Безопасность взрывчатых веществ относится к практикам, принимаемым во время использования взрывчатых веществ для предотвращения травм или смерти. Взрывчатые вещества включают в себя химикаты, такие как тротил или динамит .
Если не соблюдать осторожность при использовании взрывчатых веществ, это может привести к травмам или смерти. Химикаты, выделяющиеся при горении материала, могут вызвать серьезные ожоги. Мусор, выбрасываемый взрывами, может порезать или сломать или иным образом повредить конструкции вокруг.
Ряд взрывчатых веществ содержат химические соединения, которые могут быть токсичными, либо выделяясь в виде продуктов, либо содержащимися в самом взрывчатом веществе. [1]
Количество-Расстояние (QD) является основой стандартов безопасности взрывчатых веществ Министерства обороны США. Он определяет уровни защиты от взрыва на основе соотношений между количеством взрывчатого материала (NEW) и расстоянием. Соотношения основаны на уровнях риска, которые считаются приемлемыми для определенных воздействий, но они не обеспечивают абсолютной безопасности или защиты. Воздействия выражаются «K-фактором» (K6, K18 и т. д.), который представляет собой степень предоставляемой защиты; чем выше, тем лучше. K328 соответствует избыточному давлению взрыва 0,0655 фунтов на квадратный дюйм (452 Па), которое не причинит вреда людям на открытом воздухе.
Феномен взрывной волны — это инцидент, связанный с сильным высвобождением энергии, создаваемым детонацией взрывного устройства. Внезапное и интенсивное возмущение давления называется «взрывной волной». Взрывная волна характеризуется почти мгновенным ростом от окружающего давления до пикового падающего давления (Pi). Это увеличение давления или «ударная волна» распространяется радиально наружу от точки детонации с уменьшающейся скоростью, которая всегда превышает скорость звука в этой среде. Газовые молекулы, составляющие фронт, движутся с более низкими скоростями. Эта скорость, которая называется «скоростью частиц», связана с «динамическим давлением» или давлением, создаваемым ветрами, создаваемыми ударным фронтом. По мере того, как ударный фронт расширяется во все большие объемы среды, падающее давление уменьшается и, как правило, продолжительность импульса давления увеличивается. Если ударная волна ударяет по жесткой поверхности (например, зданию) под углом к направлению распространения волны, на поверхности мгновенно создается отраженное давление, и это давление возрастает до значения, превышающего падающее давление. Это отраженное давление является функцией давления падающей волны и угла, образованного между жесткой поверхностью и плоскостью ударного фронта.
Важным соображением при анализе опасностей, связанных со взрывом, является воздействие любых образующихся осколков. Хотя фрагментация чаще всего происходит при взрывах взрывчатых веществ, она может произойти при любом инциденте, связанном с боеприпасами и взрывчатыми веществами (A&E). В зависимости от происхождения, осколки называются «первичными» или «вторичными».
Первичные осколки возникают в результате разрушения контейнера (например, гильз, котлов, бункеров и других контейнеров, используемых при производстве взрывчатых веществ и корпусов ракетных двигателей) при прямом контакте со взрывчатым веществом. Эти осколки обычно небольшие, изначально движутся со скоростью тысячи футов в секунду и могут быть смертельными на больших расстояниях от взрыва.
Вторичные осколки — это обломки конструкций и других предметов, находящихся в непосредственной близости от взрыва. Эти осколки, которые несколько больше по размеру, чем первичные осколки, и изначально движутся со скоростью в сотни футов в секунду, обычно не движутся так далеко, как первичные осколки.
Как правило, термические опасности от взрывных событий вызывают меньше беспокойства, чем опасности от взрыва и осколков. С высвобождением энергии от взрыва происходит тепло. Количество тепла варьируется в зависимости от энергетического соединения (взрывчатого вещества). Все молекулы взрывчатых соединений потенциально нестабильны, удерживаются вместе слабыми связями во внешней оболочке. Когда эта слабая связь разрывается, тепло и энергия бурно высвобождаются. Обычно для возникновения термического взрыва требуется больше времени. Травмы от термического воздействия следуют за эффектами взрыва и осколков, которые происходят почти мгновенно. Это не означает, что между эффектами взрыва и осколков взрывчатых веществ есть временной промежуток; на самом деле это происходит так быстро, что люди не могут заметить задержку без специального оборудования. Время, имеющееся для реакции на термическое событие, действительно увеличивает выживаемость благодаря быстрому оборудованию, разработанному для реагирования в течение доли секунды. Основным эффектом термического воздействия от детонации взрывчатого вещества на конструкции, материалы, боеприпасы и взрывчатые вещества (A&E) является их частичное или полное уничтожение огнем. Основная проблема безопасности при работе со взрывчатыми веществами при пожаре с участием аварийно-спасательных служб заключается в том, что он может перейти в более серьезную реакцию, вызывая детонацию дополнительных или более опасных взрывчатых устройств и подвергая большее количество людей или имущества большему риску ущерба, разрушений, травм или смерти.
После крушения B-52 в Паломаресе в 1966 году и крушения B-52 на авиабазе Туле в 1968 году следователи по расследованию аварий пришли к выводу, что обычные взрывчатые вещества, которые использовались в то время в ядерном оружии, были недостаточно стабильны , чтобы выдерживать силы, возникающие при авиакатастрофе . Это открытие побудило ученых в Соединенных Штатах начать исследования более безопасных обычных взрывчатых веществ, которые могли бы использоваться в ядерном оружии. [2] Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе разработала «тест Сьюзен» [ необходимо дальнейшее объяснение ] — стандартный тест, в котором используется специальный снаряд, конструкция которого имитирует авиакатастрофу путем сжатия и защемления взрывчатого материала между металлическими поверхностями. Испытательный снаряд выстреливается в контролируемых условиях по твердой поверхности для измерения реакций и порогов различных взрывчатых веществ при ударе.
Это высококвалифицированный и опытный гражданский специалист, обычно QASAS или специалист по безопасности, который был обучен оценивать риски и опасности, связанные с операциями с обычными, управляемыми ракетами и токсичными химическими боеприпасами. Стандарты Министерства обороны требуют, чтобы только обученный и сертифицированный персонал был допущен к участию в операциях с боеприпасами, взрывчатыми веществами и/или взрывчатыми компонентами, управляемыми ракетами и токсичными химикатами. Они несут ответственность за обеспечение защиты от воздействия боеприпасов и взрывчатых веществ путем оценки набора стандартов, разработанных Министерством обороны и подкрепленных дополнительными правилами подразделения военной службы, ответственного за взрывчатые вещества. Они разрабатывают программы безопасности для минимизации потерь из-за травм и ущерба имуществу. Они пытаются исключить небезопасные методы и условия на объектах, где используются или хранятся боеприпасы и взрывчатые вещества (A&E). Военные специалисты по безопасности взрывчатых веществ развертываются вместе с вооруженными силами США для обеспечения безопасного хранения и использования A&E. Они несут ответственность за предоставление военному командованию рекомендаций по способам хранения A&E, которые снижают риск травм или смерти военнослужащих в случае случайной детонации или если запас A&E будет поражен вражеской атакой.
Большая часть работы военных специалистов по безопасности взрывчатых веществ идентична работе их гражданских коллег. У них есть офисы, где они анализируют данные и пишут отчеты для вышестоящего командования по хранению A&E. Значительную часть их времени они тратят на рассмотрение или подготовку планов безопасности взрывчатых веществ. План взрывчатых веществ (ESS) представляет собой процесс комплексного управления рисками (CRM), связанный с деятельностью, связанной со взрывчатыми веществами/токсичными химикатами, для обеспечения минимального риска для персонала, оборудования и активов при соблюдении требований миссии. Потенциал ущерба или травматизма от взрывов определяется расстоянием между потенциальными местами взрыва (PES) и открытыми местами (ES); способностью PES подавлять избыточное давление взрыва, первичные и вторичные осколки; и способностью ES противостоять воздействию взрыва. Планирование надлежащего расположения и строительства объектов A&E и окружающих объектов, подверженных воздействию объектов A&E, является ключевым элементом процесса планирования объектов взрывчатых веществ/токсичных химикатов. Этот процесс управления также гарантирует, что риски, превышающие обычно принимаемые для деятельности A&E, выявляются и утверждаются на надлежащем уровне командования.
Специалисту по безопасности при работе со взрывчатыми веществами часто приходится выезжать на различные объекты хранения, чтобы убедиться, что военный объект соответствует правилам безопасности при работе со взрывчатыми веществами.
Специалист по безопасности взрывчатых веществ часто работает с другими специалистами по безопасности. Они должны знать OSHA, EPA, NFPA и другие согласованные стандарты при рассмотрении безопасности, и если эти правила строже, чем их правила обслуживания, они должны применять эти стандарты и правила. Они также должны знать правила по алкоголю, табаку и огнестрельному оружию (ATF), касающиеся A&E, и применять эти стандарты, если это требуется. Они должны уметь убеждать людей в необходимости следовать предписанным стандартам/правилам безопасности взрывчатых веществ. Они также должны работать с местами очистки боеприпасов, гарантируя, что законы и правила безопасности, а также отраслевые стандарты соблюдаются. Они должны хорошо решать проблемы.
Военные — не единственная отрасль, которая использует специалистов по безопасности взрывчатых веществ, но они, безусловно, являются крупнейшим работодателем. Горнодобывающая промышленность и строительство также используют специалистов по безопасности взрывчатых веществ для оценки опасности и риска от взрывчатых веществ и взрывных работ. Производители боеприпасов и взрывчатых веществ также используют этих специалистов. За пределами армии специалисты по безопасности взрывчатых веществ должны применять и знать ATF, OSHA, EPA, NFPA, а также государственные и местные правила, касающиеся безопасности A&E.