حول استخدام المركبات المدرعة في منطقة حادث تشيرنوبيل
خلال تصفية أكبر كارثة إشعاعية في العالم في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، تم استخدام عدد كبير من المركبات المدرعة المختلفة، بما في ذلك الهندسية. ومع ذلك، لم يتمكنوا جميعًا من اجتياز مثل هذا الاختبار الصعب بسبب عيوب التصميم والأخطاء الصريحة في تنظيم عملهم في منطقة الحادث. تمت كتابة هذا بالتفصيل في مقال بقلم يو بي كوستينكو نُشر عام 1989 في مجلة "نشرة المعدات المدرعة" - ننشره هنا.
تحليل استخدام المركبات المدرعة في ظروف التلوث الإشعاعي
تجربة استخدام عينات من المركبات المدرعة في العمل للقضاء على عواقب الحادث الذي وقع في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية (ChNPP) مكنت من تحديد أوجه القصور في تصميم وتنظيم تشغيل المركبات في ظل ظروف التلوث الإشعاعي.
عند القضاء على عواقب حادث تشيرنوبيل، فإن مركبات التطهير الهندسية المجنزرة IMR-2 ومركبات الإصلاح والاسترداد المدرعة (BREM) وناقلات النقل البرمائية PTS-2، بالإضافة إلى مركبات الاستطلاع والدوريات القتالية ذات العجلات BRDM-2РХ وBTR-70 المدرعة تم استخدام ناقلات.
دعونا ننظر في القضايا المتعلقة بتصميم هذه الآلات.
حماية الطاقم
قبل إرسالها إلى محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، تم تجهيز جميع هذه المركبات تقريبًا بحماية إضافية ضد الإشعاع (RAP) على شكل ألواح رصاص مثبتة داخل وخارج المركبة في منطقة عمل الطاقم. بالنسبة لـ BREM وPTS-2 وBTR-70، فإن هذا الإجراء له ما يبرره من خلال حقيقة أن هذه المركبات ليست مصممة للعمل في ظروف مشابهة لتلك التي نشأت في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية.
تم تصميم مركبات IMR-2 وBRDM-2RTH خصيصًا للعمل في منطقة التدمير في المناطق التي تعرضت لضربات نووية. وحقيقة أنه من أجل العمل في منطقة تلوث إشعاعي حقيقي، كان من الضروري بشكل عاجل تجهيزهم بمناطق PRZ إضافية في الميدان، تتحدث عن نهج مبسط للغاية (سواء في مرحلة تطوير TTT أو أثناء إنشاء هذه الآلات) لتقييم التأثير المحتمل للإشعاع على الطاقم.
الفرق الأساسي في طبيعة التأثير (على الأفراد والمعدات) التقليدية أسلحة في منطقة العمليات القتالية والإشعاع في منطقة التلوث الإشعاعي هو أنه في الحالة الأولى تطبق قوانين التدمير الاحتمالية، وفي الثانية - القانون الإجمالي (جميع المعدات وجميع الأفراد الموجودين في منطقة التلوث يتعرضون للإشعاع ).
وفي هذا الصدد، هناك حاجة إلى توضيح متطلبات حماية الطاقم بشكل كبير والحفاظ على أداء المركبات في منطقة التلوث الإشعاعي. إذا تم حساب حماية الطاقم عند تصميم المركبات مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن مصدر الإشعاع هو التربة الملوثة وإشعاع جاما الصادر من نصف الكرة السفلي، فإن التجربة في منطقة محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية أظهرت أن مصادر الإشعاع في المنطقة الدمار موجود على الأرض، وعلى أنقاض المباني، بما في ذلك الأجزاء الباقية من الأسطح، وفي الغابة تعتبر تيجان الأشجار من هذه المصادر. وبالتالي، يجب حماية الطاقم من نصفي الكرة الأرضية السفلي والعلوي.
قدرة الآلات على التكيف مع إزالة التلوث
وقد أظهرت التجربة أنه بسبب ميزات تصميم الآلات، فإن إزالة التلوث منها أمر صعب. الآلة الأكثر نجاحًا في هذا الصدد هي IMR-2. إن وفرة التجاويف المفتوحة والأماكن التي يصعب الوصول إليها في المعدات الهندسية وخارج الآلة، حيث يدخل الغبار والأوساخ المشعة بسهولة، والتي لا يمكن إزالتها بالكامل، تؤدي إلى حقيقة أنه أثناء إزالة التلوث، لا يمكن غسل هذه الآلة إلى درجة المستوى الذي يسمح بإزالته من المنطقة الملوثة.
يتطلب تصميم وتركيب منظف هواء المحرك (AC) تحسينًا لجميع المركبات (ذات العجلات والمجنزرة) التي يجب أن تعمل في منطقة التلوث الإشعاعي. عند العمل في منطقة ملوثة، يتحول VO إلى مركز للغبار المشع، وبالتالي يجب أن يكون تصميمه بحيث يكون الوقت الذي يقضيه في استبداله ضئيلًا. من المستحسن أن يكون لديك عنصر مرشح يمكن التخلص منه. إذا لم يكن ذلك ممكنا، فيجب ضمان التنظيف الفعال.
سننظر في قضايا تشغيل وصيانة مركبات IMR-2 العاملة في منطقة محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية باستخدام مثال مفرزتين (كل واحدة من هذه المركبات الست) وصلت من منطقة الكاربات العسكرية. وصلت المفرزة الأولى إلى منطقة محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في 29 أبريل، والثانية - في 6 مايو 1986. وشاركت مركبات المفرزتين في جمع ودفن المنتجات المشعة للحادث، وفي قطع الأشجار وإزالتها من الغابات الميتة الملوثة، في تركيب القوالب لجدار بيولوجي وقائي في منطقة الكتلة الرابعة. عند تركيب القوالب، في بعض الحالات تعمل الآلات في المناطق التي يصل فيها مستوى الإشعاع إلى 360 دورة في الساعة. وفي الوقت نفسه وصل مستوى الإشعاع داخل السيارات إلى 15 طلقة في الساعة.
اعتبارا من 1 يونيو 1986، بلغ متوسط وقت تشغيل المركبات في الفرقة الأولى 150 ساعة، في الثانية - 100 ساعة. بعد محاولة إزالة التلوث، كان للعناصر الفردية لتصميم السيارة مستوى الإشعاع التالي: منظف الهواء 5، محرك 3، مصدات 3,5، كاتربيلر 2، الجزء السفلي في منطقة حجرة ناقل الحركة 1، ماسورة العادم 1 دورة/ساعة. وفي الوقت نفسه نلاحظ ما يلي: خلال الفترة المحددة، تمت إزالة أجهزة تنقية الهواء من السيارات مرتين وغسلها في حمامات خاصة ذات حجم متزايد، ولكن حتى بعد الغسيل، لم يقل مستوى الإشعاع فيها عن 3,5 دورة في الساعة. ; خلال هذا الوقت، لم يتم تغيير الزيت في المحركات؛ عند غسل السيارة، لا يمكن غسل "الأوساخ" المشعة العالقة.
أثناء صيانة هذه المركبات، تلقى ثلاثة من موظفي الخدمة الفنية، الذين لم يشاركوا بشكل مباشر في العمل على إزالة آثار الحادث، جرعات إشعاعية تبلغ 5 و9 و4 آر على التوالي.
بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك عدة حالات ارتفع فيها مستوى الإشعاع للمسارات بشكل حاد في المركبات العاملة في منطقة الكتلة الرابعة. وبعد الرصد الدقيق، تبين وجود قطع من التربة أو الجرافيت مضغوطة بين عروات السكة، وصل مستوى الإشعاع فيها إلى 150 طلقة/ساعة. لاستخراجها، تم صنع المخل الخاص بطول 2 متر، حيث يصعب إزالة هذه القطع، ثم نقلها على نقالة إلى مكان التخزين المؤقت.
ويترتب على البيانات المقدمة أنه عند تحسين الآلات من نوع IMR، من الضروري التأكد من إمكانية تطهير هذه الآلات لغرض تشغيلها لاحقًا خارج منطقة التلوث الإشعاعي. وفي الوقت نفسه، من الضروري توفير إمكانية إجراء التغييرات المناسبة على أسطول مركبات IMR وIMR-2 الموجودة في القوات.
متطلبات خاصة:
أ) إخلاء السيارة وطاقمها. أثناء عمل المركبة في منطقة ذات مستوى مرتفع من الإشعاع، إذا فقدت القدرة على الحركة أو إذا كانت هناك أعطال أخرى، يُمنع الطاقم من الخروج من المركبة. يجب أن يوفر تصميم السيارة إمكانية اقترانها التلقائي بمركبة عاملة لسحبها لاحقًا إلى منطقة ذات مستوى منخفض من الإشعاع.
مع الأخذ في الاعتبار أنه عند العمل في الظروف القاسية، تكون حالات تعطيل الأداء الطبيعي للطاقم ممكنة، ويجب أن يوفر تصميم أماكن عمل الطاقم وموقع البوابات وأجزاء العمل المختلفة في منطقة البوابات إمكانية الوصول من الخارج إلى الطاقم العاجز داخل المركبة وإجلائهم من المركبة.
ب) المحافظة على النظافة الإشعاعية لأماكن عمل الطاقم. كانت مواقع البداية ومواقع الصيانة للآلات من نوع IMR العاملة في منطقة الكتلة الرابعة لمحطة تشيرنوبيل للطاقة النووية موجودة في الأماكن التي كان مستوى الإشعاع فيها 0,5-1,5 دورة في الساعة. في ظل هذه الظروف، حمل الطاقم والعاملون الفنيون كمية كبيرة من "الأوساخ" المشعة إلى داخل السيارة على أحذيتهم وزيهم الرسمي. وصلت هذه "الأوساخ" مع المحلول السائل إلى هناك أثناء غسيل السيارات. علاوة على ذلك، بسبب سوء إغلاق البوابات، دخل السائل بكميات كبيرة مما تسبب في فشل المعدات الكهربائية لنظام بدء تشغيل المحرك، وأنظمة التحكم الهيدروليكية، وأجهزة التلفزيون. وبالنظر إلى أن تصميم معدات أماكن عمل الطاقم يلغي عمليا إمكانية إزالة التلوث، فمن الضروري ضمان أقصى قدر من الختم لأماكن العمل، وتوفير تخزين الأحذية القابلة للاستبدال، وربما مجموعة قابلة للاستبدال من وزرة خارج السيارة .
كل ما ورد أعلاه حول المركبات من نوع IMR يمكن أن يُعزى بالكامل تقريبًا إلى مركبات الاستطلاع الكيميائي والإشعاعي ذات العجلات والمجنزرة، ومن حيث إزالة التلوث - إلى الدباباتومركبات قتال المشاة وناقلات الجنود المدرعة، حيث تم تكييف هذه الأخيرة للعمليات القتالية في منطقة التلوث الإشعاعي والكيميائي، وتصميمها ليس أفضل بكثير (مقارنة بـ IMR) لإزالة التلوث.
دعنا ننتقل الآن إلى إحدى القضايا المهمة المتعلقة بتشغيل الماكينة - تكرار صيانتها. بالنسبة للمركبات القتالية والهندسية، بالإضافة إلى الصيانة اليومية، يتم توفير نوعين آخرين من الصيانة - اعتمادًا على الوحدات التي يتم التعبير فيها عن وقت التشغيل - بالكيلومترات أو بساعات تشغيل المحرك. لقد أظهرت التجربة أنه بالنسبة للآلات التي تعمل في منطقة تلوث إشعاعي أو تعبر هذه المنطقة، يجب أن تتضمن تعليمات التشغيل قسمًا عن إجراءات وتكرار صيانة الماكينة، اعتمادًا أيضًا على مستوى التلوث الإشعاعي لأجهزتها ومجموعاتها. وفي الوقت نفسه، يجب ربط معايير التلوث المسموح بها بمدى تعقيد صيانتها وبالمعايير المسموح بها للتعرض الآمن للأشخاص.
مثال. لنفترض أن كثافة اليد العاملة لإزالة جهاز تنقية الهواء من السيارة هي ساعتين عمل، والجرعة الإشعاعية الآمنة المسموح بها هي 2 آر في السنة. ومن ثم يمكن ضبط معدل التلوث المسموح به من VO عند 5 R/h، بشرط أن يتم تنفيذ العمل من قبل شخصين على الأقل. في هذه الحالة، سيقضون ساعة واحدة في إزالة HE. خلال هذه الساعة، سيتلقى كل منهم جرعة إشعاعية من HE تبلغ 4 R. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان موقع الصيانة يقع في منطقة إشعاع بمستوى إشعاع 1 R/h، و4 R أخرى لكل منهما، بإجمالي 0,5 R. ونتيجة لذلك، بعد الانتهاء من العمل المحدد، سيتلقى كلاهما تقريبًا جرعة سنوية من الإشعاع ويجب إزالتهما من المنطقة الملوثة واستبدالهما بآخرين لم يفعلوا ذلك. تعرضت للإشعاع.
يتم إعطاء المثال للآلات التي تعمل في منطقة ملوثة. بالنسبة للمركبات القتالية التي تتمثل مهمتها فقط في التغلب على المنطقة الملوثة، وبالنسبة للمركبات الهندسية التي أكملت المهمة في المنطقة الملوثة، سيتم تحديد مستوى الإشعاع المسموح به لتشغيل المعدات خارج المنطقة الملوثة.
لقد أثبتت التجربة أن الآلات التي تعمل في المناطق ذات الإشعاع العالي يجب أن يتم تطهيرها يومياً، ويجب أن ينعكس ذلك في التعليمات المناسبة.
بعد ذلك، سننظر في القضايا التنظيمية.
تكوين مجموعة العمل من الآلات
على أراضي محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية في مايو-يونيو 1986، كان مستوى الإشعاع في جميع أنحاء الموقع الصناعي بأكمله 0,5 R/h. في منطقة غرفة الآلة وعلى جانب الكتلة الرابعة كانت هناك مناطق ذات مستويات من 100 إلى 500 دورة في الساعة. وفي المنطقة المجاورة مباشرة للأنقاض، تجاوز مستوى الإشعاع 1000 دورة في الساعة.
أظهرت التجربة أنه من أجل تنظيم مجموعة واسعة من العمل على أراضي محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، هناك حاجة إلى مركبات ذات مستويات مختلفة من حماية الطاقم ومع معدات هندسية مختلفة.
وبحلول الوقت الذي بدأ فيه العمل في تطهير المنطقة من جانب قاعة التوربينات، كان مستوى الإشعاع من الكتلة رقم 1 إلى الكتلة رقم 4 على النحو التالي: في منطقة الكتلتين رقم 1 و 2 - من 0,5 إلى 5 ر. /ساعة في منطقة القطعة رقم 3 - من 5 حتى 17 ر/ساعة في منطقة القطعة رقم 4 (تم إجراء القياسات عند 11 نقطة كل 20-25 م) عند النقطة رقم 1 وصلت إلى 17 ر/س رقم 2 - 40 رقم 3 - 117 رقم 4 - 290 رقم 5 - 380 رقم 6 - 520 رقم 7 - 430 رقم 8 - 400 ، رقم 9 - 325، رقم 10 - 190 ورقم 11 - 230 دورة/ساعة. في المنطقة ذات المستوى من 0,5 إلى 5 ص/ساعة، عملت الجرافات التي يتم التحكم فيها عن بعد، وفي المنطقة ذات المستوى من 5 إلى 117 ص/ساعة (النقطة رقم 3)، عملت آلات IMR-2، المجهزة بحماية إضافية تم عمل الإشعاع الضعيف بمقدار 100-120 مرة في المنطقة من النقطة رقم 3 إلى النقطة رقم 11، وتم تشغيل آلات من نوع IMR بحماية توفر تخفيفًا للإشعاع بمقدار 500-1000 مرة. كانت الآلات من نوع IMR تخضع لسلطة القوات الهندسية، وكانت الآلات التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو تحت سلطة وزارة الطاقة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. عند التخطيط وتنفيذ العمل، تسبب ذلك في صعوبات إضافية واضطرابات غير مرغوب فيها للغاية في مثل هذه الظروف.
أظهرت الأحداث في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية أنه من أجل العمل الجماعي المنسق لمجموعات مختلفة من الآلات في المناطق الملوثة بمستويات مختلفة من الإشعاع، من الضروري تطوير ومراقبة الامتثال الصارم لجداول العمل اليومية بالساعة لكل مجموعة من الآلات، وتحديد مناطق العمل طرق حركة المجموعات وترتيب تسليم وإخلاء الحاويات التي تحتوي على النفايات المشعة، وكذلك إجراءات الصيانة الفنية للآلات ومكان إجرائها. من أجل تجنب التعرض غير الضروري للأشخاص، بعد الموافقة على الجدول الزمني المحدد، من الضروري تحديد أفراد المشاركين في العمل، مع الأخذ في الاعتبار إجمالي جرعات الإشعاع التي تلقوها بالفعل والجرعات المقدرة التي سيتلقونها عند الأداء العمل المنصوص عليه في الجدول الزمني.
وبالتالي، يجب أن تضم مجموعة العمل جميع أنواع المركبات اللازمة لإنجاز المهمة الموكلة إليها، ويجب أن يكون لدى المجموعة أمر واحد. في هذه الحالة، من الممكن التخطيط الشامل للعمل في المنطقة الملوثة وتزويدها بالموظفين، مع مراعاة آثار الإشعاع على جسم الإنسان.
أدى عدم الوضوح الكافي في تنظيم العمل في منطقة محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية إلى حقيقة أنه في عدد من الحالات، تلقى الموظفون جرعات إشعاعية أعلى بمقدار 1,5-2 مرات من المعايير المعمول بها.
تنظيم الصيانة الفنية (TO) للآلات
في القوات البرية، عادة ما يتم إجراء الصيانة اليومية للمركبات من قبل الطاقم.
تتكون أطقم الآلات المعقدة من ثلاثة أشخاص على الأقل. مع وجود ثلاثة من أفراد الطاقم، لا يمكن إجراء صيانة المركبات في حالة قتالية إلا من قبل اثنين منهم فقط، لأن قائد المركبة، بسبب عبء العمل الإضافي، ليس لديه الوقت لذلك. وفي هذا الصدد، يزيد الوقت الإجمالي لخدمة الجهاز.
هناك حاجة إلى المزيد من الجهد والوقت لصيانة مركبات IMR-2، حيث يتكون طاقمها من شخصين.
في تشيرنوبيل، ظهرت في القوات الهندسية لأول مرة مركبات من نوع IMR بمستوى حماية متزايد بمقدار 1000 مرة، ومجهزة بأنظمة تحكم تلفزيونية، ومناور بمحرك كهروهيدروليكي وأنظمة خاصة لتنقية الهواء. يتكون طاقم المركبة من قائد مشغل وسائق. وكان يؤدي واجبات المشغل في هذه المركبات ضابط، وواجبات السائق رقيب (أخصائي فئة السنة الثانية من الخدمة). خضعت الطواقم لتدريب خاص في المؤسسات الصناعية. استغرق إعداد المشغل والسائق خصيصًا للعمل في آلة جديدة حوالي 10 أيام، بما في ذلك "تجميع" الطاقم، وعند العمل في منطقة محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، تلقى هذا الطاقم أقصى جرعات إشعاعية مسموحة خلال 12-15 عمل. أيام في منطقة ذات إشعاع متزايد وتم استبدالها بأخرى جديدة. من الواضح أن استبدال الطاقم أثناء العملية أمر غير مرغوب فيه. من أجل تحقيق الاستفادة القصوى من أفراد الطاقم للعمل في منطقة ذات إشعاع متزايد، يجب إعفائهم من المشاركة في أعمال صيانة المركبات. يجب أن يتم ذلك من قبل مجموعة من المتخصصين ذوي المعرفة والمهارات التي لا يستطيع الطاقم اكتسابها أثناء الخدمة العسكرية.
وفي محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، شارك ممثلو الصناعة باستمرار في الصيانة اليومية للآلات وفي إزالة أي أعطال حدثت.
حاليًا، يتم تنفيذ أعمال البحث والتطوير لزيادة مستوى حماية جهاز IMR-2، لتحسين معداته الهندسية (زيادة تنوعه). ونتيجة لهذا العمل، سيتم استخدام IMR-2 في المناطق ذات مستويات الإشعاع الأعلى. وبالتالي، سيزداد الضغط الجسدي والعاطفي على الطاقم، وسيزداد حجم وتعقيد صيانة المركبات. لذلك، من أجل استخدام الطاقم بأقصى قدر من الكفاءة فقط للعمل في منطقة ذات إشعاع عالٍ، من الضروري تحريرهم من أعمال الصيانة اليومية، وإدخال موظفين فنيين خاصين في طاقم وحدات هذه المركبات.
في الختام، دعونا ننظر إلى الأسئلة التحكم عن بعد في الآلات.
أدت الأحداث في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية إلى زيادة الجهود لإدخال التحكم عن بعد في الآلات والمجمعات الهندسية. تم تطويره بواسطة الصناعة بمشاركة القوات الهندسية. تم استخدام التطورات المحلية والعينات المشتراة من الخارج. تم اختبار أنظمة التحكم من أبسطها (مع المراقبة ضمن خط رؤية المشغل) إلى الأكثر تعقيدًا (مع توفر أنظمة المراقبة التلفزيونية صورة مجسمة). ولكن في ظل ظروف محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، لم يتم تحقيق نتائج إيجابية كبيرة.
تجدر الإشارة إلى مجمع روبوتي واحد يعتمد على جهازين من نوع IMR: أحدهما عبارة عن آلة روبوتية يتم التحكم فيها (بدون طاقم)، والثاني هو آلة تحكم. يلبي المجمع متطلبات القوات الهندسية، وقد بدأ الآن تطويره الصناعي. تجدر الإشارة إلى أن جميع التعليقات على تجربة العمل في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية المتعلقة بالآلات الهندسية التقليدية يمكن أيضًا تطبيقها على الآلات المدرجة في المجمع الجاري تطويره. وفي الوقت نفسه، تصبح بعض القضايا أكثر أهمية. ومن الضروري بشكل خاص حماية معدات التلفزيون الراديوي وأجهزة التشغيل الآلي الكهربائية من الرطوبة، وتقليل الوقت الذي تقضيه في عمليات التفتيش والصيانة اليومية إلى الحد الأدنى. ويجب أن تضمن تصميمات المعدات المثبتة عليها إمكانية تطهيرها من التلوث إلى مستوى الإشعاع المتبقي، مما يسمح بإخراج هذه الآلات من المنطقة الملوثة واستخدامها بشكل متكرر.
لم يلبي تصميم المجمع الآلي الذي يعمل في منطقة محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية هذه المتطلبات، مما أدى إلى حدوث العديد من حالات الفشل أثناء العمل، وعند الانتهاء اتضح أنه من المستحيل تقليل الإشعاع إلى مستوى مقبول.
إنتاج
عند تطوير مركبات إنتاج جديدة وتحسينية مخصصة للعمل أو العمليات القتالية في منطقة التلوث الإشعاعي، يوصى بمراعاة نتائج تحليل استخدام المركبات المدرعة في القضاء على عواقب حادث محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية.
المصدر:
Kostenko، Yu.P. تحليل استخدام المركبات المدرعة في ظروف التلوث الإشعاعي / Yu.P.Kostenko // نشرة المركبات المدرعة. - 1989. - رقم 1.
معلومات