Как всша уничтожают химическое оружие
- Соединенные Штаты имеют обширный опыт по переработке собственных запасов химического оружия, но созданный намерено под сирийские ОВ реактор FDHS представляет собой окончательное слово техники в данной области.
«Это ужасная смерть, — говорит технический директор Джозеф Винанд, сидя в собственном кабинете в Эджвудском химико-биологическом центре армии США, широком предприятии, раскинувшемся к северу от Балтимора. — Зарин наподобие как дихлофос, вычисленный намерено на людей».
В те дни, в то время, когда в Сирии проводились газовые атаки, Винанд по срочному поручению минобороны США был занят разработкой технологических циклов нового поколения, предназначенных для нейтрализации химического оружия. Гражданская война в Сирии была в самом разгаре, так что проект разрабатывался в свирепом темпе. Нужно было как возможно скорее выстроить первый пригодный к транспортировке агрегат, дабы сходу запустить его в дело, тут же начав уничтожение первых партий ОВ.
Агрегат стал называться «совокупность для гидролиза в поле» (FDHS), и его возможно сейчас направить в любую точку света, где требуется уничтожение химического оружия. Действительно, тогда, в начале проекта, еще не было человека, кто знал, где и как как раз все это оборудование будет использовано.
Спасительный гидролиз
В одном из цехов с открытыми настежь воротами мы видим только что собранный FDHS, правильнее, его рабочую сердцевину. Это третий близнец в серии, всецело повторяющий те два, каковые уже посланы к месту назначения. Вертикальную часть L-образной махины образует громадная цистерна величиной с поставленный на попа джип. От цистерны расходится совокупность труб и кранов, тянущихся на протяжении горизонтальной секции.
Все это легко напоминает декоративную пивоварню, какие конкретно ставят для украшения прямо в залах дорогих ресторанов.
Что-то кулинарное в этом агрегате вправду имеется. Из реакторной цистерны тёплая вода вместе с хлорной известью и едким натром (это и имеется главные реагенты) растекается по трубам совокупности. Иначе закачивается подлежащий обезвреживанию ядохимикат.
При взаимодействии с реагентами отравляющее вещество начинает разлагаться, и оказавшаяся смесь жидкостей закачивается в реактор с титановым внутренним покрытием. В том месте происходит добавочное перемешивание, и реакция завершается при температуре 90 °C. В то время, когда процесс подходит к концу, стоки из этого агрегата уже не воображают никакой опасности, поскольку молекулярная структура ОВ подверглась необратимым трансформациям, и эти вещества уже ни при каких обстоятельствах запрещено будет применять в качестве оружия массового поражения.
Химические и технологические процессы, положенные в базу этого гидролитического реактора, не содержат в себе ничего нового. В Эджвуде и в соседнем Абердине, где размещен умелый полигон, в течение последних трех десятилетий гидролиз употребляется очень обширно, поскольку в Штатах длится программа уничтожения собственного химического оружия, а его суммарное количество образовывает 28 000 т. И не смотря на то, что тот агрегат, о котором мы говорим, представляет собой легко шедевр и последнюю новинку в данной области, многие его подробности взяты в готовом виде прямо со складов давешних подрядчиков.
Чтобы эту совокупность возможно было применять в Сирии, Винанд с сотрудниками должен был решить всего одну проблему — упаковать целый технологический процесс в довольно малый количество. От нового агрегата требовались компактность, транспортабельность, повышенная надежность с многократным запасом прочности, и технологическая гибкость, которая разрешила бы перерабатывать различные типы химического оружия.
Все параметры процесса — температуру, скорость подачи реагентов, время нейтрализации — подбирают в зависимости от уничтожаемых ОВ. В этом реакторе возможно нейтрализовать и простые однокомпонентные яды, такие как горчичный газ (иприт), и двоичный компонент DF (methylphosphonyl difluoride), что делается жадно-паралитическим газом зарином, в случае если к нему добавить определенные вспомогательные реактивы. Эффективность агрегата FDHS достигает безукоризненных 99,9%, и он способен перерабатывать от 5 до 25 т ядов в сутки.
изящество и Компактность
Реактор выглядит весьма элегантно. В нем нет хитросплетения и путаницы труб, проводов и другого технологического хозяйства. Нет в этом агрегате и для того чтобы угла, до которого было бы тяжело добраться.
Но самое основное достижение конструкторов — это транспортабельность агрегата FDHS как единого целого. В нем имеется все — и воздушные компрессоры, и совокупности фильтрации, и водяные насосы, и генераторы, лаборатория, похожий на навес тент, в котором выгорожен блок обеззараживания, плюс еще множество других нужных компонентов. По окончании разборки все эти подробности укладываются в простые 20-футовые контейнеры, соответствующие всем западным стандартам.
FDHS возможно загрузить на трейлеры, ЖД платформы и в самолеты, дабы оперативно доставить в любую точку мира. Упакованная в 35 контейнеров, соответствующих стандарту ISO, эта совокупность возможно собрана за десять дней и сразу после этого включиться в работу в круглосуточном режиме без выходных. Обслуживающая смена образовывает 15 человек.
Дело приняло совсем новый оборот по окончании того, как переговоры между Россией и Асадом вынудили Сирию отказаться от химического оружия. 14 сентября прошлого года Башар Асад дал согласие подписать предложенные ООН условия по уничтожению запасов химического оружия, а пара дней спустя Сирия примкнула к Конвенции по химическому разоружению, в которой в то время состояло 130 стран. Она обязалась стереть с лица земли все накопленные запасы химического оружия, равно как и средства для его изготовления.
Сирийские запасы убийственных ядов были таким экологическим и политическим сюрпризом, с которым никто из соседей связываться не захотел. Собственной инициативы не показала ни одна страна. Однако уже с января этого года сирийские рабочие легко кувалдами и кирками крушили цементные корпуса фабрик, создававших химическое оружие, и началась транспортировка страшного груза к побережью.
К 27 апреля благодаря интернациональному содействию 92,5% из заявленных сирийских запасов ОВ было или стёрто с лица земли, или уже загружено на датский и норвежский сухогрузы в Латакии. Их безопасность в сирийских водах взялись снабжать суда Китая и России.
Но что же делать с данной массой ОВ дальше? Тут в воздействие вступил очень экстравагантный замысел, имевший одно важное преимущество: ни одно государство не наложило на него veto. В сообществе приверженцев разоружения он стал называться «замысел «Б»».
Вместо того дабы везти данный страшный груз на нейтрализацию в какую-либо страну, сирийское химическое оружие выяснилось вероятным стереть с лица земли легко на борту судна, дрейфующего в открытом море в интернациональных водах.
Как говорит Томас Россо, проджект-менеджер в Эджвуде, корабельный вариант рассматривался еще в мае 2013 года, но наряду с этим не отменялось и применение агрегата на суше. Но к середине октября все другие варианты были уже отвергнуты. «Возможность заниматься обезвреживанием ядов прямо в открытом море, в нейтральных акваториях, сняла сходу довольно много политических неприятностей», — говорит Дэрил Кимболл, исполнительный директор Ассоциации по контролю за распространением оружия.
Безобидный пар
Океан так океан! «Я сообщил: почему бы и нет? Переключаемся на замысел «Б», — вспоминает Винанд. — Кроме того готовые агрегаты возможно было легко приспособить к морскому плаванию. Так как что нам необходимо для гидролиза? Вода!
Уж ее в том месте даже больше чем нужно».
Члены команды отправились в Балтимор и Норфолк, дабы присмотреть судно типа автомобильного парома, на которое возможно было бы закатывать трейлеры с контейнерами, и выбор пал на Cape Ray. Во-первых, эту посудину реально возможно было приобрести, а во-вторых, в том месте именно хватало места, дабы установить все оборудование под два агрегата FDHS. Пространства, действительно, было в обрез. Реакторы шестиметровой высоты чуть втискивались на основную трейлерную палубу, где высота составляла чуть больше семи метров.
Любой агрегат должен был занимать участок 100 х 100 м, но это в случае если его развертывать в пустыне, как предполагалось изначально. Сейчас следовало развернуть два агрегата на трех палубах парома Cape Ray. В том месте же должны были разместиться все контейнеры под сточные воды и реагенты (контейнеры 220 Conex, любой вмещает по 20 т).
Ожидалось, что на Cape Ray будет доставлено 700 т ОМП, соответственно, в следствии переработки наберется 6000 т стоков. Не считая той площади, которую должны занять отходы, это вдобавок и большой вес, что необходимо было распределить по всему судну, не нарушая его балансировки. Было нужно применить компьютерное моделирование.
Сточные воды очень активны в коррозионном замысле, и требовалось с громадной серьезностью подойти к выбору материалов для того чтобы под них, потому, что в море предстояло пребывать довольно продолжительное время. Лабораторные тесты в Эджвуде продемонстрировали, что стоки из-под FDHS должны иметь рH между 0 и 1. «Реакция весьма кислая, — говорит Винанд, — это же кислотность, которая разъедает кроме того стекло. В простые цистерны для коммерческого применения такое не зальешь, тем более надолго.
Было нужно нам опять возвратиться к химическому процессу». Необходимо было добавить в реакцию еще пара этапов, засунуть в агрегат промежуточные баки, в которых возможно было бы повысить рH. На решение данной задачи ушло пара недель.
Но и на этом хлопоты не закончились. «Как это ни необычно, но всплыла неприятность с судовым винтом», — говорит Винанд. Дело в том, что судовой винт, вращаясь, рождает определенные колебания, каковые смогут входить в резонанс с собственными колебаниями FDHS, так что целый данный агрегат может пойти вразнос — того и смотри, начнут трескаться сварные соединения.
Проблемой судового винта начали заниматься в декабре, в то время, когда оба агрегата уже установили на нижних палубах судна Cape Ray. К тому времени усилили металлические рамы, дабы они не опасались нагрузок от морской качки, как бортовой, так и килевой. Для этого опять потребовалась компьютерная симуляция в расчете на самое крутое беспокойство, какое может повстречаться на пути между Испанией и Сирией.
Для надёжной работы нейтрализатора требовались ограничения на качку — 1 градус килевой и 5 градусов бортовой. Но, на судне уже имелись стабилизаторы, уменьшающие бортовую качку. Было предусмотрено еще множество вторых мер безопасности, и только затем начались настоящие морские опробования у побережья Виргинии. Сами агрегаты FDHS взяли некую герметизацию под собственными тентами, где создавался относительный вакуум.
Совершенно верно так же поступили и со всей трейлерной палубой — люки и трапы снабдили воздушными замками, так что при легком вакуумировании воздушное пространство имел возможность просачиваться вовнутрь, но никак — наружу. Каждая молекула токсического вещества, вырвавшись из агрегата, так и осталась бы в трюма.
7 января нынешнего года Cape Ray поднял якорь в Норфолке и забрал курс на Испанию. Вероятнее, данный исторический переход уже ни при каких обстоятельствах не повторится. Гражданский персонал из минобороны, собранный для эксплуатации нейтрализаторов, целый полностью складывался из добровольцев. Их средний возраст 35 лет, но наряду с этим средний стаж работы по профессии образовывает 15 лет. В общем, команда набралась из парней, каковые наряду с этим смогут принимать во внимание бывалыми ветеранами.
Любой из них за год проходил как минимум по 445 часов переподготовки, освежая навыки работы и первой помощи с страшными веществами. Все были многократно проверены, в особенности на предмет надёжности и психологической устойчивости.
Итак, в соответствии с замыслу «Б», Cape Ray в Италии возьмет на борт сирийское химическое оружие, а после этого отправится на протяжении Средиземного моря в отыскивании более негромкой воды. В случае если погода будет содействовать, два агрегата FDHS завершат собственную миссию ровно за три месяца. Сточные воды после этого будут доставлены на мусоросжигательные сооружения в Германию и Финляндию, и в том месте смертельно страшные яды улетят в воздух в виде безобидного пара.
Как это трудится: утилизация химического оружия
Приблизительно 560? т химического оружия будет стёрто с лица земли на судне ВМФ США посредством двух агрегатов, именуемых FDHS — «совокупности для гидролиза в поле».
В зависимости от типа ОВ FDHS переключается на режим, что обеспечит оптимальный процесс разложения. Нейтрализация компонента боевого газа HD (горчичный газ) начинается с того, что вода закачивается в восьмитонную титановую цистерну (1) и нагревается в том месте до 90? C.
Нагретая вода протекает через совокупность труб длиной 37 м, включающую в себя и специальные статические миксеры (2). Яд закачивается в статические миксеры из бака вместимостью чуть больше тонны (3) и смешивается с нагретой водой.
Ядохимикат добавляется непрерывно, и смесь циркулирует по титановой цистерне и трубам, где она перемешивается громадными лопастями.
Приблизительно через два часа страшный химикат благодаря гидролизу преобразуется в надёжные компоненты. В этом ходе обезвреживается 99,9% загруженного яда.
Полученные сточные воды сливаются в особенные баки. Два агрегата FDHS, смонтированные на судне, смогут в сутки перерабатывать до 50 т отравляющего вещества. В завершение всего этого процесса 5500 т жидких отходов будет послано в Германию и Финляндию на коммерческие фирмы, специализирующиеся на переработке страшных отходов.
Спасение от смертельного груза
1. Два реакторных блока, выстроенных в Мэриленде, загружаются в Портсмуте, штат Виргиния, на судно Cape Ray, которое отправляется в итальянский порт Джойя Тауро.
2. Сирийское химическое оружие вывозится в порт Латакия и загружается в сухогрузы.
3. Боевые суда нескольких держав сопровождают сухогрузы до Джойя Тауро, где страшнейшая химия перегружается на Cape Ray.
4. Cape Ray выходит в интернациональные воды Средиземноморья и лишь в том месте приступает к разложению ядохимикатов методом гидролиза. Вся работа обязана занять 2−3 месяца.
5. Полученные отходы вывозят в Финляндию и Германию, где они будут ожидать собственной очереди на окончательное уничтожение.
Джозеф Винанд, технический директор Эджвудского химико-биологического центра:
«Сначала, в то время, когда нам был поставлен легко немыслимый дедлайн, вся коммисия перешла на 90-часовую рабочую неделю. Бывало, я захожу и вижу, что кто-то из парней тут торчит еще с вечера. По субботам я брал им пончики: я же осознавал, что для работы мозга им необходимо побольше сахара».
Статья «Разрушители ядов» размещена в издании «Популярная механика» (№143, сентябрь 2014).
<
h4>