической обработки информации и подготовки прогнозов возникновения ЧС и выработку предупредительных мероприятий. 20. ВЫБОР ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОНИТОРИНГА

ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

Р.А. Шубин1, А.А. Алешин,1 А.Г.Шубина2

1. ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов 2. ГОУ ВПО «Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина» , г. Тамбов

C целью выбора показателей для автоматизированного мониторинга оценено

интегральное загрязнение вод канала р. Цны, выраженное химическим (ХПК) [1] и биохимическим (БПК5) [2] потреблением кислорода.

Точки отбора проб воды: № 1 - у моста на пересечении ул. Энгельса и ул. Набережной, № 2 - ОАО «Талвис», г. Тамбов. Среднемесячные значения ХПК вод канала р. Цны, полученные в мае, июне, сентябре и октябре 2004 г. (рис.), являются неудовлетворительными. В мае, июне и сентябре 2004 г норматив по ХПК [3] не превышался для проб воды, отобранных в точке № 2. Рост значений ХПК в пробах воды, взятых в мае и октябре 2004 г. в точке № 1, по сравнению с таковыми, отобранными на анализ выше по течению канала, свидетельствует, что, видимо, на этом участке существовал неизвестный источник сброса сточных вод. Состояние воды канала р. Цны в точке № 2 по показателю БПК5 является удовлетворительным [3], за исключением значений БПК5, полученных 25 - 29 мая и 25 - 29 июня 2004 г: 4,5-6 и 4,2-4,5 мгО2/л соответственно.

Следует отметить, что

из-за большого числа нормируемых показателей дать надежную оценку качества воды затруднительно, используя только информацию о содержании в ней отдельных компонентов. Основу системы оценки качества вод должны составлять обобщенные показатели, определяемые

непосредственным измерением количественные

характеристики, обусловленные совместным

влиянием содержащихся в ней компонентов. Для оценки интегральной загрязненности поверхностных вод возможно применение автоматизированного мониторинга ХПК и БПК5. Применительно к г. Тамбову целесообразна оценка указанных показателей в воде р. Цны и ее канала.

0

10

20

30

40

май июнь сентябрь октябрь 2004 г.

ХПК, мг О2/л

ПДК(ХПК)

1 2 1 2 1 2 1 2

Среднемесячные значения ХПК вод канала р. Цны, полученные в 2004 г. (1, 2 - точки отбора проб).

90

Литература

1. РД 52.24.421-95. Методические указания. Определение химического потребления кислорода в водах. - Ростов-на-Дону, 1995. - 10 с.

2. РД 52.24.420-95. Методические указания. Определение в водах биохимического потребления кислорода скляночным методом. - Ростов-на-Дону, 1995. - 14 с.

3. СанПиН 2.1.5.980-00. Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод.

21. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ

Н.Ф. Гладышев, С.Б. Путин, В.Д.Самарин ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов Перспективы развития средств химической защиты и систем жизнеобеспечения на

ближайшие 10-20 лет связаны с внедрением в них принципиально новой химической основы с программируемыми, контролируемыми и воспроизводимыми свойствами, соответствующими, в каждом конкретном случае назначения, областей и условий использования технических средств, решению специфических задач защиты и жизнеобеспечения, обусловленных как вполне определенными, так и неопределенными угрозами химической направленности в отношении людей, оказавшихся в зоне их поражающего действия.

Факторы риска военного использования нанотехнологий выше, чем при гражданском ее применении [8]. Некоторые из научно-исследовательских работ военной тематики могут оказать явное позитивное влияние на повседневную жизнь (в т.ч. за счет создания более мощных энергоисточников, биологических и химических сенсоров для детекции опасных химических веществ и токсинов, «интеллектуальных» тканей и т.п.). Другие разработки не только представляют риск, связанный с производством наноматериалов, но, с учетом сферы их применения, могут иметь более глубокие последствия для окружающей среды.

Особую озабоченность экспертов вызывает вопрос о дестабилизирующей роли военного применения нанотехнологий [9]. Так, группа экспертов НАТО в области развития военных нанотехнологий пришла к выводу, что нанотехнологические инновации в области химического и биологического вооружений являются весьма опасными, т.к. они способны значительно усилить механизм доставки агентов или токсичных веществ. Возможность проникновения наночастиц в человеческий организм и его клетки сделает химическое и биологическое оружие и действенным, и легким в управлении и применении.

Как показывает мировая практика, функциональные наноструктурированные химические продукты и материалы могут в значительной степени улучшить технические и эксплуатационные возможности существующих средств химической защиты и систем жизнеобеспечения, а их создание является одним из приоритетных направлений исследований и разработок в соответствующей области техники и технологий.

Так, например, Минобороны США выдвинуло ряд инициатив по развитию технологий в целях обеспечения функциональных возможностей военнослужащего при выполнении им боевых задач [8,10]. В основе этих инициатив лежит системная концепция защитной экипировки, предполагающая синергетическую интеграцию нанотехнологий в

91

целях обеспечения высокой живучести, боеспособности и многофункциональности использования военнослужащих. Новые технологии должны предоставить последнему огромные возможности по реагированию, развертыванию, подвижности, нанесению боевого поражения противнику, живучести и другие возможности.

Создание функциональных химических продуктов и защитных материалов с программируемыми свойствами может быть осуществлено с использованием принципиально новых технологических подходов и приемов, реализуемых на наноразмерном уровне частиц, из которых эти продукты и материалы синтезируются и изготавливаются.

Вместе с тем, реальный прогресс в разработке принципиально новой химической основы для средств химической защиты и систем жизнеобеспечения может быть достигнут только при обеспечении необходимых для этого условий, и, прежде всего, необходимой инструментальной, приборно-стендовой, научно-методической и нормативной базы, подготовки профессиональных кадров.

Проведение работ в рассматриваемой области, в том числе в области управляемого синтеза функциональных химических продуктов и защитных материалов с программируемыми структурными характеристиками и физико-химическими свойствами, невозможно без использования современного прецизионного научного оборудования и методов проведения исследований на наноразмерном уровне изучаемых объектов. В настоящее время в России очень ограничены инструментальные и научно-методические возможности для проведения исследований и разработок в области функциональных наноматериалов (сорбентов и хемосорбентов) и наносенсоров, предназначенных для создания на их основе средств химической защиты, мониторинга и систем жизнеобеспечения нового поколения, характеристики которых будут кардинально отличаться в лучшую сторону от характеристик существующих технических средств аналогичного назначения и областей применения именно за счет реализации уникальных свойств наноразмерных и наноструктурированных продуктов и материалов при их конструировании, о чем свидетельствуют результаты проводимых в данном научном направлении исследований и разработок как за рубежом, так и в России.

К числу последних, например, относятся,: - технология формования и электропрядения нановолокон для изготовления

материалов, защищающих от тонкодисперсных аэрозолей и биологических агентов; - нанотехнология изготовления многослойного полупроницаемого покрытия на

основе системы «полистирол-полиизобутилен-полистирол» для тканевой подложки в целях получения конструкционного материала химического защитного костюма, быстровозводимых защитных сооружений, других сфер применения в условиях воздействия токсичных веществ;

- нанотехнология легковесного портативного высокочувствительного сенсора для токсичных химических веществ (газов), предназначенного для применения как военнослужащими, так и беспилотными разведывательными объектами наземного и воздушного типа;

- роботизированная система детекции химических и биологических агентов, токсичных промышленных газов и самодельных взрывных устройств, основанная на усовершенствованной с помощью нанотехнологий Raman-спектроскопии и на других современных методах анализа;

- композитные защитные наноматериалы; - наноструктурированные самодеконтаминирующиеся защитные покрытия и

материалы; - наносенсоры боевых отравляющих веществ, биологических агентов, токсичных

промышленных веществ; - химические и биологические защитные материалы на основе реактивных

наночастиц;

92

- молекулярные сита на неорганической и углеродной основе с наноразмерной пористой структурой, технологии их синтеза и формования, направления технологического управления и контроля требуемых размеров нанопор;

- углеродные нанотрубки для легковесных защитных материалов боевой одежды; - эластомерные полупроницаемые мембраны для защитной одежды боевого и

промышленного применения; - нанокатализаторы для фильтрующих средств защиты органов дыхания; - синергетическая интеграция нанотехнологий для создания защитной одежды,

обеспечивающей живучесть и сохранение работоспособности пользователя в условиях химического заражения.

ОАО «Корпорация «Росхимзащита» на протяжении более 50 лет занимается разработкой и производством алюмосиликатных цеолитовых и силикагелевых сорбентов для средств очистки воздуха и разделения (концентрирования) газов, которые относятся к нанопористым материалам с размером пор от 0,1 до 100 нм. Одна из последних разработок в этом направлении связана с созданием отечественной установки снабжения кислородом пилотов самолетов типа МИГ, СУ и ЯК. В результате проведенных исследований была создана отечественная технология синтеза цеолитов типа LSX в литиевой и кальциевой форме. Разработаны сорбенты для разделения воздуха, в 2,5 раза более эффективные, чем известный цеолит NaX. Сорбенты Li-LSX и Са-LSX в настоящее время используются в бортовых кислорододобывающих установках (БКДУ), работающих на принципе короткоцикловой безнагревной адсорбции (КБА).

Использование сорбентов Li-LSX и Са-LSX позволило разработчику БКДУ – предприятию ОАО «НПП «Звезда» (пгт Томилино Московской области) создать конкурентоспособное изделие, которое по своим техническим характеристикам находится на уровне лучших зарубежных образцов-аналогов.

Работы по созданию наноструктурированных кислородсодержащих продуктов для регенерации воздуха, представляющих химическую основу для большинства созданных и разрабатываемых в настоящее время в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» индивидуальных и коллективных средств защиты органов дыхания изолирующего типа и систем жизнеобеспечения обитаемых герметизированных объектов, начали проводиться на предприятии в 1990-х годах. В частности, совместно с ИОНХ РАН проводились исследования по синтезу надпероксида кальция и установлению его физико-химической природы. Основные результаты исследований изложены в статьях [1-4].

Методами рентгенофазового анализа (РФА), ИК и КР-спектроскопии, термогравиметрического анализа (ТГА) установлено, что продукт реакции диспропорционирования дипероксосольвата пероксида кальция представляет собой рентгеноаморфную фазу переменного состава в виде ультрадисперсного порошка. Предложен механизм стабилизации этой фазы, состоящий в переносе катионов кальция от донора Са(О2)2 к акцептору Са(ОН)2 по схеме Са(О2)2 + Са(ОН)2 → 2 [СаОН]+ О2

- с образованием слоистого кальций-гидроксидного каркаса. Супероксид-ионы и пероксид-ионы размещаются в пространстве между слоями. Результаты проведенных исследований дают право классифицировать продукт диспропорционирования СаО2

.2Н2О2 как «основной надпероксид кальция Са(ОН)О2» вместо применяемого ранее названия «надпероксид кальция», Са(О2)2.

Были проведены исследования хемосорбционных свойств как самого основного надпероксида кальция Са(ОН)О2, так и его смесей с надпероксидами щелочных металлов КО2 и NaO2. Показано, что добавка основного надпероксида кальция к КО2 и NaO2 существенно улучшает регенерационные свойства последних, приближая коэффициент регенерации полученного продукта к оптимальному.

В 2002 году в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» были начаты работы по созданию регенеративного продукта, синтезированного на пористой волокнистой матрице [5]. В 2007 г. эти работы были продолжены в рамках НИР по государственному контракту №

93

02.513.11.3377 с Роснаукой [6-7]. В процессе проведения НИР разработан новый материал (наноструктурированный регенеративный продукт) с уровнем защитных свойств, превышающим подобный показатель у мировых аналогов, а также технология его получения. Поглотительная способность регенеративного продукта по диоксиду углерода за время защитного действия самоспасателя составляет не менее 120 л/кг, что на 25-30 % выше, чем у известных аналогов. Самоспасатель, разработанный на основе нового наноструктурированного регенеративного продукта, превосходит по своим техническим характеристикам лучшие отечественные и зарубежные аналоги, что подтверждает большие потенциальные возможности функциональных химических продуктов, синтезируемых с применением нанотехнологий, обеспечивающих программирование структурных характеристик и сорбционных возможностей сорбентов и хемосорбентов.

В настоящее время проводятся опытно-технологические работы по созданию промышленной технологии производства регенеративного продукта на пористой волокнистой матрице и опытно-конструкторские работы по созданию облегченного малогабаритного изолирующего самоспасателя на основе этого регенеративного продукта.

В таблицах 1 и 2 приведены, соответственно, сравнительные характеристики разработанного наноструктурированного регенеративного продукта на пористой волокнистой матрице и зарубежных и отечественных аналогов и сравнительные характеристики изолирующих средств индивидуальной защиты органов дыхания человека, основу которых составляют традиционные и новые (наноструктурированные) регенеративные продукты.

Таблица 1. Сравнительные характеристики разрабатываемого регенеративного продукта и

зарубежных и отечественных аналогов.

Наименование продукта (страна производитель) Форма продукта

Поглотительная способность по СО2,

л/кг Dräeger Sicherheitstechnik GmbH (Германия) таблетки ≈ 90

Auergesellscaft GmbH (Германия) гранулы ≈ 85 ĽAir Liquid (Франция) таблетки 90 Norinco (Китай) гранулы, таблетки 80 Molecular Products (Великобритания) гранулы 90 Продукт ПРТ-9П (Россия) таблетки 80…90 Продукт ПРТ-9ПМ (Россия) таблетки 80…90 Продукт ОКЧ-3М (Россия) гранулы 70…90 Новый регенеративный продукт (Россия) пластины не менее 120

Таблица 2.

Сравнительные характеристики изолирующих средств индивидуальной защиты органов дыхания человека

Показатель Марка самоспасателя, фирма и страна-производитель

Разрабаты-ваемый самоспа-сатель, Россия

OXY C15H, Dräeger

Sicherheits-technik GmbH,

Германия

SCRAM Scott

Aviation, США

EEBD, (М 20.2)

OCENCO, США

СПИ-20, Россия

Контингент Гражданское Промышлен Промыш- Промыш- Здоровое

94

Показатель Марка самоспасателя, фирма и страна-производитель Разрабаты-ваемый самоспа-сатель, Россия

OXY C15H, Dräeger

Sicherheits-technik GmbH,

Германия

SCRAM Scott

Aviation, США

EEBD, (М 20.2)

OCENCO, США

СПИ-20, Россия

пользова-телей

население в возрасте от

10 лет. Промышлен

ный персонал

ный персонал

ленный персонал

ленный персонал

гражданское население в возрасте от 16

лет и промышленный персонал

Время защитного действия, мин

15 15 15 15 10 по EN13794:2002

20 по НПБ 169-2001

Как следует из представленных данных, разрабатываемый самоспасатель

превосходит по своим техническим характеристикам лучшие отечественные и зарубежные аналоги, что в решающей степени обусловлено новым уровнем защитных возможностей используемого в его конструкции наноструктурированного регенеративного продукта. Представленные технические и эксплуатационные характеристики самоспасателя позволяют впервые достичь уровня комфортности дыхания, приемлемого для использования его в качестве средства защиты для пожилых людей, детей, а также людей с нарушениями функций дыхательной и сердечно-сосудистой системы организма, вызванных заболеваниями.

В таблице 3 представлены сравнительные характеристики фильтрующих и изолирующих средств индивидуальной защиты органов дыхания человека.

Таблица 3. Сравнительные массогабаритные характеристики фильтрующих и изолирующих

средств индивидуальной защиты органов дыхания человека

Наименование самоспасателя, производитель

Тип самоспасателя

Масса, г Габаритные размеры, мм

ГДЗК (Россия) Фильтрующий 800 180х180х130 «Феникс» (Россия) Фильтрующий 180 160х150х45 СПП-4 (СПП-5) (Россия) Фильтрующий 1100 135х85х125 OXY K-pace, Dräeger Sicherheitstechnik GmbH (Германия)

Изолирующий 4000 350х310х170

Auergesellscaft GmbH (Германия) Изолирующий 3000 215х220х120 Biocell 1 Start, Fenzy S.A.S. (Франция)

Изолирующий 1850 178х189х89

СПИ-20 (Россия) Изолирующий 2200 195х115х215 Разрабатываемый самоспасатель Изолирующий 790 195х100х175

Как следует из таблицы 3, по своим массогабаритным характеристикам разрабатываемый самоспасатель сравним с аналогичными фильтрующими средствами защиты органов дыхания для населения. Учитывая универсальность защитных характеристик изолирующих самоспасателей по любым вредным веществам, включая

95

газы и аэрозоли, независимо от их концентрации, а также возможность защиты в атмосфере, не содержащей кислорода, этот класс самоспасателей имеет неоспоримые технические преимущества перед фильтрующими самоспасателями.

Основной из основных проблем жизнеобеспечения людей в герметичных обитаемых объектах является проблема удаления продуктов их жизнедеятельности, в основном, диоксида углерода. Поэтому перспективным направлением исследований и разработок в области функциональных наноматериалов является создание наноструктурированных хемосорбентов диоксида углерода. Программирование структурных характеристик таких материалов позволит увеличить скорость поглощения диоксида углерода и, как следствие, снизить массу и габариты изделий на их основе. В ОАО «Корпорация «Росхимзащита» начаты исследования в обозначенном направлении, и первые их результаты свидетельствуют о перспективности развития данного нанотехнологического направления в области функциональных материалов для средств химической защиты и систем жизнеобеспечения.

Переход отечественной отрасли промышленности по разработке и производству средств химической защиты и систем жизнеобеспечения на принципиально новый уровень исследований и разработок в обеспечение создания нового поколения защитных технологий и техники, способных адекватно противостоять существующим и прогнозным угрозам химической направленности, возможно только через формирование соответствующей исследовательской и испытательной инфраструктуры.

Создание специализированного Центра нанотехнологических исследований в области технологий и средств химической защиты и систем жизнеобеспечения на базе ОАО «Корпорация «Росхимзащита» вызвано необходимостью решения фундаментальных и прикладных задач управляемого синтеза и исследования свойств функциональных наноструктурированных химических продуктов и материалов, включая наносорбенты, нанохемосорбенты, нанокатализаторы, композиционные защитные наноматериалы, наносенсоры, газогенерирующие нанокомпозиции, фильтры на основе нановолокон и другие наноматериалы с новыми и уникальными свойствами и характеристиками, а также решения задач разработки лабораторных и промышленных технологий их производства.

Целями созданию такого Центра являются: 1. Создание и развитие научной, технической и технологической базы в области

нанотехнологий и наноматериалов, обеспечивающей необходимый уровень обороноспособности и безопасности государства в части противодействия угрозам химической направленности и создание экологически адаптированных и безопасных современных химических производств, в том числе производств функциональных наноструктурированных химических продуктов, защитных материалов и усовершенствованных на основе новых решений в сфере нанотехнологий средств химической защиты и систем жизнеобеспечения.

2. Нормативное, научно-методическое, приборно-стендовое, инфраструктурное и кадровое обеспечение создания технологий производства средств химической защиты и систем жизнеобеспечения нового поколения с использованием наноструктурированных веществ и материалов, в том числе в интересах повышения безопасности нанотехнологических производственных процессов и улучшения условий труда промышленного персонала предприятий наноиндустрии.

3. Создание научно-исследовательской базы для проведения комплексных исследований наноструктурированных веществ и материалов:

- в аспекте оценки их токсической опасности для персонала предприятий наноиндустрии;

- в аспекте оценки эффективности существующих и необходимости создания новых технологий и средств защиты человека от поражающего действия наноструктурированных веществ и материалов;

96

- в аспекте создания химической основы с принципиально новыми эксплуатационными свойствами и техническими возможностями для проектирования нового поколения средств химической защиты и систем жизнеобеспечения.

Проект по созданию Центра нанотехнологических исследований в области технологий и средств химической защиты и систем жизнеобеспечения направлен на формирование инфраструктурных условий для эффективного проведения исследований и разработок в целях решения обозначенного круга проблем, связанных с развитием нанотехнологий в профильной сфере деятельности ОАО «Корпорация «Росхимзащита» и полностью соответствует определенным на государственном уровне целям формирования национальной инфраструктуры наноиндустрии, развития нанотехнологических исследований и разработок.

Список использованных источников 1. Карелин А.И., Тарасенко В.А., Лемешева Д.Г. Кинетические особенности

автокаталитического разложения двух кристаллических фаз СаО2. 2Н2О2 //Журн. неорган.

химии, 2005, т.50, № 6, С. 912-920. 2. Карелин А.И., Куликов А.В., Тарасенко В.А., Лемешева Д.Г., Savitsky A.,

Гладышев Н.Ф. Изучение механизма изотермического разложения влажных поликристаллических образцов СаО2

. 2Н2О2 методами ЭПР и КР-спектроскопии // Журн. неорган. химии, 2004, т.49, № 6, С.993-1000.

3. Карелин А.И., Лемешева Д.Г., Гладышев Н.Ф. Кинетика и механизм разложения СаО2

. 2Н2О2 в воде // Журн. неорган. химии, 1999, т.44, № 3, С.372. 4. Карелин А.И., Лемешева Д.Г., Гладышева Т.В. Два направления распада СаО2

. 2Н2О2 //Журн. неорган. химии, 1995, т.40. № 3, С.388-392.

5. Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Дворецкий С.И., Путин С.Б. и др. Регенеративные продукты нового поколения. Технология и аппаратурное оформление. - М.: Издательство «Машиностроение-1», 2007.

6. Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Симаненков Э.И., Дорохов Р.В. Регенеративный продукт на стекловолокнистой матрице. / Системы жизнеобеспечения как средство освоения человеком дальнего космоса, Международная конференция, Москва, 24-27 сентября 2008 г.

7. Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Симаненков Э.И., Дорохов Р.В., Мавлютова О.С. Перспективное средство защиты органов дыхания человека при пожарах. / Системы жизнеобеспечения как средство освоения человеком дальнего космоса, Международная конференция, Москва, 24-27 сентября 2008 г.

8. Defense Nanotechnology Research and Development Programs. / U.S. Department of Defense. May 8, 2006. - 18 p.

9. Альтман Ю. Военные нанотехнологии. Возможности применения и превентивного контроля вооружений. / Пер. с англ. – М.: Изд. «Техносфера», 2008. – 424 с.

10. Institute for Soldier Nanotechnologies. / Massachusetts Institute of Technology, 2004 [Электронный ресурс]. – URL: www.mit.edu/isn.

22. ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ В РАЗРАБОТКЕ НОВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

Б.В Путин, С.И. Симаненков ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

1. Нано-надпероксид натрия NaO2 для изолирующих противогазов. В настоящее время в качестве основы регенеративных продуктов для изолирующих

средств защиты органов дыхания применяется надпероксид калия КO2. Ранее

97

используемый надпероксид натрия был вытеснен из-за трудности его переработки в пористый механически прочный регенеративный продукт.

Проведенные нами синтезы наноразмерного порошка надпероксида натрия окислением натрий-органических соединений при комнатной температуре показал, что полученный нано-надпероксид натрия обладает хорошей формуемостью и по запасам активного кислорода и емкости по диоксиду углерода в 1,5 раза превосходит надпероксид калия.

В дальнейшем необходимо совместно с институтами РАН, например ИХФ, разработать метод синтеза нано-надпероксида натрия без применения органических веществ.

2. Гидрофобные нано- структурированные цеолиты как возможная альтернатива активным углям для фильтрующих противогазов.

В настоящее время в фильтрующих противогазах и фильтрвентиляционных установках в качестве адсорбентов применяются угли-катализаторы благодаря их высокой адсорбционной активности и гидрофобности. Нами было установлено, что нано-структурированные высококремнистые цеолиты с модулем Si/Al, большим 50, и размерами пор начиная с 0,5 нм, по гидрофобности превосходят угли-катализаторы и способны поглощать вредные органические примеси не только из влажного воздуха, но даже из воды. Гидрофобные цеолиты термостойки вплоть до 800 оС, не горючи и не токсичны.

Гидрофобные цеолиты с успехом могут применяться в фильтрующих системах длительной очистки воздуха с термической регенерацией сорбента и в качестве сорбционно активного наполнителя в защитной одежде.

3. Нано-гопкалит – неорганический аналог гемоглобина. Известно, что молекулы гемоглобина способны обратимо сорбировать кислород и

оксид углерода (угарный газ) благодаря наличию наноразмерных гидрофобных каналов, не пропускающих молекулы воды. Нанотехнология позволяет создавать конструкции, в которых кластер гопкалита будет защищен от отравляющих его молекул воды нанотрубками из гидрофобных цеолитов типа пентасилов и мезопористых цеолитов. Это позволит создать дешевый, не отравляемый парами воды, катализатор окисления оксида углерода для респираторов.

23. СИНТЕЗ И СТРУКТУРА НАНОРАЗМЕРНОГО γ-ОКСОГИДРОКСИДА АЛЮМИНИЯ

Р.Х. Фатхутдинов, И.П. Карасева, Э.Н. Пухачева, В.М. Зарипова ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань

Наноразмерный γ-оксогидроксид алюминия (γ-AlOOH) привлекает внимание

исследователей в связи с возможностью его использования в качестве катализатора и адсорбента для очистки воздуха от токсичных веществ, для создания термо- и химстойких пленочных материалов, в производстве нанопористых оксидных мембран. При наполнении химических волокон наночастицами γ-оксогидроксида алюминия последний придает им высокую химическую активность, огнестойкость, электро- и теплопроводность, свойство защиты от УФ-излучения и высокую механическую прочность.

Исследования последних лет показали, что свойства этих материалов зависят от состава и структуры используемых золей, формы и размера наночастиц, что, в свою очередь, определяется условиями получения гидрозолей и ксерогелей γ-оксогидроксида алюминия [1,2].

98

В нашей работе использован способ получения γ-оксогидроксида алюминия путем воздействия раствора аммиака на алюминий азотнокислый с последующей гидротермальной обработкой и пептизацией минеральной или органической кислотой.

Методом порошковой дифрактометриии была исследована структура ксерогелей высушенных на воздухе золей γ-оксогидроксида алюминия, пептизированного, соответственно азотной, соляной и уксусной кислотой. Порошковые дифрактограммы получены на автоматическом рентгеновском дифрактометре Bruker D8 Advance, оборудованном приставкой Vario и линейным координатным детектором Vantec. Сравнение полученных кривых с дифрактограммами Базы данных по порошковой дифрактометрии (ICDD PDF-2, Release 2005) показало, что для всех образцов характерна ромбическая кристаллическая форма бемита (№ 01-083-1506). Тремя методами (CrySize Gaussian, LVol-IB, LVol-FWHM) определены размерные характеристики минимальных кристаллических доменов, составляющих частицы и кристаллиты. Размер частиц изменяется от 3,0 до 5,8 нм в зависимости от условий получения γ-оксогидроксида алюминия – температурного режима, рН среды, применяемой для пептизации кислоты.

Методом малоуглового рентгеновского рассеяния исследованы растворы, приготовленные диспергированием ксерогеля γ-оксогидроксида алюминия, пептизированного азотной кислотой, в дистиллированной воде. Полученные картины малоуглового рассеяния образцов соответствуют рассеянию от изотропных систем, причем отсутствие дискретного рассеяния (дифракционных колец) указывает на отсутствие взаимодействия или взаимной корреляции этих частиц. В результате анализа дифракционных кривых малоуглового рентгеновского рассеяния растворов, помещенных в капилляры, установлена пластинчатая форма частиц γ-оксогидроксида алюминия в растворах, толщина частиц составляет 3,1 – 3,4 нм.

Частицы, находящиеся в водном растворе, сохраняют кристаллическую структуру, о чем свидетельствуют результаты рентгенодифракционного анализа. Согласно теоретическим расчетам кристаллы образованы семью слоями γ-оксогидроксида алюминия.

Список литературы. 1 Павлова-Веревкина О.Б., Политова Е.Д, Назаров В.В. // Коллоидный журнал.

2000. Т.62. № 4. С.515-518. 2 Дудкин Б.Н., Канева С.И., Мастихин В.М., Плетнев Р.Н. // Журнал общей химии.

2000. Т.70. Вып.12. С.1949-1955. 3. Jing Yang, Ray L.Frost // Research Letters in Inorganic Chemistry, V.2008, Art. ID 602198.

24. СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ И РАСПОЗНАВАНИЯ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПОМОЩИ НАНОРАЗМЕРНЫХ

МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЛОВУШЕК И.В. Кумпаненко., А.В. Блошенко Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН, г. Москва

Разработан способ распознавания химически опасных веществ на основе комплекса

методов спектрометрии подвижности ионов, анализа поверхностных акустических волн и селективного концентрирования различных классов веществ абсорбирующими пленками молекулярно импринтированных полимеров, используемыми в качестве наноразмерных молекулярных ловушек.

Указанный способ может быть положен в основу комбинированного прибора, который предполагается к использованию в терминалах аэропортов, железнодорожных и автовокзалов для сканирования потоков пассажиров, багажа и грузов с целью обнаружения химически и биологически опасных, взрывчатых, наркотических и других

99

запрещенных веществ. Данный прибор может располагаться в грузовых отсеках, местах хранения и перевалки багажа и грузов с целью установления факта наличия в данных помещениях паров и следов запрещенных веществ.

Актуальность исследования обусловлена потребностью в инструментально-техническом обеспечении антитеррористических мероприятий, в частности, необходимостью поиска, обнаружения и распознавания химически опасных веществ.

Способ детектирования химически опасных веществ основан на обработке сигнала, полученного из анализа спектров подвижности ионов паров химически опасных веществ в воздухе и анализа зависимостей параметров поверхностных акустических волн от времени абсорбции паров химически опасных веществ в концентрирующей пленке, изготовленной из полимера, содержащего наномолекулярные ловушки [1-4].

В основу алгоритма обработки сигнала положена технология распознавания запахов "Электронный нос". "Электронный нос" обеспечивает распознавание объекта по характерному визуальному отображению (отпечатку) специфичному для смеси паров (запахов различных веществ), содержащему сотни химических соединений.

Разработанный способ отличается универсальностью и возможностью количественно определять и характеризовать все типы запахов, включая взрывчатые и наркотические вещества. При этом он обеспечивает высокое быстродействие (время распознавания до 10 секунд) в широком диапазоне концентраций паров и имеет чувствительность на уровне пикограмм вещества.

Список литературы 1. Li F., Xie Z., Schmidt H., Sielemann S., Baumbach J.I. // Spectrochimica Acta. 2002. V. B57.

P. 1563. 2. Asbury G.R., Wu C., Siems W.F. Hill H.H. // Anal. Chim. Acta. 2000. V. 404. P. 273. 3. Kanu A.B., Hill H.H. // LabPlus international. 2004. № 4, 5. P. 20. 4. Collins D.C., Lee M.L. // Anal. Bioanal. Cem. 2002. V. 372. P. 66.

25. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРБЕНТОВ И.С. Ларионова, И.Н. Шубин ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов Сорбционные процессы играют важную роль во многих областях современной

техники. При помощи сорбентов осуществляется глубокая осушка газов, тонкая очистка газов и жидкостей, улавливание летучих растворителей, поглощение вредных промышленных выбросов, загрязняющих атмосферу и водные бассейны, выделение из смесей газов и паров ценных составных частей, в частности, для последующей химической или биологической переработки и др. Кроме того, многие сорбенты являются эффективными катализаторами или носителями каталитически активных веществ.

Перспективными направлениями совершенствования свойств сорбентов являются варьирование их пористой структуры для изменения молекулярной сорбции на основе ситового эффекта и направленное изменение химии поверхности, что обеспечивает ионный обмен и донорно-акцепторные взаимодействия. Развитая поверхность позволяет резко поднять степень сорбции и десорбции благодаря открытой пористой структуре.

Одним из способов повышения сорбционных характеристик является увеличение активной поверхности классических сорбентов (силикагеля, цеолита, активированного угля) внедрением в их структуру углеродных наноматериалов (УНМ). Наиболее эффективным способом внедрения УНМ является их выращивание непосредственно на всей поверхности сорбента. Для этого дисперсный материал-носитель пропитывается раствором катализатора. Были получены следующие образцы:

100

- цеолит NaX + УНМ на 5% Ni катализаторе; - цеолит NaX + УНМ на 10% Ni катализаторе; - активированный уголь АГ-5 + УНМ на 10% Ni катализаторе.

На выбор в качестве основы этих сорбентов повлияла их универсальность и широкое применение во многих отраслях промышленности.

Сорбционная емкость полученных образцов исследовалась на ОАО «ТамбовМаш» на динамической установке ДП-3 по стандартным методикам. Полученные результаты сравнивались с данными классических сорбентов: активированного угля АГ-5 и цеолита NaX. Определялись динамическая и статическая активность по парам аммиака (объем пробы V = 15 см3, концентрация с = 5 мг/л) и динамическая активность по парам бензола (объем пробы V = 15 см3, концентрация с = 18 мг/л).

Из полученных результатов следует, что модифицированные УНМ и классические адсорбенты обладают сравнимой активностью: статическая по парам аммиака -

модифицированный сорбент – 0,14-0,2 г/дм3, активированный уголь – 0,35 г/дм3, цеолит – 0,02 г/дм3; динамическая для модифицированного сорбента 10 г/дм3, для активированного угля 5 г/дм3. Динамическая активность по парам бензола: модифицированный сорбент – 51 минута, активированный уголь – 58 минут. Таким образом, результаты эксперимента указывают на необходимость проведения дальнейших исследований в этой области.

26. НОВЫЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДА ЛИТИЯ

Ю.А. Ферапонтов, М.А. Ульянова, Н.П. Козлова, Т.В. Сажнева ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Области применения пероксида лития достаточно широки – от сырья для

получения синглетного кислорода для лазеров до компонента регенеративных продуктов для систем жизнеобеспечения человека в экстремальных ситуациях (природные и техногенные катастрофы, исследования морского дна, пилотируемые космические полеты и др.). Однако существующие на сегодня способы получения пероксида лития не удовлетворяют жестким требованиям, предъявляемым к химико – технологическим процессам (экологическая и производственная безопасность, ресурсосбережение и др.) [1 - 4].

Предложенная нами технология получения пероксида лития заключается в смешении гидроксида лития и пероксида водорода и последующей дегидратации полученной суспензии в поле сверхвысокой частоты (СВЧ). Принципиальная технологическая схема получения пероксида лития по предложенному нами способу представлена на рисунке 1. Процесс осуществляли следующим образом. В реактор с мешалкой и рубашкой 3 из мерника 2 подавали водный раствор пероксида водорода концентрацией не менее 50 %. После этого из секторного питателя 1 добавляли

Рисунок 1. технологическая схема получения пероксида лития

101

необходимое количество гидроксида лития таким образом, чтобы температура в зоне реакции, контролируемая с помощью термопары 4, не превышала требуемое значение. Процесс ведется при непрерывном перемешивании. Затем суспензию подвергали дегидратации с помощью СВЧ излучения в камере 5. Для более равномерного воздействия СВЧ излучения на объект сушки его помещали на вращающуюся подставку 6. Процесс удаления паров воды из зоны сушки может быть интенсифицирован обдувом образцов потоком предварительно осушенного в адсорбере 8 воздуха, нагнетаемого компрессором 9. Расход воздуха подбирают таким образом, чтобы не было уноса частиц образовавшейся твердой фазы целевого продукта из камеры СВЧ сушилки. Готовый продукт собирался в контейнер 10.

Параметры проведения синтеза пероксида лития по предложенному нами способу и состав получаемого продукта представлены в таблице. Состав получаемого продукта определяли методами химического и качественного рентгенофазового анализа. Рентгенограммы образцов регистрировали на дифрактометре ДРОН-6 с фильтрованным Cu Kα- излучением (λ = 0,154051 нм). Данные результатов РФА для образца № 10 из таблицы и вычисленные на основании дифрактограмм значения межплоскостных расстояний (Ао) приведены на рис. 2. Данные РФА, так же, как и результаты химического анализа полученных образцов, показывают отсутствие в их составе воды, т. е. в условиях экспериментов дегидратация проходит полностью.

№

опыта Температура системы

LiOH – H2O2 – H2O, 0С

Содержание Н2О2 в жидкой фазе, % мас

Длительность дегидратации,

мин

Расход воздуха, л/мин

Состав продукта синтеза, % мас.

τ1 τ2 Li2O2 LiOH Li2 СO3

1 21 1,6 8 - - 72,2 24,9 2,6 2 21 1,6 8 - - 81,7 16,6 1,4 3 21 1,6 8 - - 81,8 16,5 1,5 4 21 1,6 3 5 - 93,5 5,8 0,4 5 21 1,6 3 5 2 96,1 3,4 0,3 6 21 1,6 3 5 2 96,3 3,1 0,3 7 21 3,6 3 5 3 84,4 14,6 0,8 8 25 1,7 3 5 3 97,1 2,6 0,2 9 25 2,1 3 5 3 95,4 3,9 0,8 10 30 1,7 3 5 3 97,0 2,6 0,2 11 30 2,2 3 5 3 95,3 4,0 0,3 12 30 1,7 3 5 4 97,2 2,4 0,3 13 35 6,7 3 7 4 63,6 32,1 1,7

Примечание. При проведении дегидратации в два этапа после проведения первого этапа (τ1) образцы механически перемешивались. Мощность СВЧ излучения в опытах 6,12,13 равнялась 800 Вт, во всех остальных – 600 Вт. В опыте 1 суспензия перед дегидратацией выдерживалась 0,2 часа.

Из приведенных в таблице данных видно, что для получения конечного продукта с высоким содержанием Li2O2 дегидратации следует подвергать суспензию, образованную в системе LiOH – H2O2 – H2O при температуре 25 – 30 0С с содержанием H2O2 в жидкой фазе от 1,6 до 2 % (при таких условиях кристаллизующаяся из указанной системы твердая фаза представляет собой моногидрат пероксида лития Li2O2·Н2О, и количество воды, которую необходимо удалять из зоны реакции в процессе синтеза, стремится к минимуму). Следует отметить, что при изменении указанного мольного соотношения LiOН/Н2О2 и температурного интервала фигуративная точка состава твердой фазы перемещается в область, соответствующую составу Li2O2·Н2О2⋅3H2O, что приводит к

102

увеличению количества воды, подлежащей удалению на стадии дегидратации, и в конечном счете, к уменьшению содержания основного вещества в продукте синтеза. Полученную суспензию перед дегидратацией следует выдерживать при перемешивании не менее 1,5 часов для достижения состояния равновесия между твердой фазой (Li2O2·Н2О) и маточным раствором. Дегидратацию следует проводить в два этапа. При этом на первом этапе происходит удаление всей не связанной химически воды, а на втором этапе – непосредственно дегидратация моногидрата пероксида лития. При пропускании над образцом в процессе по дегидратации тока осушенного газа наблюдается увеличение содержания основного вещества в продукте синтеза и уменьшение времени дегидратации за счет более интенсивного удаления водяного пара из зоны реакции.

Рис. 2. Дифрактограмма образца полученного пероксида лития.

Предложенный нами способ получения пероксида лития позволяет получать

продукт, содержащий до 97% основного вещества [5]. В процессе выбора оптимальных условий химико – технологического процесса

было установлено, что при дегидратации с помощью СВЧ-излучения суспензии, полученной из системы LiOH – H2O2 – H2O в определенном нами температурном и концентрационном интервале исходных компонентов, возможен отказ от стадии отделения промежуточного аддукта Li2O2·H2O от маточного раствора. Это не только упрощает процесс, но и повышает выход целевого продукта по литию (потери ионов лития практически равнялись нулю) [6].

Список литературы

1. Патент США № 2962358. НКИ 23-184. -1960. Method of making lithium peroxide in methanol. / Strater H. H., Heights M.

2. Патент США № 3212850. НКИ 23-184. -1965. Preparation of alkali metal peroxides. / Klebba E. L.

3. Патент США № 3134646. НКИ 23-184. – 1964. Preparation of lithium peroxides./ Bach R. O.

4. Патент США № 3446588. НКИ 23-184. – 1969. Method for preparing lithium peroxide. / Smith W.N.

5. Патент РФ № 2322387. МПК С01В 15/043. 2008. Способ получения пероксида лития. / Ферапонтов Ю.А., М. А. Ульянова, Т. В. Сажнева.

103

6. Ю. А. Ферапонтов, М. А. Ульянова, Т. В. Сажнева. Получение пероксида лития в поле сверхвысокой частоты. // Химическая технология. 2007. Т. 8. № 5. С. 193- 196.

27. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПОГЛОЩЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ХИМИЧЕСКИМ ПОГЛОТИТЕЛЕМ

ИЗВЕСТКОВО-КАЛИЕВЫМ Н.Ф. Гладышев, Т.В.Гладышева, Э.И.Симаненков, М.П. Архипова, А.В.Тяников ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

Создание современных материалов с улучшенными эксплуатационными

характеристиками является актуальной задачей. В ОАО «Корпорации «Росхимзащита» разработана технология получения

химического поглотителя (хемосорбента) диоксида углерода СО2 с повышенными кинетическими характеристиками. Этот показатель достигается благодаря изменению формы хемосорбента от гранулы до листа или ленты. Листовой материал открывает возможности создания нового класса гибких эластичных хемосорбентов кислых газов в виде рулона, картриджа, удобного и безопасного для снаряжения аппаратов в процессе эксплуатации в различных областях использования данного вида техники.

Разработанная технология изготовления хемосорбента ХЭЛП-ИК (химический эластичный листовой поглотитель – известково-калиевый) позволяет получать материал с максимально развернутой поверхностью, регулируемым химическим составом и влажностью [1-7].

Хемосорбент содержит около 70 % мас. гидроксида кальция, 17÷25 % воды. Добавка гидроксида калия составляет 3,5÷5,0 % мас. Состав наносят на пористую эластичную подложку из органических или неорганических полимерных материалов [8-9].

Настоящая работа посвящена изучению кинетических характеристик хемосорбента ХЭЛП-ИК в статических условиях при постоянной поддерживаемой объёмной доле диоксида углерода в герметично замкнутом объёме испытательного комплекса. Режимы испытаний указаны в таблице 1. По полученным данным рассчитали скорость хемосорбции и степень превращения гидроксидов кальция и калия до карбоната кальция и калия.

Таблица 1 – Средние скорости поглощения СО2 известковым хемосорбентом ХЭЛП-ИК за

различные промежутки времени испытания №

опыта

Температура в камере, °С

Влажность, средняя, %

Масса поглотителя, г

Объёмная доля СО2 в камере,

%

Средняя скорость поглощения СО2, дм3/час, за время, мин

15 30 60 90 120

16 30 91 1405,59 0,2 80,8 68,2 60,0 56,4 54,3 18 20 100 1413,21 0,2 65,6 52,8 47,1 44,5 43,1 8 30 100 1435,75 0,4 102,8 96,0 85,7 82,1 77,3 14 30 60 1397,0 0,4 144,8 121,4 93,2 83,8 76,6 15 20 91 1399,0 0,4 128,0 107,0 90,0 83,0 78,8 20 12 87 1400,19 0,4 156,0 120,0 89,6 75,5 65,1 7 30 100 1431,41 0,8 248,0 202,0 163,0 137,3 117,0 12 30 54 1404,4 0,8 264,0 204,0 154,0 135,3 122,0 17 20 91 1401,09 0,8 272,0 206,2 163,0 139,0 120,5 4 30 96 1452,0 1,2 380,0 286,0 205,0 160,7 131,5 6 20 100 1440,0 1,2 336,0 238,0 166,2 134,0 114,5

104

№ опыта

Температура в камере, °С

Влажность, средняя, %

Масса поглотителя, г

Объёмная доля СО2 в камере,

%

Средняя скорость поглощения СО2, дм3/час, за время, мин

15 30 60 90 120

9 30 54 1404,18 1,2 320,0 270,0 203,0 160,9 133,1 19 13 95 1397,26 1,2 336,0 232,0 160,0 124,0 101,5 5 30 94 1437,85 2,6 520,0 448,0 296,0 218,0 177,4 10 20 100 1410,37 2,6 432,0 404,0 321,0 236,1 190,0 11 30 50 1417,62 2,6 456,0 438,0 338,0 250,7 197,0 21 12 89 1403,4 2,6 484,0 390,0 255,0 184,7 149,5

Как видно из табличных данных, средняя скорость поглощения диоксида углерода

увеличивается при увеличении объёмной доли СО2 в камере и уменьшается с увеличением времени хемосорбции. При этом средняя скорость поглощения за 2 ч (120 мин) при средних объёмных долях диоксида углерода 0,8 - 1,2 % составляет более 110 дм3/час, против 90 л/кг для гранул ХП-И.

Для описания скорости процесса взаимодействия химического поглотителя с диоксидом углерода использовали уравнение Брэдли, Колвина и Юма [10,11]:

ktАeх −−=1 , (1) где k – константа скорости процесса; τ - время, мин, А – зависит от геометрических размеров зародыша.

Уравнение (1) удовлетворительно описывает процесс сорбции СО2 хемосорбентом в интервале 0,2 – 0,8 степени превращения гидроксидов кальция и калия до карбоната кальция и калия [12].

В таблице 2 приведены рассчитанные константы А, k, lnk для экспериментов в условиях одинаковых поддерживаемых массовых долей СО2 (2,6 %, 1,2 %, 0,4 %) и при различных температурах (30 ºС, 20 ºС, 12 ÷ 14 ºС).

Таблица 1 –Константы А, k и lnk, рассчитанные по экспериментальным данным.

Объёмная доля СО2 в камере, %

Температура в камере, ºС k lnk lnА

2,6 30 0,02 ± 0,0001 -3,91202 0,0743 20 0,0192 ± 0,0001 -3,95284 0,0942

12 ÷ 14 0,014 ± 0,01 -4,2687 -0,0164

1,2 30 0,0039 ± 0,0003 -5,54678 -0,631 20 0,0037 ± 8,7 • 10-5 -5,59942 -0,498

12 ÷ 14 0,0024 ± 0,0002 -6,03229 -0,4329

0,4 30 0,0037 ± 6,9 • 10-5 -5,59942 -0,2135 20 0,0033 ± 7,7 • 10-5 -5,71383 -0,3135

12 ÷ 14 0,0024 ± 6,3 • 10-5 -6,03229 -0,2582 На рисунке 2 изображена логарифмическая зависимость коэффициента скорости

процесса поглощения диоксида углерода хемосорбентом от обратной величины температуры.

105

y = -2385,3x + 4,049R2 = 0,8327

-4,5-4,4-4,3-4,2-4,1

-4-3,9-3,8-3,7

0,0032 0,0034 0,0036

1/T

lnk

y = -2361,7x + 2,3114R2 = 0,7616

-6,1

-6

-5,9

-5,8

-5,7

-5,6

-5,5

-5,40,0032 0,0034 0,0036

1/T

lnk

y = -2045,9x + 1,1891

R2 = 0,9056

-6,1

-6

-5,9

-5,8

-5,7

-5,6

-5,50,0032 0,0034 0,0036

1/T

lnk

а) Зависимости lnk от 1/T для процесса поглощения СО2 химическим поглотителем при поддерживаемой концентрации СО2 - 2,6 %

б) Зависимости lnk от 1/T для процесса поглощения СО2 химическим поглотителем при поддерживаемой концентрации СО2 - 1,2 %

в) Зависимости lnk от 1/T для процесса поглощения СО2 химическим поглотителем при поддерживаемой концентрации СО2 - 0,4 %

Рисунок 2 – Зависимость lnk от 1/Т для процесса поглощения диоксида углерода химическим поглотителем при поддерживаемой объёмной доле СО2 - 2,6 %, 1,2 %, 0,4 % и при температурах газо-воздушной среды - 30 ºС, 20 ºС, 12 ÷ 14 ºС.

По полученным графикам рассчитаны энергия активации при различных условиях

поддерживаемой объёмной доли СО2 для 2,6 % она равна 19821,8 ± 7,56 Дж/моль, для 1,2 % - 19625,7 ± 20,01 Дж/моль, для 0,4 % -17001,4 ± 13,2 Дж/моль.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Исследование возможности нанесения гидроксида кальция на пористые материалы / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, С.И. Дворецкий, М.П. Архипова // Вестник ТГТУ. - 2006. - Т. 12, № 4А. - С. 1065 - 1070.

2. Поглотитель диоксида углерода на эластичной подложке/ Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова // Системы жизнеобеспечения как средство освоения человеком дальнего космоса: тез.докл. Междунар. конф. 24 - 27 сентября 2008 года. - М., 2008.

3. Поиск путей создания энергосберегающего процесса сушки химического поглотителя на эластичной подложке/ Н.Ф. Гладышев, Т.В.Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова, В.М. Рогов //Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов) СЭТТ-2008 :тез.докл. 3-й Междунар. науч.-практ. конф. 16 - 19 сентября 2008 г. - М., 2008.

4. Интенсификация процесса сушки хемосорбента на эластичной подложке / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова // Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование: тез.докл. XIII-й научной конференции ТГТУ. Тамбов, 2008. - С. 131.

5. Разработка непрерывной технологии получения поглотителя кислых газов / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, М.А. Архипова, С.И. Дворецкий // Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья: тез.докл. III-й Междун. конф., 22 - 24 сентября 2008 г.- Белгород, 2008. - С.44.

6. Усовершенствование технологии получения хемосорбента на эластичной подложке / Н.Ф. Гладышев, Т.В.Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова, А.В. Тяников // Фундаментальная наука – ресурс сохранения здоровья здоровых людей: материалы Всерос. науч. конгресса. 4-5 декабря 2008 г. Тамбов: Издательский дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2008. С. 48 – 49.

106

7. Хемосорбент диоксида углерода на эластичной подложке / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова, А.В. Тяников // Фундаментальная наука – ресурс сохранения здоровью здоровых людей: материалы Всерос. науч. конгресса. 4-5 декабря 2008 г. Тамбов: Издательский дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2008. С. 34 – 35.

8. Заявка 2008118664 WO, МПК В 01 J 20/04. Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода/ Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Симаненков Э.И., Тяников А.В., Архипова М.А., Путин Б.В., Путин С.Б., Козадаев Л.Э.// ОАО «Корпорация «Росхимзащита». - 2008.

9. Заявка 2008118782 РФ, МПК В 01 J 20/04. Устройство для изготовления поглотителя кислых газов / Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Симаненков Э.И., Тяников А.В., Архипова М.А., Дорохов Р.В., Путин Б.В., Путин С.Б., Козадаев Л.Э. //ОАО «Корпорация «Росхимзащита». - 2008.

10. Еремин Е.Н. Основы химической кинетики. Учеб. пособие для университетов и химико-технологических вузов. Изд. 2-е, доп. М., «Высш. школа», 1976. -375 с.

11. Розовский А.Я. Гетерогенные химические реакции (кинетика и макрокинетика). М.: Наука, 1980. -324 с.

12. Кутолин С.А., Храмцова Г.К. Уравнения кинетики реакций в твердых телах. / Обзоры по электронной технике, выпуск №12. Институт «Электроника». -Москва, 1968. -102 с.

28. РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СОРБЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ ХЕМОСОРБЕНТОВ К ДИОКСИДУ УГЛЕРОДА

В СТАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ А.Э.Евтушенко, Т.В.Гладышевой ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Для исследования была создана установка для определения объема и скорости

поглощения диоксида углерода в статических условиях. Установка предназначена для определения нормативов оценки качества поглотителя на эластичной подложке известково-калиевого ХЭЛП-ИК [1]. Схема установки представлена на рис. 1.

Основой установки служит герметичная камера 1, снабженная загрузочным люком 2. Камера 1 соединена вентилями 3 и 4 с линией подачи ГВС (газо-воздушной смеси) включающей: баллон с диоксидом углерода 5 с вентилем 6, редуктором 7, ресивером 8,

ротаметром 9 и ГСБ-400 10. Для тонкой регулировки подачи диоксида углерода используется дроссель 11. Линия подачи ГВС так же снабжена вентилем аварийного сброса 12. До и после редуктора, а так же после ресивера установлены манометры 13, 14 и 15. Внутри камеры 1 подвешен исследуемый образец поглотителя 16 на стойке 17. Так же в камере 1

установлен первичный прибор 18 универсального измерителя температуры,

Рис. 1

107

относительной влажности, давления и линейной скорости потока, электрически соединенный с вторичным прибором 19. Вверху и внизу камеры установлены патрубки отбора ГВС, соединенные через вентили 20 с побудителем расхода 21, соединенного с газоанализатором 22. Выход из газоанализатора соединен с полостью камеры 1. Кроме того, в камере 1 расположены холодильник 23, нагреватель 24 и регулятор влажности 25.

На данной установке проведены исследования по следующей методике: в камеру помещался исследуемый образец в виде пластины поглотителя массой примерно 27 гр. и размером 15 на 20 см, после чего она герметично закрывалась. Далее в нее подавалась порция диоксида углерода (2, 3, 4, 4.5 дм3) и перекрывались вентили подачи. Опыты проводили при комнатной температуре, до полного поглощения диоксида углерода. В процессе опыта, каждые 3…10 мин., снимались показания газоанализатора по концентрации СО2. По окончании опыта проводили химический анализ на содержание диоксида углерода. Результаты проведенных исследований представлены в таблице 1 и на рисунке 2.

Таблица 1

Количество поданного CO2, дм3

Содержание CO2 в образе (по данным

эксперимента), дм3/кг

Содержание CO2 в образце (по хим. анализу), дм3/кг

Погрешность, %

4,5 4 3 2

155,76 144,14 106,01 77,34

139,98 130,47 95,6 72,89

10,13 9,48 9,90 5,75

Данные по поглощению CO2 в пересчете на килограмм поглотителя на эластичной

подложке полученные опытным путем и в результате химического анализа расходятся не более чем на 10%.

Зависимость скорости поглощения СО2 хемосорбентом от времени опыта представлена на рис. 2.

108

Рис. 2. Зависимость скорости поглощения СО2 хемосорбентом от времени опыта Из графика следует, что начальная скорость поглощения для всех образцов

примерно одинакова и составляет 0.14±0.01 дм3/мин. Создание малогабаритной лабораторной установки отрывает возможность

исследования небольших количеств разрабатываемых хемосорбентов в статических условиях при различных температурах и влажностях и разработать метод контроля качества хемосорбента в форме листа.

Список используемых источников 1 Заявка 2008118782 РФ, МПК В 01 J 20/04. Устройство для изготовления

поглотителей кислых газов / Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Дорохов Р.В., Козадаев Л.Э., Путин Б.В., Путин С.Б, Симаненков Э.И., Тяников А.В., Архипова М.П. – 2008.

29. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕГЕНЕРИРУЕМЫХ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА В ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМАХ СКАФАНДРОВОГО ПРОСТРАНСТВА

Н.П. Козлова1, В.Н. Шубина1, С.Б. Путин1, С.И.Симаненков1, Р.Х. Шарипов2, А.Ц. Элбакян2

1. ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов 2. ОАО «НПП «Звезда», Московская область, пгт. Томилино

В настоящее время основные усилия по разработке космических проектов

направлены на увеличение длительности и дальности космических полетов, что требует использования современных систем жизнеобеспечения (СЖО) многократного применения. Основными требованиями при разработке таких систем является возможность проведения их регенерации на борту летательного аппарата. Эта задача становится еще более актуальной при переходе к регулярным выходам в открытый космос из орбитальной станции.

Для выходов в открытый космос используют специальные скафандры, предназначенные для внекорабельной деятельности. Необходимый микроклимат внутри скафандра создается автономной СЖО замкнутого регенерационного типа. Газовый состав в скафандре поддерживается в заданных пределах путем непрерывной подачи в него кислорода и за счет очистки газа. Очистка циркулирующего газа от СО2 и вредных примесей осуществляется в специальном патроне, где используется комбинация поглотителей различного функционального назначения.

В ОАО «Корпорации «Росхимзащита» по техническому заданию ОАО «НПП «Звезда» был разработан поглотительный регенерируемый патрон ПРС-9 для индивидуальной системы жизнеобеспечения космического скафандра, где в качестве поглотителя СО2 использовался оксид серебра, а для поглощения вредных примесей купрамит. Регенерация патрона осуществлялась продувкой воздухом с температурой 220-2300С. При регенерации патрона блок с поглотителем вредных примесей на основе купрамита извлекался и впоследствии заменялся на новый.

Для осуществления полной регенерации поглотительного патрона было принято решение заменить поглотитель на основе активного угля на неорганический сорбент. В результате был разработан поглотитель на основе титано-силикатных цеолитов, особенностью которых является гидрофобность поверхности и низкая температура регенерации 230-250ºС, по сравнению с классическими алюмосиликатными цеолитами, что соответствует температуре регенерации поглотителя диоксида углерода на основе оксида серебра. Таким образом, использование поглотительного патрона ПРС-9 с неорганическими сорбентами двуокиси углерода и вредных примесей позволит

109

значительно минимизировать совокупный вес поглотительных патронов и их запасов на космической станции за счет многократного их применения в циклах.

30. РЕГЕНЕРИРУЕМЫЕ ПОГЛОТИТЕЛИ КАК ОСНОВА СОЗДАНИЯ СРЕДСТВ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

С.Б.Путин, В.Н.Шубина, С.И.Симаненков ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

Современные средства жизнеобеспечения в основном используют нерегенерируемые сорбенты одноразового использования. Для фильтрующих средств защиты органов дыхания от вредных примесей широко используются активные угли, в изолирующих дыхательных аппаратах - надперекисные продукты.

Одноразовые средства защиты имеют определенное время защитного действия не всегда соизмеримое с временем покидания очага опасности.

Другими требованиями к данным устройствам являются определенные условия хранения и необходимость их периодического освидетельствования, а также сбор, хранение и утилизации после эксплуатации. Это приводит к большим логистическим затратам.

Современные тактико-технические требования к средствам защиты предусматривают постоянную готовность к эксплуатации и работы в различных средах без ограничения к времени защитного действия.

Вышеперечисленным требованиям отвечают устройства, работа которых основана на регенерации поглотителей непосредственно во время эксплуатации.

В связи с этим актуальной является разработка регенерируемых поглотителей вредных примесей как антропогенного, так и техногенного характера.

В Корпорации «Росхимзащита» с начала 70-х годов прошлого столетия проводятся работы по созданию различных регенерируемых поглотителей диоксида углерода, воды, кислорода и различных вредных примесей.

Например, в качестве регенерируемых поглотителей диоксида углерода, воды и вредных органических и неорганических примесей могут быть использованы гидроксиды переходных металлов.

Гидроксиды переходных металлов представляют собой пористые неорганические полимеры с высокоразвитой удельной поверхностью 250-300 м2/г и диаметром пор от 1,0 до 15,0 нм. Удельная поверхность и диаметр пор зависят от способа синтеза и модифицирования гелевой структуры.

Наибольшей сорбционной активностью по диоксиду углерода обладает гидроксид циркония, регенерация которого может осуществлятся различными способами: продувкой воздухом, продувкой водяным паров и вакуумной откачкой.

Выбор условий регенерации определяется областью использования. Для очистки атмосферы кабин космических кораблей наиболее целесообразна вакуумная регенерация, для очистки атмосферы отсеков подводных объектов - паровая регенерация, для удаления диоксида углерода их воздуха плодоовощехранилищ отдувка атмосферным воздухом

В настоящее время в системах жизнеобеспечения обитаемых объектов гражданского или двойного назначения находят широкое применение короткоцикловые адсорбционные процессы (PSA, TSA, VPSA, VTSA).

Для длительно функционирующих систем без использования заменяющихся компонентов целесообразно использование короткоцикловых адсорбционных процессов, для которых важным параметром является не столько адсорбционная емкость поглотителя, сколько легкость его регенерации и восстановления сорбционной активности.

110

Таким образом, использование регенерируемых поглотителей и короткоцикловых адсорбционных процессов является предпосылкой создания современных средств комплексной защиты человека в экстремальных условиях.

Проработаны и доведены до технических предложений и предварительных испытаний следующие системы:

Очистка воздуха от диоксида углерода космической станции (установка «Воздух») с регенерируемым поглотителем на основе соосажденных гидроксидов железа и циркония. Причем совместно с СО2 возможно при необходимости и удаление влаги.

Очистка воздуха от диоксида углерода отсеков подводных объектов (установка «Цна»). В качестве регенерируемого поглотителя использовался гидроксид циркония, и регенерация осуществлялась водяным паром. Преимуществом данного типа регенерации является, помимо увеличения динамической активности поглотителя и возможность получения концентрированной СО2, что является важным условием для извлечения из диоксида углерода кислорода по реакции Сабатье-Боша. По предварительным данным в этой системе происходит и очистка воздуха от вредных примесей.

Другой областью применения регенерируемых поглотителей на основе гидроксидов переходных металлов является очистка воздуха в плодоовощехранилищах. Наилучшими условиями хранения плодоовощной продукции является пониженная концентрация кислорода, которая создается путем сжигания в его среде горючего газа, при этом, образовавшаяся СО2 поглощается регенерируемым поглотителем на основе гидроксида железа. Регенерация поглотителя происходит периодически продувкой атмосферным воздухом. Разработана и до настоящего время находиться в эксплуатации такая установка в Институте садоводства в г. Мичуринске.

Области применения регенерируемых поглотителей достаточно разнообразны. Для работы щелочных топливных элементов в качестве окислителя используется атмосферный кислород. Для обеспечения длительной работы топливного элемента необходима очистка воздуха от диоксида углерода. Была разработана установка очистки атмосферного воздуха от СО2, причем регенерация поглотителя на основе гидроксида циркония осуществлялась теплым и влажным воздухом, выходящим из топливного элемента. Установка прошла апробацию в Институте источников тока (г.Москва).

Для обеспечения кислородом летчиков высотных самолетов разработана установка с использованием процесса КБА на низкокремнистых цеолитах.

Проводились разработки и по регенерируемым поглотителям кислорода на основе флуомина и порфиринов.

Разработаны и широко используются регенерируемые поглотители воды на основе силикагелей.

Исследовались и мембранные способы очистки воздуха от диоксида углерода, а также обогащение воздуха кислородом.

Таким образом, с использованием регенерируемых поглотителей и короткоцикловых адсорбционных процессов и существующих, апробированных способов очистки атмосферы от диоксида углерода, воды и вредных примесей возможно создание средств защиты длительно функционирующих, без ограничения времени защитного действия, не требующих специальных условий эксплуатации и хранения.

31. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОГО ВОДОСТОЙКОГО РЕГЕНЕРИРУЕМОГО ПОГЛОТИТЕЛЯ ДИОКСИДА

УГЛЕРОДА НА ОСНОВЕ ГИДРОКСИДА ЦИРКОНИЯ

В.Н. Шубина,1 Ю.А. Гроховская1, М.В. Ланецкая1,Н.Ц. Гатапова2 1- ОАО "Корпорация" Росхимзащита", 2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

111

Регенерируемые поглотители для удаления диоксида углерода на основе

гидроксида циркония (ПРЦ) используются в циклических адсорбционных процессах, для очистки воздуха обитаемых замкнутых помещений, кабин космических кораблей, обитателей отсеков подводных объектов, убежищ, а также плодоовощехранилищ с регулируемой газовой средой.

Ранее ПРЦ получали путем взаимодействия растворов солей циркония с растворами щелочей. Поглотитель готовился из порошка, полученного соосаждением азотнокислого цирконила, хлористого магния с гидроокисью натрия. Реакция шла в избытке щелочи из концентрированных растворов с выделением тепла.

Недостатком этого способа получения гидроксида циркония являлась высокая стоимость солей циркония, а также многостадийность процесса, необходимость тщательной отмывки осадка от анионов исходной соли и, как следствие, значительный расход дистиллированной воды.

С целью упрощения технологии изготовления поглотителя и снижения его себестоимости, разработан более простой способ получения гидроксида циркония. При этом в качестве исходного сырья применяется основной карбонат циркония, стоимость которого в 5 раз меньше стоимости хлоридов и нитратов циркония, и оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов, таких как MgO, Mg(OH)2, Ca(OH)2, Ba(OH)2, ZnO. В результате твердофазной реакции образуется карбонат щелочноземельного металла и гидроксид циркония:

ZrO(OH)CO3 + МеO + H2O = ZrO(OH)2 + Ме CO3; ZrO(OH)CO3 + Ме (OH)2 = ZrO(OH)2 + Ме CO3, + Н2О. При этом исключаются стадии: растворение солей, осаждение и отмывки от

анионов, так как карбонат-анион взаимодействует с оксидом щелочноземельного металла, а избыток других анионов удаляется в виде газовой фазы.

Данная технология более безопасна для окружающей среды. Также она позволяет значительно повысить производительность труда, уменьшить энергозатраты и себестоимость поглотителя. При этом сорбционные характеристики поглотителя сохраняются.

Применяемый в настоящее время регенерируемый поглотитель диоксида углерода на основе гидроксида циркония и поливинилового спирта (ПВС) в качестве связующего, не обладает достаточными механической прочностью и водостойкостью. Так, при эксплуатации поглотителя в течение 5000 часов в условиях паровой регенерации наблюдалось частичное разрушение гранул поглотителя.

Несомненно, важной задачей была разработка технологии получения высокопрочного водостойкого регенерируемого поглотителя диоксида углерода. Для решения данной задачи было предложено использование в качестве связующего для поглотителя ПРЦ акриловую эмульсию.

№ Физико-химические и

сорбционные свойства Образец ПРЦ-Ц с

3% ПВС Образец ПРЦ-Ц с 3 %

ПА 1 Насыпная плотность, г/см3 1,13 0,84

2 Прочность на раздавливание, г/гранулу.

430 1920

3 Средняя динамическая активность по диоксиду углерода за 10 циклов, л/кг (л/л).

6,0 (6,8) 13,1 (11,0)

4 Прочность на раздавливание после проведения 10 циклов в режиме сорбция - десорбция, г/гранулу.

240 2250

112

5 Механическая прочность на эрлифте, %

0 76,4

6 Водостойкость (7 ч), % 0 98,4 Из таблицы видно, что применение в качестве связующего для ПРЦ акрилового

лака (ПА) увеличивает прочность на раздавливание в 4,5 раза, а динамическую активность по диоксиду углерода в 2 раза. При этом водостойкость ПРЦ составила 98,4 %, механическая прочность на истирание (эрлифт) - 76,4 %. Учитывая, что образец с использованием в качестве связующего ПВС не обладал этими свойствами вообще (водостойкость - 0 %, механическая прочность на истирание (эрлифт) - 0 %).

Это доказывает несомненное преимущество образцов ПРЦ, формованных на акриловой эмульсии, в сравнении с образцами ПРЦ, формованными на ПВС.

32. СОРБЦИОННЫЕ ОСУШИТЕЛИ ВОЗДУХА НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

М.А. Ульянова, Е.Е. Ломовцева, В.П. Андреев ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов

Среди процессов, используемых в системах жизнеобеспечения, важная роль

принадлежит процессам регулирования влажности. Это позволяет создавать не только комфортные условия для жизнедеятельности человека, но и поддерживать благоприятный влажностной режим для обеспечения длительности работы химических поглотителей диоксида углерода и регенеративных продуктов. Несомненно, что самым распространенным техническим решением этой проблемы является температурное кондиционирование. Однако, в средствах защиты человека, которые, как правило, используются в аварийных ситуациях, отсутствует необходимое для реализации подобных технических решения энергоснабжение. И в этом случае целесообразно использовать адсорбционные способы осушки. В свою очередь, широко известные гранулированные и блочные сорбенты на основе цеолитов, силикагелей, гигроскопичных солей используются в условиях принудительной вентиляции воздуха, что также требует энергозатрат. Важным фактором для обеспечения высокой скорости процесса сорбции и десорбции, а соответственно и производительности оборудования, является доступность поверхности адсорбента и отсутствие диффузионных торможений. В последнее время для решения указанных задач стали предлагаться сорбенты и хемосорбенты волоконного типа. Благодаря доступности поверхности, модифицированной активными компонентами, такого рода продукты обладают высокой скоростью поглощения и позволяют осуществлять процесс очистки в конвективном режиме.

Ранее нами были синтезированы и исследованы сорбенты-осушители на основе термостойкого органического волокна – оксадиазола, с нанесенными гигроскопичными солями, позволяющие сорбировать пары воды при относительной влажности 75 % до 700 мг/г и средней скорости 111 мг/(г/ч), что более чем в 1,5 раза превышает эти показатели у мелкопористого силикагеля ШСМГ и цеолитового сорбента NaX c размером гранул около 2 мм [1, 2]. Используя в качестве импрегната алюмосиликатные золи, полученные при взаимодействии кремнезоля и соли алюминия, были получены алюмосиликатные матрицы с различными сорбционными свойствами [3].

В процессе поиска новых материалов, обладающих еще более значимыми величинами адсорбционной активности, в первую очередь на единицу веса, нами рассмотрена возможность использования в качестве сорбента паров воды сополимера (СП), полученного из акриловых мономеров путем водоэмульсионной полимеризации и переведенного в солевую форму по карбоксильным группам [4].

113

Сополимер подвергался тепловой обработке при температуре до 200 0С, после чего исследовались его сорбционные свойства в статических условиях эксикаторным методом. Сравнение полученных результатов исследования с данными адсорбционной активности известных марок силикагеля КСК и КСМ (рис. 1) показало существенное преимущество полученного полимера при использовании его образцов для осушки воздуха высокой влажности.

Несомненным преимуществом синтезированных образцов, в сравнении с известными образцами на основе широко применяемых в быту материалов на основе гигроскопичной целлюлозы, является способность поглощать водяные пары из газовой фазы. При поглощении паров воды сополимер становится эластичным, без изменения своего объёма, а при тепловой регенерации его сорбционные свойства восстанавливаются.

Рис. 1 – Изотермы адсорбции паров воды силикагелями КСК, КСМ и сополимером

Однако результаты, полученные на первых этапах исследования свидетельствовали о низких кинетических характеристиках полученных образцов. Этот недостаток нового материала удалось значительно снизить за счёт нанесения активного компонента на волокнистую подложку. Значение скорости поглощения паров воды у полученных таким образом образцов возросло в 5 раз (рис. 2).

0

50

100

150

200

0 30 60 90 120 150 180

Время, мин

Адс

орбц

ионн

ая емкость,

мг/г

СП

СП на волокнистойподложке

Рис. 2 – Кинетика адсорбции паров воды сополимером и сополимером на

волокнистой подложке

0

200

400

600

0 50 100

Емкость, а мг/г

Относительная влажность, ? %

КСК

КСМ

СП

2200

2400

114

Полная сорбционная ёмкость полученных образцов составила 1200 мг/г при Р/Рs = 0,9. При Р/Рs = 0,75 у исследуемых образцов появляется эластичность, при уменьшении относительной влажности образцы снова становились твердвми. При высокой влажности (Р/РS более 0,9) образцы становились пластичными, вытекания полимера из структуры материала не происходило.

Результаты проведенных исследования позволяют сделать предположение о возможности использования нового материала в системах для поддержания заданной влажности.

ЛИТЕРАТУРА 1. Ульянова М.А., Гурова А.С., Юркина Н.П., Рагулина Е.С., Везенцев А.И.,

Румянцева Е.Л., Гатапова Н.Ц. Волокнистый листовой материал для удаления влаги из воздуха // Вестник ТГТУ. Тамбов, 2009 г., Т. 15, № 1, с. 106 – 112.

2. Ульянова М.А., Гурова А.С., Юркина Н.П., Рагулина Е.С. Композиционный материал – осушитель // Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности. Материалы ХII Всероссийского симпозиума с участием иностранных ученых. 21 – 25 апреля 2008 г. Москва - Клязьма, 2008, с. 125.

3. Гладышев Н.Ф., Гурова А.С., Ульянова М.А., Юркина Н.П. Композиционный материал с осушающими свойствами // Современные проблемы организации пористых структур и адсорбционного разделения веществ. Материалы Всероссийского симпозиума с участием иностранных ученых. 19 – 23 апреля 2004 г., Москва – Клязьма, 2004 г, с. 68. 4. Шредер В.Е., Гурова А.С., Ульянова М.А. Сорбционные свойства по парам воды регенерируемого полимера не подверженного оплыванию // Теоретические проблемы химии поверхности, адсорбции и хроматографии. Материалы Х Международной конференции 24 – 28 апреля 2006 г. Москва – Клязьма, 2006 г., с. 130.

33. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ АДСОРБЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ В СИСТЕМАХ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ

С.Б. Путин 1,2, С.А. Скворцов 2, С.С. Толстошеин 2, Р.Т. Такмазов 2

1 - ОАО «Корпорация «Росхимзащита» 2 - ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов

На сегодняшний день для разделения газовых смесей с успехом применяются

различные технологии: фракционная конденсация, ректификация сжиженного газа, абсорбция, адсорбция, а также используют мембранные технологии. Каждый из этих способов обладает преимуществами и недостатками, которые определяют границы целесообразно их практического применения.

Адсорбционный способ разделения газовых смесей в настоящее время получает все более широкое распространение. Например, в 2008 году более половины произведенного в мире кислорода было получено с применением адсорбционного разделения воздуха, а ежегодный прирост потребления азота и кислорода составляет 3-5%.

Широкое распространение адсорбционной технологии объясняется тем, что установки адсорбциоонного разделения газовых смесей способны поглощать значительный спектр веществ. При работе установок отсутствуют выделения газов с запахом и термическое разложение. Они способны работать в течение многих лет без ухудшения характеристик. На систему не влияют условия высокой относительной влажности, и их характеристики не ухудшаются при длительном хранении. Системы адсорбционного разделения газовых смесей не зависят от химических реакций, они могут предназначаться и использоваться для любого из химических агентов и в любом сочетании.

На сегодняшний день имеется значительное количество отечественных и зарубежных производителей систем адсорбционного разделения газовых смесей. Это в

115

свою очередь определяет значительное многообразие схемотехнических решений, которые реализуют различные принципы и подходы к организации их химико-технологических систем.

В связи со значительным многообразием схемотехнических решений возникает необходимость в создании классификации процессов адсорбционного разделения газовых смесей по различным характерным признакам.

Нами разработана классификация адсорбционного разделения газовых смесей по 12 признакам, а именно в ней учтены: температурный режим в адсорберах; длительность цикла адсорбции-десорбции; наличие обратной продувки продукционным газом; количество адсорберов в технологической схеме; количество компонент разделяемой газовой смеси; характер загрузки адсорбционного слоя; направление газового потока в адсорбере; подвижность адсорбционного слоя; характер организации циклограммы переключения клапанов; производительность; подвижность установок; направление применения.

При температурном режиме различают процессы: с принудительным нагревом (охлаждением) адсорбционного слоя или газовой смеси и с естественным температурным режимом в адсорбционном слое. Длительность цикла адсорбции определяет система с сверхкоротким циклом или с циклом нормальной длительности. Производительность установок адсорбционного разделения газовых смесей может изменяться в широких диапазонах и разделяется на малую, среднюю и высокую. Установки адсорбционного разделения по своему назначению можно условно разделить на установки промышленного, гражданского и специального назначения.

Данная классификация позволит увидеть место вновь разрабатываемых систем адсорбционного разделения среди уже существующих и с наибольшей эффективностью использовать ранее полученные научные и технические результаты для того или иного класса процессов адсорбционного разделения.

34. О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОФОБНЫХ ЦЕОЛИТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА И ПАРОВ ВОДЫ ОТ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ

Л.А. Зайцева, Н.П. Козлова, С.Б. Путин, С.И. Симаненков, В.Н. Шубина ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

На протяжении последних 100 лет во всем мире для очистки воздуха, воды, спирта и

других веществ от нежелательных примесей применяются активные угли и сорбенты-катализаторы на их основе. Широкое применение активных углей обусловлено их специфическими свойствами – гидрофобностью и высокой адсорбционной способностью.

Серьезным недостатком активных углей является их деградация при воздействии кислорода воздуха и других окислителей. Активные угли, поглотители и катализаторы на их основе становятся пожароопасными при температурах 150 0С – 250 0С. Наиболее активные углеродные сорбенты, так называемые «углеродные молекулярные сита», начинают окисляться уже при комнатной температуре. Поэтому применение активных углей в качестве регенерируемых поглотителей имеет ряд ограничений. Так, наиболее простая регенерация сорбентов и катализаторов – продувка горячим воздухом, практически не применяется.

Наряду с активными углями в настоящее время применяются цеолиты – пористые неорганические кристаллы. Цеолиты характеризуются развитой микропористой структурой, и по сорбционным свойствам сопоставимы с активными углями. Они не горючи и термостойки. Специфическим свойством обычных цеолитов является их высокая гидрофильность. Вода настолько сильно сорбируется цеолитами, что вытесняет все остальные молекулы. Поэтому применение обычных цеолитов в качестве

116

поглотителей вредных примесей требует предварительной глубокой осушки воздуха или других очищаемых текучих сред.

За рубежом в последние 30 лет синтезированы новые цеолиты, по своим гидрофобным и сорбционным свойствам не уступающие активным углям (например, патенты США 4061724 и 4073865 американской фирмы Юнион Карбайд, 1978 г.; патент Российской Федерации 2213055 американской фирмы Пи Кью Холдинг, 2003 г.).

Такими гидрофобными сорбентами являются высококремнистые цеолиты ZSM-5, Y, морденит, ВЕА и ряд других с модулем Si/Al ≥ 20 и с минимальным содержанием катионов. Гидрофобные высококремнистые цеолиты не токсичны, не горючи, термически стабильны вплоть до 800 0С, обладают развитой регулярной микро- и супермикропористой структурой.

В 1988 г. в Японии поступили в продажу сотовые роторные очистители воздуха, в которых в качестве регенерируемых поглотителей летучих органических веществ из влажного воздуха были использованы гидрофобные высококремнистые цеолиты. Длительная эксплуатация роторных очистителей воздуха с гидрофобными цеолитами в режиме «непрерывная сорбция-термическая регенерация» подтвердила высокую эффективность нового типа сорбентов (Hisashi Yamaushi и др., Ind. Eng. Chem. Res., 2007, 46, 4316-4322). В настоящее время в Южной Корее разработаны и успешно применяются роторные очистители воздуха на гидрофобных цеолитах производительностью от 200 м3/ч до 60000 м3/ч. Швейцария освоила выпуск трех марок гидрофобных цеолитов в качестве наполнителей в полимеры для удаления нежелательных запахов и летучих органических веществ. Такие материалы, содержащие гидрофобные цеолиты, применяются для изготовления пищевых контейнеров и контейнеров питьевой воды, текстильных волокон, отделочных материалов в кабинах автомобилей, в фурнитурной индустрии.

Отечественные нефтехимические заводы производят высококремнистые цеолиты и используют их в качестве катализаторов при переработке нефтепродуктов. При этом гидрофобные и сорбционные свойства этих цеолитов применительно к задачам очистки воздуха и воды исследованы недостаточно.

Нами произведена оценка гидрофобности высококремнистых цеолитов в сравнении с углями–катализаторами, применяемыми в фильтрующих противогазах. Результаты сравнения приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сорбционные емкости активных углей и цеолитов. Исследуемый образец

Статическая сорбционная емкость, г/г Индекс гидрофобности,

Толуол, р/рs=0,1

Толуол, р/рs=0,5

Вода, р/рs=0,1

Вода, р/рs=0,5

р/рs=0,1 р/рs=0,5

Уголь-катализатор КТ-1 0,26 0,26 0,05 0,23 5,2 1,1 Уголь-катализатор К-5М 0,25 0,26 0,04 0,23 6,2 1,1 Цеолит Y HSZ-390HUA (Япония) Si/Al=200

23

Цеолит ZSM-5 (ИК СО РАН), Si/Al=50

0,12 0,15 0,01 0,05 12 3

Цеолит ЦВМ (Ангарск), Si/Al=33

0,11 0,12 0,08 0,10 1,4 1,2

Цеолит Y (Ишимбай), Si/Al=5

0,30 0,32 0,23 0,33 1,3 1

Титаносиликат (Тамбов) TS-42

0,14 0,19 0,10 0,14 1,4 1,4

Индекс гидрофобности – это отношение количества сорбированного толуола к

количеству сорбируемых паров при одинаковых относительных концентрациях (р/рs)

117

Как следует из таблицы 1, цеолиты с модулем Si/Al ≥ 50 являются даже более гидрофобными, чем угли–катализаторы, применяемые в отечественных противогазах. Высококремнистые цеолиты, выпускаемые российской промышленностью, имеют модуль Si/Al менее 50 и по гидрофобности уступают активным углям. Нами было экспериментально установлено, что предварительное насыщение гидрофобного цеолита парами воды практически не уменьшает поглощение им органических веществ. Причем цеолит ZSM-5 сохраняет гидрофобность в циклах сорбция-десорбция и достаточно полно регенерируется по воде и толуолу при 150 ºС (таблица 2).

Таблица 2. Сорбционная емкость цеолита ZSM-5 по толуолу после предварительной

сорбции паров воды. №

цикла Относительное давление паров

воды, Р/Рs

Сорбционная емкость

по парам воды, г/г

Сорбционная емкость по парам толуола при Р/Рs,=

0,5, г/г 1

0,1 0,01 0,15 0,75 0,03 0,12

2

0,1 0,02 0,12 0,75 0,03 0,12

3

0,1 0,01 0,14 0,75 0,03 0,12

Исследования синтезированных нами титаносиликатных цеолитов так же

показывают возможность их получения в гидрофобной форме. Как следует из таблицы 3, при соотношении SiO2/TiO2 более 3,3 титано-силикатный цеолит становится гидрофобным. Таблица 3. Влияние соотношения SiO2/TiO2 в TS-цеолитах на адсорбцию воды и бензола.

SiO2/TiO2 в синтезированных TS-цеолитах

Адсорбционные свойства Индекс гидрофобности бензол/вода

Бензол, при Р/Рs=0,5, см3/г

Вода, при Р/Рs=0,75, см3/г

2 5,4 16,9 0,3 3,3 13,6 12,9 1 3,9 13,8 11,4 1,2 5,2 14,9 10,6 1,5 5,9 16,2 8,8 2

В настоящее время в России выпускаются в промышленном масштабе

высококремнистые цеолиты широкого ассортимента. Так, Ангарский завод нефтехимии и катализаторов и ОАО «Нижегородские сорбенты» производят цеолит ZSM-5 (ЦВМ) по цене 300 руб/кг. Цена цеолита Y с модулем Si/Al =5 производства ОАО « Ишимбайский специализированный химический завод катализаторов» составляет 200 руб/кг.

Высоко гидрофобные цеолиты ZSM-5 и Y можно получить из менее гидрофобных промышленных цеолитов-предшественников, увеличив их силикатный модуль. Ожидаемая стоимость гидрофобных цеолитов не превысит 600 руб/кг, в то время как стоимость углей-катализаторов превышает 900 руб/кг.

Создание нового класса сорбентов на основе гидрофобных цеолитов позволит не только впервые создать альтернативу активным углям, но и существенно расширить области практического применения адсорбционных установок для создания экологически чистой среды обитания.

118

35. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АДСОРБЕНТОВ ДЛЯ УСТАНОВОК КОРОТКОЦИКЛОВОЙ АДСОРБЦИИ

Е.И. Акулинин1, С.И. Дворецкий1, А.А. Ермаков1, С.В. Неизвестная1, С.И. Симаненков2. 1- ГОУ ВПО “Тамбовский государственный технический университет , г. Тамбов 2- ОАО "Корпорация "Росхимзащита", г, Тамбов

Развитие установок на основе технологии короткоцикловой адсорбции

осуществляется по пути снижения удельного энергопотребления и уменьшения массо – габаритных показателей [1]. Это достигается, в первую очередь, обеспечением высокой динамики процесса за счет сокращения цикла адсорбции – десорбции, что приводит к повышению динамических нагрузок на адсорбент и росту риска его механического разрушения. В настоящее время в установках короткоцикловой адсорбции используются гранулированные цеолитовые адсорбенты в виде шариков или таблеток [2]. Существенным недостатком таких гранул остается возможность их истирания в процессе эксплуатации, что в ряде случаев может приводить к выходу из строя технологического оборудования. Поэтому для установок короткоцикловой адсорбции, характеризующихся наличием переменных гидравлических и аэродинамических нагрузок и значительными скоростями движения газовых фаз, наиболее целесообразно использовать цеолитовые сорбенты в виде монолитных изделий, обладающих значительной механической прочностью [3].

Большинство зарубежных работ посвящено методам получения монолитных цеолитовых сорбентов с использованием в качестве связующих синтетических полимеров. Но получение блоков с использованием этих связующих сопряжено с технологическими трудностями, такими как: испарение органических растворителей, подогрев пресс-формы в случае использования порошков полимеров. В России был отдан приоритет возможности применения в качестве связующих неорганических вяжущих, таких как: алюмофосфат, алюминат, силикат, переосажденный гидроксид алюминия (ПГА), механическая смесь алюмината и силиката, глинистые минералы [4 - 6]. Несмотря на высокую механическую прочность таких блочных изделий, большинство из них не нашло практического применения ввиду высокого удельного гидравлического сопротивления.

Поэтому в настоящий момент совершенствование технологии получение монолитных цеолитовых сорбентов связано в первую очередь с разработкой технологии получения их в виде пеноматериалов, как обладающих низким гидравлическим сопротивлением [3, 7].

Высокопористые ячеистые материалы (ВПЯМ пеноматериалы) изготавливаются путем дублирования сетчатоячеистой структуры вспененной полимерной матрицы разнообразного состава с последующим ее удалением термодеструкцией [8]. В качестве структурообразующей матрицы высокопористых ячеистых материалов используют либо свободно текущую пену различных ПАВ, или фиксированную вспененную структуру открытоячеистого пенополиуретана. В общем случае, структура пеноматериала определяется структурой исходной пены и представляет собой пространственный каркас, образованный перемычками, соединяющимися в узлах по четыре, имеющими в поперечном сечении форму криволинейного треугольника (рисунок 1).

Технологии получения ВПЯМ предполагают применение способа дублирования высокопористой структуры сетчато-ячеистого полимера с использованием порошков, суспензий или золей и гелей, содержащих в своем составе как уже синтезированные кристаллы цеолита, так и необходимые источники кремния и алюминия для их синтеза. В случае использования предварительно синтезированных кристаллов цеолита, подготовку

119

цеолитового порошка производят с целью увеличения плотности укладки кристаллов, для обеспечения высокой концентрированности их суспензий и снижения усадки заготовок при спекании. Необходимый и достаточный средний диаметр частиц используемых кристаллов цеолитов определяется тем, что на поверхности сетчато-ячеистого полимера они должны образовывать суспензионные слои, содержащие по толщине минимально 3 – 5 слоев кристаллов. Для получения высококачественных заготовок монолитных изделий средний диаметр кристаллов цеолитов и связующих веществ должен быть не более 5 мкм, а пористость после утряски порошка цеолита со связующим должна быть порядка 0,45 – 0,5.

А Б

Структура высокопроницаемых ячеистых материалов: а) пористая структура пенополиуретана; б) керамические пеноматериалы

Для получения устойчивых суспензий кристаллов цеолитов в качестве суспензирующей жидкости используют водные растворы высокомолекулярных стабилизирующих добавок в количестве от 1 до 10 % масс., например метилцеллюлозы (МЦ), натрий-карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), поливинилового спирта (ПВС). В качестве структуроформирующей основы используют ППУ эластичный (ОСТ 6-05-407-75) с различным диаметром ячеек. Заготовки сетчато-ячеистого полимера (СЯП) разрезают на образцы заданных размеров и пропитывают приготовленной суспензией цеолита и связующего. Пропитку проводят в ваннах погружением и деформацией заготовок. После пропитки удаляют избыток суспензии и выравнивают ее распределение по всему объему заготовки операцией отжатия. Степень отжатия регулируют таким образом, чтобы обеспечить заданную плотность заготовки.

Влажные заготовки сушат в потоке подогретого воздуха при температуре потока 25 – 40 ºС и скорости обдува 0,5 – 2 м/с. Заготовка ВПЯМ представляет собой композиционный материал, так как поверхность СЯП покрыта слоем высушенной суспензии. Слои суспензии равномерно покрывают всю структуру СЯП. С увеличением плотности заготовок структура несколько меняется, появляются пленки из суспензии, затягивающие часть пор между ячейками. Удаление ППУ из заготовок осуществляется при скорости нагрева от 200 до 650 ºС не более 100 ºС/ч. При температуре 550 ºС в заготовках остается не более 1 -1,5 % исходного содержания ППУ, при этом пространственная структура заготовки не нарушается. Для сохранения формы образца, предотвращения растрескивания при нагреве до температур окончательного спекания требуется промежуточная изотермическая выдержка не менее одного часа, при которой происходит образование межчастичных контактов и незначительная усадка образца. При изотермической выдержке происходит равномерное прогревание заготовки, удаление остатков органики. Температура промежуточной изотермической выдержки зависит от типа используемого связующего и для глин составляет 450 – 550 º С.

Особенностью структуры высокопористых ячеистых материалов полученных на основе пенополиуретана является наличие канальной пористости. Все перемычки в таких

120

материалах пронизаны трехгранными каналами. Каналы – след от удалившегося при термодеструкции ППУ. Поэтому более перспективной технологией получения цеолитовых носителей в виде монолитных пеноматериалов является технология, основанная на использовании свободно текущих пен. В этом случаи в качестве пенообразующих систем используют клееканифольный пенообразователь, смолосапониновый пенообразователь, гидролизованную кровь и некоторые другие. Пенообразователи должны обладать пенистостью, т. е. хорошим выходом пены. Кроме хорошей пенистости, пенообразователи должны обладать высокой пеноустойчивостью. Для повышения пенистости к пенообразователям добавляют вещества, называемые активаторами пенообразования, а для повышения пеноустойчивости - стабилизаторы пены. Для формирования вспененной структуры в пасту, содержащую цеолит, вводится газонаполнитель. Введение его может быть осуществлено как механически, путем компримирования воздуха или механического перемешивания, так и химически, посредством добавления специальных химических реагентов – газообразователей. В качестве последних наиболее целесообразно использовать алюминиевую пудру, порошок кремния, карбонат кальция и перекись водорода. Для активации указанных газообразователей дополнительно в шихту должны быть введены щелочные компоненты, в случае карбоната кальция – кислый компонент.

Соответствующим образом подготовленный состав подвергается вспучиванию и отвердеванию с образованием ячеистой высокопроницаемой макропористой монолитной структуры, при этом для ускорения процесса отверждения перед началом процесса вспучивания целесообразно введение отвердителей. Полученный монолитный блок подвергается предварительной сушке и дальнейшей высокотемпературной прокалке с целью спекания и удаления органических компонентов. Полученное таким образом изделие может быть подвергнуто дальнейшей обработке, например, щелочным раствором с целью повышения его механических и адсорбционных свойств [4].

Литература

1. Акулинин Е.И., Дворецкий Д.С., Ермаков А.А., Симаненков С.И Современные

тенденции по уменьшению энергозатрат кислороддобывающих установок короткоцикловой безнагревной адсорбции // Вестник ТГТУ. 2008. -Т. 14, №3. – С. 597-601.

2. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. Пер. с англ. / Д. Брек – М. «Мир», 1976. -781 с.

3. Анциферов В.Н., Мпакаров А.М., Беклемышев А.М. Нейтрализация отработавших газов – один из путей улучшения экологической обстановки. / В.Н. Анциферов, А.М. Мпакаров, А.М. Беклемышев // Химия, технология, промышленная экология неорганических соединений. 2000. №3. С. 150.

4. Ермаков А.А. Кинетика и оптимизация процесса щелочной обработки гранулированных цеолитовых сорбентов / А.А. Ермаков / Дисс. на соиск. уч. степ. к.т.н. Тамбов, 2003. – 246 с.

5. Патент 2213866 РФ. Способ получения цеолитного блочного адсорбента. / М.Л. Павлов, Р.А. Махаматханов, О.С. Травкина, Б.И. Кутепов, И.Н. Павлова, В.А. Веклов, Е.А. Травкин // МПК B01J 20/18. 20.01.2008. Бюл. №2. – 6 с.

6. Патент №2064334 РФ. Гурова А.С., Дмитриева Г.Г. , Малкин Л.Ш. Мазин В.Н. Плотникова Н.П. Путин Б.В. Хробак В.Я. Способ получения сорбента для осушки и очистки хладонов. МПК B 01 J20/18, 1996г.

7. Анциферов В.Н., Беклемышев А.М., Гилев В.Г. Проблемы порошкового материаловедения. Ч. 2. / В.Н. Анциферов, А.М. Беклемышев, В.Г. Гилев // Высокопористые проицаемые материалы. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 8. Белов С.В. Пористые проницаемые материалы: Справ. изд. / Под ред. С.В. Белова С.В. / М.: Металлургия, 1987. -335 с.

121

36. НОВЫЕ ХИМЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ТИПА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СИЗК

В.С. Иванова, В.Р. Байрамова, В.В. Гайдай, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань

Многолетние работы ОАО «КазХимНИИ» и ОАО «Волжский НИИ ЦБП» по

созданию химзащитных материалов с использованием углеродных сорбентов позволили разработать принципиально новый материал на основе целлюлозного волокна и активного угля – угленаполненной бумаги, обладающей высокими показателями паропроницаемости и суммарной влагопередачи. Именно эти свойства материала обеспечивают физиолого-гигиенические свойства изделий, изготовленных на его основе.

Углеродный сорбент распределяется в целлюлозной массе в виде мелкодисперсной системы, что позволяет говорить о принципе микрокапсуляции. Если ранее такая система использовалась для получения нетканых защитных материалов иглопрошивным способом, что приводило к многократному разрушению этого слоя, то в настоящее время разработан композиционный многослойный химзащитный материал, изготавливаемый неразрушающим методом термоклеевого дублирования. Химзащитный слой размещён между двух слоёв тканей с дискретным клеевым покрытием, что позволяет обеспечивать необходимые физико-механические свойства готовому химзащитному материалу. Наличие в этом материале не разрушенного химзащитного слоя обеспечивает защиту также от мелких аэрозольных частиц.

Усиление физико-механических характеристик угленаполненной бумаги за счёт использования определённых технологических приёмов при ее изготовлении, таких как крепирование, введение в угольно-целлюлозную композицию в качестве связующего латексов, повышающих прочность угленаполненной бумаги во влажном состоянии, а также использование в качестве армирующих слоёв новых лёгких клеевых материалов с высокими прочностными показателями, позволило нам, в конечном итоге, разработать облегчённый вариант термоклеевого химзащитного материала, пригодного для изготовления химзащитного белья, обеспечивающего защиту от различных токсичных веществ, включая АХОВ.

Разработанные материалы позволяют уже в настоящее время применить эти материалы для модернизации изделий «Штора» и «Нерехта».

38. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПЛЁНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ

В.В. Гайдай, И.И. Шергина, Н.А. Рыбакова, В.В. Уваев, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань

Угроза террористических актов и постоянные техногенные промышленные аварии и ЧС требуют в настоящее время, как никогда скорейшего совершенствования средств индивидуальной защиты (СИЗ), характеризующихся малой массой и объёмом в укладке, высокими защитными свойствами от высокотоксичных веществ и АХОВ, а также высокими эксплуатационными свойствами, не требующих времени и средств на проведение специальной обработки (нейтрализации) и имеющих низкую стоимость. Дан обзор и проведён анализ современного состояния разработок плёночных материалов, в том числе многослойных и армированных плёнок.

122

Проведены исследования по подбору комбинированных плёночных материалов с высокими защитными свойствами от АХОВ и созданию на их основе защитных материалов с прочностными свойствами, пригодными для изготовления средств индивидуальной защиты кожи (СИЗК). Определены технологические параметры изготовления комбинированного материала методом дублирования многослойной полиамид-полиэтиленовой плёнки с уникальным комплексом защитных свойств с термоклеевыми подложками на дублировочном каландре. Проведены исследования по отработке технологии изготовления образцов изделий однократного применения методом пошива и сварки. В результате исследований разработан многослойный дублированный плёночный материал, отвечающий современным требованиям, предъявленным к плёночным материалам с улучшенными прочностными характеристиками, и разработаны конструкции изделий облегчённого типа широкого ассортимента для использования в различных областях промышленности и сельского хозяйства.

37. ОДНОСТОРОННИЙ ЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ ОЗМ-350 Р.Х. Фахутдинов, Л.А. Тарасов, В.В. Уваев, Е.А. Лексина, Е.А. Штукина ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

В ОАО «КазХимНИИ» разработан новый облегченный односторонний защитный

материал изолирующего типа - ОЗМ-350 на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) и хлоропренового каучука (ХП).

Эластичные покрытия на основе смеси каучуков ХСПЭ и ХП характеризуются комплексом ценных технических свойств: высокими прочностными свойствами, износостойкостью и адгезией, стойкостью к действию озона, коррозионных кислых и щелочных сред и погодных условий, высокой газонепроницаемостью, огнестойкостью, стойкостью к действию масел, топлив и ионизирующего излучения.

Задача создания материала с перечисленными защитными свойствами была решена путем нанесения разработанной резиновой смеси на основе ХСПЭ и ХП на текстильную основу. В качестве ткани-основы была выбрана полиэфирно-хлопковая ткань, обладающая воздухо- и паропроницаемостью, гигроскопичностью, невысокой поверхностной плотностью. Выбранная ткань характеризуется прочностными показателями, присущими полиэфирному волокну, и хорошими гигиеническими свойствами, которые обеспечивает хлопок. При создании одностороннего защитного материала (ОЗМ-350) проводили исследования с целью уменьшения горючести покрытия за счет введения антипиренов в рецептуру резиновой смеси на основе ХСПЭ.

Получение образцов материала осуществлялось в опытном производстве ОАО «КазХимНИИ» на клеепромазочной установке ИВО 3320 типа «Шпрейдинг».

Материал ОЗМ-350 может быть использован для капюшонов газодымозащитных комплектов типа ГДЗК, СПФ, для мешков шахтных самоспасателей, для защитной одежды от газового конденсата, нефтепродуктов, хлора, аммиака и других химических веществ.

Основные технические характеристики разработанного материала ОЗМ-350 представлены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование показателя

Значение показателя

Толщина, мм 0,43 – 0,45

123

Масса 1 м2, г 350 Время защитного действия по газообразным веществам, мин, не менее - по хлору, концентрация (3010±60) мг/л - аммиаку, концентрация (710±30) мг/л

270 260

Стойкость к набуханию при воздействии газового конденсата концентрацией 100 г/м2, ч, более

4

Стойкость к воздействию открытого пламени, сек., не менее 10 Стойкость к воздействию радиационного нагрева величиной 1,7 Вт/см2, сек, более

30

Удельное поверхностное объемное электрическое сопротивление, Ом, не более: – изнанка – лицо

5,0х108

5,0х108

39. ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМЗАЩИТНОЙ ТКАНИ ТЛ-3

И.А. Аракелян1, Л.А Тарасов1., Р.Х Фатхутдинов1, А.К. Буряк2 1-ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань 2 -Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН, Москва

В ОАО «КазХимНИИ» разработана новая химзащитная ткань (ТЛ-3), содержащая

комплексный неуглеродный сорбент. Материал выпускается в институте на специальной пропиточной линии. Полученный по специальной технологии импрегнат обладает защитными свойствами от паров ряда токсичных веществ (гидразин и его производные, алифатические и ароматические амины, фенол, оксиды азота и др.), которые сохраняются после стирок и нейтрализаций.

Характер взаимодействия токсичных химических веществ, в частности несимметричного диметилгидразина, с импрегнированными хлопчатобумажными тканями является малоизученным процессом. Для определения количества несимметричного диметилгидразина (НДМГ) и возможных продуктов его трансформации, сорбированных химзащитной тканью ТЛ-3, использовали хромато-масс-спектрометрический метод.

В настоящей работе применяли хромато-масс-спектрометр JMS-D 300 с хроматографом HP-5890. Масс-спектры получали при энергии ионизирующих электронов 70 эВ. Образцы тканей (арт. 409 ТЛ-3) размером 2 х 5 см выдерживали в течение 7 суток в парах несимметричного диметилгидразина, затем помещали в колбы с ацетоном.

Несимметричный диметилгидразин и некоторые продукты его разложения – гидразин, монометилгидразин образуют с ацетоном гидразоны, которые используются для идентификации продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина хромато-масс-спектрометрическим методом.

Для хроматографического разделения продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина применяли кварцевую капиллярную колонку 30 м х 0,5 мм со слабополярной жидкой неподвижной фазой DB-5. Хроматографическое разделение проводили при температуре инжектора 280 0С, скорости газа-носителя (гелия) 1мл/мин. Скорость подъема температуры варьировали от 5 0/мин до 12 0/мин. Хроматограммы записывали по полному ионному току. Для количественного анализа использовали внутренний стандарт – дейтеронафталин.

124

Идентификацию продуктов трансформации осуществляли с помощью программы библиотечного поиска, а также на основе расшифровки масс-спектров с использованием основных закономерностей фрагментации органических соединений при ионизации электронами.

Дополнительно использованы данные о масс-спектрах продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина, образующихся в газовой фазе в модельных условиях, в сравнении с соединениями, структура которых подтверждена методом встречного синтеза.

Получены хроматограммы соединений, образовавшихся на поверхности ткани ТЛ-3 в процессе воздействия паров несимметричного диметилгидразина.

Анализ полученных хроматограмм показал, что при взаимодействии несимметричного диметилгидразина с импрегнированной тканью образуются традиционные продукты трансформации.

Высокие показатели сорбционной емкости ткани ТЛ-3 объясняются наличием двух сорбентов – кремнезема со значительной величиной удельной поверхности и ферроцианида меди, обладающего каталитической активностью.

Проведенные исследования позволяют утверждать, что защитные свойства ткани ТЛ-3 обусловлены комплексом физико-химических процессов, протекающих на поверхности импрегнированной ткани – физической адсорбцией двухкомпонентной сорбирующей системы и химическим взаимодействием хемосорбента ферроцианида меди с несимметричным диметилгидразином.

На основе химзащитной ткани ТЛ-3 был разработан комплект промышленной фильтрующей защитной одежды ФЗО-МП-2, который имеет высокие защитные свойства от паров НДМГ, АТ, анилина, триэтиламина и др. веществ. Химзащитные свойства сохраняются даже после воздействия открытого пламени.

На комплект ФЗО-МП-2 разработана нормативно-техническая документация, получен сертификат соответствия, он награжден дипломом на VII Международной специальной выставке «Телогрейка», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации. На конкурсе на лучшее инновационное решение в области безопасных условий труда «Здоровье и безопасность 2008» фильтрующая защитная одежда ФЗО-МП-2 завоевала золотую медаль и диплом лауреата конкурса в номинации «Средства индивидуальной и коллективной защиты».

40. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ «С БАРЬЕРНЫМ» СЛОЕМ ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СИЗК

В.В. Гайдай, И.И. Шергина, В.В. Уваев, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань

Одним из недостатков табельных средств индивидуальной защиты кожи (СИЗК)

изолирующего типа (ИТ) является их значительная масса, обусловленная большой поверхностной плотностью традиционно используемых в изолирующих СИЗК серийных защитных материалов. С целью ее снижения, а также для придания универсальности материалам и увеличения ресурса их защитных свойств применяют «барьерные» слои из тонких полимерных пленок. При этом удается избавиться от недостатков самих пленочных материалов, которые при их использовании в легких накидках или плащах не обладают достаточной прочностью. Проведенные исследования позволили выбрать из всего множества пленочных материалов полиэтилентерефталатную пленку (ПЭТ), подобрать ее по толщине, подобрать способ соединения пленки с резинотканевым материалом, выбрать клея, обеспечивающие наилучшую адгезию и износостойкость образцов и изготовить лабораторные образцы

125

материала на основе серийного защитного материала УНКЛ-3. Лабораторные образцы материалов воспроизводились в условиях опытно-промышленного производства института. В процессе изготовления образцов материала были подобраны режимы работы шпрединг-машины (скорость движения материала, температура паровых плит, количество наносимого клея и др.), проведена небольшая ее модернизация, отработаны режимы вулканизации, что позволило изготовить и провести испытания полученного материала.

С целью упрощения технологии изготовления материала и удешевления его производства стадии нанесения липкого слоя на материал УНКЛ-3 и его дублирования с пленкой объединены в единую линию за счет установки дополнительного размоточного устройства и прижимного вала на клеепромазочной машине опытно-промышленного производства ОАО «КазХимНИИ». Последующие две стадии получения материала: нанесение защитного эластомерного слоя и его вулканизация осуществляются на шпрединг-машине и в термокамере. Материал У-2 обладает универсальными защитными свойствами от широкого спектра химических веществ: от жидкой фазы высокотоксичных веществ как в исходном состоянии, так и после воздействия истирающих нагрузок при комнатной и отрицательных температурах, от воздействия основных групп органических и неорганических веществ - газообразных АХОВ (хлор, аммиак, хлористый водород, сернистый ангидрид), концентрированных кислот и щелочей, агрессивных окислителей (тетраоксид азота) и гидразина, масел и горюче-смазочных материалов. При экспозиции не менее 15 секунд в открытом пламени он не имеет остаточного горения и тления. В то же время традиционные защитные материалы, изготавливаемые на основе бутилкаучука, не обеспечивают универсальности защитных свойств. Это касается защиты от таких агрессивных сред, как концентрированные кислоты, неполярные растворители и другие АХОВ.

Сравнительная оценка свойств материала с зарубежными образцами показала, что уровень защитных свойств материала находится на уровне материала Vautex Elite фирмы MSA, а при истирающих нагрузках даже превосходит его по защитным свойствам.

Таким образом, разработана промышленная технология изготовления универсального защитного материала У-2, по своим защитным свойствам не уступающего лучшим зарубежным аналогам. Оформлена техническая и технологическая документация на материал У-2. В дальнейшем работы были продолжены в направлении снижения поверхностной плотности материала и получения облегченного варианта материала У-2 – материала У-2Л. Показана возможность получения универсального защитного материала с массой одного метра квадратного 400 г.

41. НОВЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ ДЛЯ СОРБЕНТОВ

М.А. Ульянова1, Е.Е. Ломовцева1, В.М. Поликарпов2, В.С. Быстрицкий2

1- ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов 2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

Силикагелевые водостойкие сорбенты могут применяться для поддержания

оптимальной влажности при осуществление традиционных адсорбционных процессов осушки и в процессах короткоцикловой безнагревной адсорбции при разделении воздуха. Сорбенты этого класса обычно получают формованием тонкодисперсных порошков или микрогранул со связующим. В качестве связующего обычно используются глины каолинитового или бентонитового типов.

Несомненным достоинством данного связующего является его низкая стоимость и доступность, простота технологических приемов переработки.

Основным недостатками глинистых связующих является пыление гранул в процессе работы, увеличивающееся по мере возрастания срока эксплуатации.

126

Для повышения прочности и снижения негативных факторов эксплуатации сорбентов проведены исследования возможности использования в качестве связующих для силикагелевых осушителей композиций, состоящих из поливинилового спирта (ПВС) и высокодисперсного фторопласта, а также ПВС и золя кремневой кислоты.

Исследования особенностей формирования поверхности, пористости и кристаллической структуры сорбента с новым типом связующих проведены методами термического анализа, низкотемпературной сорбции азота, рентгенофазового анализа (РФА), электронной микроскопии и ИК–спектроскопии. Полученные результаты подтверждают версию, что в процессе синтеза связующего на основе ПВС – кремнезоль происходит образование химической связи связующего с поверхностными ОН группами силикагеля [1], в результате чего происходит упрочнение готового сорбента по сравнению с сорбентом, содержащим глинистое связующее, в 1,5 раза. Данное связующее обладает сорбционной активностью по парам воды, т.е. оно не будет являться балластом и его применение не снижает активность исходного компонента. Полная адсорбционная емкость таких образцов при Р/Рs= 75 % составила 310 мг/г, что на 30 % выше, чем при использовании глинистого связующего. Использование данного связующего позволяет получать в производстве как гранулированные, так и блоковые сорбенты с удовлетворительной прочностью.

Исследование процесса получения образцов со связующим на основе композиции ПВС - фторопласт методами ИК-спектроскопии и РФА выявило неожиданный эффект. Анализу были подвергнуты образцы гранул до и после термообработки. Неожиданным оказалось присутствие в спектрах обоих образцов широкой диффузионной полосы поглощения в области длин волн от 1300 см-1 до 800 см-1 с максимумом 1050 см-1. Такая особенность спектра не позволяет детально идентифицировать структурные превращения в данных образцах, но с уверенностью позволяет предположить присутствие химической связей. Сравнение спектров образцов связующего до и после термообработки свидетельствует об их идентичности. Таким образом, исходя из данных РФА и анализа ИК–спектров поглощения, с большой вероятностью можно утверждать, что в конечном продукте все химические и структурные превращения происходят на стадии смешения исходных компонентов. Процесс последующей термообработки не изменяет молекулярную структуру конечного продукта. Прочность образцов со связующим на основе ПВС – фторопласт, превышает прочность аналогичных сорбентов с глиной в 2 раза. Полная адсорбционная емкость полученных образцов имеет численное значение, близкое к образцам со связующим на основе ПВС – кремнезоль.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ульянова М.А., Гурова А.С., Шредер В.Е., Петухова Г.А., Дубинина Л.А. Органоминеральные композиционные материалы для осушки газовых сред / Известия Академии наук // серия химическая, 2009, № 4, с. 1 – 4.

42. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СВЧ-ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДА КАЛЬЦИЯ

В.С.Бабков, Е.В. Соломоненко ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г.Тамбов. Перед химической технологией стоит задача обеспечить развитие индустрии в

связи с увеличением потребности в материалах, энергии, продукции. Возможным решением являются процессы интенсификации, направленные на улучшение качества продукта, увеличение производительности, уменьшение потребляемой энергии, трудозатрат и т.д.

В ОАО «Корпорация «Росхимзащита» разработана промышленная технология

127

получения пероксида кальция СаО2 [1], которая включает стадии синтеза и сушки суспензии пероксида кальция. Суспензию получают путем смешения твердого гидроксида кальция с раствором пероксида водорода. Полученную суспензию дегидратируют в сушильной установке с виброкипящим слоем инертного материала марки А1-ФМУПС (способ 1). Производительность этой установки составляет 2,7 кг/ч СаО2 с массовой долей основного компонента более 70 %.

Для увеличения выпуска продукции и снижения ее себестоимости была предложена новая схема технологического процесса получения пероксида кальция с заменой аппарата для сушки с виброкипящим слоем инертного материала марки А1-ФМУПС на вакуумную микроволновую установку ВМУ «Муссон-2» (способ 2). Технология получения пероксида кальция по второму способу включает стадии приготовления суспензии, фильтрацию, сушку, размол. Производительность по этому способу равна 4 кг/ч.

В таблице 1 представлены сравнительные характеристики по времени, затраченному на каждой стадии технологического процесса по двум способам получения пероксида кальция. Максимальная масса получаемого продукта за один технологический цикл по способу 1 - около 15 кг, а по способу 2 - около 44 кг.

Таблица 1 Наименование стадии

технологического процесса Время, ч

способ 1 способ 2 1 Синтез 1,8 1,8 2 Выдержка суспензии 2,0 2,0 3 Фильтрация - 1,5 4 Сушка 1,8 3,5 5 Размол - 2,1 Суммарное время технологического цикла

3,6 7,9

Время сушки указано при максимальной загрузке сушильной установки. Технологический процесс лимитируется на стадии сушки. Если считать, что стадии

подготовки суспензии или пасты можно организовать непрерывно, то производительность сушильных установок для способа 1 будет 8,3 кг/ч, для способа 2 – 12,6 кг/ч, суммарное время одного технологического цикла по второму способу примерно в два раза выше.

Был проведен расчет энергозатрат на производство 1 кг СаО2. Способ 1. Установка содержит: реактор с мешалкой (привод мощностью N = 0,75

кВт) – 3,8 ч работы; насос химический (N = 0,75 кВт) – 0,1 ч работы; сушильная установка марки А1-ФМУПС (N = 170 кВт) – 1,8 ч работы.

N = (3,8*0,75+0,1*0,75+1,8*170) / 15 = 20,6 кВт⋅ч/ кг Способ 2. Установка содержит: реактор с мешалкой (привод мощностью N = 0,75

кВт) – 3,8 ч работы; насос химический (N = 0,75 кВт) – 0,1 ч работы; насос подачи суспензии (N = 2,2 кВт) – 1,5 ч работы; вакуумная микроволновая установка ВМУ «Муссон-2» (N = 25 кВт) – 3,5 ч работы; установка измельчения (N = 1,5 кВт) – 2,1 ч работы.

N = (3,8*0,75+0,1*0,75+1,5*2,2+3,5*25+2,1*1,5) / 44 = 2,2 кВт⋅ч / кг На рисунке 1 наглядно представлены энергозатраты данных способов на получение

1 кг пероксида кальция.

128

20,6

2,2

0

5

10

15

20

25

способ 1 способ 2

Энергозатраты, кВт/кг

Рисунок 1 - Энергозатраты на производство 1 кг СаО2 для различных способов

Из приведенных выше расчетов видно, что производительность по сушке по

второму способу выше в 1,5 раза, а энергозатраты ниже в 9 раз. Массовая доля СаО2 в обоих способах - более 70 %.

Использование технологии с применением СВЧ-поля для получения пероксида кальция позволит уменьшить энергозатраты почти в 9 раз и снизить себестоимость готовой продукции.

В таблице 2 представлены сравнительные экономические показатели для двух способов получения пероксида кальция: промышленной технологии безотходного получения пероксида кальция СаО2, с сушильной установкой с виброкипящим слоем инертного материала марки А1-ФМУПС (способ 1) и энергосберегающей схемы технологического процесса получения пероксида кальция с вакуумной микроволновой установкой ВМУ «Муссон-2» для сушки (способ 2).

Использование для получения пероксида кальция технологии с применением СВЧ-поля целесообразно, так как это позволит увеличить производительность, уменьшить энергозатраты и снизить себестоимость продукции.

Таблица 2. Калькуляция себестоимости 1 тонны продукции

Статья расхода Сумма, руб.

способ 1 способ 2 Сырье 127000 127000 Материалы 557 698 Энергия 53970 5760 Основная заработная плата 17500 8431 Дополнительная заработная плата 9000 8413 Начисления на заработную плату 9163 4379 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 10732 3273

Цеховые расходы 27090 6671 Общепроизводственные расходы 2039 467 Внепроизводственные расходы 13280 7967 Рентабельность 15 15 Прибыль 41820 25093 Отпускная цена 320621 192382 НДС (18%) 57710 34629

129

Цена с НДС 378331 227011 Работа выполнена под руководством к.х.н. старшего научного сотрудника

Т.В.Гладышевой и к.т.н. начальника ПТО А.Д.Романова.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Регенеративные продукты нового поколения: технология и аппаратурное

оформление/ Н.Ф.Гладышев, Т.В.Гладышева, С.И. Дворецкий С.Б.Путин, М.А.Ульянова, Ю.А.Ферапонтов. - Монография.- Изд. «Машиностроение-1», 2007-156 с.

43. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРОКСИДА КАЛЬЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Н.Ф.Гладышев, Т.В.Гладышева, А.П.Куприянов, Е.В.Соломоненко, В.С. Бабков ОАО «»Корпорация «Росхимзащита» Пероксид кальция широко применяется в различных областях. Основные из них –

генерация кислорода, отбеливание, окисление, дезодорация и дезинфекция. Пероксид кальция СаО2 используют также в фармацевтических препаратах и косметике, в сельском хозяйстве. Как источник кислорода он используется в алюмотермических и других металлургических процессах. Композиции с применением СаО2 используются в качестве эффективных герметиков.

Для промышленного производства безводного пероксида кальция заводами-изготовителями используется способ, в основу которого положены реакции прямого взаимодействия сухого оксида или гидроксида кальция, либо известкового молока с раствором пероксида водорода. Этот способ, в зависимости от условий сушки, обеспечивает получение целевого продукта с массовой долей пероксида кальция до 85 %.

В ОАО «Корпорация «Росхимзащита» была разработана промышленная технология безотходного получения пероксида кальция СаО2, в которой использовалась сушильная установка с виброкипящим слоем инертного материала марки А1-ФМУПС. Для увеличения выпуска продукции была предложена новая энергосберегающая схема технологического процесса получения пероксида кальция с заменой аппарата для сушки с виброкипящим слоем инертного материала марки А1-ФМУПС на вакуумную микроволновую установку ВМУ «Муссон-2» [1].

Вследствие этого возникла необходимость исследования параметров нового технологического процесса получения пероксида кальция для разработки рекомендаций по совершенствованию промышленной технологии его производства.

Было исследовано влияние мольного соотношения исходных компонентов Н2О2 : Са(ОН)2, времени выдержки суспензии и пасты CaO2 на качество конечного продукта.

В таблице 1 представлены результаты исследования влияния мольного соотношения исходных компонентов Н2О2:Са(ОН)2 на качество конечного продукта.

Таблица 1

Массовая доля Н2О2, %

Соотношение Н2О2:Са(ОН)2 1,20 1,35 1,50 1,67

Масса пасты,

г

Объем фильтрата,

мл


г


мл


г


мл


г


мл 30 32,50 30,2 37,36 37,0 35,19 41,2 34,85 45,0 35 32,85 29,3 33,57 32,5 34,34 35,5 34,31 38,3 50 34,21 21,1 34,74 23,6 34,67 25,5 34,59 27,0

Массовая доля пероксидного кислорода, %

130

30 10,96 не обнаружен

10,37 не обнаружен

10,35 не обнаружен

10,54 не обнаружен35 10,47 10,84 10,53 10,88

50 10,23 11,02 10,34 10,49 Результаты исследования показали, что массовая доля пероксидного кислорода в

пасте примерно одинакова, не зависимо от соотношения исходных веществ и массовой доли Н2О2. Во всех проведенных опытах пероксид водорода в фильтрате не обнаружен, то есть он весь прореагировал. С увеличением массовой доли Н2О2 и уменьшением его избытка объем фильтрата снижается, следовательно, снижается и количество стоков.

В таблице 2 представлены результаты исследования влияния времени выдержки суспензии пероксида кальция на качество конечного продукта

Таблица 2 Время выдержки Массовая доля О2 пер.

в пасте, % Массовая доля СаО2,

% 0 ч 10,19 82,21

0,33 ч 10,65 83,44 1,0 ч 10,96 83,28 1,75 ч 10,16 82,50 3,25 ч 9,94 81,75

1 сутки 9,45 79,14 7 суток 9,43 73,5 27 суток 6,28 47,09 49 суток 5,11 41,05

Из таблицы 2 следует, что с увеличением времени выдержки суспензии CaO2

свыше 3 ч массовая доля активного кислорода в пасте и конечном продукте снижается и за 49 суток хранения суспензии потеря основного вещества в конечном продукте составила почти 43 %. Это происходит в результате разложения суспензии CaO2, то есть имеет место обратная реакция взаимодействия пероксида кальция с водой. Также видно, что качество конечного продукта снижается в случае, когда суспензия CaO2 после синтеза не выдерживается, а сразу подвергается фильтрации и сушке. Здесь потеря основного вещества в конечном продукте составляет около 1 %.

Исследование стабильности пасты CaO2 при хранении проводили при комнатной температуре. При исследовании образец I хранили в стеклянной емкости с плотно закручивающейся крышкой, образец II - стеклянной емкости, закрытой полиэтиленовой пленкой. На рисунке 1 показаны сравнительные кривые потери кислорода в образцах пасты при хранении в различных упаковках.

456789

101112

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180Время, сут.

Масс.

доля О

2 акт

, %

образец I образец II Рисунок 1 - Изменение содержания активного кислорода в пасте CaO2 при

хранении в различных упаковках

131

По рисунку 1 видно, что в образце II паста CaO2 за 36 дней хранения в результате

разложения потеряла больше активного кислорода, чем в образце I. Однако за это время паста CaO2 при хранении (образец II) высохла, поэтому потери активного кислорода снизились по сравнению с пастой в образце I. Подтверждением служит полный химический анализ, представленный в таблице 3.

Таблица 3

Время, сут.

Состав пасты, % мас.

О2 пер. СаО2 Са(ОН)2 СаСО3 Н2О I II I II I II I II I II

14 9,9 9,06 44,6 40,81 16,69 12,19 1,8 2,3 36,89 35,83160 5,37 6,86 24,19 30,91 44,14 52,61 3,0 5,09 30,94 12,43 Химический анализ показал, что влажность пасты СаО2 в образце II меньше почти

в 2,5 раза, чем влажность пасты в образце I при хранении в течение 160 суток, содержание активного кислорода в образце II больше, чем в образце I.

В пересчете на сухое вещество массовая доля пероксида кальция в обоих случаях примерно одинакова и составляет около 35 %, следовательно, независимо от способа упаковки при одних и тех же атмосферных условиях хранения скорость разложения пероксида кальция одинаковая.

Из всех полученных результатов можно сделать вывод о том, что: 1. Снижение соотношения исходных компонентов Н2О2:Са(ОН)2 до 1,2 и

использование 50 %-ного раствора пероксида водорода позволит снизить: - объем промышленных стоков примерно на 40 %; - расход дорогостоящего продукта пероксида водорода примерно на 18 %. 2. Оптимальным временем выдержки суспензии, при котором массовая доля

основного вещества в конечном продукте наибольшая, является промежуток времени от 0,33 до 1 ч.

3. Пасту CaO2 после фильтрования не следует хранить более 2 ч. Превышение этого времени ведет к потери активного пероксидного кислорода в результате разложения.

Полученные результаты были рекомендованы для внесения в технологический процесс получения пероксида кальция.


1. Регенеративные продукты нового поколения: технология и аппаратурное

оформление/ Н.Ф.Гладышев, Т.В.Гладышева, С.И.Дворецкий С.Б.Путин, М.А.Ульянова, Ю.А.Ферапонтов. - Монография.- Изд. «Машиностроение-1», 2007. - 156 с.

44. ТЕПЛОАККУМУЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Н.Ф.Гладышев, Т.В.Гладышева, Р.В.Дорохов, О.С.Мавлютова, Э.И.Симаненков ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г.Тамбов

Одним из важных направлений в технике является разработка теплоаккумулирующих материалов ТАМ, которые могут быть применены для термостатирования различных объектов в условиях нагрева извне, обеспечивая заданный диапазон температур. Принцип действия основан на пассивной тепловой защите, энергия

132

внешних тепловых воздействий (нагрев или охлаждение) тратится на плавление - кристаллизацию вещества, при этом температура внутри объекта остается постоянной. Температура фазового перехода вещества тепловой защиты должна изменяться в достаточно малом интервале, соответственно этим требованиям проводится выбор вещества с относительно высокой теплотой плавления и специально подобранной температурой плавления.

Классифицировать теплоаккумулирующие материалы можно на основе процессов, обеспечивающих эффективный теплоотвод. Такие процессы могут быть обратимыми и необратимыми. В основном это:

-поглощение тепла за счет теплоемкости; -поглощение тепла за счет фазовых переходов 1-го рода: - перестройки кристаллической структуры в твердой фазе; - поглощение тепла в процессе плавления; - поглощение тепла в процессе испарения; - поглощение тепла за счет химической реакции разложения. Разработка ТАМ для конкретной области использования, в частности, для создания

комфортных условий пользователей средств защиты органов дыхания, должна быть сопряжена со строгим выполнением ряда требований.

Теплоаккумулирующий материал должен быть: - нетоксичным и соответствующим действующим санитарно-гигиеническим нормам; - химически инертным по отношению к конструкционным материалам устройств, в

составе которых материал используется; - стойким в условиях и в течение срока эксплуатации устройств, в составе которых

материал используется (не должен изменять своих физико-химических свойств в течение не менее 5 лет);

- иметь температуру фазового перехода (плавления) в диапазоне от 40 до 100 °C. Обычно используемыми для технических целей ТАМ являются: неорганические

материалы - гидраты солей, и органические, такие, как, например, алканы, смолы, парафины и многие другие.

Выбор материала для средств регенерации воздуха с химически связанным кислородом осложняется тем, что он должен быть совместим с регенеративным продуктом в процессе хранения в условиях температурных колебаний окружающей среды, и не вступать в реакцию или инициировать работу высокоактивного кислородосодержащего вещества – надпероксида калия КО2.

Так, при плавлении кристаллогидратов образуется свободная вода, которая может диффундировать через слой упаковочного материала и взаимодействовать с КО2. Следовательно, этот класс соединений нецелесообразно применять в качестве ТАМ. Выше перечисленные органические материалы легколетучие и также могут вступать в реакцию с регенеративным продуктом, создавая опасность возгорания и выброс токсичных примесей в дыхательные пути пользователя.

Представляет интерес исследование возможности создания ТАМ на основе полимеров.

Появление новых современных полимерных материалов с заданными комплексами эксплуатационных и технологических свойств позволяет использовать этот класс материалов и для расширения класса ТАМ нового поколения, для выпуска которых не требуется создание новых химических производств.

Основной путь решения этой задачи – это создание полимерных композиций за счет смешения разнородных веществ, что позволяет придавать материалам новые свойства, расширять номенклатуру и сферу применения многокомпонентных композиционных систем.

133

Высокомолекулярные соединения используются в качестве фазопереходных материалов как в чистом виде, так и в качестве компонентов многокомпонентных систем в смесях с низкомолекулярными веществами и различными наполнителями.

Обычно наполнители композиционных материалов не изменяют в процессе эксплуатации фазовое состояние и вводятся для изменения теплофизических, реологических, механических свойств материалов.

Вид теплопоглощающего процесса определяется свойствами наполнителя и связующего. При этом в одном материале могут сочетаться разные виды таких процессов. Обратимые фазовые переходы обеспечивают поглощение от 60 до 250 кДж/кг тепла.

Согласно проведенным авторами патентных исследованиям, полимерные ТАМ выпускаются в форме листов, гранул, порошка и др. Быстро развивается технология микро-инкапсулирования: это сравнительно новый способ, при котором ТАМ заключаются в тонкие покрытия тонких полимерных материалов с толщиной в несколько микрон. В результате возникает большая площадь теплопередачи. Порошкообразные капсулы-сферы могут включаться во многие строительные материалы (бетон, обои, полы и др.), теплозащитные материалы для электронной техники, автомобилей, одежды.

Список использованных источников. 1. Робинсон Джеймс А., Царнеки Дэвид Джон. Патент РФ № 2232355RU, кл. С09

К5/00. Материал с изменяемой фазой и стабилизированной плотностью, метод его создания и тепловая батарея с этим материалом. 2001.

2. Левицкий Э.А., Пармон В.Н., Мороз Э.М., Богданов С.В., Богданчикова Н.Е., Коваленко О.Н. Патент РФ № 2042695RU кл. C09 K5/06. Теплоаккумулирующий материал и способ его получения. 1995.

3. Данилин В.Н. Физико-химические основы аккумулирования тепла и холода. Технология Сер. Конструкции из композиционных материалов. Теплоаккумулирующие материалы/Всероссийский научно-исследовательский институт межотраслевой информации. Государственный ракетный центр “КБ им. Академика В.П. Макеева”. Научно-производственное объединение прикладной механики. 1995. Вып.3-4, с.3-6.

4. Данилин В.Н., Шабалина С.Г. Теплоаккумулирующие материалы на основе высокомолекулярных соединений. Технология. Сер. Конструкции из композиционных материалов. Теплоаккумулирующие материалы/ Всероссийский научно-исследовательский институт межотраслевой информации. Государственный ракетный центр “КБ им. Академика В.П. Макеева”. Научно-производственное объединение прикладной механики. 1995. Вып.3-4, с.20-24.

45. СИНТЕЗ ФЕРРАТА (VI) КАЛИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СРЕДСТВАХ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА

М.А. Ульянова1, С.И. Дворецкий2, Ю.Б. Рылов1,2, В.П. Андреев1

1. ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов 2. ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

Регенеративные продукты на основе надпероксидов щелочных металлов остаются на

сегодняшний день единственным химическим материалом, способным обеспечивать работу изолирующих дыхательных аппаратов (самоспасателей) с временем защитного действия до 90 минут и более. Исследования подтверждают, что ферраты (VI) щелочных металлов могут являться активными компонентами регенеративных продуктов изолирующих дыхательных аппаратов и могут увеличивать время их защитного действия.

134

При синтезе феррата (VI) калия путем взаимодействия перекисного соединения щелочного металла и оксида железа (Fe2O3), в качестве перекисного соединения щелочного металла использовался высокодисперсный технический надпероксид калия КО2 [1]. Взаимодействие компонентов осуществлялось в присутствии горючего. В качестве горючего рассматривались порошки аморфного углерода, мелкодисперсного графита, технической сажи, а также мелкодисперсные порошки Mg, Al, Ti, Zr, B, Si, Fe.

На основании проведенного анализа можно утверждать, что применение многих из перечисленных горючих будет приводить к образованию соответствующих им солей или окислов и тем самым снижать содержание основного вещества в конечном продукте. Целесообразнее всего для реализации рассматриваемого процесса синтеза ферратов (VI) использовать в качестве горючего смесь пиротехнического железа (этот компонент будет реагировать с кислородом с образования оксида железа (III), который в свою очередь способен далее взаимодействовать с КО2 до образования К2FeO4) и углерода (при его сгорании образуется CO2, который выводит часть тепла из зоны реакции и при этом не загрязняет образующийся продукт) [2].

Исследование полученного продукта на содержание основного вещества производилось методом РФА на дифрактометре Дрон-6, дифференциальный термогравиметрический анализ (ДТА) проводился на исследовательском комплексе «ТАG-24» фирмы «Setaram» (Франция). Температуры горения составов оценивались оптическим пирометром марки DHS-28X.

50

60

70

80

90

2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5

Содержание углерода, % масс.

Сод

ержан

ие ф

ерра

та (V

I) кали

я в пр

одуктах си

нтеза,

%

мас

с.

Рис. 1. Зависимость содержания феррата калия в продукте синтеза от содержания

углерода в исходной шихте. Как видно из представленных результатов (рис.1), оптимальным при получении

феррата (VI) калия является состав, содержащий около 5 % масс. углерода и 1 % масс. железа. При содержания углерода в исходной смеси более 5,5 % масс. происходит резкое снижение содержания основного вещества в продукте синтеза из-за уноса части реагентов из зоны реакции вследствие активного горения.

Для определения оптимального соотношения окислитель – восстановитель смешивали исходную шихту и прессовали в таблетки с содержанием горючего 6 % масс. В эксперименте изменение количества оксида железа (III) происходило за счет изменения содержания надпероксида калия в исходной шихте.

135

50

60

70

80

90

28 29 30 31 32 33

Содержание оксида железа (III) в исходной шихте, % масс.

Сод

ержан

ие ф

ерра

та (V

I) кали

я в пр

одукте

син

теза

, %

мас

с.

Рис.2. Зависимость содержания феррата калия в продукте синтеза от содержания

оксида железа (III) в исходной шихте. Оптимальным при получении феррата (VI) калия является состав, содержащий около

31 % масс. Fe2O3 и 63 % масс. KO2 (рис.2). Анализ зависимости влияния содержания активного кислорода в надпероксиде калия

на содержание феррата (VI) калия в продукте синтеза показал, что она носит монотонный характер и при содержании активного кислорода менее 29 % процесс не может протекать в режиме самоподдерживающего горения при данном соотношении КО2: Fe2O3: горючее, а полученный продукт не является ферратом (VI) калия.

Поэтому при синтезе феррата (VI) калия с целью получения продукта высокого качества необходимо использовать КО2 с большим содержанием активного кислорода.

Для исследования влияния остаточной влажности на качество феррата (VI) калия были взяты образцы оксида железа (III) и надпероксида калия с разным содержанием воды. На первой стадии проводили эксперимент с различной остаточной влажностью в оксиде железа (III), при неизменной влажности в надпероксиде калия, затем наоборот.

40

50

60

70

80

90

100

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Содержание воды в исходных компонентах, % масс.

Сод

ержан

ие ф

ерра

та (V

I) кали

я в пр

одукте

син

теза

,%

масс.

Оксид железа (III) Надпероксид калия Горючее

Рис.3. Зависимость содержания феррата калия в продукте синтеза от содержания воды в исходных компонентах.

Представленные результаты (рис.3) подтверждают, что для достижения высокого содержания феррата (VI) калия в продукте синтеза необходимо минимизировать содержание влаги в исходных компонентах. При влагосодержании оксида железа (III) более 0,35 % масс. и надпероксида калия или горючего более 0,45 % масс. образование феррата не происходит.

Установлено, что для достижения наибольшего выхода целевого продукта по реакции самоподдерживающегося горения необходимо обеспечить максимальное содержание активного кислорода в надпероксиде, минимизировать содержание влаги в исходных компонентах.

ЛИТЕРАТУРА

136

1. Пат. 2316477 Российской Федерации, МПК CO1G 49/02. Способ получения феррата (VI) калия / Андреев В.П., Ульянова М.А., Ферапонтов Ю.А., Шелковникова Н.А. – 2008.

2. Положительное решение о выдаче патента по заявке 2008105376 Российской Федерации, МПК CO1G 49/02. Способ получения феррата (VI) калия / Андреев В.П., Рылов Ю.Б., Ульянова М.А., Ферапонтов Ю.А. – заявл. 12.02.08., решение о выдаче патента 27.04.09.

46. РАЗРАБОТКА ШАХТНОГО САМОСПАСАТЕЛЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ С ВРЕМЕНЕМ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ 60 МИНУТ

Л.Э. Козадаев, С.В. Гудков, А.В. Ждамиров, А.Д. Романов, Н.В. Задорожный ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Изолирующие самоспасатели предназначены для защиты органов дыхания и зрения в непригодной для дыхания атмосфере.

Самым массовым потребителем самоспасателей на химически связанном кислороде является угледобывающая промышленность. Самоспасатели для предприятий угледобывающей промышленности – шахтные самоспасатели – выделены в отдельную группу. Это связано с повышенными требованиями к ряду их технических характеристик, обусловленных эксплуатацией в особо опасных условиях, где возможны внезапные выбросы метана, пожары и взрывы.

Самоспасатель предназначен для постоянного ношения, поэтому он не должен мешать выполнению функциональных обязанностей пользователя.

В процессе работы регенеративного вещества самоспасателя, содержащего кислород, происходит выделение тепла, вызывающее нагревание газовой дыхательной смеси, а также спекание регенеративного вещества, вызывающего увеличение сопротивления дыханию. Повышенная температура и сопротивление дыханию создают дополнительную стрессовую нагрузку на пользователя.

В связи с этим при разработке самоспасателей основными техническими характеристиками, которые стремится улучшить разработчик, являются минимальные масса, габаритные размеры, температура вдыхаемой газовой смеси на вдохе и сопротивление дыханию.

Выпускаемые ведущими мировыми фирмами шахтные самоспасатели с временем защитного действия 60 минут имеют массу 3 и более кг. Самоспасатель ШСС-Т (ОАО «Корпорация «Росхимзащита») и самый массовый в мире самоспасатель ШСС-1У (Украина) имеют массу 3,1 кг.

В ОАО «Корпорация «Росхимзащита» ведется разработка шахтного самоспасателя с временем защитного действия 60 минут нового поколения – ШСС-ТМ. Улучшение технических характеристик будет достигнуто за счет применения новых конструкционных материалов, новых технологий изготовления самоспасателей и улучшенных регенеративных продуктов.

Снижение массы будет достигнуто изготовлением футляра из антистатичной пластмассы вместо стали. При этом для увеличения прочности футляра пространство между корпусом футляра и патроном самоспасателя заполнено вспененным пластическим материалом. Снижение температуры на вдохе будет достигнуто введением дополнительного теплообменника из вспененного металлического материала, который одновременно выполняет функцию фильтра. Снижение сопротивления дыханию будет достигнуто за счет применения регенеративного вещества в форме структурно организованной насадки, сопротивление которой не увеличивается в процессе работы самоспасателя.

137

В результате этих технических решений масса самоспасателя по сравнению с ШСС-Т снизится на 0,5 кг и составит 2,6 кг, температура на вдохе снизится на 7-9 °С, сопротивление дыханию снизится на 294 Па (30 мм вод. ст.). Достигнутые технические характеристики самоспасателя выведут его в ряд лучших мировых изделий данного назначения.

47. ИЗОЛИРУЮЩЕ-ФИЛЬТРУЮЩИЙ АППАРАТ А.Г. Буянов, С.Н.Чеканов ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г. Тамбов В настоящее время в условиях непригодной для дыхания атмосферы помимо более

распространенных фильтрующих респираторов и противогазов применяются изолирующие самоспасатели и аппараты. Существует большое многообразие и тех и других.

Как более простые по устройству фильтрующие средства получили наибольшее распространение. Как правило, выбор конкретного типа фильтрующего средства и коробки к нему зависит от газового состава окружающей среды и ограничен условиями, когда заранее известны виды и концентрации токсичных веществ. В основном, фильтрующие противогазы можно использовать при объемной доле токсичных веществ не более 0,5 % объемных и кислорода - не менее 17 %.

В изолирующем противогазе органы дыхания, лицо и глаза изолированы от окружающей зараженной атмосферы. Дыхание обеспечивается подачей дыхательной смеси из индивидуальных автономных источников или подачей воздуха, пригодного для дыхания, из чистой зоны. В отличие от фильтрующих, изолирующие противогазы применяются и при высоких концентрациях токсичных веществ в окружающей атмосфере, и при отсутствии кислорода. В этом плане изолирующие противогазы (аппараты) представляют собой более универсальные средства защиты, но при этом имеют несколько худшие условия дыхания по сравнению с фильтрующими.

Новые универсальные изолирующе-фильтрующие аппараты представляются перспективными для применения в различных ситуациях, в том числе неопределенных, в которых возможно внезапное изменение внешних условий, требующих изменения режима защиты. Такой аппарат может сочетать в себе положительные качества как фильтрующего (более комфортные условия дыхания), так и изолирующего средства (надежную защиту в различных ситуациях). Аппарат изолирующе-фильтрующего типа может обеспечивать возможность функционирования в двух режимах: изолирующем и фильтрующем. Переход между режимами в зараженной атмосфере пользователь производит без снятия лицевой части и переподсоединения составных частей аппарата, поэтому при изменении режима защиты отсутствует опасность поражения токсичными веществами.

В мире, при всем многообразии различных фильтрующих и изолирующих средств защиты органов дыхания, ряд из которых позволяют защищать пользователя, как в режиме изоляции, так и фильтрации, лишь малую часть можно условно отнести к изолирующе-фильтрующим аппаратам.

В связи с вышеизложенным видится перспективным направление создания универсального изолирующе-фильтрующего аппарата, обеспечивающего пользователя, как надежной защитой в экстремальной ситуации, так и обладающего новыми функциональными возможностями, сочетающего преимущества фильтрующего и изолирующего противогаза.

138

48. ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИЗЫСКАНИЮ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПУТЕЙ СОЗДАНИЯ ИЗОЛИРУЮЩИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ

ДЕТЕЙ ОТ ИНГАЛЯЦИОННЫХ ПОРАЖЕНИЙ

А.Ю.Хромов, Н.В. Крылова, к.х.н. С.В. Гудков ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Изучение средств защиты органов дыхания детей, представленных в настоящее

время на рынке, показало наличие лишь фильтрующих средств защиты, которые работоспособны при снижении объемной доли кислорода до 18% и обеспечивают защиту от ограниченного количества токсичных продуктов, вредных веществ и совершенно не применимы для длительной защиты во время пожара. Известно, что в ходе аварий, сопровождающихся пожаром, на человека воздействует целый комплекс токсичных веществ, выделяющихся при горении современных материалов, а также снижается концентрация кислорода, объемная доля которого падает до величин опасных для жизни. Поэтому актуальность создания средства защиты органов дыхания детей, лишенного указанных недостатков, не вызывает сомнения. В отличие от фильтрующих средств защиты, изолирующие работают по принципу отсечения от загрязненной атмосферы дыхательного контура человека, в них реализуется автономная подача кислорода, очистка воздушной смеси от диоксида углерода, поэтому они работоспособны при высоких концентрациях в воздухе токсичных веществ до 100 %.

Номенклатура средств индивидуальной защиты органов дыхания для использования взрослым контингентом достаточно разнообразна и включает в себя как фильтрующие средства, так и изолирующие. Дети же в случае пожара оказываются совершенно незащищенными, а фильтрующие средства, представленные на рынке подходят лишь для экстренной эвакуации из малоэтажных зданий. При отсутствии возможности выхода из горящего здания взрослый человек может в безопасном месте ожидать помощь, применив изолирующее средство защиты. Для детей таких средств нет.

Анализ характеристик дыхания детей в возрасте до полутора лет дал следующие результаты: легочная вентиляция на уровне 2,5-3,0 дм3/мин, частота дыхания 30-50 мин-1, глубина дыхания 30-115 мл, дыхательный коэффициент (отношение количества выдыхаемого диоксида углерода к количеству потребляемого кислорода) от 0,75 до 1,35. Физиолого-гигиенические требования к изолирующим средствам защиты детей (ИСЗД) до настоящего времени не разработаны.

Исходя из возможных значений дыхательного коэффициента, коэффициент регенерации ИСЗД должен быть не менее 1,35. На созданных макетных образцах были получены результаты: содержание диоксида не более 0,8 %, температура воздуха внутри ИСЗД при длительном испытании не превышает окружающую температуру более чем на 5 оС, объемная доля кислорода во вдыхаемой смеси 20-35 %, масса не более 6 кг.

Указанные результаты получены на имитаторе дыхания при испытании ИСЗД с применением блока регенерации с химически связанным кислородом. В ИСЗД также возможно применение в качестве источника кислорода малогабаритного баллона, изготовленного из композитных материалов, в комплекте с поглотителем диоксида углерода.

Разработанные ИСЗД найдут применение при эвакуации детей при пожарах из гостиниц, больниц, жилых домов и других высотных зданий, где применение фильтрующих средств защиты ограничено временем эвакуации.

49. РАЗРАБОТКА ИЗОЛИРУЮЩЕГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, РАБОТАЮЩЕГО В СРЕДЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ ВЫСОКИЕ ОБЪЕМНЫЕ

КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРА И АММИАКА

139

Н.В. Крылова, Г.В. Медведев, к.х.н. С.В. Гудков, А.Ю Хромов ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Проблема защиты человека в производстве и при авариях весьма актуальна, ее

решение позволит в значительной степени снизить затраты на различные виды компенсации из-за неудовлетворительных условий труда, уменьшить материальные потери за счет своевременной локализации и ликвидации техногенных аварий. В связи с расширением использования в производстве газообразных хлора и аммиака существует необходимость разработки изолирующего дыхательного аппарата, стойкого в них, обеспечивающего в комплексе с изолирующим облегченным средством защиты кожи эффективную и надежную защиту не только органов дыхания и зрения, но и кожных покровов тела человека.

Материалы, используемые в наиболее известном отечественном промышленном изолирующем противогазе ИП-4М, разрушаются уже при содержании хлора в атмосфере около 30 %. Поэтому для создания изолирующего дыхательного аппарата, работоспособного в среде, содержащей высокие объемные концентрации хлора и аммиака, создаются специальные материалы для изготовления частей изолирующего дыхательного аппарата, лишенные выше указанных недостатков. В ходе испытаний материалов была получена стойкость к хлору (91,96 % об.) и аммиаку (93,94 % об.) в течение 8 часов. Новый изолирующий дыхательный аппарат с применением этих материалов имеет мешок дыхательный воротникового типа, универсальную сумку для ношения и практического использования, лицевую часть с улучшенными эргономическими и тактико-техническими показателями. Испытания макетных образцов аппаратов проводились на имитаторе дыхания «Искусственные легкие». По сравнению с аналогичными аппаратами предыдущего поколения улучшены следующие показатели полученные на нагрузке средней тяжести: время защитного действия 60 минут, объемная доли диоксида углерода на вдохе 0,5-1,5 %, обеспечена стойкость материалов составных частей аппарата к газообразному хлору и аммиаку, улучшена разборчивость речи по ГОСТ 16600-72 с 4 класса до 2, длительность непрерывного пребывания в лицевой части с индексом тяжести наминов менее 0,9 условных единиц в течение 8 ч.

Новизна работы заключается в использовании нетрадиционного подхода к реализации в одном комплекте защиты органов дыхания, зрения и кожи в прямой увязке с уровнем действующих концентраций и номенклатурного состава токсичных веществ в окружающей атмосфере, в т.ч. в среде с высокой объемной долей газообразного хлора и аммиака.

Результаты работы повысят уровень защищенности личного состава специальных газоспасательных частей и других аварийно-спасательных формирований за счет применения защитных материалов, стойких в среде газообразного хлора и аммиака. Разработанный аппарат может быть также использован со средствами защиты кожи облегченного типа, что обеспечит комплексную защиту человека от воздействия поражающих факторов внешней среды с высокой концентрацией хлора и аммиака.

50. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РЕСПИРАТОРОВ С ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННЫМ КИСЛОРОДОМ ДЛЯ ГОРНОСПАСАТЕЛЕЙ

Г.Г. Шаповалов ОАО "Корпорация" Росхимзащита" , г. Тамбов

При проведении аварийно-спасательных работ в загазованной атмосфере в

отечественной и мировой практике для защиты органов дыхания широко используются

140

респираторы со сжатым кислородом (Р-30, Р-34 НПО «Респиратор», Украина, Tramix, BG-4-ЕР «Draeger», Германия, HYZ-2, HYZ-4 Китай и др.) и с химически связанным кислородом (AirElit 4h «Auer-MSA» Германия-США, РХ-90Т, РХ-90ТД ОАО «Корпорация «Росхимзащита», Россия и др.).

Автономные дыхательные аппараты со сжатым кислородом нашли самое широкое применение из-за их универсальности и автономности защиты, большого удельного времени защитного действия (18-22 мин/кг) и наиболее часто применяются для проведения аварийно-спасательных и ремонтных работ, в том числе горноспасателями. Время работы таких аппаратов составляет от 1 до 4 часов.

Основными достоинствами аппаратов со сжатым кислородом являются: достаточно экономное расходование запаса кислорода, высокое удельное время защитного действия, благоприятные условия дыхания, постоянная готовность к применению, возможность работы в аппарате отдельными периодами (в случае использования поглотительного патрона с известковым поглотителем) с выключением и последующим включением без потери общего времени защитного действия, возможность осуществления постоянного контроля за расходованием кислорода. К настоящему времени накоплен богатый опыт разработки, промышленного выпуска и применения аппаратов со сжатым кислородом, благодаря чему их конструкция достаточно совершенна и весьма надежна.

К недостаткам аппаратов со сжатым кислородом можно отнести: - сложность в изготовлении и настройке кислородоподающей системы,

включающей большое число узлов и деталей; - необходимость периодической промывки воздуховодной системы кислородом

для предотвращения заазотирования газовой дыхательной смеси, что приводит к снижению экономичности использования запаса кислорода и к повышению объемной доли кислорода во вдыхаемой газовой дыхательной смеси (ГДС) до 80-95 %;

- манометр позволяет контролировать расходование кислорода, однако существует вероятность, что защитная способность поглотительного патрона будет исчерпана раньше;

- необходимость иметь довольно дорогое баллонно-компрессорное оборудование для заполнения баллонов сжатым кислородом;

- высокое содержание кислорода во вдыхаемой ГДС противопоказано при длительном воздействии, потому что приводит к заболеваниям лиц, часто работающих в аппаратах.

Анализ сведений СИЗОД на химически связанном кислороде показывает, что к достоинствам данных аппаратов относятся: простота конструкции, экономное расходование кислорода, высокое удельное время защитного действия, высокие гарантийные сроки хранения, возможность длительного пребывания в состоянии ожидания использования при минимальных проверках готовности, минимальные масса и габаритные размеры аппаратов, сравнительно небольшая стоимость. При их применении исключается необходимость иметь баллонно-компрессорное или криогенное хозяйство. Эти качества делают аппараты с химически связанным кислородом (особенно самоспасатели) крайне привлекательными для потребителя.

К недостаткам аппаратов с химически связанным кислородом относятся: невозможность осуществления длительных перерывов в работе (более 1-2 часов), сильный разогрев корпуса аппарата, высокая стоимость одного включения из-за высокой цены регенеративного патрона, высокая объемная доля кислорода во вдыхаемой ГДС (до 99 %) и, главное, отсутствие надежной конструкции индикатора степени исчерпания времени работы, усугубляемое принципиальными трудностями его создания.

В настоящее время ОАО «Корпорация «Росхимзащита» разрабатывается модернизированный респиратор РХ-90ТМ с одним регенеративным патроном двух часового действия, обеспечивающий европейский уровень требований по комфортности дыхания, а масса его составляет 6,8 кг.

141

Для большинства потребителей средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД), предназначенных для выполнения аварийно-спасательных, эвакуационных и других видов работ, характеризующихся большой физической нагрузкой, наиболее приемлемым является аппарат, отличающийся максимально высокими эксплуатационными и эргономическими показателями. Последнее обусловлено необходимостью использования аппаратов в экстремальных условиях в течение длительного (один час и более) времени, необходимого не только для выполнения специальных видов работ в загазованной зоне, но и для перемещения к месту выполнения таких работ и обратно.

Данный подход к использованию рабочих и вспомогательных аппаратов определяет основные критерии их качества. Максимально возможными должны быть:

а) коэффициент защиты; б) удельное время защитного действия в расчете на единицу массы и единицу

объема аппарата; в) надежность запуска и работы в заданном диапазоне внешних условий; г) механическая прочность и сохраняемость аппарата во время эксплуатации; д) устойчивость к воздействию внешних факторов, характерных для аварийной

обстановки (высокая температура окружающей среды и воздействие открытого пламени, искр при работе в зоне пожара);

е) устойчивость к воздействию внешних специфических факторов (повышенная тепловая радиация, воздействие ударных и вибрационных нагрузок и др.);

ж) отдельные эргономические показатели (способ и удобство ношения аппарата, его форма, минимально стесняющая движения пользователя, возможность ведения переговоров, разборчивость речи и др.).

Минимально возможными должны быть: а) масса и габаритные размеры аппарата; б) сопротивление дыханию; в) температура вдыхаемой ГДС; г) объемная доля диоксида углерода во вдыхаемой ГДС; д) время приведения в действие; е) снижение работоспособности пользователя, использующего аппарат. Специальные критерии качества: а) оптимальное содержание кислорода в ГДС (20-40 % об.); б) наличие переговорного устройства; в) наличие индикатора степени использования защитной мощности аппарата,

снабженного предупреждающим сигнализатором о ее исчерпании; г) обеспечение возможности подключения к аппарату еще одного пользователя для

его защиты от загазованной атмосферы во время эвакуации; другие специальные требования. Указанные выше критерии качества аппаратов можно достичь при оптимальном использовании регенеративного продукта, новых конструктивных решений, а также с применением современных материалов.

51. САМОСПАСАТЕЛЬ ЭКСТРЕННОЙ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ГРАЖДАНСКОГО НАСЕЛЕНИЯ

Н.Ф. Гладышев, Э.И. Симаненков, Р.В. Дорохов, Т.В. Гладышева ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г.Тамбов

В современных условиях актуальной является проблема повышения уровня защиты

человека от вредных воздействий ядовитых веществ и вредных газов, пыли и паров,

142

образующихся при различных аварийных ситуациях. В связи с этим разработка средств защиты гражданского населения в экстренных ситуациях является одной из важнейших задач современности. При аварийной ситуации на человека воздействует целый комплекс вредных факторов, что исключает во многих случаях применение фильтрующих средств защиты, так как большинство аварий связаны с возникновением пожаров, при которых концентрация кислорода в окружающем воздухе будет ниже 17 об. %, а разрабатываемые средства защиты должны обеспечивать возможность человеку самостоятельно покинуть опасную зону и снизить риск отрицательных последствий для него до допустимого уровня.

В результате проведенной в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» научно-исследовательской работы по государственному контракту от 26 ноября 2007 г. № 02.513.11.3377 по теме «Разработка новых принципов создания средств индивидуальной защиты на основе современных защитных материалов» были проведены исследования по созданию самоспасателя на химически связанном кислороде для защиты гражданского населения при чрезвычайных ситуациях, соответствующего требованиям европейского стандарта EN 13794:2002 и Нормам пожарной безопасности НПБ 169-2001, а также новому стандарту РФ ГОСТ Р 53260-2009 «Техника пожарная. Самоспасатели изолирующие с химически связанным кислородом для защиты людей от токсичных продуктов горения при эвакуации из задымленных помещений во время пожара. Общие технические требования. Методы испытаний». Разработанные экспериментальные образцы самоспасателя обладают повышенной комфортностью дыхания за счет снижения сопротивления дыханию и удобством применения за счет уменьшения массогабаритных характеристик.

По результатам НИР разработано Техническое задание на проведение опытно-конструкторской работы.

Конструктивно самоспасатель представляет собой колпак из фторопластовой пленки с размещением внутри колпака узлов подачи и очистки воздуха и применением автоматического запуска пускового устройства подачи кислорода. В качестве источника кислорода и поглотителя диоксида углерода использовали регенеративный продукт в форме пластин [1,2]. Были изготовлены макетные образцы изделия. Масса рабочей части самоспасателя составила 634 г, масса самоспасателя в упаковке - 790 г. Габариты самоспасателя в упаковке - 195х100х175 мм.

Схема и внешний вид самоспасателя экстренной защиты представлены на рисунке 1.

1 - колпак; 2 - прозрачный участок; 3 - шейный уплотнитель; 4 - пакет пластин

регенеративного продукта; 5 - пористая оболочка; 6 - обечайка; 7 - побудитель расхода воздуха; 8 - источник питания; 9 - выключатель; 10 - карман; 11 - пусковой состав; 12 - пусковое устройство.

143

Рисунок 1 - Схема и внешний вид экспериментального образца самоспасателя. В рамках проводимой в настоящее время опытно-конструкторской работы по

государственному контракту с Минпромторгом России № 9411.1007500.13.978 от 22 июля 2009 г. проведены испытания макетных образцов разработанного самоспасателя экстренной защиты на соответствие его технических характеристик требованиям государственного стандарта РФ ГОСТ Р 53260-2009. Испытания изготовленных макетных образцов самоспасателя проводили на сертифицированной установке «Искусственные легкие» при следующих условиях:

- легочная вентиляция 35 дм3/мин, температура окружающего воздуха 25 ºС, при этом фактическое время защитного действия составило 16 минут (ГОСТ Р 53260-2009 - 15 минут) - рисунок 2;

- легочная вентиляция 70 дм3/мин, температура окружающего воздуха 25 ºС, при этом фактическое время защитного действия составило 6 минут (ГОСТ Р 53260-2009 – 4,5 минут) - рисунок 3;

- легочная вентиляция 35 дм3/мин, температура окружающего воздуха -10 ºС, при этом фактическое время защитного действия составило 12 минут (ГОСТ Р 53260-2009 - 12 минут) - рисунок 4.

Рисунок 2 – Результаты испытания самоспасателя при легочной вентиляции 35 дм3/мин,

температуре окружающего воздуха 25 ºС.

144

Рисунок 3 – Результаты испытания самоспасателя при легочной вентиляции 70 дм3/мин, температуре окружающего воздуха 25 ºС.

Рисунок 4 – Результаты испытания самоспасателя при легочной вентиляции 35 дм3/мин,

температуре окружающего воздуха -10 ºС. Во время испытаний было зафиксировано:

- максимальное сопротивление дыханию (вдох/выдох) – 2/0 мм вод.ст. (требования ГОСТ Р 53260-2009 - не более 80 мм вод.ст.);

- объемная доля диоксида углерода во вдыхаемой газовоздушной смеси ГДС не превышала 3 % (требования ГОСТ Р 53260-2009 - не более 3 %);

- объемная доля кислорода во вдыхаемой газовоздушной смеси ГДС - от 20 до 68,9 % (требования ГОСТ Р 53260-2009 - не менее 20 %);

- температура на вдохе - от 45,5 °С до 47,6 ºС при легочной вентиляции 70 дм3/ мин – тяжелая нагрузка (требования ГОСТ Р 53260-2009 - не более 50ºС).

Таким образом, по результатам проведенных испытаний по основным техническим характеристикам самоспасатель экстренной защиты для гражданского населения отвечает, а по важным физиого-гигиеническим показателям: сопротивлению дыханию и температуре вдыхаемого воздуха значительно превосходят требования государственного стандарта РФ ГОСТ Р 53260-2009.


1. Пат. 2225241 РФ, МПК A62D9/00. Регенеративный продукт и способ его получения / Т.В. Гладышева, Н.Ф. Гладышев, О.Н. Глебова, Б.В. Путин, В.П. Андреев - 2002 (http://www.fips.ru).

2. Пат. 2293264 РФ, МПК F26B 9/06. Устройство для сушки высоковлажных материалов / Н.Ф. Гладышев, Э.И. Симаненков, Р.В. Дорохов, Б.В. Путин - 2005. (http://www.fips.ru).

52. О НЕТРАДИЦИОННОМ ПРИНЦИПЕ САМОСПАСЕНИЯ Ю.Ф.Копытов ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

145

Главный тезис настоящего сообщения заключается в том, что основная проблема создания эффективного самоспасателя содержит в себе проблему его доступности для потребителя.

Существует целый ряд ситуаций (примеры приведены), требующих обязательного ношения самоспасателя как страховки. Аналоги: страховочный трос альпиниста, оружие на поясе охранника, страховочный ремень автолюбителя, пояс монтажника-высотника.

Однако в настоящее время самоспасатель, как правило, имеет большую массу и объём, чувствителен к механическим воздействиям (удару), дорогой. Носить его постоянно фактически невозможно.

В результате проведённого анализа данное противоречие предложено разрешить разделением системы «самоспасатель» на две части: портативную и основную.

Портативная (постоянно носимая человеком) часть представляет собой лёгкий (не более 250 г), компактный, не чувствительный к ударам и дешёвый самоспасатель. Время защитного действия аппарата должно быть не менее 2-х минут. Эта часть системы «самоспасатель» решает задачу нейтрализации действия фактора внезапности в возникшей критической ситуации. Выход из критической ситуации должен быть ступенчат. Портативная часть (собственно самоспасатель) – первая ступень в череде ступеней, ведущих к выходу. Аналоги: часы, компас, мобильный телефон т.д.

Основная часть (стационарная часть системы) представляет собой аппарат с любым необходимым временем защитного действия, предполагает относительно комфортные условия дыхания, допускает любую массу, объём и может быть относительно дорогим. Эта часть решает задачу выхода из опасной зоны. Аналогия:

Функциональная разнонаправленность векторов развития указанных частей (предъявление противоположных требований), жёстко связанных, не допускает совершенствование целого. При освобождении частей от жёсткой связи (деление на две части) им придаётся дополнительный импульс развития (развитие каждой части идёт независимо, самостоятельно).

Новизна данной постановки заключается в утверждении необходимости разработки двух аппаратов, решающих любую задачу индивидуального спасения человека: портативного самоспасателя и аппарата второй ступени защиты. Портативный самоспасатель должен быть постоянно «связан» с человеком (находиться при нём), находящимся в опасной зоне и одновременно он должен быть «связан» с аппаратом второй ступени защиты, хранящимся отдельно. Например, с помощью «маячка» в процессе работы самоспасатель должен указывать место нахождения второго аппарата и увязывать его включение с особенностями работы самого самоспасателя. Аналогия: применение переносного телевизионного пульта в «связке» со стационарно установленным телевизором.

Не трудно заметить, что, таким образом, становится возможным одновременно решить задачу мобильности (доступности самоспасателя в нужный момент) и задачу резкого повышения качества обоих частей, открывается перспектива совершенствования всей системы «самоспасатель».

53. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕСПИРАТОРА Р-30 Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, А.В. Тяников, М.П.Архипова ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

Респираторы являются основным оснащением горноспасательных команд и

предназначены для выполнения в них всех горноспасательных работ. Респиратор Р-30 используются для обеспечения проведения горноспасательных работ при авариях и

146

техногенных катастрофах, а также многочисленных мероприятий по их предупреждению [1].

Основным узлом респиратора Р-30 является поглотительный патрон, снаряженный химическим поглотителем известковым (ХП-И) в виде гранул. Недостатком такого патрона является трудность переснаряжения, состоящая из нескольких стадий: рассев, утряска, отстукивание и др., это требует дополнительных затрат времени. При транспортировке и эксплуатации патрона происходит пыление гранул. Необходимо следить, чтобы пыль не попала в дыхательный контур.

В ОАО «Корпорация «Росхимзащита» ведутся работы по переоснащению респираторов Р-30 переснаряжаемыми поглотительными патронами, не имеющими указанных недостатков [1-8].

Разработан макет кассеты и произведена сборка кассеты химическим эластичный листовым поглотителем известково-калиевым [9-10]. Одним из преимуществ таких кассет является легкость и быстрота использования. Кассеты с поглотителем могут быть загружены правильно в течение 30 секунд по сравнению с 5 – 15 и более минут при использовании гранул.

Проведены первые испытания кассет с поглотителем в патроне респиратора Р-30 на установке «Искусственные легкие». Испытания показали высокую кинетику поглощения диоксида углерода разработанным хемосорбентом (см. рисунок).

0

50

100

150

200

250

300

350

0 50 100 150 200 250 300 350Сумм

арное

количество поглощ

енного

СО

2, л

Время, мин

Опыт № 2Опыт № 3Опыт № 4Опыт № 5Опыт № 6Опыт № 7Опыт № 8

Зависимость количества поглощенного СО2 от времени


1. Соболев Г.Г. Горноспасательное дело. / М., изд-во «Недра», 1972. -360 с. 2. Исследование возможности нанесения гидроксида кальция на пористые

материалы / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, С.И. Дворецкий, М.П. Архипова // Вестник ТГТУ. - 2006. - Т. 12, № 4А. - С. 1065 - 1070.

3. Поглотитель диоксида углерода на эластичной подложке/ Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова // Системы жизнеобеспечения как средство освоения человеком дальнего космоса: тез.докл. Междунар. конф. 24 - 27 сентября 2008 года. - М., 2008.

147

4. Поиск путей создания энергосберегающего процесса сушки химического поглотителя на эластичной подложке/ Н.Ф. Гладышев, Т.В.Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова, В.М. Рогов //Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов) СЭТТ-2008 :тез.докл. 3-й Междунар. науч.-практ. конф. 16 - 19 сентября 2008 г. - М., 2005.

5. Интенсификация процесса сушки хемосорбента на эластичной подложке / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова // Фундаментальные и прикладные исследования, инновационные технологии, профессиональное образование: тез.докл. XIII-й научной конференции ТГТУ. Тамбов, 2008. - С. 131.

6. Разработка непрерывной технологии получения поглотителя кислых газов / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, М.А. Архипова, С.И. Дворецкий // Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья: тез.докл. III-й Междун. конф., 22 - 24 сентября 2008 г.- Белгород, 2008. - С.44.

7. Усовершенствование технологии получения хемосорбента на эластичной подложке / Н.Ф. Гладышев, Т.В.Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова, А.В. Тяников // Фундаментальная наука – ресурс сохранения здоровья здоровых людей: материалы Всерос. науч. конгресса. 4-5 декабря 2008 г. -0Тамбов: Издательский дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2008. С. 48 – 49.

8. Хемосорбент диоксида углерода на эластичной подложке / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, М.А. Архипова, А.В. Тяников // Фундаментальная наука – ресурс сохранения здоровья здоровых людей: материалы Всерос. науч. конгресса. 4-5 декабря 2008 г. Тамбов: Издательский дом ТГУ им. Г.Р. Державина, 2008. С. 34 – 35.

9. Заявка 2008118664 WO, МПК В 01 J 20/04. Способ изготовления химического адсорбента диоксида углерода/ Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Симаненков Э.И., Тяников А.В., Архипова М.А., Путин Б.В., Путин С.Б., Козадаев Л.Э.// ОАО «Корпорация «Росхимзащита». - 2008.

10. Заявка 2008118782 РФ, МПК В 01 J 20/04. Устройство для изготовления поглотителя кислых газов / Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Симаненков Э.И., Тяников А.В., Архипова М.А., Дорохов Р.В., Путин Б.В., Путин С.Б., Козадаев Л.Э. //ОАО «Корпорация «Росхимзащита». - 2008.

54. НОВОЕ СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

В.Р.Байрамова, В.В. Гайдай, Р.Х.Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

Задача обеспечения безопасности населения в чрезвычайных ситуациях, связанных с заражением территории химически опасными веществами, требует специфических подходов к ее решению. В связи с этим на первый план выдвигаются задачи по разработке материалов и созданию превентивных средств защиты, основанных на новых принципах действия. При этом немаловажным является быстрота приведения данных средств защиты в состояние готовности, высокая эффективность и универсальность защитных свойств, дешевизна, возможность массового изготовления и достаточно длительный срок хранения изделий.

Впервые была показана возможность создания высокоэффективного фильтрующего защитного материала на основе угленаполненной целлюлозы и разработаны защитные материалы, обладающие широкой и доступной сырьевой базой, небольшой массой, невысокой стоимостью, пригодные для массового изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания. Технология изготовления таких материалов базируется на высокопроизводительных процессах, применяемых в целлюлозно-бумажной промышленности.

148

На основе этих материалов разработан фильтрующий бескоробочный самоспасатель капюшонного типа «КЗУ-М», предназначенный для эвакуации населения из зон химического заражения, образовавшихся в результате террористических актов или техногенных аварий.

Существенным отличием КЗУ-М от известных самоспасателей, является принцип его действия, основанный на фильтрации зараженного воздуха через всю развёрнутую поверхность капюшона-самоспасателя.

Кратковременная защита от открытого пламени обеспечивается внешним покровным слоем, выполненным из огнезащитного материала с дискретным полимерным покрытием, а защита от широкого спектра АХОВ – внутренним угленаполненным фильтросорбирующим слоем. Внутренний фильтросорбирующий слой снабжен подмасочником с клапаном выдоха для более полного отвода выдыхаемого воздуха из подкапюшонного пространства.

Содержание СО 2 в подмасочном пространстве не превышает 1 % об. с коэффициентом подсоса не более 3%. За счет развитой поверхности дыхания (конструктивно изготовлен целиком из сорбирующего материала) КЗУ имеет сопротивление дыханию не более 2 мм вод.ст., что обеспечивает комфортное пребывание в таком изделии. Может эксплуатироваться во всех климатических зонах при температуре от минус 30 до плюс 400С при объемной доле кислорода в воздухе не менее 17 %.

55. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ РОССИИ СОВРЕМЕННЫМИ СРЕДСТВАМИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ

ДЫХАНИЯ П.Э.Кирк, Ю.А.Романов, И.С.Кошельков ОАО «АРТИ-Завод», г. Тамбов Одно из ведущих направлений производственной деятельности ОАО «АРТИ - Завод» -

разработка и производство средств индивидуальной защиты органов дыхания военного, промышленного, гражданского и двойного назначения. За последние пять лет мы вывели на рынок широкий ассортимент средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) как гражданского назначения, так и предназначенных для обеспечения безопасности труда.

Развитие СИЗОД ОАО «АРТИ – Завод» идет по двум основным направлениям: в направлении создания принципиально новых изделий и по пути глубокой модернизации существующих моделей.

В 2008 г. ОАО "АРТИ-Завод" освоило в серийном производстве новейший противогаз ППФ-700 с полнолицевой панорамной маской «ARTIRUS», который в полной мере отвечает требованиям современных гармонизированных с международными стандартами и соответствует мировым тенденциям производства промышленных противогазов. ППФ-700 комплектуется фильтрами линейкой из 12 противогазовых и комбинированных фильтров. В настоящее время ОАО «АРТИ – Завод» завершает освоение респиратора фильтрующего патронного типа «ARTIX».

Предусмотрена эксплуатация респиратора как с фильтрами «ARTIX» 1-го класса защиты марок А1, К1, В1Е1 и А1В1Е1,

149

А1В1Е1К1 так и в комплекте с фильтрами «ARTIRUS» 1-го и 2-го класса защиты. Кроме того, в комплект поставки полумаски включены переходные устройства, которые позволяют использовать в комплекте с ней традиционные респираторные фильтры РУ-60, РПГ-67 и их аналоги.

Респиратор «ARTIX» и противогаз ППФ-700 предназначены для потребителей, уделяющих повышенное внимание эргономичности и удобству в эксплуатации СИЗОД. Эти изделия не уступают современным импортным аналогам, а по ряду показателей и превосходят их. В условиях мирового экономического кризиса, когда на повестку дня вышла задача по снижению затрат на производственную деятельность, данные СИЗОД являются, пожалуй, оптимальным решением для импортозамещения.

Параллельно с разработкой новых изделий ОАО «АРТИ – Завод» проводит работу по глубокой модернизации существующих моделей.

Противогаз гражданский ГП-7БВ (ГП-7Б) разработан ОАО «АРТИ-Завод» и Приказом МЧС России № 594 от 3 октября 2008 года принят на снабжение в системе МЧС России, признан взаимозаменяемым по нормам снабжения с противогазами ПМК, ПМГ, ГП-7, ГП-7ВМ. ГП-7БВ (ГП-7Б) предназначен для защиты органов дыхания, лица и глаз взрослого населения страны, в том числе личного состава аварийно-спасательных формирований, войск гражданской обороны от аварийно - химически опасных и других токсичных веществ, радиоактивной пыли и биологических аэрозолей.

Для комплектации ГП-7БВ (ГП-7Б) применяются фильтрующе-поглощающие коробки ГП-7кБ и ГП-7кБ-Оптим. ФПК ГП-7кБ удовлетворяет требованиям по промышленной защите класса А1В1Е1Р3, ФПК ГП-7кБ-

Оптим дополнительно обеспечивает защиту от аммиака и удовлетворяет требованиям по промышленной защите класса А1В1Е1К1Р3.

Гражданский противогаз ГП-9 (ГП-9В), разработаный ОАО «АРТИ-Завод» в 2008 году, комплектуется лицевой частью МП-04 трех ростов для любых размеров лица человека или панорамной маской МПГ-ИЗОД. Маска оснащена двумя симметрично расположенными переговорными устройствами, что обеспечивает надежный речевой контакт. В конструкции оголовья применены самозатягивающиеся пряжки, обеспечивающие быстрое, комфортное и легкое снимание и надевание маски. Маска имеет узел крепления фильтрующе-поглощающей коробки под стандартное резьбовое соединение по ГОСТ Р 12.4.214-99.

Противогаз ГП-9 (ГП-9В) оснащается блочно-композиционной фильтрующе-поглощающей коробкой (ФПК) ГП-9кБ-Оптим. ФПК ГП-9кБ-Оптим обеспечивает защиту от аварийно - химически опасных веществ (АХОВ) и других токсичных веществ, дополнительно защищает от паров ртути и удовлетворяет требованиям по промышленной защите класса А1В1Е1К1HgP3.

В 2008 году ОАО «АРТИ - Завод» ввело в эксплуатацию импортную линию сборки фильтрующе-поглощающих коробок, и новейшее оборудование для производства широкой гаммы химических

Промышленный вариант противогаза ГП-9 с маской МПГ-ИЗОД: противогаз ПП-9.

150

поглотителей, в 2009 году – оборудование по изготовлению прямоскладчатых фильтров. Противогазы ППФ-1 и ПП-9 комплектуются универсальным комбинированным

фильтром A1B1E1K1HgP3 или фильтрующе-поглощающими коробками «ИЗОД» 2-го класса защиты. В настоящее время выпускаются серийно ФПК «ИЗОД» марок A2B2E2P3, A1B1E1P3 и A2P3.

Наиболее важные преимущества ФПК производства ОАО «АРТИ – Завод»:

1. Противоаэрозольный фильтр. Фильтр изготавливается из стекловолокна без

использования асбокартона. Формование поверхности фильтра производится на гофроавтомате импортного производства, что позволяет, в отличие от отечественных аналогов, выдерживать шаг шторок с заданной точностью и равномерно распределять фиксирующий компонент между шторок по всей глубине. Площадь поверхности

прямоскладчатого фильтра увеличена до 1,2 м2. Как результат, сопротивление дыханию снижено в 2-2,5 раза, повышена селективность фильтра, его пылеемкость.

2. Блочно – композитная конструкция. При разработке корпуса для своих фильтров ОАО «АРТИ - Завод» пошло по пути

основных мировых лидеров отрасли: MSА AUER с линейкой фильтров MSA Advantage (технология tab-tek), 3M, Scott, Avon, Draeger.

Использование композитного материала позволило применять высокоактивные химпоглотители, не опасаясь коррозии корпуса. Применение высокоактивных химических поглотителей обеспечило снижение массы ФПК до 250-300 г. Благодаря этому можно использовать фильтр с масками непосредственно, исключив гофротрубку и дополнительные соединения. Применение высокоактивных химпоглотителей также обеспечило повышенное время защитного действия по диоксиду серы, сероводороду, хлору и органическим парам. Для блочно-композитной ФПК не критично хранение в положении «на боку», которое вызывает слеживание насыпной шихты и появление пристеночных эффектов.

3. Химпоглотитель. Для создания химпоглотителя ОАО «АРТИ - Завод» использует высококачественные

английские активные косточковые угли, производимые из скорлупы кокоса. Освоена технология формирования блока химпоглотителя спеканием. Поступающие из расплава полимерные компоненты в процессе спекания связывают частицы угля в структуру с заданными характеристиками: повышенной пористостью, твердостью, динамической активностью.

Использование высокоэффективных химпоглотителя и противоаэрозольного фильтра позволило снизить сопротивление постоянному потоку воздуха при сохранении высоких защитных свойств.

Сегодня коллективом конструкторов, производственников, рабочих на предприятии ведутся активные работы по расширению ассортимента фильтров, разрабатываются новые СИЗОД.

Стратегия инновационного и технологического лидерства на рынке дает ожидаемые результаты, позволяет ОАО «АРТИ - Завод» с оптимизмом смотреть в завтрашний день.

56. РАЗРАБОТКА ФИЛЬТРУЮЩИХ ПОРТАТИВНЫХ РЕСПИРАТОРОВ (ФПР) ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, РАДИАКТИВНЫХ И

БИОЛОГИЧЕСКИХ АЭРОЗОЛЕЙ И ТИПОВОГО МОДУЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФПР КАК СОСТАВНОЙ ЭЛЕМЕНТ СИСТЕМЫ

151

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ РФ

В.С. Астахов, А.В. Коробейникова ЗАО «СЗ НТЦ «Портативные СИЗ» им. А.А. Гуняева», г. Санкт-Петербург В настоящий момент население страны недостаточно обеспечено необходимыми

средствами индивидуальной защиты от опасных химических веществ. Заложенные на хранение противогазы предназначены для защиты населения от боевых отравляющих веществ в военное время и могут быть лишь ограниченно использованы в мирное время. Для защиты от трансграничного распространения биологических агентов, таких как птичий грипп, свиной грипп и др., население практически не обеспечено ничем.

Поэтому для населения, помимо противогазов, программой ФЦП запланирована разработка и обеспечение доступными СИЗОД в виде облегченных (портативных) респираторов, имеющих более низкое сопротивление дыханию.

Решение проблемы создания современных, конкурентоспособных средств индивидуальной защиты невозможно без разработок новых, отвечающих современным требованиям, материалов. В настоящий момент свойства и качество отечественных фильтрующих и сорбционно-фильтрующих материалов далеко не всегда соответствуют современным требованиям, а технология их производства в большинстве случаев не модернизировалась с далеких советских времен.

Разработка отечественных фильтрующих и сорбционно-фильтрующих волокнистых материалов на основе новейших достижений в области науки и техники позволит создать конкурентоспособные на мировом рынке СИЗОД и значительно снизить зависимость от иностранных поставок СИЗОД, которые в докризисный период в промышленности приближались к 50 % от объема потребления СИЗОД промышленными предприятиями.

Следует иметь в виду, что в случае возникновения ЧС масштабного (трансграничного) характера поставки СИЗОД значительно снизятся или прекратятся. Это показал опыт прошедших лет. При возникновении атипичной пневмонии, птичьего гриппа поставки импортных СИЗОД в РФ значительно снижались.

Работы выполняемые ЗАО «СЗ НТЦ «Портативные СИЗ» им. А.А.Гуняева» в рамках ФЦП «Химическая и биологическая безопасность Российской Федерации на 2009-2013 гг.». шифр «Дыхание», где госзаказчиком является Минпромторг России, а головным исполнителем ОАО «Корпорация «Росхимзащита», позволят серьезно продвинуться в этом направлении.

В рамках выполняемой работы будет разработан инновационный пилотный проект типового модульного производства портативных СИЗОД , который в ближайшей перспективе предоставит возможность в короткие сроки организовать модульное производство ФПР в любом регионе РФ, что безусловно станет одним из важнейших элементом системы обеспечения химической и биологической безопасности РФ.

Разрабатываемый проект обладает коммерческой привлекательностью, в том числе и для бизнес-структур. Прогнозируемая стоимость проекта, в ценах 2008 г, составит не более 10 000 тыс. рублей, с ориентировочным сроком окупаемости 3 года.

Внедрение данного проекта в регионе позволит производить необходимые СИЗОД под специфику конкретного региона РФ, создать мобильные запасы в регионе, позволяющие оперативно реагировать при возникновении ЧС, что в конечном итоге сохранит здоровье большому количеству людей и, соответственно, снизит затраты государства на их лечение и реабилитацию.

Реализация проекта, кроме того, позволит создать новые рабочие места в регионе и соответственно увеличить налоговые поступления в региональный и федеральный бюджеты.

152

57. ВОПРОС УЛУЧШЕНИЯ ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ИЗОЛИРУЮЩИХ СРЕДСТВАХ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ (СИЗ) С ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ПОДАЧЕЙ ВОЗДУХА ДЛЯ ДЫХАНИЯ

Г.В.Нестеров, С.И. Свиридов, Р.Х.Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

Факторы, отягощающие физиолого-гигиенические условия при выполнении

физической работы в изолирующих СИЗ, достаточно хорошо известны, основными из них являются следующие:

1.Повышение температуры подкостюмного пространства и температуры тела человека.

2. Выделение пота и мацерация кожи. 3. Затруднение дыхания при повышенных физических нагрузках на преодоление сопротивления фильтрующей коробки (ПФК). Справочные данные указывают, что взрослый человек в изолированном пространстве при 30ºС выделяет в час в состоянии покоя 95 Вт тепла и 75 г влаги, при тяжелой работе 290 Вт и 355 г влаги соответственно. Технические решения, которые кажутся очевидными, для снятия тепла и выноса избыточной влаги из-под костюмного пространства могут быть созданы на основе подачи дополнительного количества воздуха под костюм, с оснащением СИЗ клапанами для сброса избыточного давления. Для оценки такой возможности рассмотрена модель теплообменника «человек – СИЗ» в достаточно жестких по температурному режиму испытаниях СИЗ в камерных условиях: температура атмосферы в камере 25ºС, время 240 минут при легкой, средней и тяжелой нагрузке. При условии физиологически приемлемой температуры поверхности кожи 35ºС проведен расчет возможности охлаждения человека в изолирующем костюме подачей очищенного воздуха в подкостюмное пространство с температурой 25ºС.

Для расчета модели теплообменника использованы технические возможности разработанных образцов носимого УПВ с объемной подачей до 18 м3/час, мощностью до 10 Вт, и ФВУ с объемной подачей до 200 м3/час, мощностью 500 Вт.

Расчет показал, что при подаче до 300 л/мин носимым УПВ скорость воздуха в покостюмном пространстве не превышает 0,2 м/с и соответствует ламинарному потоку, не способному обеспечить эффективный теплосъем. Температура тела при заданных условиях может быть снижена не более чем на 1ºС. При использовании ФВУ для достижения заданных температур тела скорость потока воздуха составляет более 1 м/с, а объемный расход не менее 1320 л/мин.

Соотношение тепла, выделяемого человеком при выполнении физических работ, и потребляемой мощности вентиляторов УПВ и ФВУ также подтверждают, что имеющиеся энергетические возможности носимых УПВ не могут обеспечить комфортных физико-гигиенических условий подачей очищенного воздуха под костюм.

Частичное решение для снятия тепловых нагрузок в изолирующих СИЗ, имеющих специальные клапана сброса, возможно эпизодической продувкой воздухом подкостюмного пространства от передвижных малогабаритных ФВУ. Такой прием позволяет также снизить физическую нагрузку от носимого УПВ при выполнении физической работы.

При создании изолирующих СИЗ и обеспечения более комфортных условий работы в них в ОАО «КазХимНИИ» разрабатываются дополнительные элементы (влагосорбирую- щие и охлаждающие), узлы «легочной разгрузки» при дыхании через ПФК, системы подогрева воздуха при работе в СИЗ при отрицательных температурах и др.

153

58. ОЧИСТИТЕЛЬ –РЕЦИРКУЛЯТОР ВОЗДУХА

Г.В. Нестеров, С.И. Свиридов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

Известно, что атмосфера в офисных и домашних помещениях в 4…6 раз более загрязнена химическими продуктами и в 8…10 раз биологическими агентами чем атмосфера лесопарка. Врачи говорят, что 10 % инфекционных заболеваний приобретены вне помещений, 90 % - внутри помещений. Антропотоксины – ядовитые и опасные вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека (углекислый газ, ацетон, аммиак, амины, фенолы и др.), выделения от мебели из ДСП или фанеры, от обоев, чистящих веществ, освежителей воздуха и пр., могут в определенных концентрациях представлять серьёзную опасность для людей, находящихся в закрытых помещениях. Кондиционеры, создающие благоприятный микроклимат при минимальных уровнях шума, не оснащенные эффективной очисткой воздуха от антропотоксинов, плесени, грибков, табачного дыма и пр., практически не улучшают экологию помещений. Большинство рекламируемых очистителей по своим техническим характеристикам вызывает сомнение в части эффективности по своему назначению. ОАО «КазХимНИИ» на основание накопленного опыта выполнения работ по созданию фильтровентиляционных установок для защитных сооружений приступило к разработке серии очистителей и рециркуляторов воздуха для бытовых и офисный помещений (несколько макетных образцов уже изготовлено). Принципиально они обеспечивают выполнение следующих функций: всасывание воздуха помещений через специальный пылевой и угольный фильтр-поглотитель с регулируемым объёмом до 200 м3/ч, подачу очищенного воздуха через глушитель аэродинамических шумов в зону фотокаталитической доочистки и бактерицидной его обработки низкоконцентрированным озоном УФ лампами и возврат очищенного и обеззараженного воздуха обратно в помещение. Фильтр представляет собой сменный картридж на базе сорбирующего материала из целлюлозной массы и активных углей с добавками. Узел подачи воздуха обеспечивает всасывание его через фильтр с сопротивлением до 250 мм. вод. ст. (2500 Па). Глушитель пластинчатый, обеспечивающий уровень аэродинамического шума в помещении на расстояние 5 м. от него не более 25 дБА. Очиститель может быть оснащен таймером. Ведется разработка переносного очистителя воздуха с объёмной подачей воздуха до 50 м3/ч и малогабаритного до 15 м3/ч (поглотитель запахов).

59. РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКСИЧНЫХ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ

И.А. Аракелян, О.А. Антонович, Л.А. Тарасов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

В ОАО «КазХимНИИ» разработаны новые комплекты комбинированной защитной

одежды КЗО-Т и универсальной защитной одежды УЗО-Р, обеспечивающие специалистов, выполняющих потенциально опасные работы с токсичными горючими веществами (ТГВ).

В комбинированной защитной одежде КЗО-Т во фронтальной защитного материала части в качестве покровного слоя использована облегчённая прорезиненная ткань, покровный слой капюшона также выполнен из этого материала. В прилегающей к телу пользователя защитного материала части применена полиэфирно-хлопковая ткань со

154

специальными отделками. С целью повышения надёжности защиты от жидкой фазы ТГВ в универсальной защитной одежде УЗО-Р во фронтальной части защитного материала для покровного слоя использована эта же облегчённая прорезиненная ткань, но в капюшоне в качестве покровного слоя применена ткань мембранного типа («дышащая» ткань). Она же использована и во внутренней части защитной одежды. В качестве химзащитного слоя (подклад) в разработанных комплектах защитной одежды использована новая ткань арт. 409 ТЛ-3 с улучшенными защитными характеристиками от паров ТГВ и других токсичных веществ I-II классов опасности перкутанного действия.

На основании специально проведённых испытаний по оценке промокаемости защитной одежды КЗО-Т и УЗО-Р выявлено, что увлажнение химзащитной ткани до 100 % влажности не ухудшает уровень защиты выбранных пакетов материалов КЗО-Т и УЗО-Р.

В процессе испытаний, проведённых в реальных условиях на объектах Роскосмоса, установлено, что комплекты полностью укрывают кожные покровы, сочетаются с отечественными и зарубежными средствами защиты органов дыхания, рук и ног. Комплекты позволяют использовать средства связи – ларингофонную фурнитуру, рацию (располагается в нагрудном специальном кармане). Испытатели отметили простоту надевания и снятия новых средств защиты, удобство передвижения и выполнения типовых операций. Комплекты КЗО-Т и УЗО-Р имеют лучшие физиолого-гигиенические характеристики в сравнении с изолирующим комплектом КР-2М. Положительно оценён внешний вид (эстетический показатель) КЗО-Т и УЗО-Р.

Новые образцы защитной одежды уменьшают риск неблагоприятного воздействия на персонал, работающий с ТГВ, снижают профессиональные заболевания.

В 2009 году эти изделия приняты на снабжение объектов Роскосмоса.

60. ПРИШЛО ВРЕМЯ РАЗРАБАТЫВАТЬ СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ПРИРОДНЫХ РАДИОНУКЛИДОВ.

Р.Х. Фатхутдинов, Р.А. Комлев, Д.Г. Шаронов, Н.Я. Романова ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

Прошло более 20 лет с того дня, когда возникла необходимость обеспечения индивидуальной защиты от техногенных радионуклидов для ликвидаторов Чернобыльской аварии. Изолирующие костюмы с поддувом (Ч-20), разработанные ОАО «КазХимНИИ», на фоне негерметичных Л – 1 выглядели тогда как своего рода индивидуальные мини-убежища, обеспечивающие очистку воздуха от радиоактивной пыли и создающие в подкостюмном пространстве чистую воздушную среду. От жесткого гамма-излучения не защищал ни один изолирующий костюм, и потому защита людей осуществлялась ограничением времени работы в зоне заражения.

До последнего времени считалось, что основную радиационную опасность для человечества представляют испытания ядерного оружия, работа атомных электростанций и предприятий ядерного топливного комплекса. Между тем, годовая доза облучения по данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР) складывается иначе: естественный фон-22 %, облучение населения природными радионуклидами – 43 %, медицинское облучение-34 %, выпадение продуктов ядерных испытаний – 0,7 %, атомная энергетика и прочие технические источники – 0,3 %. Из этого следует, что при отсутствии крупных радиационных катастроф природные радионуклиды, находящиеся во внешней среде, являются основным источником облучения населения.

В связи с увеличением нефтедобычи и возрастанием объемов нефтепереработки актуальным становиться решение проблемы радиационной безопасности на объектах НГК. На территории России по данным Гидронефтемаша в настоящее время складировано

155

(в т.ч. несанкционировано захоронено) не менее 200 млн. тонн отходов добычи нефти и газа с повышенным содержанием естественных радионуклидов (свинца-210, полония-210, тория-228).В коммуникациях и оборудовании нефтеперерабатывающих заводов за счет концентрирования при переработке накапливаются отложения (шламы) с высоким содержанием радионуклидов семейств урана-238 и тория-232, а также К-40.

Отсутствие в прошлом и зачастую в настоящем радиационно-дозиметрического контроля на предприятиях НГК повлекло распространение радиоактивных веществ при ремонте оборудования как по производственной территории, так и за ее пределы, в том числе на предприятиях переработки труб. На объектах нефтедобычи и нефтепереработки накапливается в опасных концентрациях Rn – 222, в первую очередь, в производственных помещениях, где производиться ремонт нефтегазового оборудования, имеющего отложения в виде радиобаритов.

Сотрудниками лаборатории радиационного контроля (РК) ОАО «КазХимНИИ» проведенными на нефтеперерабатывающем заводе измерениями показано, что при ежегодном ремонте оборудования с остановкой технологического процесса, удельная активность извлекаемых нефтешламов достигает 9000-10000 Бк/кг, что классифицируется по радиоактивности как производственные отходы II категории. Данные радиационного обследования выявили необходимость использования, прежде всего при проведении ремонтных работ, средств индивидуальной защиты. Специалистами института отработана методология РК и технология компактного захоронения низкоактивных РАО в специально организованных могильниках. На основе проведенного радиационного обследования предложены средства защиты органов дыхания от радиоактивной пыли и аэрозолей, а для защиты кожных покровов фильтрующие и изолирующие костюмы, защищающие от альфа и бета-излучателей, а также от мягких гамма-излучений Bi-214, Pb-214 с Е=0,51 МЭВ.

61. ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЗАЩИТНАЯ ОДЕЖДА ДЛЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОИПЛЕКСА

И.А. Аракелян, Л.А Тарасов, О.А. Антонович, Р.Х Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань

Применение пестицидов (ядохимикатов) обусловлено стремлением повысить

урожайность различных сельскохозяйственных культур. В то же время большинство современных пестицидов относится к веществам I и II классов опасности и их использование требует предусматривать специальные меры для сохранения здоровья работающих с ними людей. Важнейшими среди них является использование индиви-дуальных средств защиты (СИЗ).

С учётом имеющихся заделов по созданию химзащитных материалов и специфики выполняемых работ, для защиты кожных покровов от пестицидов в ОАО «КазХимНИИ» разработан специальный фильтрующий комплект ФЗО «Агрохим».

Защитный пакет материалов ФЗО «Агрохим» состоит из покровного и фильтрующе-сорбирующего слоёв. В качестве покровного слоя использована смесевая ткань «Классика-250» со специальной отделкой. Её низкая пылепроницаемость, пылеёмкость, не смачиваемость водой и маслами позволяет обеспечить защиту от твёрдой и капельно-жидкой фазы применяемых пестицидов. В качестве фильтрующе-сорбирующего слоя использована химзащитная ткань (ФЦМ), которая обеспечивает защиту на принципах адсорбции и хемосорбции от паровой и газовой фазы вредных веществ.

Оценка защитных свойств пакетов материалов ФЗО «Агрохим» проводилась по специально разработанным методикам. Показаны его высокие защитные характеристики при воздействии ряда жидких пестицидов (Альфацин, Октапон-экстра, Дифезан, Барьер-

156

колор, Лямбда-цигалотри, Таргет-супер (миура), Фуроре-супер, Бицепс, Лонтрен, Да-надим, Агрон, Фенфиз, Бурефен), порошкообразных пестицидов (Фундазол, Террамет, ТМТД) и их паровой фазы. Отмечено, что при воздействии паров Альфацина и Дифезана коричневый цвет химзащитной ткани изменяется на тёмный. После нейтрализации ткани 1% водным раствором соляной кислоты цвет химзащитной ткани восстанавливается. Это свидетельствует о протекании химического взаимодействия с сорбентом (об образовании продуктов присоединения – аддуктов). Это свойство химзащитной ткани может быть использовано как индикатор.

Проведёнными испытаниями также показано, что защитные свойства используемой ткани сохраняются на требуемом уровне после многократных стирок и нейтрализаций. Предложенные методы нейтрализации и обеспыливания также показали свою эффективность. Остаточная заражённость по слоям пакета материалов оценивалась в филиале ФГУ «Россельхозцентр по РТ» с привлечением методов ГЖХ и ТСХ. Во всех случаях остатки пестицидов на внутреннем бельевом слое не обнаруживались.

Комплект ФЗО «Агрохим» испытан также для защиты от водного и газообразного аммиака. Используемый сорбент образует устойчивый с аммиаком продукт присоединения, который не разрушается при водной обработке (химзащитная ткань вследствие образования аддукта становится жёлто-зелёной, после нейтрализации по принятому режиму цвет вновь становится коричневым, что свидетельствует о восстановлении защитных свойств).

Конструкция ФЗО «Агрохим» сочетается с различными СИЗОД, СИЗ рук и ног. Комплект ФЗО «Агрохим» прошёл испытания в реальных условиях применения в

ООО «Казанский тепличный» и на базе ядохимикатов ОАО «Татагрохимсервис». По результатам использования отмечены комфортность при носке комплекта, его высокие эргономические и эстетические характеристики.

ФЗО «Агрохим» является новым видом спецодежды, защитной одеждой нового поколения. Несмотря на его относительную сложность и более высокую, по сравнению с обычной спецодеждой, стоимость, эффект от её использования в виде сохранения здоровья работающего с пестицидами персонала будет многократно перекрывать понесённые затраты. 62. РАЗРАБОТКА СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ И

ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ДЛЯ КАМЕР СПАСАТЕЛЬНЫХ ВСПЛЫВАЮЩИХ В.Г. Каверин , В.Н. Золотарева , Г.В.Акулинина ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов В настоящее время для регенерации воздуха камер спасательных всплывающих

(КСВ) используются: - регенерационные установки А-1; - регенерационные установки РДУ с комплектами В-64. Однако, производство установок РУ-1А и РДУ (В-64) прекращено, а продление

сроков их службы связано с большими сложностями технологического плана. Также следует отметить, что установки А-1 и РДУ (В-64) не отвечают современным требованиям, таким как поддержание концентрации кислорода, диоксида углерода при избыточном давлении воздуха до 6 кгс/см2 и не обеспечивают очистку воздуха от вредных примесей, занесенных в КСВ из аварийного отсека.

Актуальность разработки современных средств химической регенерации и очистки воздуха для КСВ представляется очевидной.

ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в настоящее время разработана система химической регенерации воздуха С-2.455. В состав ее входят: регенеративные патроны,

157

генераторы кислорода и поглотительные патроны, предназначенные для регенерации воздуха в аварийных ситуациях и работоспособные при избыточном давлении воздуха до 6 кгс/см2.

Использование генераторов кислорода и поглотительных патронов, являющихся элементной базой системы С-2.455, в КСВ взамен применяемых индивидуальных средств защиты позволит уменьшить массо-габаритные характеристики системы дыхания ориентировочно в 3 раза, стоимость эксплуатации в 7 раз, при этом срок службы увеличится приблизительно в 7,5 раз.

63. ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА В ОБИТАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ПОДВИЖНОЙ ТЕХНИКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ

БЕЗОПАСНОГО ВХОДА И ВЫХОДА ИЗ НИХ ЛЮДЕЙ В УСЛОВИЯХ ЗАРАЖЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВРЕДНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ, ОПАСНЫМИ ДЛЯ

ДЫХАНИЯ

В.Н. Усов , С.В. Матвеев, Т. А. Филиппова , О.Ю. Голованева ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов

В настоящее время объекты подвижной техники, предназначенные для применения

в условиях заражения атмосферы вредными веществами (ВВ), в лучшем случае оснащены средствами фильтровентиляции воздуха (типа ФВУА).

Перечень вредных веществ насчитывает только АХОВ 34 наименования, при их комплексном воздействии возможно создание условий, превосходящих технические возможности фильтровентиляционных установок.

Более надежное, при любой степени зараженности АХОВ атмосферы, обеспечение работоспособности, мобильности подразделений возможно с применением средств коллективной защиты изолирующего типа.

В зависимости от степени герметичности КУНГа возможно применение принципов общеобменной вентиляции кузова с обеспечением регенерации и очистки воздуха или в изолированном коллекторе.

В ходе эксплуатации подвижной техники возможна по различным причинам полная или частичная разгерметизация обитаемого помещения, например КУНГа, и, как следствие, попадание в него вредных веществ из атмосферы.

В данном случае защита органов дыхания в течение продолжительного времени возможна в коллекторном режиме, при этом может быть обеспечено периодическое переключение дыхания на индивидуальный изолирующий аппарат и обратно.

Вход в КУНГ и выход людей из него в условиях заражения атмосферы неизбежно приведет к заносу АХОВ внутрь помещения, что не позволит находиться в нем без индивидуальных средств защиты, поэтому создание тамбура-шлюза (в том числе переменного объема) и системы очистки его воздуха позволит обеспечить многократный безопасный вход и выход людей.

Предлагаемая технология основана на комплексном использовании средств фильтровентиляционного и регенерационного оборудования, системы воздуховодов и клапанов переключения воздушных потоков, позволит обеспечить регенерацию воздуха как в основном помещении КУНГа, так и в тамбур-шлюзе, исключив, таким образом, занос непригодного для дыхания воздуха.

Средства фильтровентиляции и регенерации соединяются воздуховодами, при входе (или выходе) и переходе группы личного состава через тамбур осуществляется забор воздуха из тамбура, через них происходит интенсивная вентиляция воздуха.

Через 3 – 5 минут рециркуляции воздуха в тамбуре последний по своему составу соответствует воздуху основного помещения.

158

64. СРЕДСТВА РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ СООРУЖЕНИЙ

В.Н. Усов, С.В. Матвеев, О.Ю. Голованева ОАО «Корпорация «Росхимзащита, г. Тамбов

ОАО "Корпорация "Росхимзащита" в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 15 сентября 1992 г. № 716-54 разработало комплект средств регенерации воздуха (КРВ). КРВ предназначен для поддержания нормативных параметров воздуха в герметизированных сооружениях по кислороду, диоксиду углерода и вредным примесям в "третьем" режиме вентиляции (полная изоляция), эксплуатируемых без создания подпора.

Наряду с этим, разработана технология "Мениск", обеспечивающая защиту от заноса вредных веществ в обитаемое пространство защитного сооружения при многократном входе/выходе групп людей. Технология "Мениск" основана на комплексном использовании фильтровентиляционного и регенерационного оборудования, системы воздуховодов и клапанов переключения воздушных потоков, при этом средства фильтровентиляции и регенерации устанавливаются в обитаемом объекте и последовательно соединяются воздуховодами.

Защита от заноса вредных веществ с наружным зараженным воздухом и на одежде осуществляется в тамбур-шлюзе с использованием штатного комплекта КРВ с высокой кратностью воздухообмена.

Применение технологий "Мениск" обеспечивает возможность нахождения людей без индивидуальных средств защиты в обитаемой зоне сооружения и позволяет осуществлять многократный вход/выход без заноса вредных веществ в обитаемое помещение. Эффективность технологии "Мениск" подтверждена результатами государственных испытаний. Комплект регенерации воздуха, разработанный на основе технологии "Мениск", принят на снабжение для размещения в серийных сооружениях.

65. КОМПЛЕКС СРЕДСТВ РЕГЕНЕРАЦИИ И ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ НА БАЗЕ ИЗДЕЛИЯ РВ-150, ФИЛЬТРОВ-

ПОГЛОТИТЕЛЕЙ С БЛОЧНЫМ СОРБИРУЮЩИМ МАТЕРИАЛОМ И ПРЕДФИЛЬТРОВ С ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ И

ПЫЛЕЕМКОСТЬЮ

В.Н. Усов , С.В. Матвеев, Т. А. Филиппова, Г. В. Акулинина ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Используемые в настоящее время в защитных сооружениях (ЗС)

фильтровентиляционные комплекты ФВК-1 и ФВК-2 для обеспечения второго и третьего режимов вентиляции в соответствии с требованиями СНИП II-11-77* являются морально устаревшими, а их основные элементы сняты с производства, что не позволяет решать задачи оснащения вновь строящихся, реконструируемых и эксплуатируемых убежищ. Регенеративная часть комплектов, состоящая из установок РУ-150/6 или "Устроства-300" разработана в ОАО "Корпорация "Росхимзащита". Установки до настоящего времени находятся в эксплуатации не только на объектах ГО ЧС, но и других ведомств. Производство данных установок, осуществляемое ранее ОАО "Заря" и ОАО "ЭХМЗ" прекращено. Инженерное оборудование, входящее в состав комплектов (клапаны,

159

вентиляторы), также не отвечает современным требованиям и не позволяет реализовывать оптимальную тактику использования комплектов.

В целом, оборудование комплектов и установок не отвечает современному представлению о необходимых защитных свойствах ЗС и условиям обитания укрываемых.

Существующая технология защиты укрываемых не реализует в полной мере возможности современного оборудования и не решает задачи улучшения условий обитания укрываемых, а также не может быть использована в проектах вновь строящихся ЗС.

Вышесказанное актуализирует задачи разработки средств очистки и регенерации воздуха защитных сооружений, обладающих высокими защитными свойствами и обеспечивающих комфортные условия обитания укрываемых.

Для обеспечения замены изделий РУ-150/6 и "Устроства-300" предполагается использование разработанного в ОАО "Корпорации "Росхимзащита" регенератора воздуха РВ-150, являющегося изделием нового поколения.

Новый комплекс средств коллективной защиты по сравнению с существующим оборудованием:

- обеспечивает более надежную защиту укрываемых за счет улучшения фильтрующей способности оборудования во втором режиме вентиляции;

- обеспечивает более комфортные условия обитания укрываемых по содержанию диоксида углерода и кислорода;

- обеспечивает удаление вредных примесей из воздуха помещения в режиме полной изоляции;

- обладает пониженной интенсивностью тепловыделения и энергопотребления; - имеет лучшие массогабаритные характеристики; - позволяет уменьшить строительные площади, трудоемкость обслуживания; - имеет увеличенные гарантийные сроки.

66. ИЗОЛИРУЮЩАЯ КОЛЛЕКТОРНАЯ СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ В.Г. Каверин, Л. Э. Козадаев, В. А. Лаверов, В.Н. Усов ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

Изолирующая коллекторная система жизнеобеспечения (система) относится к

устройствам для защиты органов дыхания от ядовитых и вредных веществ в герметичных и полугерметичных помещениях как при нормальном, так и при повышенном давлении (до 0,6 МПа) и предназначена для обеспечения создания и поддержания необходимого состава газовой среды по кислороду, диоксиду углерода и вредным веществам:

Система состоит из следующих подсистем: - подсистемы регенерации и очистки газовой среды, включающей в себя патроны с

щелочным продуктом, размещенные в поглотительных установках с электровентиляторами, поглотительные патроны, режим работы которых основан на принципе естественной конвекции и диффузии к поверхности блоков, модули индивидуального дыхания, ресивер, фланец и трубопроводы соединительные;

- подсистемы подачи кислорода из баллонов (источников) кислорода; - прибора контроля состава газовой среды. Система работает в следующих режимах: - общеобменном, с искусственным побуждением расхода воздуха через

поглотительные патроны с помощью электровентилятора; - конвективном, с использованием поглотительных патронов, режим работы которых

основан на принципе естественной конвекции и диффузии к поверхности блоков;

160

- коллекторном (изолирующем), обеспечивающем изоляцию органов дыхания спасаемых людей от атмосферы при концентрации вредных веществ выше ПДК (занесение большого объема загрязнений), с использованием расхода воздуха через поглотительный патрон за счет легочной вентиляции людей.

Обеспечивается возможность защиты органов дыхания переменного числа спасаемых людей независимо от мест их размещения на объекте за счет стационарного монтажа модулей индивидуального дыхания под посадочные места размещения спасаемых людей с учетом внутренних габаритов и загруженности помещения. При этом обеспечивается оптимальный состав газовой смеси независимо от численности спасаемых людей.

Система по своим характеристикам превосходит диапазон характеристик ранее использовавшихся средств.

67. АВТОНОМНЫЙ БЛОК РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА Н.Ф. Гладышев, Э.И. Симаненков, Р.В. Дорохов, Т.В. Гладышева, О.С. Мавлютова ОАО "Корпорация" Росхимзащита" , г. Тамбов

Для восстановления состава воздуха по кислороду и диоксиду углерода в системах

жизнеобеспечения закрытых помещений предназначены системы химической регенерации воздуха. Основной задачей при разработке таких систем для коллективных средств защиты дыхания является поддержание в закрытом помещении требуемых концентраций кислорода и диоксида углерода даже при отсутствии на объекте энергии.

В 2008-2009 гг. авторами была предпринята попытка создания автономного блока регенерации воздуха АБРВ на основе регенеративного продукта на пористой матрице с использованием полимерных материалов, который отличался бы автономностью работы с одновременным упрощением эксплуатации устройства за счет замены рабочих и аварийного режимов работы одним универсальным. Одновременно были поставлены задачи повышения комфортности дыхания за счет снижения возможности «закислороживания» регенерируемой атмосферы в закрытом помещении и удобства применения путем уменьшения массогабаритных характеристик устройства.

161

В результате проделанной работы была разработана конструкция автономного блока регенерации воздуха [1-3] представляющего собой патрон, корпус которого выполнен в виде гибкой оболочки из фторопластовой пленки Ф-4 МБ толщиной 50 мкм (рисунок 1). Применение в качестве конструкционного материала фторопластовой пленки позволяет значительно, в 2-3 раза, снизить массогабаритные характеристики изделия. Внутри патрона размещен регенеративный продукт на пористой матрице, выполненный в виде пластин. В нижней части патрона на торце установлены вентиляторы, соединенные с источником электропитания. В качестве вентиляторов используются осевые вентиляторы, применяемые в персональных компьютерах, а в качестве источника

электропитания – батарейки типа «Крона» напряжением 9 В. На верхнем торце патрона закреплены ручки, связанные со стойкой и позволяющие раздвигать стенки патрона при работе устройства. При разведении стенок патрона между пластинами регенеративного продукта образуется канал, обеспечивающий равномерное распределение скоростей потока воздуха по всей массе регенеративного продукта и одновременно устойчивый конвективный поток очищаемого воздуха.

В рабочем положении на патрон надет теплозащитный кожух, выполненный из негорючего материала типа «Номекс». Кожух необходим для исключения рассеивания тепла через боковые стенки и исключения ожогов при касании разогретой поверхности патрона, а также защищает поверхность патрона от повреждений. Были изготовлены макетные образцы автономного блока регенерации воздуха и проведены их испытания (рисунок 2) по методу МИ 163 – 05807954 - 2004. Результаты испытаний и условия, при которых они проводились, представлены в таблице 1.

Б

Б

Рисунок 1 – Автономный блок регенерации воздуха:

1 – гибкая оболочка; 2 – регенеративный продукт; 3 – вентилятор; 4 – источник электропитания;

5 ручки; 6 – теплозащитный кожух.

162

Из представленных данных видно, что при меньшей температуре и влажности время защитного действия автономного блока регенерации воздуха больше, чем при повышенной температуре и влажности. Это объясняется тем, что при пониженной температуре и влажности регенеративный продукт взаимодействует с воздухом с меньшей скоростью, при этом объемная доля выделяемого кислорода меньше, чем при повышенных температуре и влажности. А коэффициент регенерации выше при повышенной температуре и влажности, т.к. в этих условиях регенеративный продукт отрабатывает лучше.

Таблица 1 – Условия и результаты испытаний макетов АБРВ

Параметр Номер опыта

1 2 3 4 Температура, ºС 15-20 ≤30 15-20 ≤30 Влажность, % ≤40 ≤85 ≤40 ≤85 Объем камеры, дм3 6000 6000 6000 6000 Масса регенеративного продукта, кг 0,821 0,847 1,18 1,19 Время защитного действия, ч 1,75 1,4 2,33 2 Количество укрываемых людей 2 2 2 2 Объем поглощенного СО2, дм3 63,25 44,6 95,15 77,6 Объем выделенного О2, дм3 71,75 63,25 97,45 100 Коэффициент регенерации 1,134 1,418 1,024 1,289

В разработанном коллективном средстве защиты АБРВ применение автономной

системы вентиляции позволяет использовать изделие в универсальном режиме. При эксплуатации АБРВ отсутствует необходимость использования дополнительных поглотительных патронов, так как во всех аварийных режимах, то есть в отсутствие электроэнергии на объекте или ее дефиците, используются те же регенеративные патроны, что и в обычном рабочем режиме. Таким образом, за счет замены обычного и двух аварийных режимов работы одним – универсальным – обеспечивается простота эксплуатации предлагаемого автономного блока регенерации воздуха. Демонтаж отработанных патронов также упрощается за счет малых массогабаритных характеристик изделия по сравнению с серийно выпускаемым коллективным средством защиты «Система С-2.455». Также за счет равномерной отработки по всей поверхности регенеративного продукта на пористой матрице не происходит резких скачков

Рисунок 2 - Испытания автономного блока регенерации воздуха на стенде «Рубин» и его внешний вид после проведенных испытаний.

163

концентрации кислорода, что повышает безопасность использования разрабатываемого изделия.

АБРВ может быть использован для регенерации воздуха в герметично закрытых помещениях экипажами подводных обитаемых, экипажами малогабаритных космических кораблей.


1. Пат. 2319526 РФ, МПК А62B7/08, А62B19/00. Изолирующий дыхательный аппарат / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, Б.В. Путин, С.Б. Путин, Л.Э. Козадаев, Р.В. Дорохов, Н.Ю. Холодилин (Россия). - 2007 (http://www.fips.ru).

2. Пат. 2323753 РФ, МПК А62B7/08, А62B19/00. Изолирующий дыхательный аппарат / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, Б.В. Путин, С.Б. Путин, Л.Э. Козадаев, Р.В. Дорохов, Н.Ю. Холодилин (Россия). - 2007 (http://www.fips.ru).

3. Пат. 2225241 РФ, МПК A62D9/00. Регенеративный продукт и способ его получения / Т. В. Гладышева, Н. Ф. Гладышев, Б. В. Путин, В. П. Андреев - 2004 (http://www.fips.ru).

68. БЛОК ХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА

Н.Ф. Гладышев, Э.И. Симаненков, Р.В. Дорохов,О.С. Мавлютова, М.Ю. Плотников ОАО "Корпорация" Росхимзащита", г. Тамбов

Для поддержания состава воздушной смеси, пригодной для дыхания человека в

замкнутом пространстве, используют системы химической регенерации воздуха. К качественной характеристике таких систем относят время защитного действия, в течение которого концентрации кислорода и углекислого газа в замкнутом пространстве будут в допустимых пределах, необходимых для дыхания человека.

Используемые для этих целей в настоящее время средства коллективной защиты имеют ряд недостатков. К ним можно отнести повышенные массогабаритные характеристики, неполное отрабатывание регенеративного продукта в результате его спекания или несовершенной кинетики воздушной смеси через продукт.

С учетом указанных недостатков в ОАО «Корпорация «Росхимзащита» была проведена научно-исследовательская работа по разработке блока химической регенерации воздуха БХРВ. В разрабатываемом изделии в качестве конструкционных были применены только полимерные материалы (листовой полипропилен, фторопластовая пленка марки Ф-4 МБ), снижающие массогабаритные характеристики изделия, в качестве основного рабочего вещества применен регенеративный продукт на пористой стекловолокнистой матрице, обеспечивающий комфортный состав воздушной смеси для дыхания человека (исключается «закислороживание» атмосферы замкнутого помещения).

Разработана конструкция блока химической регенерации воздуха [1-3], состоящего из гибкого патрона, выполненного в виде рукавов из фторопластовой пленки. Рукава разделены между собой сварными швами. Внутри патрона размещен регенеративный продукт на пористой матрице. В нижней части патрона расположен узел стыковки с побудителем расхода, в качестве побудителя расхода выступает вентилятор ЭВ-15. Стыковочный узел выполнен в виде шайбы из упругого материала, заключенной в обойму в виде колец из листового полипропилена. На выходном патрубке вентилятора установлен конический наконечник, взаимодействующий со стыковочным узлом патрона. Поверх оболочки патрона установлен теплозащитный кожух, выполненный из негорючей высокопрочной ткани на основе полиарамидных волокон «Номекс». В условиях складского хранения блок химической регенерации воздуха компактно сложен и помещен в герметичную оболочку.

164

Были изготовлены макетные образцы блока химической регенерации воздуха и проведены их испытания в различных температурно-влажностных условиях и при различных нагрузках на стенде “Рубин” (рисунок 1) по методу МИ 163 – 05807954 - 2004.

Результаты испытаний и условия их проведения приведены в таблице 1. По данным проведенных испытаний были рассчитаны объемы поглощенного диоксида углерода и выделенного кислорода.

При использовании разработанного средства коллективной защиты не требуется дополнительных поглотительных патронов, так как вследствие равномерной отработки по всей поверхности регенеративного продукта на пористой матрице не происходит резких скачков концентрации кислорода и не происходит «закислораживание» регенерируемой атмосферы.

БХРВ может быть использован для регенерации воздуха в герметично закрытых помещениях, например: в бомбоубежищах, в отсеках подводных лодок.

В настоящее время по результатам разработки блока химической регенерации воздуха проводится опытно-конструкторская работа по государственному контракту № 9411.1007500.13.978 от 22 июля 2009

г., в рамках которой будет разработана технология производства данного средства коллективной защиты.

Таблица 1 – Условия и результаты испытаний макетов БХРВ.

Рисунок 1 - Внешний вид макета блока химической регенерации воздуха (без

теплозащитного кожуха), закрепленного на стойке, в испытательной камере стенда

«Рубин».

Параметр Номер опыта 1 2 3

Температура, ºС 20±2 30±2 20±2 Влажность, % 50±10 70±10 70±10 Объем камеры, дм3 24000 24000 24000 Масса регенеративного продукта, кг 3,540 3,540 3,915 Время защитного действия, ч 4,50 4,75 5,50 Количество укрываемых людей, чел 4 4 4 Объем поглощенного СО2, дм3 308 428 405 Объем выделенного О2, дм3 355 439 511 Коэффициент регенерации 1,153 1,023 1,26

165


1. Пат. 2319526 РФ, МПК А62B7/08, А62B19/00. Изолирующий дыхательный аппарат / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, Б.В. Путин, С.Б. Путин, Л.Э. Козадаев, Р.В. Дорохов, Н.Ю. Холодилин. - 2007 (http://www.fips.ru).

2. Пат. 2323753 РФ, МПК А62B7/08, А62B19/00. Изолирующий дыхательный аппарат / Н.Ф. Гладышев, Т.В. Гладышева, Э.И. Симаненков, Б.В. Путин, С.Б. Путин, Л.Э. Козадаев, Р.В. Дорохов, Н.Ю. Холодилин - 2007 (http://www.fips.ru).

3. Пат. 2225241 РФ, МПК A62D9/00. Регенеративный продукт и способ его получения / Т. В. Гладышева, Н. Ф. Гладышев, Б. В. Путин, В. П. Андреев - 2004 (http://www.fips.ru.) 69. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ БОРТОВОЙ КИСЛОРОДОДОБЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ БКДУ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ В

УСЛОВИЯХ МНОГОКРАТНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПУСКА-ОСТАНОВА

А.С. Сергунин1, С.И. Симаненков1, Н.Ц. Гатапова2 1-ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов 2- ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», г. Тамбов

Продолжительность полёта боевого самолёта в среднем составляет 1-3 часа, а

перерыв между полетами - несколько десятков часов. Таким образом, бортовая кислорододобывающая установка БКДУ-130, входящая в кислородную систему этих самолётов, должна надёжно функционировать в условиях многократного повторения операций пуска-останова.

В существующей конструкции БКДУ слои осушителя и цеолитовых сорбентов, осуществляющих поглощение азота из газовоздушной смеси (ГВС), последовательно располагаются в одном адсорбере. При эксплуатации установок, особенно в условиях повышенной влажности воздуха, наблюдается накопление влаги в слое осушителя вследствие различных причин: низкого значения коэффициента превышения обратного потока; малого давления воздуха на входе в установку во время «рулежки» самолетов и при полетах в режиме «малый газ»; чрезмерно большого отбора дыхательной газовой смеси (ДГС) при отключении легочного автомата и др. При этом за время между полетами наблюдается перераспределение влаги между слоями сорбента. Часть сорбированной воды диффундирует в замыкающие слои адсорбента. В результате этого явления падает парциальное давление кислорода в продуцируемой дыхательной смеси, так как динамическая активность по азоту цеолитовых адсорбентов снижается при адсорбции влаги.

Решение этой проблемы видится в создании БКДУ с размещением слоя с осушителем и главного адсорбционного слоя в отдельных адсорберах (см. рис.), соединенных отсечным клапаном. Предлагаемая схема обеспечивает работу БКДУ следующим образом: сжатый воздух подаётся в систему от двигателя самолёта, при этом клапаны 7 и 8 закрыты. Адсорберы A и B заполнены активным оксидом алюминия, характеризующимся высокой динамической активностью по парам воды в циклах сорбции и десорбции.

166

Технологическая схема БКДУ для эксплуатации в условиях многократных операций пуска-останова: СВ – сжатый воздух; A, B – адсорберы с осушителем Al2O3; C,D – адсорберы с цеолитом LiLSX; R – кислородный ресивер; 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 – распределительные клапаны; 5, 9 - дроссель, осуществляющий отбор части очищенного газа на противоточную регенерацию; 10, 11 – обратные клапаны.

В адсорбер А, работающий в режиме сорбции, подаётся сжатый воздух через клапан 1, при закрытых клапанах 2 и 3. При этом поглощаются пары воды из входящего потока. Через дроссель 5 и клапан 6 осушенный воздух поступает в адсорбер B, работающий в режиме десорбции, и через клапан 4 сбрасывается за борт. Затем происходит автоматическое переключение клапанов, и адсорбер B переходит в стадию сорбции.

После выхода установки на рабочий режим открываются клапаны 7, 8 и перекрывается клапан 6. В работу включаются адсорберы C и D, содержащие цеолит LiLSX для поглощения азота из уже осушенного воздуха. Посредством дросселя 9 осуществляется отбор части продукционного газа на противоточную регенерацию. Через обратные клапаны 10, 11 и ресивер R ГВС подаётся в кислородные маски экипажа самолёта. Все используемые распределительные клапаны являются нормально закрытыми.

Таким образом, разработанная схема позволяет ликвидировать явление перераспределения влаги между слоями адсорбентов благодаря перекрыванию клапанов 7, 8 при останове работы БКДУ.

70. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВРЕМЕНИ ЦИКЛА НА ПАРЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ПРОДУЦИРУЕМОЙ, УСТАНОВКОЙ

БКДУ–130 ДЫХАТЕЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ В.В. Потапочкин ОАО «Корпорация «Росхимзащита» , г. Тамбов

Одной из важнейших задач системы жизнеобеспечения пилотируемых

летательных аппаратов является обеспечение кислородом экипажа. Для решения этой задачи была разработана бортовая кислорододобывающая установка БКДУ-130. БКДУ-130 повышает концентрацию кислорода в подаваемой на дыхание газовой воздушной смеси. Принцип действия БКДУ-130 основан на использовании короткоцикловой безнагревной адсорбции[1-4].

167

Концентрация кислорода в получаемой, методом короткоцикловой безнагревной адсорбции (КБА) газовой смеси зависит от схемы организации газовых потоков, применяемых сорбентов, а также от параметров протекания процессов: давления сорбции, давления десорбции, температуры, длины рабочего слоя адсорбента, длительности цикла.

В данной работе исследуется влияние одного из выше перечисленных параметров, а именно времени цикла на парциальное давление кислорода в продуцируемой дыхательной газовой смеси.

Эксперименты по изучению влияния цикла на концентрацию кислорода в газовой смеси, продуцируемой методом КБА, проводились на двухадсорберном универсальном стенде для исследования короткоцикловых процессов.

Полученная экспериментальная зависимость парциального давление кислорода в продуцируемой дыхательной газовой смеси от длительности цикла представлена на рисунке.

20,0

21,0

22,0

23,0

24,0

25,0

12 14 16 18 20Длительность цикла, с

Парциальное

давление

кислорода в продуцируемо

й ды

хательной газовой

смеси,

кПа

Зависимость парциального давления кислорода в продуцируемой дыхательной газовой

смеси от длительности цикла.

В результате экспериментальных исследований установлено, что уменьшение длительности короткоцикловых адсорбционных процессов способствует повышению концентрации кислорода в продуцируемой газовой смеси.


1. Шумяцкий Ю.И., Афанасьев Ю.М., Адсорбция: процесс с неограниченными возможностями, М: Высшая школа, 1998 г– 79 с.

2. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1984, 592 с.

3. Влияние величины обратной промывки на концентрацию кислорода в продуцируемой установкой БКДУ-130 дыхательной смеси. Отчет №795 ФГУП «ТамбовНИХИ», Тамбов – 2005 г., 17с. 4. Б.И. Беккер, Н.С. Торочешников, Ю.И. Шумяцкий. Динамика короткоцикловой противоточной адсорбции. ТОХТ Том 7, 1973, с 359–364.

71. ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА - ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОГО

МОНИТОРИНГА В ИНТЕРЕСАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РОССИИ Антохин А.М., Жиров А.А., Палатов Ю.А.

168

ФГУ «27 НЦ МО РФ», г. Москва Для обеспечения химической и биологической безопасности России разработана

Федеральная целевая программа (ФЦП) "Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)", принятая Постановлением Правительства РФ от 27 октября 2008 г. N 791, которая предусматривает дальнейшее совершенствование системы химического и биологического мониторинга и средств защиты.

Необходимость принятия ФЦП обусловлена следующими обстоятельствами. В Российской Федерации в настоящее время функционирует свыше 10 тыс. потенциально опасных химических объектов, относящихся к топливно-энергетическому комплексу, цветной и черной металлургии, химической, целлюлозно-бумажной, пищевой и другим отраслям промышленности и сельского хозяйства (при этом 70 процентов из них расположены в 146 городах с населением более 100 тыс. человек).

В атмосферный воздух ежегодно продолжает поступать около 20 млн. тонн химических веществ, а накопленные токсичные отходы составили более 84 млн. тонн. По данным международных организаций, 75 процентов всех смертельных случаев, возникающих в результате аварий, связаны с воздействием химических факторов.

Кроме того, текущее десятилетие характеризуется все возрастающей угрозой террористических актов с применением химических, биологических и радиоактивных веществ или иначе физиологически активных веществ (ФАВ).

По данным Контрольного управления Президента Российской Федерации, в настоящее время в сфере промышленного, оборонно-промышленного и топливно-энергетического комплексов функционирует более 3,6 тысяч опасных химических объектов. Суммарная площадь, на которой может возникнуть очаг химического заражения в результате возможных аварий на этих объектах, составляет 300 тыс. кв. километров (с населением 54 млн. человек). Поэтому весьма актуально создание системы химического, биологического и радиоактивного мониторинга, обеспечивающей оперативный контроль экологической обстановки на значительных территория основных промышленных регионов России и сопредельных стран.

Такая проблема оперативного мониторинга на больших территориях может быть успешно решена при условии использования космических средств и методов дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

В докладе рассматриваются основные научно-технические направления решения комплексной задачи определения из космоса облаков физиологически активных веществ в приземном слое атмосферы в интересах реализации ФЦП.

Анализируются потенциально-опасные источники ФАВ, загрязняющие окружающую среду, микро и макроструктура облаков ФАВ.

Рассматриваются перспективные методы дистанционного зондирования Земли из космоса, анализируются возможности создания перспективной системы дистанционного мониторинга ФАВ.

72. ПРИБОР ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ Г.Н. Шлепаков, Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит» , г. Санкт-Петербург

Предприятия нефтегазового комплекса, предприятия, занимающиеся транспортировкой химически опасных и пожаровзрывоопасных грузов, являются наиболее сложными объектами с точки зрения промышленной безопасности. Аварийные

169

ситуации, возникающие на этих объектах, как правило, сопровождаются значительным загрязнением окружающей среды, а подчас и человеческими жертвами. В этой связи возникает необходимость в обеспечении служб, участвующих в ликвидациях аварийных ситуаций (бойцов газоспасательных отрядов, подразделений МЧС России), приборами, позволяющими измерять концентрации паров вредных веществ, появившихся в воздухе в результате аварии. Основными требованиями, предъявляемыми к приборам индикации, предназначенным для решения указанной задачи, являются: возможность измерять концентрации как можно большего количества веществ различного химического состава и строения (так как заранее неизвестно где произойдет авария и какие вещества при этом выделятся в воздух); достаточно высокое быстродействие прибора, которое приобретает особое значение при химической разведке территории загрязнения, при проведении дегазации загрязненных участков; прибор должен прямо показывать концентрацию паров измеряемого вещества без дополнительных пересчетов, так как на пересчеты может просто не хватить времени; работоспособность прибора должна сохраняться в достаточно широком интервале температуры и давления окружающей среды; поскольку ликвидация аварий происходит, как правило, во взрывоопасных зонах, прибор должен быть изготовлен во взрывобезопасном исполнении; наконец, массогабаритные характеристики прибора должны быть минимальными. Этим требованиям, по нашему мнению, в значительной степени отвечает анализатор-течеискатель АНТ-3М ДКТЦ.413441.104, который разработан и серийно выпускается ОАО «ГосНИИхиманалит». Прибор внесен в Госреестр средств измерений (№ 39982-08), имеет сертификат соответствия (№ РОСС RU.ГБ04.В01067) и разрешение Ростехнадзора на применение на опасных объектах (№ РРС 00-32435).

При разработке прибора учитывалось, что с помощью одного типа детектора невозможно обеспечить возможность измерения концентраций паров различных по химической природе веществ. Поэтому в состав прибора должны входить несколько типов детекторов. В то же время большое количество каналов в одном приборе неизбежно приводит к увеличению его массогабаритных характеристик. В этой связи конструктивно

170

прибор АНТ-3М состоит из двух блоков, которые жестко соединены между собой. Один из блоков служит для обработки информации и показа значения измеренной концентрации на ЖКИ, другой блок является блоком детектора, который может заменяться в зависимости от вещества. Смена блоков производится вручную без дополнительных инструментов и занимает не более 40 секунд. В блоках детекторов используются три типа детекторов: фотоионизационный (ФИД), электрохимический (ЭХД) и инфракрасный (ИКД). Такой набор детекторов позволяет обеспечить возможность измерения концентраций паров различной химической природы и в то же время сохранить достаточно малые размеры прибора: масса не более 0,6 кг, размеры, мм, 190×35×90. Исполнение прибора – взрывозащищенное ExibІІBT4X. Температурный диапазон работы прибора от минус 20оС до 40оС. Погрешность измерения не превышает ± 25%.

В таблице представлены диапазоны измерения концентраций паров вредных веществ с различными типами детекторов. Таблица

Наименование вещества Диапазон измерения концентраций, мг/м3

Тип детектора – ФИД аммиак 0-150 ацетон 0-1000 бензин 0-2000 бензол 0-60 бутанол 0-150

бутилацетат 0-400 винилхлорид 0-150

диметилформамид 0-100 изобутилен 0-300 керосин 0-2000 ксилол 0-300

метилтретичный-бутиловый эфир 0-600 метилэтилкетон 0-400 оксид азота 0-50 пропан-бутан 0-2000 пропанол 0-150 пропилен 0-500

сероводород 0-200 скипидар 0-1000 стирол 0-80

тетрахлорэтилен 0-50 толуол 0-300

трихлорэтилен 0-50 уайт-спирит 0-2000

углеводороды алифатические 0-2000 фенол 0-2,0

циклогексан 0-600 циклогексанон 0-60

этанол 0-2000 этилацетат 0-400 этилбензол 0-300 этилен 0-500

этилцеллозольв 0-400

171

Тип детектора - ЭХД сероводород 0-30 диоксид серы 0-50

хлорид водорода 0-50 хлор 0-10

формальдегид 0-5 диоксид азота 0-10 оксид углерода 0-100

кислород 0-30 (% объемный) Тип детектора - ИКД

метан 0-13000 этан 0-13000

диоксид углерода 0-4 (% объемный)

Из таблицы следует, что прибор АНТ-3М может использоваться не только при ликвидации аварийных ситуаций, но и для проведения регулярных анализов воздуха рабочей зоны на предприятиях, а также для анализов при проведении огнеопасных и газоопасных работ. Таким образом, использование прибора АНТ-3М на предприятиях химической и нефтехимической промышленности позволяет решать целый ряд задач промышленной безопасности.

73. ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ НА ОСНОВЕ ДЕТЕКТОРА МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЯДЕР КОНДЕНСАЦИИ (МоЯК)

В.Я.Кателевский, Р.А.Кянджециан, Д.А. Коныжев ОАО «ЭНПО «Неорганика», г.Электросталь, Московская область

Формально детектор МоЯК можно отнести к аэрозольным газоанализаторам Пионерские работы по созданию детекторов химических соединений на базе превращения газовых примесей в ядра конденсации и затем в аэрозольные частицы в пересыщенном паре рабочих веществ появились в начале 60-х годов прошлого века в СССР (Я.И. Коган) и в США (W. Van Luik ). Работы получили дальнейшее развитие: в США на фирме GENERAL ELECTRIC, позже (в основном в направлении создания счетчиков ядер конденсации) – ENVIRONMENT- ONE и в СССР – в НПО «НЕОРГАНИКА» (г. Электросталь). Подходы к проблеме американских и российских ученых с самого начала различались как в выборе способа создания пересыщенного пара (соответственно, адиабатическое расширение насыщенного пара и турбулентное смешение горячего потока, несущего насыщенный пар рабочего вещества, с холодным потоком, несущим ядра конденсации), так и в выборе рабочего вещества (соответственно вода и низшие алифатические спирты и труднолетучие органические вещества).

Отличительной особенностью метода МоЯК является двухстадийное укрупнение ядер конденсации в пересыщенных парах веществ, причем на первой стадии применялись весьма труднолетучие химические соединения, молекулы которых специфически взаимодействуют с молекулами, составляющими ядро конденсации. Благодаря весьма малому размеру (для этих веществ) так называемого критического зародыша, через стадию которого происходит образование новой фазы, становится возможным укрупнение ядер конденсации молекулярного размера, что теоретически делает доступным счет отдельных молекул.

172

Действительно, сравнение характеристик приборов газового анализа ( в которых применяется образование и укрупнение ядер конденсации) показали существенные преимущества российских разработок по чувствительности определения примесей в газе – на несколько десятичных порядков.

Особенно велика чувствительность детектора МоЯК к металлоорганическим (до 10-13 мг/дм3) и элементоорганическим соединениям (до 10-10 мг/дм3). Несколько ниже чувствительность к другим органическим соединениям, молекулы которых содержат гетероатом, например нитросоединениям (до 10-9 мг/дм3), фосфорорганическим соединениям (до 10-8 мг/дм3), галогенорганическим соединениям (до 10-7 мг/дм3).

Уникальная чувствительность детектора МоЯК к некоторым металлоорганическим соединениям позволяет решить ряд задач, решение которых невозможно никакими другими методами (например, контроля проницаемости высокоэффективных фильтров и герметичности высококлассных изделий, где требуется определять максимально доступные измерению перепады концентраций веществ-индикаторов: до 14 десятичных порядков).

Первые установки, использующие метод укрупнения МоЯК, были громоздки, массивны (сотни кг) и энергоемки (более 1 кВт) и на практике использовались только в ряде специальных задач. Усовершенствование всех узлов и способов осуществления отдельных стадий процесса детектирования МоЯК, а также способов поддержания рабочих параметров, управления исполнительными механизмами и обработки информации (в кооперации с ООО «НПО «РИОС», г. Санкт-Петербург) позволили уменьшить массу собственно детектора МоЯК до 1-2 кг и энергопотребление до 20 - 50 Вт.

В 2007 – 2009 г.г. в ОАО «ЭНПО «Неорганика» были разработаны следующие приборы и установки: - переносной автоматический газоанализатор на карбонилы железа и никеля с непрерывным отбором пробы атмосферного воздуха непосредственно в детектор для мониторинга атмосферы производственных помещений и населенных мест вокруг горнообогатительных комбинатов (ПрО 10-11 мг/дм3, масса 15 кг);

- переносной высокочувствительный течеискатель с использованием в качестве индикаторного вещества пентакарбонила железа (ПрО 10-11 мг/дм3, масса 20 кг);

- стационарная полуавтоматическая установка комплексного неразрушающего контроля аэрозольного фильтра и шихтовой части СИЗОД (модельный аэрозоль: СМТ, модельное сорбирующееся вещество: пентакарбонил железа – ПКЖ; минимально измеримые коэффициенты проницаемости: 10-4 % по СМТ и 10-9 по ПКЖ, время контроля одного изделия – 1,5 мин);

- переносная установка медицинской диагностики по анализу выдыхаемого человеком воздуха (ПрО по аминам до 10-8 мг/дм3).

74. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРИБОР ГАЗОВОГО КОНТРОЛЯ КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ ПОРТАТИВНОЕ СРЕДСТВО ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ И КОНТРОЛЯ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ ХИМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит», г. Санкт-Петербург

Для решения задач химической разведки и контроля газовой среды

ОАО «ГосНИИхиманалит» был разработан и серийно выпускается уже больше 15 лет Универсальный прибор газового контроля – УПГК-ЛИМБ (рис. 1). Уникальностью данного прибора является его универсальность, которая заключается в использовании широкой номенклатуры датчиков, что позволяет решать большой перечень задач в

173

зависимости от обстановки и условий. Учитывая последние достижения в данной области, прибор постоянно модернизируется, улучшаются его тактико-технические характеристики. УПГК-ЛИМБ имеет удобный и простой интерфейс, что позволяет оператору быстро и качественно проводить измерения. Прибор прошел испытания, имеет сертификат соответствия № 19884 от 20.02.2005 и включен в Госреестр средств измерений № 18862-05.

Рис. 1

Назначение прибора Универсальный прибор газового контроля УПГК-ЛИМБ предназначен для

контроля и оперативного измерения массовых концентраций вредных веществ, в том числе отравляющих веществ (зарин, зоман, V-газы, люизит, бромистый водород, цианистый водород и др.) в воздухе рабочей зоны, промышленных выбросах, сыпучих материалах и может использоваться как газоанализатор, “течеискатель” и газоопределитель.

Прибор работает с тремя основными блоками: 1. Блок управления с подключенным блоком измерительным (БИ) на основе фотоионизационного

электронного преобразователя предназначен для измерения уровня концентрации более 60 сильно действующих ядовитых веществ (СДЯВ) (рис. 2);

2. Блок управления с блоком пробоотбора (БП) и комплектом индикаторных трубок (ИТ) различных по типоразмерам и сопротивлению предназначен для измерения уровня концентрации более 250 СДЯВ (рис. 3).

3. Блок управления с блоком комбинированным (БК) на основе ионизационного преобразователя концентрации на коронном разряде (без радиоактивного источника ионизации) и электрохимической ячейки на высоковязком электролите предназначен для обнаружения паров отравляющих веществ (ОВ) - зарин, зоман, V-газы, люизит и СДЯВ - хлор, аммиак и др (рис. 4).

Прибор УПГК-ЛИМБ С БИ Предназначен для контроля, измерения, поиска мест утечек и

оперативного определения уровня концентрации ряда СДЯВ (диапазон измерения 0,1 - 1,0; 50; 100 ПДК): аммиак, ацетон, бензин, бензол, диз.топливо, керосин, ксилол, углеводороды нефти, уайт-спирит, сероводород, толуол, спирт, эфир и др. (всего более 60 СДЯВ).

По специальному заказу Потребителя прибор может быть откалиброван на измерение содержания перечисленных веществ

174

в заданном диапазоне. Прибор с БИ не требует расходных материалов. Технические характеристики

• при измерении концентрации вредных веществ с помощью БИ в воздухе рабочей зоны предел основной относительной погрешности, %, не более .......... ± 25;

• время выхода на рабочий режим, мин, не более ............................................ 2; • диапазон рабочих температур, °С ....................................... от минус 10 до 40;

Прибор УПГК-ЛИМБ С БК

Предназначен для обнаружения в воздухе паров отравляющих веществ - зарин, зоман, V-газы, люизит и СДЯВ – аммиак, хлор, бром, фтор, диоксид азота, окислы азота, амил, диоксид серы, бромистый водород, хлористый водород, мышьяковистый водород, фтористый водород, цианистый водород, треххлористый фосфор, пятихлористый фосфор, диоксид углерода, сероводород, сероуглерод, кислота азотная, фторспирты, водород фосфористый и др.

Прибор работает в режиме непрерывного автоматического контроля воздуха с выдачей информации на дисплей и звукового сигнала оповещения при появлении в воздухе концентраций токсичных веществ, превышающих заданные. Не требует расходных материалов. Рис. 3

Технические характеристики • пороги чувствительности прибора с БК по парам отравляющих веществ, мг/л ............................................. (3 - 8)х10-5; по парам СДЯВ, ПДК р.з. ........................................................................... 1 - 10; • быстродействие прибора с БК

по парам отравляющих веществ, с, не более ................................................... 5; по парам СДЯВ, мин, не более .......................................................................... 2;

• диапазон рабочих температур: по отравляющим веществам, °С …………………………… от минус 40 до 50; по СДЯВ, °С ............................................................................ от минус 20 до 50;

Прибор УПГК-ЛИМБ С БП Предназначен: 1) для определения с помощью индикаторных

трубок (ИТ) пороговых концентраций следующих отравляющих веществ и компонентов ракетного топлива: адамсит, азотистый иприт, амил, гептил, дифосген, зарин, зоман, иприт, люизит, пронит, самин, синильная кислота, Си-Ар, Си-Эс, фосген, хлорциан, V-газы, BZ, хлорацетофенон. Результаты анализа имеют статус официальных. 2) для контроля, идентификации и измерения с помощью ИТ массовых концентраций следующих «промышленных» СДЯВ: Рис. 4

175

акролеин аммиак арсин

ацетилен ацетон

аэрозоли масла бензин бензол

бромистый водород гексан гидразин

дизельное топливо диметиламин дихлорэтан децилин

диоксид азота диоксид серы

диоксид углерода диметиламин дихлорэтан диметиламин

диэтиламин диэтиловый эфир

дихлорэтан изопентан изобутан

изопропанол карбофос керосин кислород ксилол метанол

метилмеркаптан нитроглицерин

озон оксиды азота сум. оксид углерода пропан—бутан пары ртути сероводород сольвент стирол

толуол трихлорэтилен уайт-спирит углеводороды

нефти углерод

четыреххлористый уксусная кислота

фенол формальдегид

фосфин фтористый водород

фурфурол хлор

хлорбензол хлорвинил

хлористый водород хлороформ хлорофос

цианистый водород этанол

Технические характеристики

• погрешность измерения концентрации СДЯВ с помощью ИТ определяется погрешностью используемых ИТ, %, не более ……………....................... ± 25;

• время подготовки прибора к работе, включая время выхода на рабочий режим, мин ......................................................................... от 2 до 10;

(в зависимости от условий эксплуатации - температуры окружающей среды и потребляемой мощности)

• объем воздуха, прокачиваемый через ИТ, дм3: - в периодическом режиме ................................................................. от 0,1 до 9,9; - непрерывном режиме ………..…......................................................... от 1 до 99;

Технические характеристики УПГК-ЛИМБ

• время непрерывной работы от блока аккумуляторов,ч ................................ 4-8; • питание прибора осуществляется:

- от блока аккумуляторов напряжением (12±2,0)В постоянного тока; - от бортовой сети напряжением (12+3-2)В постоянного тока; - от сети переменного тока напряжением 220В/50Гц через УП;

• масса, кг, не более: - прибора в упаковке (кейсе) …….................................................................... 5,8; - комплекта ЗИП в упаковке (кейсе) ................................................................ 2,4;

• габаритные размеры, мм, не более: - прибора в упаковке (кейс) ............................................................... 72х370х395; - прибора в сборе .............................................................................. 118х265х340;

• межповерочный интервал ............................................................................. 1 год; • гарантийный срок эксплуатации ................................................................. 1 год; При подключенном блоке измерительном (БИ) прибор УПГК-ЛИМБ позволяет с

высоким быстродействием (не более 5с) обнаруживать и локализовывать места или зоны утечек вредных веществ (ВВ), перечисленных выше (более 60 ВВ), сигнализируя об этом

176

звуковым сигналом. Прибор работает в автоматическом режиме с выводом на дисплей информации об уровне концентрации ВВ.

Для контроля воздуха на наличие отравляющих веществ (ОВ) (зарин, зоман, V -газы, люизит) оператор подключает блок комбинированный (БК). Прибор работает в автоматическом непрерывном режиме. При превышении пороговой концентрации ОВ прибор с высоким бысродействием (не более 5 с) выдает звуковой сигнал и информацию на дисплей.

После оперативного определения места или зоны превышения пороговой концентрации, оператор подключает блок пробоотбора (БП) и с помощью индикаторных трубок (ИТ) определяет концентрацию по каждому компоненту. Результаты анализа имеют статус официальных.

Возможные области применения прибора УПГК – ЛИМБ • для контроля уровня концентрации вредных веществ (ВВ) в воздухе рабочей зоны

и промышленных выбросах, поиск мест утечек ВВ; • на предприятиях химической и пищевой промышленности; • в случаях возникновения, а также для предотвращения террористических актов и

аварий на железной дороге, в метрополитене, в морских портах, в аэропортах, на КПП таможенного контроля и др.;

• службами экологического мониторинга МЧС, ФСБ, ФСО, ФСТЭК, МО России, ГосСЭН и др.

Исполнение прибора УПГК-ЛИМБ-СИ Прибор может быть изготовлен в специальном исполнении (рис. 5) повышенной

прочности и стойкости, что позволяет работать в условиях падения с высоты, воздействия акустического шума, повышенных и пониженных температур окружающей среды, воздействия выпадаемых осадков, повышенного атмосферного давления и др. Прибор может использоваться как индивидуальное техническое средство химической разведки, так и устанавливаться на борту наземного или воздушного транспорта. Работа прибора УПГК-ЛИМБ-СИ аналогична работе общепромышленного прибора.

Рис. 5

177

Прибор может быть укомплектован индикаторными трубками (ИТ) по требованию Заказчика.

75. ПРИБОРЫ ХИМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

В.А. Михайличенко, Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит», г. С-Петербург

Стремительные темпы научно-технического прогресса, характерные в целом для XX века, способствовали не только повышению производительности труда, росту материального благосостояния и интеллектуального потенциала мирового сообщества, но и привели к возрастанию риска крупных аварий и катастроф с серьезными последствиями для человечества и окружающей среды. Среди прочих опасность возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с выбросами ядовитых химических веществ, прочно занимает своё место. Химическая опасность, в соответствии с ГОСТ Р22.0.05-94 представляет собой, как известно, составную часть техногенной опасности, характеризующуюся состоянием, внутренне присущим техническим системам, промышленным или транспортным объектам, реализуемой в виде поражающих воздействий химической чрезвычайной ситуации на человека и окружающую среду при ее возникновении, либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и окружающей среды, в процессе нормальной эксплуатации этих объектов. Исходя из понятия риска, принятого в теории решений, как вероятности появления (проявления) и тяжести неблагоприятного события, химическая опасность может быть конкретизирована состоянием объектов промышленности, агропромышленного комплекса, энергетики, коммунального хозяйства, других отраслей экономики и инфраструктуры, включая транспорт, производящих (разрабатывающих), перемещающих или использующих химически опасные продукты (и технологии), окружающей среды, а также сохраняющегося риска применения в вооруженных конфликтах и террористических акциях химического оружия, его компонентов, других сильно действующих ядовитых веществ (СДЯВ), представляющих угрозу безопасности жизнедеятельности персонала этих объектов, населения и общества в целом. Потенциально опасных объектов в России насчитывается около 45 тыс. Из них свыше 3,5 тыс. объектов экономики, располагающих значительными объемами химически опасных продуктов; при этом более 50% из их числа содержат аммиак, 35 % - хлор и хлорпроизводные, 5 % - соляную кислоту. Общая площадь территории России, подверженная возможному химическому загрязнению, составляет около 300 тыс. кв. км с населением свыше 59 млн. человек. В наибольшей степени такая опасность характерна для Северо-Западного, Центрального, Приволжского, Северокавказского и Уральского регионов. Относительно новой опасностью для России является риск инициированных чрезвычайных ситуаций, в т. ч. и т. н. "технологического" терроризма на объектах жизнеобеспечения крупных городов и промышленных центров, а также объектах повышенной экологической опасности, включая химически опасные объекты. Исходя из такого понимания проблемы наиболее рациональным, если не единственно возможным путем реального снижения риска химического поражения персонала производственных объектов, населения и окружающей среды является строгое соблюдение порядка введения в обращение новых химически опасных продуктов и технологий, проектирования и создания соответствующих производств и средств

178

контроля, неукоснительное соблюдение технологических регламентов, включая проведение химической разведки на потенциально опасных территориях. ОАО «ГосНИИхиманалит» является головным предприятием в области создания приборов по обнаружению токсичных веществ в атмосфере. На протяжении десятилетий продукция, разрабатываемая и выпускаемая ОАО «ГосНИИхиманалит», является передовой в сфере обеспечения химической безопасности и контроля загрязнённости окружающей среды. Благодаря накопленному опыту наши специалисты добились высоких результатов в разработке ряда приборов, не уступающих, а иногда и превосходящих по своим характеристикам зарубежные аналоги, выпускаемые ведущими мировыми производителями. Такие приборы, как автоматический газосигнализатор СИП-100, уже используются на объектах по уничтожению химического оружия. Газосигнализатор ГСА-3 является самым надёжным, среди аналогичных приборов, серийно выпускаемым прибором.

Одна из последних наших разработок - газосигнализатор ГС-2Р, недавно принятый в эксплуатацию. Он обеспечивает постоянный контроль анализируемого воздуха с формированием сигналов «ОПАСНО» при обнаружении паров токсичных веществ (зарин, зоман, Vх, иприт, люизит, хлор, аммиак) с выдачей сигналов на внешние устройства контроля при превышении уровня химического заражения установленного порогового значения. Так же возможна модификация газосигнализатора ГС-2Р с идентификацией обнаруживаемых веществ и улучшенными характеристиками по чувствительности и климатическим параметрам. Газосигнализатор в нормальных климатических условиях имеет следующие пороги чувствительности, мг/л:

а) по зарину, зоману, Vx – (5-8)·10-6 ; б) по иприту, люизиту - 5·10-4 - 5·10-3; в) по хлору - 10-3 -·10-2; г) по аммиаку - 2·10-2 -2·10-1. Газосигнализатор может использоваться при следующих параметрах окружающей

среды: -температура, °С: от 5 до 40; -относительная влажность, %, при температуре 25 °С до 80;

-атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) 84-106,4 (630-800). Конструктивно газосигнализатор выполнен в виде одного блока - блока индикации, что является преимуществом при установке на объектах и передвижных комплексах. Питание прибора осуществляется от бортсети напряжением (27+2

-5) В. Потребляемая мощность – 160 Вт. Габаритные размеры, см - 600х450х220.

В заданных временных интервалах напряжение затвора кратковременно удаляется, затвор «открывается», и пакет ионов вводится в дрейфовую область. Эти ионы затем разделяются согласно размеру, форме, массе и заряду, и различные типы ионов достигают коллектора в разное время. Ионы разряжаются на коллекторе, и восстановленные нейтральные молекулы вещества выносятся потоком дрейфового газа наружу. Возникающий на коллекторе ток усиливается в электрометрическом усилителе (ЭМУ) и в преобразованном виде поступает в микропроцессорную систему (МПС) для дальнейшей обработки. Отношение времени выхода пика вещества к времени выхода реагирующего пика является характеристической

179

величиной для данного вещества. В качестве дрейфового газа обычно используют сухой очищенный воздух. Он служит для остановки прохождения реакции вещества в зоне дрейфа. Длительность импульса, подаваемого на открытие сеточного затвора, лежит в пределах 50…200 мкс, время дрейфа – 20 мс. Принцип действия блока индикации основан на методе спектрометрии ионной подвижности. Преобразователем концентрации является ион-дрейфовая трубка, которая включает зону реакции и зону дрейфа, разъединенные сеточным затвором Проба вводится в зону реакции, где происходит ионизация молекул. Постоянное электрическое дрейфовое поле извлекает ионы выбранной полярности, увлекая их во встречном направлении дрейфовому газу. На сеточном затворе создается поперечное поле, через которое не проходят образовавшиеся ионы. Использование собственного программного обеспечения, разработанного специально для этого прибора, позволяет с высокой точностью и надёжно определять широкий спектр веществ, обеспечивает гибкость системы и её адаптивность. Еще одной новинкой является газосигнализатор ГСА/АИГ, прошедший сертификацию на базе Саратовского института радиационной химической и биологической защиты. Этот прибор, созданный взамен газосигнализатора ГСА-3, обладает целым рядом преимуществ, по сути, является следующим шагом в развитии ионизационного метода газового анализа. Отсутствие радиоактивного источника ионизации расширяет круг потенциальных потребителей. Безусловно, лёгкий, малогабаритный, надёжный прибор будет очень удобен при проведении химической разведки для обеспечения безопасности промышленных объектов, в структурах МЧС, МВД, ФСБ. Газосигнализатор автоматический ГСА/АИГ ДКТЦ.413445.003 предназначен для контроля зараженности воздуха парами фосфорорганических веществ (ФОВ), таких как зарин, зоман, вещество типа Vх; люизита, иприта и сильно действующих ядовитых веществ, таких как хлор, аммиак, и автоматической сигнализации об их обнаружении.

Газосигнализатор может применяться в качестве автономного средства химического контроля воздуха производственных и иных помещений, а также вне помещений для контроля воздуха окружающей среды в местах, защищенных от дождя. Газосигнализатор работает в режиме непрерывного автоматического контроля воздуха с выдачей светового и звукового сигналов оповещения при появлении в воздухе концентраций паров, превышающих заданные. Газосигнализатор может использоваться как в стационарном варианте использования, электропитание осуществляется от источника постоянного тока напряжением от 10 до 35 В или от однофазной сети

180

переменного тока напряжением от 198 до 242 В частотой (50±1) Гц, через адаптер, который обеспечивает выходную мощность не менее 1 Вт при номинальном выходном напряжении от 12 до 15 В, так и в переносном варианте использования, электропитание осуществляется от аккумуляторной батареи. Условия эксплуатации газосигнализатора:

Газосигнализатор работоспособен при следующих параметрах окружающей среды: -температура, °С: зарин, зоман от минус 5 до 40; люизит, иприт, вещество типа Vх от 15 до 40; СДЯВ от минус 5 до 40; -относительная влажность, % от 30 до 80 ;

-атмосферное давление, мм рт. ст. от 730 до 790. Порог чувствительности газосигнализатора составляет не более, мг/м3, по:

- парам зарина - (4…6)·10-2; - парам зомана - (4…6) 10-2; - парам вещества типа Vх

-

(3…4)·10-2;

- парам люизита - (1…3) ·10-1; - парам иприта - (1…3) ·10-1.

Порог чувствительности газосигнализатора по СДЯВ составляет не более, мг/м3, по: - аммиаку - 60…100; - хлору - 4…6.

Принцип действия ионизационного преобразователя концентрации, служащего для обнаружения зарина, зомана,Vх, иприта и люизита, состоит в изменении подвижности ионов, образующихся между электродами при коронном разряде при наличии обнаруживаемых веществ в анализируемом воздухе. При ионизации молекул воздуха внутри ионизационного преобразователя концентрации, благодаря различию в подвижностях положительных и отрицательных ионов, через измерительный электрод протекает электрический ток, постоянная составляющая которого при чистом воздухе имеет определенную величину. При появлении в воздухе паров анализируемых веществ, происходит уменьшение подвижности положительных ионов, что приводит к изменению постоянной составляющей электрического тока. При достижении концентрации анализируемых веществ порогового значения, изменение величины потенциала измерительного электрода становится достаточным для срабатывания пороговой схемы и выдачи сигнала ОПАСНО (включение светодиода Ф при обнаружении зарина, зомана и Vх или светодиода Л при обнаружении иприта или люизита). Принцип действия преобразователя концентрации, служащего для обнаружения СДЯВ, основан на изменении потенциала измерительного электрода относительно рабочего раствора, которым пропитана хлопчатобумажная нить, происходящим при появлении в воздухе анализируемых примесей и растворении их в рабочем растворе. При этом потенциал сравнительного электрода остается неизменным, так как примеси не проникают в область соприкосновения нити с проволокой. Разность потенциалов между проволоками по проводникам передается на электрометрический усилитель, расположенный в корпусе блока индикации. При достижении концентрации анализируемых веществ порогового значения, изменение величины потенциала измерительного электрода становится достаточным для срабатывания пороговых схем и выдачи сигналов ОПАСНО (включение светодиода А при обнаружении аммиака или светодиода Х при обнаружении хлора, хлороводорода, сероводорода, окислов азота и ряда других веществ ). Высокое качество нашей продукции, эргономичность, интуитивно понятные интерфейсы являются неоспоримым преимуществом при проведении химической разведки для обеспечения безопасности промышленных объектов.

181

76. ПОВЫШЕНИЕ ЗАЩИЩЕННОСТИ СПАСАТЕЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ, В ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВ ИНДИКАЦИИ

Р.Р. Мирясов, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань

Индикация является частью общей задачи защиты человека при техногенных авариях (катастрофах), связанных с выбросами в окружающую среду аварийно химически опасных веществ (АХОВ) на химически опасных объектах и транспорте. При таких авариях различные мероприятия по ликвидации последствий должны начинаться с обнаружения и количественного определения АХОВ, и далее в ходе ликвидации последствий химической аварии проводить периодический контроль концентрации вредного вещества в воздухе. Этой работой обычно занимаются разведчики, которые входят в зону аварии и с помощью газоанализаторов (или путем отбора проб для целей последующего анализа в стационарной лаборатории) проводят идентификацию, количественный анализ токсичных веществ с одновременным осмотром места и определением масштабов, предварительных причин аварии. Следующей задачей в части индикации при ликвидации химических аварий является обеспечение безопасности спасателей при ведении работ в очагах химического заражения. В соответствии с ГОСТ Р 22.9.05-95 в зависимости от условий работы в различных зонах аварии для спасателей рекомендуются три комплекса средств индивидуальной защиты (СИЗ). Вследствие того, что каждый вид комплекта СИЗ предназначен для работы в определенном уровне защиты, который исключает переход на работу в более высокий уровень, поэтому необходимы средства индикации для предупреждения спасателя о его перемещение в зону с более высоким уровнем зараженности, где данный комплекс СИЗ уже может не защитить человека от поражения вредным химическим веществом. На основе анализа технических характеристик выпускаемых средств индикации (газоанализаторы, газосигнализаторы, индикаторные трубки, экспресс-тесты и др.) установлено, что диапазоны определяемых концентраций рассчитаны в основном с 0,5 ПДК в воздухе рабочей зоны до 100 ПДК. Для контроля возможности нахождения человека в СИЗ в определенной зоне аварии необходимы средства индикации на уровне от 10 до 300 ПДК в зависимости от вида химического вещества для 3 типа СИЗ и от 100 до 30000 ПДК для 2-го типа СИЗ. Такие средства отечественной промышленностью не выпускаются. В настоящее время в ОАО «КазХимНИИ» созданы заделы для подготовки к использованию индикаторных бумаг по аммиаку, хлору, окислам азота для целей определения возможности пребывания спасателей в той или иной зоне химической аварии. Индикаторные бумаги являются простейшими средствами индикации – при анализе необходимо только вскрыть упаковку и узнать полуколичественно концентрацию паров ядовитых веществ. Эти средства индикации предполагается использовать в конструируемых новых комплектах СИЗ.

77. МОДЕРНИЗАЦИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА «ИСКУСТВЕННЫЕ ЛЕГКИЕ» ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ИЗОЛИРУЮЩИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ

АППАРАТОВ

С.В. Гудков1, С.И. Дворецкий2, А.Ю. Хромов2 1-ОАО «Корпорация «Росхимзащита», г.Тамбов 2-ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

При разработке изолирующих дыхательных аппаратов (ИДА) с химически

связанным кислородом требуется оперативная оценка их работоспособности и основных

182

технических характеристик (времени защитного действия, сопротивления дыханию, объемной доли диоксида углерода и температуры во вдыхаемой газовой дыхательной смеси (ГДС)) в различных режимах функционирования ИДА на испытательном стенде «Искусственные легкие» (ИЛ).

Основным недостатком существующих ИЛ является имитация потребления кислорода путем отбора из системы «ИДА-ИЛ» определенного объема ГДС (имитация потребления по объему), т.е. вместе с кислородом из системы удаляются азот и углекислый газ, содержание которых в системе снижается, чего не наблюдается при испытаниях ИДА на людях-добровольцах. По существующим требованиям для дыхательных аппаратов длительного действия (свыше 4-х часов) время пребывания в атмосфере фиксировано и зависит от содержания кислорода, уровня физической нагрузки и внешнего давления. Поэтому при испытаниях ИДА необходимо с высокой точностью контролировать объемную долю кислорода во вдыхаемой ГДС.

В действующих испытательных стендах параметры дыхания изменяются периодически вручную, в то время как при использовании ИДА человеком происходит постоянное изменение характеристик аппарата в ответ на изменение параметров дыхания. Поэтому возникает несоответствие условий и, как следствие, результатов испытаний ИДА на установках ИЛ и людях-добровольцах.

Испытательный стенд ИЛ состоит из пяти блоков: блок подачи азота и диоксида углерода I, блок имитации дыхания II, блок имитации потребления кислорода (по массе и объему) III, блок управления IV (рис. 1).

1, 2, - управляемый клапан; 3, 5 - счетчик расхода газа; 4, 14 - обратный клапан; 6 - имитатор дыхания; 7 – нагреватель; 8, 12 – газоанализатор; 9 – расходомер; 10, 11, 15, 17, 20, – клапан; 13 – холодильник; 16 - управляемый вентиль; 18 – расходомер; 19 – насос.

Рис. 1 – Схема испытательного стенда ИЛ Блок имитации дыхания II с помощью имитатора дыхания 6 создает пульсирующий

поток ГДС, аналогичный потоку, формируемому легкими человека. Блок работает поочередно в режиме вдоха и выдоха. При вдохе датчик положения поршня имитатора дыхания 6 открывает клапан 11 и закрывает клапан 10, при выдохе – наоборот.

183

Блок имитации потребления кислорода III аналогично блоку имитации дыхания работает в двух режимах. При вдохе клапаны 15, 17 открываются, 20 – закрывается, при выдохе – наоборот. Управляемый вентиль 16 регулирует величину сброса ГДС для обеспечения имитации потребления кислорода.

Испытательный стенд работает следующим образом. При запуске испытательного стенда, происходит включение привода (на рисунке не показан) имитатора дыхания 6 и электромагнитных клапанов 10, 11, 15, 17, 20. Данный режим является режимом холостого хода. В блок управления IV вводятся данные о режиме испытания и подается сигнал на включение нагревателя 7, холодильника 13, регулируемых клапанов 1, 2 и управляемого вентиля 16. Из ресиверов (на рисунке не показаны) через регулируемые клапаны 1 и 2 поступают диоксид углерода и азот согласно заданному режиму.

Испытания начинаются с момента подключения ИДА 21 к испытательному стенду. На стадии вдоха осуществляется подача ГДС из ИДА 21 в имитатор дыхания 6 через клапан 11, газоанализатор 12, холодильник 13 и обратный клапан 14.

Отбор ГДС ведется блоком имитации потребления кислорода III, а подача смеси диоксида углерода и азота происходит через обратный клапан 4. На стадии вдоха вычислительным устройством подается сигнал на открытие регулируемых клапанов 1, 2 и управляемого вентиля 16 в соответствии с заданным режимом испытания. Газоанализатором 12 определяется объемная доля кислорода и диоксида углерода во вдыхаемой ГДС. По результатам анализа происходит сброс части ГДС из холодильника 13 через клапаны 15 и 17 в атмосферу. Потребление кислорода осуществляется циклически на стадии вдоха.

На стадии выдоха обратные клапаны 4 и 14 отсекают от имитатора дыхания 6 блок подачи диоксида углерода и азота I и холодильник 13. Подготовленная ГДС из имитатора дыхания 6 подается в ИДА 21 через нагреватель 7, газоанализатор 8, расходомер 9 и клапан 10.

Объемная доля диоксида углерода во вдыхаемой ГДС отслеживается блоком управления IV на газоанализаторе 12, при достижении заданных величин корректируется глубина и частота дыхания изменением режима работы имитатора дыхания 6.

Автоматизация испытательного стенда ИЛ с имитацией потребления кислорода по массе позволит: проводить испытания с минимальным вмешательством оператора; предельно быстро изменять режимы испытания в соответствии с выбранной программой испытания в ходе эксперимента; максимально точно дозировать исходные компоненты при формировании ГДС; имитировать потребление кислорода и изменение состояния человека в ходе эксперимента; автоматически регистрировать все данные эксперимента в соответствии с выбранным режимом испытания ИДА; воспроизводить кривую любой формы, описывающую процесс дыхания с учетом имитации кашля, чихания, усталости и увеличения нагрузки.

Работа выполняется при финансовой поддержке РФФИ по проекту № 08-08-13715

78. РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СИЗ

Р.А.Комлев, В.Н.Салин, Д.Г.Шаронов, Р.Х.Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» , г. Казань В России насчитывается свыше 3 тысяч химически опасных объектов, в сфере

производства которых используются АХОВ в количествах, представляющих потенциальную опасность возникновения очагов химического поражения.

В настоящее время все чаще задача устранения последствий аварий на химически опасных объектах рассматривается с позиций обеспечения надежной защиты личного

184

состава привлекаемых к ликвидации формирований, прежде всего в самом очаге поражения. Способом технической реализации возрастающих требований по защите является повышение герметичности оболочки, создаваемой комплектом средств индивидуальной защиты (КСИЗ) вокруг тела человека.

При высоких показателях защитных свойств материалов эффективность применения КСИЗ зависит только от коэффициента защиты, напрямую связанного с герметичностью конструкции. В ходе модернизации отечественных изолирующих средств индивидуальной защиты кожы (СИЗК) типа Л-1 коэффициент защиты (ГОСТ 12.4.064) увеличился за счет использования гермомолний и дыхательных аппаратов с 15÷30 до 3-5 тысяч (например, в случае комплекта КИХ-4Т). Эти средства защиты фактически не уступают по защитным показателям костюмам ведущих западных производителей (Dräger, AUER и др.). Герметичность и коэффициент защиты являются переменными, т.к. зависят от подгонки сочленений, появления отрицательных перепадов давлений, времени использования и др., и потому нуждаются в контроле на различных этапах разработки, эксплуатации и в процессе хранения. Большинство используемых методов испытаний сложны, трудоемки, громоздки и часто требуют разрушения изделия.

В последние годы в ОАО «КазХимНИИ» реализуется перспективный план разработки новой серии комплексных средств защиты, комплектуемых средствами неразрушающего контроля защитных свойств, которые можно рассматривать как согласованный комплекс «защитные свойства СИЗ и средства их контроля». Выбраны базовые модели для оценки качества СИЗ на всех стадиях разработки, хранения и использования по назначению. Создается и планомерно модернизируется испытательная база с использованием современных малогабаритных датчиков, сенсоров на основе современной элементной базы. Первый этап разработки совершенно новых средств контроля качества СИЗ рассчитан на ближайшие 4-5 лет.

Разрабатываются современные конкурентоспособные приборы для индивидуального, группового и массового неразрушающего контроля СИЗОД, СИЗК, КСИЗ, а также средства индивидуального и группового контроля воздействующего химического агента и его доз, в т.ч. внешних доз и доз, накапливаемых в подкостюмном пространстве.

79. К ВОПРОСУ ОБ ОЦЕНКЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ СИЗ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА

Р.А.Комлев, Л.А.Тарасов, Д.Г.Шаронов, Р.Х.Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» г. Казань Современный этап развития радиотехнических средств связи, радиолокации,

промышленных, медицинских, а также радиоэлектронных средств различного назначения характеризуется существенным увеличением интенсивности ЭМИ радиочастотного диапазона (РЧД), достигающей значений плотности потока энергии в зоне их обслуживания от десятков до сотен мкВт/см², что может превышать допустимый ПДУ для персонала. Для индивидуальной защиты от излучений РЧД специалистами ОАО «КазХимНИИ» был разработан костюм «Экран-2Б».

Первичная оценка защитных свойств защитного комплекса, включающего СЗ туловища, головы, рук, ног, глаз, была проведена в специализированном центре «РИФ» (г. Санкт-Петербург). На этой стадии были установлены защитные характеристики используемых для костюма материалов и комплекса в целом. Критерием качества разработки было:

- создание и обеспечение равновеликой защиты на различных участках тела человека;

185

- достижение максимально возможного уровня защитных свойств, с сохранением его в ходе длительной эксплуатации.

Поэтому был выбран не материал с гальваническим покрытием, осыпающимся с текстильных волокон при носке, а ткань с токопроводящей нитью (ТУ8378-36545028-2003).

В ходе модернизации костюма были повышены его защитные свойства от ЭМИ за счет уменьшения шага сетки электропроводящей нити с 4×2 (мм) до 0,8×0,8 (мм), и повышения «электромагнитной герметизации». Эффективность экранирования, определенная на унифицированном стенде, составляла не менее 20 дБ в контрольных точках (лоб, шея, грудь, промежность) на частотах 1-4 ГГц. Показатель радиозащитных свойств используемого материала составил 25 дБ на частотах 6 ГГц и 15 дБ на частоте 30ГГц.

Сопоставление защитных показателей «Экран-2Б» и костюма с металлизированным покрытием (ткань типа «Восток»), проведенное специалистами испытательного центра, привело к заключению, что по совокупности показателей, включая эксплуатационные, костюм ОАО «КазХимНИИ» «Экран-2Б» является лучшим в России СИЗ от электромагнитных излучений радиочастотного диапазона.

Проблема сохранения защитных свойств при носке является не только технической, но и экономической: при сравнительно низкой цене костюма «Экран-2Б», изготовленного из отечественных материалов, сохранение защитных свойств на срок эксплуатации, больший установленного в ТУ (1 год), привлекает потребителей.

Для того, чтобы осуществлять контроль за изменением уровня защиты костюмов «Экран-2Б» в ходе эксплуатации, специалистами института разрабатываются два направления: оценка костюма по 4 точкам с использованием излучателя - генератора радиочастот и приемника – измерителя электромагнитных излучений; и параллельно более простой метод измерения электропроводности различных участков материала костюмов. Предварительные результаты показали, что с использованием этого испытательного комплекса институт, как разработчик и изготовитель данных средств защиты, может организовать необходимые диагностические испытания и контролировать защитные свойства костюмов «Экран-2Б» на всем цикле: разработка – производство – эксплуатация.

80. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ПРОДУКТОВ И ИССЛЕДОВАНИЯ

КИНЕТИКИ ПОГЛОЩЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И ВЛАГИ В ПРОЦЕССАХ ХЕМОСОРБЦИИ

С.В. Мищенко, П.В. Балабанов, С.В. Пономарев ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

Анализ современного состояния в области математического моделирования

процессов регенерации воздуха средствами индивидуальной и коллективной защиты позволяет отметить наличие большого числа параметров задач тепломассопереноса, значения которых, как правило, определяют путем параметрической идентификации. Суть параметрической идентификации в данном случае заключается в определении численных значений неизвестных параметров модели, при которых решение задачи соответствовало бы экспериментальным данным, при этом сами значения параметров не должны противоречить физическому смыслу. Другим способом определения значений неизвестных параметров является их непосредственное измерение в ходе эксперимента. В сообщение представлена информация о современном состоянии в области разработки методов и средств измерений теплофизических характеристик регенеративных

186

продуктов (РП). Изложены теоретические основы современных методов измерения теплопроводности, теплоемкости, температуропроводности РП, основанных на теории решения задач Штурма-Лиувилля. Обсуждаются возможности повышения точности измерений за счет выбора рациональных режимных параметров проведения эксперимента и конструкционных размеров измерительных устройств. Показаны конструкции двух измерительных установок, реализующих разработанные методы, и представлены результаты измерений теплофизических характеристик некоторых регенеративных продуктов. Коллективом авторов разработан метод исследования кинетики процессов поглощения углекислого газа и влаги регенеративными продуктами путем определения мощности внутренних источников тепла. В докладе изложены теоретические основы разработанного теплового метода, приведены экспериментальные данные, доказывающие применимость разработанного метода для исследования кинетики сложного процесса регенерации.

1, 2, - управляемый клапан; 3, 5 - счетчик расхода газа; 4, 14 - обратный клапан; 6 - имитатор дыхания; 7 – нагреватель; 8, 12 – газоанализатор; 9 – расходомер; 10, 11, 15, 17, 20, – клапан; 13 – холодильник; 16 - управляемый вентиль; 18 – расходомер; 19 – насос.

Схема испытательного стенда ИЛ

Отбор ГДС ведется блоком имитации потребления кислорода III, а подача смеси диоксида углерода и азота происходит через обратный клапан 4. На стадии вдоха вычислительным устройством подается сигнал на открытие регулируемых клапанов 1, 2 и управляемого вентиля 16 в соответствии с заданным режимом испытания. Газоанализатором 12 определяется объемная доля кислорода и диоксида углерода во вдыхаемой ГДС. По результатам анализа происходит сброс части ГДС из холодильника 13 через клапаны 15 и 17 в атмосферу. Потребление кислорода осуществляется циклически на стадии вдоха.

На стадии выдоха обратные клапаны 4 и 14 отсекают от имитатора дыхания 6 блок подачи диоксида углерода и азота I и холодильник 13. Подготовленная ГДС из имитатора

187

дыхания 6 подается в ИДА 21 через нагреватель 7, газоанализатор 8, расходомер 9 и клапан 10.

Объемная доля диоксида углерода во вдыхаемой ГДС отслеживается блоком управления IV на газоанализаторе 12, при достижении заданных величин корректируется глубина и частота дыхания изменением режима работы имитатора дыхания 6.

Автоматизация испытательного стенда ИЛ с имитацией потребления кислорода по массе позволит: проводить испытания с минимальным вмешательством оператора; предельно быстро изменять режимы испытания в соответствии с выбранной программой испытания в ходе эксперимента; максимально точно дозировать исходные компоненты при формировании ГДС; имитировать потребление кислорода и изменение состояния человека в ходе эксперимента; автоматически регистрировать все данные эксперимента в соответствии с выбранным режимом испытания ИДА; воспроизводить кривую любой формы, описывающую процесс дыхания с учетом имитации кашля, чихания, усталости и увеличения нагрузки. Работа выполняется при финансовой поддержке РФФИ по проекту № 08-08-13715.

81. МЕТОД СПЕКТРОМЕТРИИ ИОННОЙ ПОДВИЖНОСТИ, КАК НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ОСНОВА СОЗДАНИЯ ПРИБОРОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В ПРОЦЕССЕ УНИЧТОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ.

Б. Н. Кобцев, Ю.М. Смолин ОАО «ГосНИИхиманалит», г. Санкт-Петербург В работе приведен краткий обзор по методу спектрометрии ионной подвижности

(СИП) и его применению к созданию автоматических газосигнализаторов, предназначенных для мониторинга отравляющих веществ (ОВ) в воздухе на объектах безопасного хранения и уничтожения химического оружия (ХО). Охарактеризованы приборы на основе метода СИП, разработанные в ОАО «ГосНИИхиманалит».

Актуальность разработки технических средств мониторинга окружающей среды при хранении и уничтожении химического оружия обусловлена обеспечением безопасности обслуживающего персонала и населения, проживающего вблизи таких объектов. Измерение величин показателей содержания отравляющих веществ (ОВ) в объектах окружающей среды осуществляется в ходе [1]: качественного лабораторного и неразрушающего экспрессного анализа состава исходного сырья, определения действующего начала ОВ в нем (входной контроль); постоянного автоматического и периодического лабораторного контроля параметров функционирования технологических линий; контроля полноты детоксикации ОВ в реакционных массах (продуктах), подлежащих утилизации (выходной контроль); автоматического аварийного контроля ОВ в воздухе рабочей зоны на уровне 100 предельно допустимых концентраций рабочей зоны (ПДК р.з.); постоянного автоматического, периодического лабораторного и экспрессного санитарно - гигиенического контроля воздуха на уровне ПДК р.з., поверхностей технологического оборудования и средств индивидуальной защиты (СИЗ) на уровне значения предельно допустимого уровня на поверхности оборудования (ПДУ); экологического контроля предельно допустимых выбросов, воздуха санитарно - защитной зоны и населенных мест, почвы и воды на уровне ПДК и ориентировочного безопасного уровня воздействия (ОБУВ).

К автоматическим средствам измерений, размещаемым и используемым в рабочей зоне объекта, предъявляются следующие технические требования [1]: чувствительность средств санитарно-гигиенического контроля по ОВ должна быть не ниже 0.5 ПДК р.з.

188

(ПДУ, предельно допустимого выброса (ПДВ); средств аварийного контроля - не ниже 100 ПДК р.з.

Быстродействие средств санитарно-гигиенического контроля должно быть не более 10…15 мин., средств аварийного контроля - 5 секунд. Последействие или готовность к повторному определению ОВ не должно превышать времени быстродействия.

Достоверное обнаружение ОВ на уровне 0.5 и 100 ПДК является сложной научно-технической задачей.

Образцы технических средств химической разведки и химического контроля (ТСХР и ХК), состоящие на вооружении Российской Армии, предназначены для обнаружения, идентификации ОВ и оповещения личного состава при боевом применении ОВ. Данные средства имеют чувствительность на уровне боевых и пороговых значений концентраций, что составляет от сотен до десятков тысяч ПДК. Поэтому применение штатных ТСХР и ХК в целях мониторинга окружающей среды возможно лишь в качестве течеискателей (приборы на основе ионизационных методов) в аварийно-опасных ситуациях, связанных с выбросом ОВ.

Использование автоматических газосигнализаторов с требуемой чувствительностью, основанных на биохимическом методе и методе сопряжения газовой хроматографии с масс-спектрометрией, на практике существенно затруднено. В первом случае - из-за потребности в дорогих и труднодоступных расходных материалах, во втором – из-за значительной стоимости оборудования и расходных материалов, длительности проведения анализа и высоких требований, предъявляемых к квалификации обслуживающего персонала.

Перспективным методом для решения поставленной задачи является спектрометрия ионной подвижности. В технических средствах на основе СИП используют минимальное количество доступных расходных материалов (фильтры-поглотители, аэрозольные фильтры и осушители), применение указанных средств не требует высокой квалификации оператора.

СИП – метод, основанный на разделении ионов молекул веществ под воздействием электрического поля, направленного против дрейфового газа при атмосферном давлении. Ионы различной подвижности детектируются в разное время. Подвижность - свойство, которое зависит от массы, заряда, размера и формы иона. Образование ионов, их разделение и детектирование происходят так быстро, что время единичного анализа в СИП может составлять 20…40 мс.

Приборы на основе СИП известны под названиями: спектрометры подвижности ионов [2], ион-дрейфовые спектрометры, плазменные хроматографы [3, 4].

На рисунке 1 представлена упрощенная схема спектрометра ионной подвижности.

Рисунок 1. Упрощенна схема спектрометра ионной подвижности.

U выс.

МПС

Выброс

Зона Зона

Проба

Источник

КоллектоСеточный

Ввод воздуха

противотока

Блок управления

ЭМ

189

Преобразователем концентрации в СИП является ион-дрейфовая трубка (ИДТ),

которая включает зону реакции и зону дрейфа, разъединенные сеточным затвором. Проба вводится в зону реакции, где происходит ионизация молекул. Постоянное

электрическое дрейфовое поле извлекает ионы выбранной полярности, увлекая их во встречном направлении дрейфовому газу. На сеточном затворе создается поперечное поле, через которое не проходят образовавшиеся ионы. В выбираемых оператором временных интервалах напряжение затвора кратковременно удаляется, затвор «открывается», и пакет ионов вводится в дрейфовую область. Эти ионы затем разделяются согласно размеру, форме, массе и заряду, и различные типы ионов достигают коллектора в разное время. Ионы разряжаются на коллекторе, и восстановленные нейтральные молекулы вещества выносятся потоком дрейфового газа наружу. Возникающий на коллекторе ток усиливается в электрометрическом усилителе (ЭМУ) и в преобразованном виде поступает в микропроцессорную систему (МПС) для дальнейшей обработки. Отношение времени выхода пика вещества к времени выхода реагирующего пика является характеристической величиной для данного вещества. В качестве дрейфового газа обычно используют сухой очищенный воздух. Он служит для остановки прохождения реакции вещества в зоне дрейфа. Длительность импульса, подаваемого на открытие сеточного затвора, лежит в пределах 50…500 мкс, время дрейфа – 20…40 мс.

Первые публикации по использованию СИП для мониторинга токсичных веществ в полевых условиях относятся к 70-м годам прошлого столетия [5]. В 80-ые годы были разработаны портативные переносные устройства, основанные на технологии СИП, для обнаружения ОВ. Например, переносные устройства «Chemical Agent Monitor» (CAM) (разработчик - Graseby Dynamics, Великобритания) и «Automatic Chemical Agent Detector Alarm» (ACADA) (разработчик - Environmental Technologies Group, США). В 90-е годы приборы на основе данного метода стали внедряться во все сферы химической безопасности. В Великобритании была принята концепция двухуровневой системы обнаружения ОВ, известная как Система обнаружения ОВ будущего (Future Chemical Agent Detection System –FCADS) [6]. Согласно этой концепции в 2005 г. должна была произойти замена газосигнализаторов на основе биохимического метода (Nerve Agent Immobilised-enzyme Alarm and Detector – NAIAD) (предназначенных для локального обнаружения ОВ нервно-паралитического действия и паров синильной кислоты) на два типа газосигнализаторов, основанных на методе СИП. Первый уровень системы обнаружения – легковесный детектор ОВ (The Lightweight Chemical Agent Detector -LCAD). Второй уровень – переносной детектор ОВ (Man-portable Chemical Agent Detector - MCAD).

В настоящее время количество разработчиков приборов на основе СИП значительно возросло как за рубежом, так и в России.

Априори, высокая чувствительность, быстродействие, практическое отсутствие расходных материалов и способность функционировать при атмосферном давлении характеризуют приборы на основе СИП как наиболее подходящие для мониторинга ОВ в воздухе. Однако, имеющиеся серийные образцы имеют низкое разрешение, ограничен комплекс ответных характеристик к смесям веществ.

Кроме того, пробы объектов природной среды, в большинстве своем, включают комплексные матрицы, в которых множественные взаимодействия ион/молекула могут создавать сложные неразрешимые спектры.

Дополнительно, некоторые вещества могут оказывать маскирующий эффект. Данное обстоятельство особенно актуально при обнаружении вещества Vх (О-этил-S-(2диизопропиламиноэтил)метилтиофосфоната) в присутствии примесей. Отмечено [7-9], что техническая примесь N,N-диизопропиламиномеркаптан обладает маскирующим действием по отношению к основному веществу ввиду соизмеримого значения сродства к протону. При содержании Vх менее 93% в образце ОВ обнаружение Vx становится

190

практически невозможным. Это также, видимо, справедливо и для обнаружения вещества типа Vх отечественного производства (О-изобутил-S-(2 диэтиламиноэтил)метилтиофосфоната) в присутствии соответствующей примеси N,N-диэтиламиноэтилмеркаптана.

При прямом анализе воздуха изменения влажности могут привести к водным/ионным кластерам, которые вызывают погрешности в количественной и качественной идентификации целевых веществ, определяемых при анализе. В зарубежных военных вариантах переносных систем СИП проблема влажности была устранена при помощи мембранных входов, которые пропускают органические вещества, представляющие интерес (то есть, ОВ), в то же время, исключая водяные пары. К сожалению, использование мембранного входа снижает чувствительность и увеличивает время пребывания аналита (ухудшается последействие) в детекторе.

Другие методы уменьшения матричных помех в СИП включают использование ион-селективных реагентов [10]. Например, применение ацетона как добавки в ионизационную область спектрометра, приводит к образованию иона, реагирующего только с веществами, которые имеют более высокое протонное сродство [11]. Использование ион-селективных реагентов в СИП пока еще не исследовано достаточно широко и несомненно представляет перспективу для повышения селективности анализа при мониторинге сложной смеси веществ.

Наиболее разработан универсальный «тандем-метод» для анализа комплексных проб - объединение СИП с высокоразрешающим разделительным устройством типа капиллярного газового хроматографа. Эта концепция была впервые представлена и продемонстрирована в 1983 г., когда была собрана система СИП, специально разработанная для сопряжения с капиллярным газовым хроматографом [12]. Однако, применение таких систем для использования в автоматическом газосигнализаторе затруднено ввиду нерешенности ряда проблем. В первую очередь - это необходимость учета потери неподвижной фазы газохроматографической колонки. Потеря неподвижной фазы ведет к постепенному уменьшению удерживаемых объемов; к повышенному фоновому току, который становится зависящим от температуры, и к повышенным шумам нулевой линии; к заметному дрейфу, определяющемуся экспоненциальным нарастанием при программировании температуры; к значительному ухудшению эффективности колонки; к необходимости проведения калибровки времени выхода. Все перечисленное усложняет эксплуатацию прибора, приводит к необходимости замены колонки и увеличению затрат на расходные материалы. Во-вторых, ухудшаются показатели быстродействия и последействия прибора. В-третьих, усложняется система подачи анализируемого воздуха – необходимость циклической работы, ввод пробы, появление дополнительных клапанов и др., что ведет к удорожанию прибора в целом.

В ОАО «ГосНИИхиманалит» исследования по обоснованию теоретических подходов и разработке приборов на основе СИП были начаты в 70-е годы ХХ столетия.

В отличие от известных образцов представлялось необходимым при конструировании приборов на основе СИП осуществлять термостатирование ИДТ при высоких температурах (свыше 100°С), вводить пробу непосредственно в зону реакции, герметизировать ИДТ.

Высокотемпературный режим уменьшает влияние влажности, ион-кластерных реакций и димеризации аналита, устраняет проблемы, связанные с загрязнением ИДТ, увеличивает эффективность (выход) процесса ионизации и, следовательно, повышает чувствительность детектора, улучшает показатели быстродействия и последействия прибора.

Прямой ввод пробы в зону реакции ИДТ, без использования полупроницаемых мембран, с минимальной площадью поверхности коммуникации также улучшают показатели быстродействия и последействия.

191

Герметичность ИДТ достигается применением вакуумплотных спаев между керамическими изоляторами и охранными кольцами, а также металлическими уплотнениями на фланцах. Ранее в конструкции ИДТ использовалась стеклянная дробь в качестве изолятора или чередующиеся охранные кольца, и изолирующие керамические кольца стягивали стержнями. В таких конструкциях оставались отверстия или щели между охранными кольцами, сквозь которые внешние загрязняющие примеси могли попасть в дрейфовую область, изменяя или подавляя аналитический отклик. Указанная конструкция предполагала помещение ИДТ в герметичный внешний цилиндр с торцевыми фланцами.

Все вышеперечисленное позволило выполнить требования тактико-технических заданий на проводимые опытно-конструкторские работы (ОКР). Разработанные приборы отвечали требованиям по аналитическим, эксплуатационным характеристикам, климатическим и физическим нагрузкам, селективности к широкому перечню веществ.

Опытные образцы автоматического газосигнализатора "Сигнал-К" были разработаны в 1996 г. по заказу Комитета по конвенциальным проблемам химического и биологического оружия при Президенте РФ для инспекционной деятельности в рамках Конвенции по уничтожению химического оружия.

На рисунке 2 представлен внешний вид автоматического газосигнализатора

«Сигнал-К».

Рисунок 2. Внешний вид автоматического газосигнализатора «Сигнал-К». Автоматический газосигнализатор «Сигнал-К» предназначен для оснащения

инспекционных групп на объектах хранения и уничтожения химического оружия. Газосигнализатор работает в режиме непрерывного автоматического контроля воздуха и выдает световой и звуковой сигналы оповещения с идентификацией продукта, а также позволяет накапливать и документировать поступающую информацию. Кроме того, прибор позволяет проводить периодический контроль проб воды, снега и экстрактов из почвы.

Технические характеристики автоматического газосигнализатора «Сигнал-К»: пороги чувствительности газосигнализатора - (10-6…10-5) мг/л; быстродействие - не более 30 с; диапазон рабочих температур - минус 20…50°С; время непрерывной работы от ак.бат. в НКУ, не менее – 2 ч.

В 2005 г. был разработан опытный образец автоматического газосигнализатора СИП комплекта приборов химической разведки КПХР-4 (рисунок 3).

192

Рисунок 3. Опытный образец автоматического газосигнализатора СИП комплекта приборов химической разведки КПХР-4.

Технические характеристики данного прибора: чувствительность в НКУ: по парам

фосфорорганических ОВ – 5*10-6… 5*10-5 мг/л; по парам других ОВ – 1*10-4 мг/л; по парам сильнодейсвтующих веществ (СДЯВ) - 1…100ПДК р.з.; быстродействие - не более 20с; последействие - не более 20 с; время выхода на рабочий режим - не более 10 мин; потребляемая мощность - не более 100 Вт; диапазон рабочих температур - минус 40…50° С; относительная влажность воздуха при температуре 25 ° С - до 98%.

В 2007 г. был разработан образец газосигнализатора СИП-100. Внешний вид данного сигнализатора представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. Внешний вид газосигнализатора СИП-100. В период с 25.07.07 по 3.08.07 на базе научно-исследовательской лаборатории

Саратовского военного института радиационной, химической и биологической защиты (НИЛ СВИРХБЗ) были проведены испытания газосигнализатора СИП-100 по оценке метрологических характеристик газосигнализатора по чувствительности, времени быстродействия, времени последействия при различных концентрациях зарина, зомана и Vх, а также специфичности к примесям.

Испытания проводились при температуре окружающей среды 25,9…26,2°С, относительной влажности 39,0…39,8%, давлении 99,6…99,9 кПа.

Контроль концентрации осуществляли на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором.

В табл.1 и 2 представлены результаты данных испытаний. Таблица 1. Результаты испытания газосигнализатора СИП-100 по чувствительности

Дата Наименование ФОВ

Созданная концентрация, ПДКр.з.

Сигнал об обнаружении ОВ

(кол-во опытов/ кол-во положит.

срабатываний)

Время быстродейст

вия, с

Время последействия, с

25.07.07 Vх 98 3/3 4 9 199 3/3 2…5 9…11 1030 3/3 2 8…10

27.07.07 Зарин 115 3/3 5…9 5…7 504 3/3 2 9…13 996 3/3 3 3 1704 3/3 6…8 3…5

193

30.07.07 Зарин 1,05 3/3 6…9 2…6 31.07.07 Зоман 1,07 3/0 - -

102 3/0 - -1.08.07 Зоман 524 3/0 - -

983 3/3 2…9 3…5 1557 3/3 1…2 3…6

3.08.07 Vх 1,05 3/0 - - 9,6 3/3 4…8 35…38

Таблица 2. Результаты испытания газосигнализатора СИП-100 по специфичности

Дата Наименование вещества Созданная концентрация, мг/м3

Сигнал об обнаружении ОВ (кол-во опытов/ кол-во

Время быстродействия, с

Время последействия, с

25.07.07 N,N-диэтиламиноэтилмеркаптан 0,8 3/0 - -

3/3* 6…7 10…15

26.07.07

О-изобутилметилфосфонат 6,9* 10-2 3/0 - -

О-изопропилметилфосфонат 7,1 * 10-2 3/0 - -

O,O´-диизопропилметилфосфонат 6,2 * 10-2 3/0 - - 27.07.07

О-пинаколилметилфосфонат 6,6 * 10-2 3/3 5 10

O,O´-дипинаколилметилфосфонат 5,9 * 10-2 3/0 - - * Примечание: В базе данных на определение Vx в этих опытах присутствовали характеристики на N,N-диэтиламиноэтилмеркаптан.

Результаты данных испытаний показывают, что газосигнализатор СИП обладает следующими показателями по чувствительности: по Vx – на уровне 10 ПДК р.з.; по зарину – на уровне 1 ПДК р.з.; по зоману – на уровне 1000 ПДК р.з.

При обнаружении Vx во всех опытах срабатывание происходило на пик N,N-диэтиламиноэтилмеркаптана, кроме опытов с концентрацией 10 ПДКр.з. Этим объясняется более длительное последействие при 10 ПДКр.з., чем при более высоких концентрациях.

При обнаружении зарина во всем диапазоне концентраций от 1 до 1704 ПДК р.з. быстродействие составило до 10 с, и последействие – до 13 с.

Что касается обнаружения зомана, наблюдался пик О-пинаколилметилфосфоната – продукта гидролиза зомана. Данный продукт, видимо, также обладает маскирующим эффектом по отношению к зоману. Кроме того, данное вещество является мешающим по отношению к зарину по времени дрейфа. При проведении испытаний на специфичность происходило ложное срабатывание на О-пинаколилметилфосфонат как на зарин. При настройке прибора для обнаружения зомана в производственных помещениях информация на обнаружение зарина будет отсутствовать, и, следовательно, отсутствовать ложное срабатывание.

Кроме того, остается открытым вопрос о включении N,N-диэтиламиноэтилмеркаптана в таблицу базы данных прибора при принятии решения о присутствии Vx в воздухе рабочей зоны. Для аварийного контроля Vx в воздухе рабочей

194

зоны на уровне 100 ПДК р.з., по нашему мнению и мнению ряда специалистов, N,N-диэтиламиноэтилмеркаптан необходимо включить в базу данных, наряду с целевым веществом, на срабатывание прибора и сигнализацию о наличии Vx в воздухе рабочей зоны. Здесь вещество N,N-диэтиламиноэтилмеркаптан является сопутствующим веществом Vx. При уничтожении и хранении Vx N,N-диэтиламиноэтилмеркаптан отдельно не хранится и не присутствует в реакционной массе. Поэтому при появлении N,N-диэтиламиноэтилмеркаптана в воздухе можно судить об аварийной ситуации, связанной с выливом Vx. В связи с тем, что данное вещество имеет большую летучесть по сравнению с целевым, то оно появится в воздухе намного раньше, и прибор выдаст сигнал опасности быстрее, чем на целевое вещество. Более быстрое оповещение обслуживающего персонала о возникновении аварийной ситуации позволит сократить время пребывания в аварийной зоне, локализации аварии и ликвидации ее последствий.

При санитарно-гигиеническом контроле воздуха с целью учета воздействия Vx на организм человека, очевидно, возникает необходимость выделения целевого вещества, и N,N-диэтиламиноэтилмеркаптан в этом случае является мешающей примесью.

Таким образом, по результатам предварительных испытаний газосигнализатор СИП имеет удовлетворительные показатели по чувствительности, быстродействию и последействию по отношению к ФОВ. Данный прибор может быть использован для автоматического аварийного контроля ОВ в воздухе рабочей зоны на уровне 100 ПДК р.з.

Сопряжение газосигнализатора СИП-100 с устройством концентрирования и термодесорбции позволит повысить чувствительность до необходимого уровня санитарно-гигиенического контроля воздуха с быстродействием до 15 мин.

По результатам оценочных испытаний был разработан модернизированный опытный образец газосигнализатора СИП-100, представленный на рисунке 5.

Рисунок 5. Внешний вид модернизированного опытного образца газосигнализатора

СИП-100. По сравнению с предыдущим образцом в данном газосигнализаторе реализована

новая ИДТ с возможностью термостатирования до 250°С. В приборе используется промышленный компьютер с более широкими возможностями по обработке спектров, хранению баз данных, передаче информации на удаленное рабочее место. Информация по возможным неисправностям и обнаруживаемым веществам отображается на мониторе встроенного компьютера. Реализована газодинамическая система с полузамкнутым циклом для продления ресурса осушителя.

Автоматический газосигнализатор СИП-100 успешно прошел сертификационные испытания на базе Саратовского военного института биологической и химической безопасности.

Проведенные исследования свидетельствуют о перспективности выбранного направления. Разработанные приборы на основе метода СИП могут быть использованы в системе технического мониторинга ОВ в воздухе на объектах по безопасному хранению и

195

уничтожению ХО в качестве автоматических газосигнализаторов для аварийного контроля ОВ в воздухе рабочей зоны на уровне 100 ПДК р.з.

Список используемой литературы: 1. Приказ № 78 от 11.03.01 г. Концепция метрологического обеспечения

уничтожения химического оружия и его бывших производств в Российской Федерации. Государственный комитет РФ по стандартизации и метрологии.

2. G.A.Eiceman, Z.Karpas. Ion Mobility Spectrometry. CRC Press, Boca Raton, FL, 1994

3. T.W.Carr. Plasma Chromatography. Plenum, New York, 1984 4. R.H. St.Louis, H.H.Hill, Jr. Crit. Rev. Anal. Chem., 21, 321 (1990) 5. F.W. Karasek, Res./Dev. 25 (1974) 32. 6. A.Bell, G. Hodges. Future Chemical Agent Detection System. The 7-th Intern.

Symposium on Protection against Chemical and Biological Warfare Agents, 15-19 June, 2001, Stockholm, Sweden

7. S. Nyholm et al.: „IMS - detection problems related to VX impurities”, IJIMS 1(1998)1,54-57, p. 57

8 J. Epstein, J. Callahan and V.E. Bauer, The Kinetics and Mechanisms of Hydrolysis of Phosphonothiolates in Dilute Aqueous Solution, Phosphorous, 1974, Vol. 4 pp. 157-163

9. G.A. Eiceman and Z. Karpas, Ion Mobility Spectrometry, CRC Press Inc 1994, ISBN 0-8493-4235-X

10. G.A. Eiceman and Z. Karpas, "Ion Mobility Spectrometry", CRC Press, Boca Raton (1994) pp. 47-49 and 91-92.

11. G.E. Spangler, D.N. Campbell, and J.P. Carrico, "Acetone Reactant Ions for IMS", PITTCON 83, Atlantic City, NJ; Paper #641.

12. M.A. Baim and H.H. Hill, Anal. Chem. 54 (1982) 38.

82. ТРЕНАЖЕРЫ МАШИН РХБ ЗАЩИТЫ Н.В.Спасский, С.Я.Чакчир ОАО “ГосНИИхиманалит”, г. Санкт-Петербург

Тренажерный комплекс позволяет

обеспечивать как индивидуальное обучение, так и групповое при отработке слаженности действий в составе экипажа, формирования (в случае объединения нескольких тренажерных комплексов в единую локальную вычислительную сеть).

ОАО “ГосНИИхиманалит”, начиная с 2007 года, проводит опытно-конструкторские работы по разработке и изготовлению различных тренажеров специальных машин и имитаторов приборов в рамках Государственных контрактов в интересах МО РФ.

Основное назначение тренажеров – обучение и тренировка слушателей при решении специальных и тактико-специальных задач в классных и полевых условиях без расхода моторесурса.

196

Расположение имитаторов приборов и органов управления в тренажере соответствует их расположению в реальной машине. В этом случае, знания и навыки, приобретаемые обучаемыми в процессе прохождения курса на тренажерах, могут быть применены на реальных машинах в реальных условиях эксплуатации. Все имитаторы приборов, установленные в тренажерах, по своему внешнему виду идентичны приборам, установленным в реальной машине.

Идентичность имитаторов приборов относится не только к внешнему виду, но и к функциональным возможностям. Соответствие внешнего вида достигается путем применения оригинальных или схожих деталей, установленных в приборе-прототипе.

Сходство функциональных возможностей обеспечивается программными методами

путем реализации алгоритмов работы приборов-прототипов. Все расчеты, связанные с имитацией текущей ситуации, производят компьютеры

системы управления. В каждом имитаторе прибора установлен микропроцессор, который получает необходимую информацию от управляющего компьютера и отображает полученную информацию при помощи средств индикации, установленных в устройстве. Кроме того, микропроцессор контролирует состояние органов управления (кнопок, переключателей) имитатора прибора и передает эту информацию в компьютер системы управления.

Очень важную роль в тренажере играет модуль визуализации (имитации окружающей обстановки). Он предназначен, в первую очередь, для создания максимально реалистичных изображений окружающей обстановки. Модуль визуализации позволяет отображать различные объекты и погодные условия, времена года (лето/зима) и т.д.

197

Полигон представляет собой участок местности, по периметру ограниченный тактическими интересами наблюдения, а по высоте – возможным влиянием на обстановку разнообразных атмосферных явлений.

Пример полигона с объектами

Для адекватного моделирования столь сложной системы решаются две

принципиальные задачи: во-первых, создана адекватная и полномасштабная модель ландшафта и динамическая модель атмосферы в области имитируемого полигона с возможностью задания в реальном масштабе времени различных внешних динамических воздействий, таких как выбросы аэрозолей, взрывы и т.д.

Вид с места механика-водителя

На рисунке представлен вид с места механика-водителя. В данном случае камера имеет жесткое крепление и обучаемый видит изображение, аналогичное изображению, которое бы он видел через смотровой люк реальной машины БТР-80.

198

Погодное условие – “Дождь” Модуль визуализации должен обеспечивать воспроизведение различных погодных

условий. В качестве примера на рисунках представлена погодная обстановка «дождь» и «снег».

Погодное условие – “Снег” Программное обеспечение визуализации предназначено для отображения как вида

из смотровых люков (для контроля действий механика-водителя), так и для отображения карты в проекции сверху (для контроля взаимодействия машин и для задания условий заражения на полигоне). Кроме того, программное обеспечение системного блока визуализации позволяет производить визуальный контроль действий членов экипажей с помощью видеокамер. Программное обеспечение визуализации работает совместно с модулем имитации физической реальности и обеспечивает соответствие поведения объектов на виртуальном полигоне аналогично поведению объектов в реальном мире.

Автоматизированное рабочее место инструктора

(АРМ-инструктора) Назначение: АРМ-инструктора предназначено для эксплуатации в составе

тренажерного комплекса специальных машин для управления процессом обучения и тренировки действий при решении специальных и тактико-специальных задач каждого члена экипажа как индивидуально, так и в составе формирования.

Вследствие масштабируемости к одному АРМ-инструктора может быть подключено до десяти тренажеров специальных машин.

АРМ-инструктора позволяет формировать различные тактические задания для экипажей тренажеров. В качестве места проведения занятия могут быть использованы виртуальные полигоны с различным рельефом местности (равнины, горы, лесостепи), в различных погодных условиях (снег, дождь, туман).

Процесс обучения контролируется и координируется инструктором. Для обеспечения процесса контроля и координации, в состав тренажерного комплекса включено автоматизированное рабочее место инструктора, позволяющее:

199

• создавать учебные задачи, используя существующие карты полигонов; • редактировать ранее созданные учебные задачи; • менять оперативную обстановку на полигоне в ходе выполнения задачи

членами экипажа; • вводить неисправности в работу имитаторов спецприборов; • контролировать действия экипажа путем контроля показаний имитаторов

спецприборов; • контролировать действия экипажа путем наблюдения за действиями экипажа

через видеокамеры, установленные в отсеках спецмашины; • вести журнал личного состава обучающихся, формируя из него экипажи и ведя

учет успеваемости. Автоматизированное рабочее место

инструктора состоит из системы управления автоматизированным рабочим местом, двух мониторов, устройств ввода информации (клавиатура, манипулятор «мышь»), принтера и проектора. В компьютерной стойке располагаются компьютеры (системные блоки в количестве 2 штук), входящие в систему управления тренажерным комплексом.

Подобная конструкция позволяет проводить как практические занятия с использованиями тренажеров, так и теоретическую подготовку обучающихся, с помощью проектора, подключенного к системе управления автоматизированным рабочим местом инструктора.

Редактор карт для тренажера Для ускорения процесса создания виртуального графического пространства

разработан специализированный редактор карт – MapEditor, позволяющий пользователю без специальных навыков в формировании трехмерного изображения, из готовых объектов создавать необходимую ему окружающую обстановку.

83. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ В СИСТЕМАХ АДСОРБЦИОННОГО

РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ С ПАРОВОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ й В.А. Погонин, И.Я. Муромцева ГОУ ПВО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

Актуальность энергосберегающего управления определяется современными

отечественными и международными требованиями к экономичности энергопотребления, регламентирующими нормативные значения показателей энергетической эффективности

200

энергопотребляющей продукции производственно-технического назначения на стадиях ее жизненного цикла.

Традиционно используемые методы решения задач анализа и синтеза оптимального управления, в том числе, принцип максимума Понтрягина, метод динамического программирования Беллмана, аналитическое конструирование оптимальных регуляторов (АКОР), теория нечетких множеств и другие, не позволяют оперативно находить новые решения задач энергосберегающего управления в условиях быстро меняющихся ситуаций.

Известные программные средства не позволяют учитывать необходимые для практики ограничения на фазовые координаты, лимит энергии, запас ресурсов, скорость изменения управления и др. В них также не предусмотрено решение важных для проектировщика обратных задач оптимального управления, связанных с изменением исходных данных для обеспечения требуемого запаса устойчивости, поддержание значения функционала в заданных границах и т.п.

Нами предлагается использование в системах энергосберегающего управления процессом адсорбционного разделения газовых смесей интеллектуальных контроллеров, и при этом эффект экономии ресурсов достигается за счет следующих факторов:

- оптимальное ведение динамических режимов при всех состояниях функционирования, т.е. в случае изменения модели процесса или условий задачи оперативно (в реальном времени) находится новое ее решение, и реализуются энергосберегающее управляющие воздействие для новой ситуации;

- использование оптимальной стратегии реализации энергосберегающего управления для каждого состояния функционирования;

- реализация оптимальных траекторий изменения фазовых координат на всем временном интервале управления;

- замена обычных автоматических регуляторов энергосберегающими, которые устраняют значительные отклонения регулируемой величины от заданного значения с минимумом затрат энергии (расхода топлива);

- использование созданных интеллектуальных телекоммуникационных средств для выполнения работ по проектированию энергосберегающих систем управления в режимах удаленного доступа;

- принятие оптимальных проектных решений на всех этапах разработки и сопровождения при эксплуатации энергосберегающих систем управления.

Интеллектуальный контроллер должен обеспечивать в реальном времени оптимальное управление по критерию минимума затрат энергоресурсов. Для этого решены следующие задачи: разработана концепции интеллектуального контроллера, решающего задачи энергосберегающего управления; исследованы свойства практической устойчивости и управляемости систем энергосберегающего управления динамическими объектами на множестве состояний функционирования; разработан алгоритм синтеза энергосберегающих управляющих воздействий объектами; разработан метод решения прямых и обратных задач оптимального управления энергоемкими объектами при изменяющихся состояниях функционирования; формализована задача выбора оптимальной структуры автоматизированной систем энергосберегающего управления.

84. ЗАБЫТАЯ ПРОБЛЕМА: ЗАЩИТА ОТ ВИБРАЦИИ

Р.А.Комлев, Д.Г.Шаронов, Л.Е.Харитонова, Р.Х. Фатхутдинов ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт», г. Казань Вибрация является одним из основных вредных производственных факторов,

воздействующих на персонал, обслуживающий газо- и нефтеперекачивающие станции,

201

нефтехимические производства, станки металлообрабатывающие, на работающих на транспорте и на многих других производствах. Воздействие вибрации на организм оператора приводит к развитию вибрационной болезни: изменение физиологических функций, таких как нервно-мышечные, сердечнососудистые, респираторные, эндокринные и метаболические сенсорные изменения и изменения в центральной нервной системе.

Взяться за проблему создания средств защиты от вибрации ОАО «КазХимНИИ» заставили те сложные условия, в которых в начале 2000-х годов оказалась система обеспечения охраны труда. Несмотря на большой опыт, накопленный в стране, по гигиеническому нормированию вибрации, её гашению и профилактике профзаболеваний, в последние 10-15 лет достигнутые результаты по обеспечению вибрационной безопасности труда не использовались.

Проведенные ОАО «КазХимНИИ» исследования на базе испытательного центра г. Санкт-Петербурга позволили создать комплекс средств защиты рук, провести их сертификацию и организовать их выпуск на опытном производстве. В настоящее время в институте создана собственная испытательная база для контроля виброгасящих свойств выпускаемых виброзащитных перчаток, полуперчаток и рукавиц. По защите эти изделия соответствуют требованиям ГОСТ 12.4.002-97.

Одновременно с направлением разработки средств защиты рук от локальной вибрации реализовывались исследования и выбор материалов для защиты человека от общей вибрации, которые фактически были инициированы работниками, ответственными за ТБ в нефтехимической промышленности и на транспорте, вынужденными решать проблему защиты персонала в связи с значительными превышениями допустимых норм на рабочих местах, установленных органами санэпиднадзора.

Под эту задачу специалисты института модернизировали испытательный стенд, выбрав информативным показателем виброгасящих свойств материалов при установлении конструкции пакета величину виброперемещения. По результатам исследований выбраны 3 вида вибродемпфирующих ковриков-матов из пористой резины с использованием в качестве изменяемых параметров конструкций виброзащитных пакетов пористость и перфорацию. Эти изделия были сертифицированы на соответствие требованиям ГОСТа 12.4.0024-76. Коврики обеспечивают снижение амплитуды вибрации на частотах 10 – 30 Гц в 2,5 – 3 раза и превосходят виброзащитные показатели обуви в несколько раз.

В ближайшее время наилучший из конструктивных вариантов виброковриков должен быть определен по результатам испытаний на нескольких площадках нефтехимзавода. 85. ПЕРСПЕКТИВЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ПРОМЫШЛЕННОЙ И

ХИМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ГОУ ВПО ТГТУ М.А. Промтов, В.Я. Борщев ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» , г. Тамбов

Уровень надежности функционирования национальной системы химической

безопасности определяется во многом качеством подготовки соответствующих специалистов. В ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» готовятся инженеры по специальности 280102 - «Безопасность технологических процессов и производств». Эта специальность охватывает многие аспекты промышленной безопасности, включая и химическую безопасность.

Специалист по «Безопасности технологических процессов и производств» в своей профессиональной деятельности в плане химической безопасности должен квалифицированно осуществлять:

202

- анализ и идентификацию химических опасностей; - мероприятия по защите человека, объектов экономики и техносферы от

химических опасностей, - ликвидацию последствий воздействия химических опасностей, - контроль и прогнозирование химических опасностей, экспертизу химической

безопасности, устойчивости и экологичности технологий, технических объектов и проектов;

- организацию и обеспечение химической безопасности на производстве; - проектирование и разработку безопасных технологических процессов и

оборудования. Объектами профессиональной деятельности специалиста по промышленной и

химической безопасности являются: - потенциально опасные технологические (в том числе химические) процессы и

производства; - методы и средства защиты человека, объектов промышленности от химических и

других опасностей и их вредного воздействия; - методы и средства оценки химических опасностей, правила нормирования

химических опасностей. Для совершенствования подготовки инженеров по химической безопасности

необходимо объединить усилия научных и образовательный организаций, производственных предприятий, заинтересованных в квалифицированных кадрах в области химической безопасности. Результатом такого сотрудничества должно быть создание совместных лабораторных и опытно-промышленных комплексов, которые смогут решать насущные задачи по проектированию, созданию, эксплуатации и диагностике безопасного оборудования и технологий, современных средств защиты человека и промышленных объектов от техногенных угроз и вредного химического воздействия.

Одной из форм такого взаимодействия являются научно-образовательные центры (НОЦ) «ТГТУ – ОАО «Корпорация «Росхизащита», «ТГТУ – Институт системного анализа РАН». В рамках деятельности НОЦ планируется активная работа студентов, обучающихся по специальности «Безопасность технологических процессов и производств» в научных исследованиях в области химической безопасности.

УДК · 2009. 10. 12. · В.С.Бабков1, Е.В.Соломоненко2 1-ОАО...

Documents

Transcript of УДК · 2009. 10. 12. · В.С.Бабков1, Е.В.Соломоненко2 1-ОАО...