• ОТКРЫТЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ЖУРНАЛ

    «Химическое разоружение в Российской Федерации»

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОСНАЩЕНИЮ ОБЪЕКТОВ УНИЧТОЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ В ЦЕЛЯХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕР ПРОВЕРКИ СОГЛАСНО ПОЛОЖЕНИЯМ КОНВЕНЦИИ

15 Августа 2005

д.т.н. Капашин В.П., к.т.н. Адысев О.В.
Федеральное управление по безопасному хранению и уничтожению химического оружия


Одной из важных задач обеспечения международной инспекционной деятельности по контролю за выполнением «Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении» (далее по тексту — Конвенция) на территории Российской Федерации является техническое оснащение объектов по уничтожению химического оружия специализированным оборудованием в целях обеспечения мер проверки согласно положениям Конвенции.


Согласно положениям Конвенции, проектов соглашений по объектам между Организацией по запрещению химического оружия (ОЗХО) и Правительством Российской Федерации, одобренных Исполнительным советом ОЗХО, а также двухсторонними договоренностями с ОЗХО, Российская Федерация обязана обеспечить для инспекционных групп строго установленный режим проверки процесса уничтожения химического оружия. Данный режим предполагает предоставление инспекционным группам ОЗХО обязательного перечня услуг и поддержки в плане оборудования и инфраструктуры. К обязательным видам предоставляемых услуг и поддержки инспекционной деятельности прежде всего относятся техническое оснащение исключительно в целях проверки объектов соответствующим оборудованием и приборами наблюдения, а также предоставление надлежащим образом оборудованных рабочих помещений.


Необходимость оснащения объектов по уничтожению химического оружия специализированным оборудованием для проверки согласно положений Конвенции обусловлена тем, что проверка осуществляется посредством наблюдения с помощью приборов при физическом присутствии инспекторов. При этом в целях проверки может быть использовано только то оборудование, которое согласовано в двухстороннем порядке между Российской Федерацией и ОЗХО.


Любое оборудование объекта по уничтожению химического оружия в виде заказных спецификаций входит в рабочую документацию по его созданию. Перечень оборудования для обеспечения мер проверки должен быть заблаговременно согласован с ОЗХО с включением его в состав рабочей документации. Однако, к настоящему времени согласованные предложения по выбору необходимого перечня оборудования с учетом требований Конвенции разработаны не в полном объеме.


Представляется целесообразным в рамках настоящей статьи рассмотреть данный проблемный вопрос.


В соответствии с требованиями Конвенции объект по уничтожению химического оружия должен быть спроектирован и построен таким образом, чтобы обеспечить выполнение следующих целей проверки:


1) подтверждение характера и количеств запасов химического оружия, подлежащих уничтожению; и


2) подтверждение, что эти запасы уничтожены.


С целью обеспечения возможности выполнения вышеперечисленных целей проверки, объект по уничтожению химического оружия должен быть оснащен соответствующим специализированным оборудованием.


Подтверждение характера запасов химического оружия, подлежащих уничтожению, предполагает, прежде всего, отбор проб токсичных химикатов с последующей их химической идентификацией. Подтверждение, что эти запасы уничтожены, также базируется на отборе проб продуктов детоксикации токсичных химикатов (реакционных масс) с последующей идентификацией химического состава и уровней концентраций соответствующих химикатов. В целях проверки согласно положений Конвенции все объекты по уничтожению химического оружия должны быть оснащены специализированной системой отбора проб исходных токсичных химикатов и продуктов их нейтрализации в согласованных с ОЗХО точках. Принципы выбора точек отбора проб и детальные требования по данному вопросу заблаговременно должны быть согласованы с ОЗХО. Процедуры отбора проб должны доступны для наблюдения инспекторами ОЗХО. В случае присутствия инспекторов при отборе проб руководство объекта должно принимать дополнительные меры по обеспечению безопасности работы инспекторов. Исходя из этой посылки наиболее предпочтительным, по-нашему мнению, представляется предложения по автоматизации наблюдения за процедурами отбора проб в целях проверки согласно положений Конвенции.


Возможность такой автоматизации может быть обеспечена за счет использования систем телевидения замкнутого контура, а также передачи на компьютер в рабочем помещение инспекторов ОЗХО соответствующих данных о прохождении проб. Наиболее предпочтительным представляется использовать полностью автоматизированные системы отбора проб с контролем и выводом на компьютер рабочего помещения группы инспекторов ОЗХО всех ключевых параметров и стадий отбора проб. Это позволило бы значительно рационализировать мероприятия по проверке, повысить безопасность данной процедуры и сократить трудозатраты.


Автоматизированная система отбора проб в согласованных с ОЗХО точках технологического оборудования должна обеспечивать вывод в рабочее помещение группы инспекторов ОЗХО информации о транспортировке пустых патронов и патронов с пробами (из лаборатории в порт отбора проб и обратно).


Автоматизированная система отбора проб должна обеспечивать отбор проб токсичного химиката из химических боеприпасов, емкостей их хранения, приемных емкостей и других элементов технологического оборудования с доставкой проб в аналитическую лабораторию пневмопочтой.


Пробоотборный патрон для токсичных химикатов (отравляющих веществ) должен быть модифицирован таким образом, чтобы обеспечить его маркирование инспекционной группой ОЗХО — клейким маркером установленного образца. Система отбора проб должна обеспечивать как автоматический, так и ручной отбор проб токсичных химикатов и реакционных масс.


Рабочее помещение инспекционной группы ОЗХО должно быть оборудовано рабочей станцией с программным обеспечением, позволяющей наблюдать в режиме «только для чтения» за перемещением патрона по пневмопочте и работой запорной арматуры технологических линий отбора проб. Специальное программное обеспечение должно позволять наблюдать за процессом отбора проб в реальном режиме времени на экране персонального компьютера рабочей станции. Должно быть обеспечено отображение данных, полностью идентичных данным по аналогичным параметрам процесса отбора проб, представляемых на центральный пульт управления объекта по уничтожению химического оружия.


Цели проведения химических анализов для выполнения задач проверки согласно положений Конвенции могут варьировать следующим образом:


(a) для подтверждения наличия объявленного отравляющего вещества и отсутствия необъявленного отравляющего вещества, такого как списочные химикаты, их производные, продукты их деградации и реакции;


(b) только для подтверждения отсутствия необъявленных токсичных химикатов;


(c) только для подтверждения наличия объявленных токсичных химикатов; или


(d) количества объявленного токсичного химиката и/или продуктов его уничтожения.


Достижение первой цели достигается надежным способом — с помощью сертифицированного ОЗХО ГХ/МС оборудования. Используются базы данных по процедурам и аналитической информации, а также наличие возможности отправки проб, соответствующих бланков и контрольных проб для анализа вне объекта уничтожения химического оружия — в назначенную ОЗХО лабораторию для устранения возникших неясностей.


Цель (с) — подтверждение наличия объявленного химиката или цель (b) при ограничении до «факта отсутствия какого-либо количества необъявленных химикатов», может быть также достигнута с помощью оборудования объекта по уничтожению химического оружия. Это оборудование может быть доступно инспекционной группе при оказании технической помощи со стороны персонала объекта. Эта помощь может заключаться в следующем:


— использование оборудования аккредитованной химико-аналитической лаборатории в плане проведения анализов отравляющих веществ, их производных, продуктов деградации и реакции, которое может обеспечить сравнительные результаты процедур проверки для ОЗХО при выходе на рабочие параметры, такие как пределы восстановления и обнаружения;


— выполнение мероприятий, непосредственно влияющих на результат анализов (должно быть возложено на уполномоченных для этого членов инспекционной группы ОЗХО);


— использование сертифицированных ОЗХО справочных материалов;


— разрешение для инспекционной группы ОЗХО проводить «слепой» контроль проб, а также отбирать калибровочные пробы для сравнения в качестве проб отобранных для проведения анализа на объекте, и использовать «двойной слепой» подход для кодирования пробы;


— использование сертифицированной аналитической базы данных ОЗХО для идентификации.


На объектах по уничтожению химического оружия инспекционный мандат включает несколько задач, касающихся химических анализов. Это касается здоровья и безопасности, подтверждения конечного продукта уничтожения, отсутствия отводов в технологических потоках и проверке токсичного химиката на полноту его уничтожения. При обычных инспекциях, в ходе уничтожения химического оружия, инспекционная группа отслеживает систематичность анализа проб на объекте. Полезность полученных результатов зависит от используемых методик анализа. В случае, если методика анализа, используемая на объекте, отвечает адекватным целям и требованиям пунктов (c) — (e), то в таком случае задача по идентификации и измерению количества объявленного уничтожаемого отравляющего вещества может выполняться на основе анализов, проводящихся на объекте его представителями. В случае, если процедуры объекта не предусматривают идентификацию (т.е. хроматографические анализы проводятся без масс-спектрометрической идентификации), то в таком случае для идентификация уничтожаемого отравляющего вещества будет необходимо использовать независимые аналитические возможности ОЗХО.


В соответствии с Конвенцией Российская Федерация имеет право предпринимать действия по защите секретных установок и предотвращать разглашение конфиденциальной информации. Эти меры могут включать, помимо всего прочего, ограничение анализа проб на наличие или отсутствие токсичных химикатов, перечисленных в списках 1, 2 и 3 Конвенции или соответствующих продуктов деградации. Для этой цели ГХ/МС оборудование ОЗХО снабжено «слепым» программным обеспечением.


Приборы ГХ/МС и их модели различных производителей могут быть доступны для инспекционных групп. С учетом обоснованности применения и независимости предложенного оборудования и процедур, если они отличаются от процедур ОЗХО тем не менее необходимо выполнять минимальные требования, которые приведены в таблице.


Таблица


Оценка требований по обоснованности и независимости по


оборудованию и процедурам, предложенным для инспекционных целей


№ п/п


Параметр


Минимальное требование


1.


Методика анализа и прибор, используемый для идентификации


ГХ/МС (ЭУ). Условия эквивалентны процедуре


ОЗХО. Если отличаются, то пригодны для получения


одинаковых результатов.


2.


Отбор пробы


Эквивалент процедуре ОЗХО. Если отличается, то


пригоден для получения одинаковых результатов


с соответствующими матрицами (т.е. пробы грунта, воды и смывов).


3.


Разделение пробы


Эквивалент процедуре ОЗХО. Если отличается,


то пригоден для получения одинаковых результатов


с соответствующими матрицами (т.е. пробы грунта, воды и смывов).


4.


Процедуры подготовки пробы


Эквивалент процедуре ОЗХО. Если отличается,


то пригоден для получения одинаковых результатов


с соответствующими матрицами (т.е. пробы грунта,


воды и смывов).


5.


Определение токсичных химикатов


Идентификация всех объявленных химикатов,


и соответствующих химикатов Списка 1 (2 и 3) вместе


с их производными, продуктами деградации и реакции. Применение сертифицированной ОЗХО базы данных объекта. Разрешено использование сертифицированных справочных материалов ОЗХО.


6.


Диапазон концентраций


Равный или более низкий, чем уровни концентрации ppm, т.е. 1 мкг/мл или мкг/г.


7.


Гарантия


качества


1. Лаборатория аккредитованная для процедур ОЗХО или процедур инспекционных групп по анализу химического оружия, и которая утверждена для работы с соответствующими химикатами Списков 1, 2 и 3 Конвенции, их производными, продуктами деградации и реакции.


2. Разрешается анализировать пробы гарантии качества ОЗХО, временные рамки анализов выбираются произвольно.



Примечание. В соответствии с типом инспектируемого объекта и Соглашением по объекту другие спектрометрические методики, такие как: атомная магнитно-резонансная спектрометрия, инфракрасная спектрометрия, газохроматография — масс-спектрометрия в режиме химической ионизации, жидкостная хроматография — масс-спектрометрия могут предоставляться со стороны Российской Федерации. Обоснование и меры, которые должны быть предприняты для подтверждения независимого характера проведения анализов при использовании вышеназванных методик, указываются Техническим секретариатом в случае использования отдельно — перед выдачей сертификата на то, что оборудование (процедуры и т.д.) обеспечит получение данных, необходимых для целей инспекции.

Диапазон концентрации зависит от методики ГХ/МС

Для подтверждения количества химического оружия, поступающего на уничтожение, в обязательном порядке должны быть использованы методы объективных измерений веса, объема, уровней заполнения емкостей и других физических величин. Прежде всего, в ходе проверки приемки химического оружия согласно положений Конвенции, если это технически возможно, осуществляется измерение веса боеприпаса или устройства брутто (до извлечения токсичного химиката) и его нетто (после извлечения токсичного химиката).

В ряде случаев при приемке химического оружия взвешивание может быть технически невозможным. Особенно это касается крупнотоннажных емкостей, перекачки токсичного химиката по трубопроводу, наполнения токсичным химикатом больших по объему приемных емкостей и т.п. Здесь могут найти применение альтернативные методы количественных измерений, в частности, методы измерений скоростей материальных потоков и уровней заполнения емкостей. Для таких измерений могут быть использованы такие средства как уровнемеры и расходомеры различных принципов действия.

При проверке количеств токсичных химикатов, хранящихся в боеприпасах, могут быть также использованы средств автоматизированного счета поступающих единиц и/или система дистанционного наблюдения/индексированной записи приемки химического оружия марок/пломб ОЗХО с передачей видеосигнала в рабочее помещение группы инспекторов.

Могут быть также использованы и другие методы и средства измерений количеств токсичных химикатов, поступающих на уничтожение.

При проверке поступающего на уничтожение химического оружия инспектора ОЗХО должны иметь доступ к данным измерений количеств в реальном масштабе времени. Это может быть достигнуто как непосредственным наблюдением инспекторами соответствующих шкал приборов на местах, так и передачей измерительных сигналов на мониторы в рабочие помещения группы инспекторов ОЗХО. В случае использования автоматизированных систем измерений отпадает необходимость посещения инспекторами ОЗХО технологических помещений, что уменьшает помехи в деятельности ОУХО и является безопасным процессом. Поэтому более предпочтительным предложением является предложение по автоматизации соответствующих процедур проверки согласно положениям Конвенции. В частности, представляется целесообразным создание на объектах по уничтожению химического оружия в целях проверки согласно положений Конвенции специализированной автоматизированной системы контроля.

Специализированная автоматизированная система контроля может быть спроектирована и создана как автономная и независимая система, или же как составная часть соответствующей автоматизированной системы управления технологическим процессом объекта по уничтожению химического оружия.

Комплекс технических средств специализированной автоматизированной системы контроля ОЗХО, по-нашему мнению, должен включать следующие элементы:

— автоматизированную систему отбора проб;

— система телевидения закрытого комплекса;

— датчики измерений и контроля технологических параметров: расходомеры жидкостные, уровнемеры жидкостные, оборудование для измерения веса и другие измерительные приборы;

— исполнительные механизмы;

— вторичные приборы, преобразователи, реле, повторители и т. п.;

— программируемые контроллеры для управления техпроцессом;

— персональные ЭВМ, обеспечивающие отображение информации;

— печатающие устройства.

Каждый измерительный прибор (в месте установки) должен быть оснащен дисплеем со шкалой отображения значений измеряемых величин (устройством регистрации и записи).

Результаты проверки должны поступать в рабочее помещение группы инспекторов ОЗХО и отображаться в удобном формате на мониторе рабочей станции специализированной автоматизированной системы контроля ОЗХО.

Автоматизированные средства контроля измерений и отображения ключевых параметров приемки химического оружия являются очень удобными, но имеют один существенный недостаток — требуют подтверждения подлинности данных. Технический секретариат ОЗХО предъявляет высокие требования к подлинности измерительных сигналов. В ходе эксплуатации подобных систем инспекционная группа ОЗХО справедливо требует доказать подлинность измерений. Дело в том, что теоретически к контроллеру может быть подключена любая ЭВМ и данные могут быть изменены посредством применения соответствующих алгоритмов.

Поэтому обязательным условием автоматизации процедур проверки инспекционной группы ОЗХО процесса уничтожения химического оружия является подтверждение подлинности измеряемых сигналов, независимости измерений и проверка целостности измеряемых сигналов, процесса уничтожения и объекта в целом.

Проверка целостности процесса уничтожения и объекта в целом представляет собой систему мероприятий по подтверждению подлинности, независимости сигналов. Для этого используются процедуры маркирования/пломбирования всех задействованных приборов измерений, технологического оборудования, разъемных соединений, люков, крышек, запорной арматуры. Кроме этого должны пломбироваться неиспользуемые ворота, входы/выходы. Для подтверждения целостности процесса уничтожения химического оружия инспектора ОЗХО осуществляют также обход объекта, основных его зданий и сооружений.

Одним из наиболее эффективных и максимально рациональных методов обеспечения целостности измеряемых сигналов процесса уничтожения и объекта в целом является метод, базирующийся на использовании систем телевидения замкнутого контура. Эта система позволяет отслеживать все показания измерительных приборов, критические точки процесса уничтожения, технологического оборудования и объекта в целом непосредственно из рабочего помещения инспекторов как с физическим присутствием инспекторов ОЗХО, так и при временном их отсутствии.

Особую актуальность представляет подтверждение целостности процесса уничтожения в период возможного временного отсутствия инспекторов на объекте. Это позволяет значительно рационализировать мероприятия по проверке и предотвратить соответствующие возможные помехи в деятельности объекта при осуществлении международной инспекционной деятельности. Для этого в период отсутствия инспекторов на объекте должна производиться индексированная по времени видеозапись следующих критических точек процесса/объекта, в которых существует вероятность обращения с токсичными химикатами и реакционными массами: разъемные соединения, люки, крышки, запорная арматура, все ворота, входы/выходы, а также внутренние интерьеры основных технологических помещений — эстакады, трубопроводные обвязки и другие элементы.

Однако, для того, чтобы сделанная в период временного отсутствия инспекторов на объекте видеозапись вышеперечисленных событий могла быть основанием для подтверждения целостности процесса уничтожения и объекта в целом, необходимо в обязательном порядке обеспечить независимость передаваемых в рабочее помещение инспекторов ОЗХО видеосигналов. При этом необходимо исключить какую-либо возможность несанкционированного манипулирования видеосигналом. В соответствии с требованиями Технического секретариата ОЗХО это может быть достигнуто путем эффективного использования процедур маркирования/пломбирования всех разъемных соединений системы телевидения замкнутого контура и шкафов-распределителей, а также применением независимых видеокабелей от ряда ключевых видеокамер непосредственно в рабочее помещение инспекторов ОЗХО. Наиболее рациональным и эффективным способом обеспечения независимости видеосигналов может быть прокладка для ряда согласованных видеокамер самостоятельных кабелей в помещение инспекторов ОЗХО.

Для отслеживания общих процедур приемки химического оружия целесообразно использовать видеокамеры с широкоугольными объективами. В частности широкоугольными камерами целесообразно отслеживать следующие события и виды:

— дороги, подъездные пути к площадке, помещение объекта уничтожения по приемке химического оружия;

— общий вид поступающих единиц химического оружия;

— все ворота, входы/выходы, двери помещений, площадки приемки химического оружия.

В случае, если химическое оружия подается по трубопроводу непосредственно из хранилищ, то широкоугольные камеры должны также обеспечивать общий обзор данных хранилищ, включая контроль за всеми входами и выходами и общие виды всех элементов задействованного технологического оборудования.

Для проверки целостности установленных пломб и отслеживания шкал измерительных приборов в процессе приемки химического оружия необходимо использовать подвижные цветные видеокамеры, снабженные объективами высокого разрешения с переменным фокусным расстоянием. Кроме этого показания соответствующих измерительных приборов должны передаваться на компьютер в рабочем помещении инспекторов ОЗХО.

Таким образом, наиболее рациональным способом проверки приемки химического оружия может быть оптимальное сочетание автоматизированной системы контроля ОЗХО и системы телевидения замкнутого контура.

Источник: Информационно-аналитический сборник » Федеральные и региональные проблеммы уничтожения химического оружия», Выпуск 5.

Статьи и материалы Сборника включают данные 2004г.

Возврат к списку