Control entrante para peligro de explosión.
Control de entrada para peligro de explosión
Vandyshev B.A.
Candidato de Ciencias Técnicas
El artículo analiza los principales tipos de equipos necesarios para equipar los puntos de vigilancia de los elementos de riesgo de explosión: introscopios de rayos X (con registro de la radiación de rayos X mediante detectores optoelectrónicos y con pantalla luminiscente) y detectores de vapores explosivos
Para prevenir ataques terroristas que utilizan dispositivos explosivos (DE), es de gran importancia comprobar la explosividad de los elementos que ingresan al territorio de una instalación protegida. Actualmente, no existen medios universales que permitan con una probabilidad del cien por cien identificar artefactos explosivos escondidos en equipaje de mano, artículos del hogar, equipos de oficina, equipos electrónicos, todo tipo de contenedores, etc. Al mismo tiempo, la combinación de equipos cuyo funcionamiento se basa en varios principios físicos permite minimizar las desventajas de los dispositivos individuales. Dado que la gama de dichos equipos es bastante amplia, el artículo propone considerar los principales tipos de equipos que permiten realizar con bastante eficacia la inspección entrante de diversos elementos para detectar explosividad.
Los introscopios de rayos X son los más utilizados generalizada en los puntos de control. Se utilizan dos variedades:
— con registro de radiación de rayos X mediante detectores optoelectrónicos;
— con pantalla fluorescente.
En los dispositivos del primer tipo, el objeto controlado se escanea con un haz de rayos X. La radiación transmitida es registrada por detectores, cuya información es procesada por un dispositivo electrónico que, según un programa determinado, forma una imagen de sombra de la estructura interna del objeto. La resolución de los equipos modernos es bastante alta y permite detectar cables de cobre con un diámetro de 100 micrones. El servicio y el software respaldan el trabajo del operador con la imagen en la pantalla del monitor de video:
— cambiando su brillo y contraste;
— resaltando áreas individuales con aumentos de 2,4 y 8 veces;
— pseudocoloración, etc.
Esto le permite descifrar la imagen de la sombra de rayos X de la estructura interna del objeto controlado. Las capacidades de los introscopios de rayos X han aumentado significativamente debido al uso del llamado método de transiluminación de energía múltiple, basado en el procesamiento de información de detectores generados a partir de haces de rayos X con diferentes distribuciones de energía de cuantos de rayos X en el espectro ( normalmente se utilizan dos distribuciones de energía). En este caso, la distribución de energía se fija, por ejemplo, cambiando el voltaje del ánodo del tubo de rayos X o filtrando la radiación con una placa de metal.
Gracias a esta operación se establece una diferencia en la interacción de los cuantos de rayos X con materiales que tienen diferente número atómico y número de electrones atómicos. En este caso, a las imágenes de varios elementos en la pantalla del monitor de video se les asignan colores dependiendo del número atómico promedio de la sustancia que compone los objetos incluidos en el objeto de control: elementos con un número atómico menor que 10 (esto incluye la mayoría explosivos) — naranja; con número atómico de 10 a 18 — verde; con número atómico mayor que 18 (la mayoría de los objetos metálicos) — azul.
En algunas instalaciones (por ejemplo, en el introscopio Z-Scan de EG&G Astrophysics, EE. UU.), al visualizar una imagen, el área sospechosa de presencia de explosivo se resalta con una línea ovalada roja, que proporciona al operador una oportunidad adicional para identificar artefactos explosivos. Los últimos modelos de esta unidad utilizan un detector de rayos X de fibra óptica, que mejora significativamente la calidad de la imagen y aumenta la productividad de la inspección.
Una oportunidad adicional para identificar VE la proporciona el registro de los cuantos de rayos X dispersos desde el objeto de prueba, en particular las partículas reflejadas en un ángulo cercano a 180 grados. El procesamiento de información de detectores que registran la radiación retrodispersada permite formarse una imagen de la estructura interna de las capas cercanas a la superficie del objeto controlado. El principio de formación de una imagen de la estructura interna de un objeto de prueba mediante radiación de rayos X retrodispersada se implementa en los introscopios de rayos X de American Science and Engineering (EE. UU.).
Los introscopios de rayos X con pantalla luminiscente son más sencillos, compactos y mucho más económicos que los dispositivos de escaneo. Utilizando un espejo reflector, el operador observa directamente la imagen de la sombra de la estructura interna del objeto controlado en una pantalla luminiscente. Esta clase de equipo está destinado principalmente al seguimiento de la correspondencia postal (cartas, paquetes, encomiendas).
Los introscopios más famosos del mercado son de Schiumberger Industries (Francia), EG&G Astrophysics (EE.UU.) y Toddresearch (Inglaterra). En Rusia se creó un dispositivo único de este tipo: Dispositivo para la inspección y neutralización de envíos postales explosivos U-OZ. La instalación está equipada con manipuladores manuales con un conjunto de herramientas intercambiables y un sistema de ventilación y evacuación de productos gaseosos de explosión fuera de la habitación. El operador cuenta con protección completa en caso de explosión accidental de explosivos que pesen 300 gramos de TNT.
Para controlar el riesgo de explosión de objetos «olvidados accidentalmente» En el lugar de su detección se utiliza equipo portátil de televisión de rayos X. Consta de una máquina de rayos X de pequeño tamaño, una unidad de conversión de rayos X (pantalla luminiscente y cámara de vídeo), una unidad de procesamiento de información electrónica con una pantalla o monitor de vídeo y cables de conexión. Instalaciones, por ejemplo u-Ray 150 (Alemania), foXray y A-500E (Israel), «Schilling-95» (Rusia), le permite manipular la imagen en la pantalla del monitor de vídeo (ampliar, contrastar, etc.).
El equipo del puesto de control debe incluir un detector de vapores explosivos. El mercado de este tipo de equipos está representado por dispositivos tanto estacionarios como portátiles, cuyo principio de funcionamiento se basa en los métodos de cromatografía de gases y espectrometría de deriva de iones.
Los detectores cromatográficos de vapores explosivos requieren el uso de gases portadores de alta pureza (argón, nitrógeno), lo que genera ciertos inconvenientes durante el funcionamiento de estos dispositivos. Este problema se resolvió originalmente en el detector de explosivos Egis de Ther-medics (EE. UU.): el gas portador de hidrógeno se obtiene en el propio dispositivo mediante la descomposición electroquímica del agua.
En los detectores espectrométricos de deriva, la base de el gas portador es el aire.
Un eslabón tecnológico importante en el proceso de detección de explosivos es el muestreo. En los espectrómetros de deriva portátiles, el muestreador es parte del complejo; en los estacionarios, suele ser autónomo. Muestrario — Se trata, de hecho, de una aspiradora de pequeño tamaño que atrapa vapores y partículas explosivas en superficies absorbentes o en un filtro (concentrador). También se puede utilizar un filtro de papel para tomar muestras de la superficie de un objeto controlado. Luego, durante el proceso de calentamiento, el explosivo se desorción del concentrador y se analiza la fracción vaporosa.
Es una tarea bastante difícil detectar explosivos de baja volatilidad que forman parte de los explosivos plásticos, pero los dispositivos de última generación lo hacen con éxito. Sin embargo, para aumentar la eficacia de la detección de explosivos plásticos ocultos, en 1991 se adoptó un convenio internacional sobre su etiquetado con sustancias orgánicas altamente volátiles que, al estar presentes en la zona de explosivos enmascarados en fase de vapor y condensada, se identifican fácilmente. . Cabe señalar que, en combinación con un analizador de gas, es aconsejable utilizar un kit químico relativamente económico para el análisis rápido de trazas de explosivos, con la ayuda del cual los componentes de los explosivos plásticos se identifican de manera bastante confiable (la descripción es dado en la revista «Security Systems», No. 1, 1996 g., p. 61).
Por lo tanto, el conjunto mínimo de equipos para la inspección entrante de artículos en busca de explosividad debe consistir de un introscopio de rayos X (preferiblemente de barrido de energía dual), un detector de vapores o partículas de explosivos y un kit químico para detectar trazas de explosivos. Dependiendo de las condiciones de funcionamiento del puesto de control y de las capacidades económicas del usuario, este conjunto puede ampliarse mediante el uso de equipos de rayos X portátiles y de oficina, detectores portátiles de vapores explosivos y también complementarse con equipos basados en otros principios físicos.
En particular, recientemente han aparecido en el mercado equipos de resonancia cuadrupolar nuclear como el Q Scan-1000 y el QED de la empresa estadounidense Quantum Magnetics, que permiten detectar componentes de explosivos plásticos ocultos en paquetes en el ausencia de blindaje electromagnético.
En Rusia se ha desarrollado una instalación similar, pero aún no se ha producido comercialmente.