Dossier Ramp Enschede

Nieuws

Logboek

Onderzoek

Feiten

Slachtoffers

S.E. Fireworks

Vuurwerk en veiligheid

Vijf kilo is genoeg

Karel Knip
Over de aard van het materiaal dat bij SE Fireworks lag opgeslagen worden de wildste geruchten verspreid, maar voorlopig lijkt het het veiligst ervan uit te gaan dat het voornamelijk of zelfs uitsluitend gewoon vuurwerk was. Velen, onder wie minister de Vries, hebben er moeite mee aan te nemen dat ook 'gewoon' vuurwerk een verwoestende werking kan hebben, maar de literatuur laat daarover geen twijfel bestaan: met slechts vijf kilo van het kruit dat in veel modern evenementenvuurwerk wordt toegepast kan een heel huis worden opgeblazen (zie Propellants, explosives, pyrotechnics, vol.15 (1990), blz 115-120).

Bovendien was hetgeen SE Fireworks had opgeslagen ook niet helemaal de gewoonste soort vuurwerk, het was een flink kaliber zwaarder dan het zogenoemde klein vuurwerk of consumenten vuurwerk dat alleen met oudjaar wordt verkocht. SE Fireworks verwerkte groot vuurwerk.

Dit soort vuurwerk wordt in Nederland bijna niet meer gemaakt. Er zijn nog twee producenten: JNS in Leeuwarden, die voornamelijk vuurwerk voor militaire en civieltechnische toepassingen maakt (ernstvuurwerk) en Van der Nat in Steenwijk die een bescheiden productie heeft aan echt lustvuurwerk: klein èn groot vuurwerk. De fonteinen van Van der Nat zijn tot ver buiten de grenzen beroemd.

Klein vuurwerk komt vrijwel uitsluitend uit China. Groot vuurwerk komt ook nog uit Zuid-Europa (Spanje, Italië, Malta) en verder uit Duitsland en Engeland. Niet alleen in kaliber maar ook in samenstelling zit er, althans in Nederland, een belangrijk verschil tussen klein en groot vuurwerk. Knallend klein vuurwerk kreeg hier van oudsher door de Warenwet de beperking opgelegd dat alleen zwart kruit, buskruit, voor het opwekken van de explosie mocht worden gebruikt. Buskruit, (gunpowder, Schwartzpulver) is een mengsel van kaliumnitraat, houtskool en zwavel in gewichtsverhoudingen van 75:15:10. Zo'n combinatie heet een pyrotechnisch mengsel of een sas. In de loop van de tijd zijn veel sassen ontdekt die krachtiger zijn, of beter houdbaar, dan buskruit, maar in hoofdlijnen vertonen ze grote overeenkomsten. De beoogde snelle gas- en hitteontwikkeling is terug te voeren op een klassieke oxidatie, een chemische reactie waarbij zuurstof van een zuurstofrijke verbinding (de oxidator) wordt overgedragen op een stof met een grote chemische affiniteit voor zuurstof (in de vuurwerkerij meestal de fuel, de brandstof genoemd). In buskruit wordt het zuurstof uit kaliumnitraat (KNO) gebruikt voor oxidatie van zwavel en koolstof. In het tegenwoordig veel toegepaste flitskruit of flitspoeder (flash composition) is de oxidator kaliumperchloraat en de brandstof aluminiumpoeder. Ze zijn gemengd in de verhouding 70:30. Andere oxidatoren die genoemd worden zijn chloraat (berucht om zijn gevaarlijke instabiliteit, maar in China en Zuid-Europa nog veel toegepast), chromaat en diverse peroxiden. In plaats van aluminium wordt als brandstof ook gebruikt ijzer, magnesium, titaan en nog wel exotischer metalen. Behalve de bestanddelen die verantwoordelijk zijn voor de felle oxidatieve reactie bevatten veel sassen bindmiddelen en stoffen die speciale effecten moeten opwekken: kleur, rook enz.Vroeger werden pyrotechnische mengsels wel gerekend tot de explosieven, maar tegenwoordig reserveert men die laatste term voor de zogenoemde 'high explosives' (HE), dat zijn meer of minder gecompliceerde stikstofrijke organische verbindingen van het soort TNT, nitrocellulose, RDX en HMX. Het zijn stoffen die veel makkelijker tot detonatie zijn te brengen dan buskruit en de andere sassen. De detonatie wordt gewoonlijk geplaatst tegenover de deflagratie die kenmerkender is voor de sassen. Deflagratie is een snelle, felle verbranding die zich in een sas vanaf het ontstekingspunt voortplant met een snelheid die wordt bepaald door de snelheid waarmee de hitte van de verbranding wordt overgedragen. Vergeleken met de ongelooflijk snelle detonatie gaat dat tamelijk langzaam. Of de deflagratie een ontploffing teweegbrengt hangt vooral af van de opsluiting van het sas. Een open schaal buskruit waarin een brandende lucifer wordt geworpen geeft een steekvlam, een klein beetje buskruit in een stalen pijp kan een flinke explosie opwekken.

Echte springstoffen hebben geen opsluiting nodig, zoals wordt aangetoond door de kneedbom (de plastic bom) en de bombrief. Een springstof die tot detoneren komt, stuurt een schokgolf het materiaal in die op elke plaats waar hij arriveert een nieuwe reactie teweegbrengt die ook weer een schokgolf uitzendt. Dit verloopt zo'n honderd tot duizend keer sneller dan deflagratie en heeft daardoor een veel brisanter effect.

Maar het onderscheid is niet scherp. Echte HE-explosieven kunnen ook deflagreren en goed toebereide sassen kunnen ook zonder opsluiting tot exploderen komen. Een ander praktisch onderscheid tussen sassen en explosieven is dat explosieven nogal gevoelig zijn voor stoot of klap (percussie) en sassen veel minder. Die zijn vooral gevoelig voor wrijving, vuur en elektrische ontladingen.

Stuk voor stuk kunnen uit dit laatste oorzaken voor de kennelijke spontane branden of ontploffingen bij SE Fireworks worden afgeleid. Er kan kortsluiting zijn geweest, er kan een ventilator zijn warmgelopen of statische oplading kan een vonk hebben doen ontstaan. Er valt nog weinig over te zeggen. Maar dat de opgeslagen sassen door de hitte en felle zonnestraling van zaterdag 13 mei spontaan zijn ontbrand, wordt niet erg aannemelijk gevonden. Voor de zogenoemde spontane ontbranding van de meeste bekende sassen is toch wel minstens een temperatuur van 250 graden nodig en het is niet waarschijnlijk dat die in de zeecontainers (waarvan er enkele al uren in de volle zon stonden) werd bereikt. Daar moet overigens aan worden toegevoegd dat de zelfontbrandingstemperatuur van vervuilde kruitsoorten, en van sassen die vochtig zijn geweest, kan teruglopen tot beneden de 200 graden.

Door de Verenigde Naties zijn gevaarlijke stoffen in allerlei klassen ingedeeld. Ontplofbare stoffen kwamen in klasse 1, die weer in 5 subklassen is onderverdeeld. Van klasse 1.4 waaronder lle consumenten vuurwerk en ook veel groot vuurwerk valt is geen bijzonder gevaar te duchten. Klasse 1.3 levert het risico van scherfwerking, klasse 1.1 draagt het gevaar in zich 'massa-explosief' te zijn. Een beginnende explosie in 1.1-materiaal (zoals een voorraad los buskruit) kan zich dus makkelijk tot de gehele voorraad uitstrekken.

Veel vuurwerkers nemen liever alleen 1.4 materiaal in huis, andere hebben ook 1.3 in het assortiment. Hoeveel extra gevaar daardoor voor de omgeving ontstaat, hangt vooral af van de verpakking (waarvoor de VN ook scherpe richtlijnen geeft) en de hantering van het materiaal. Er is veel ophef gemaakt van het bericht dat SE Fireworks 'titaniumbommen' had opgeslagen. In feite is dat niets bijzonders, alle vuurwerkers hebben ze. Titanium-bommen zijn zogenoemde mortierbommen (of shells): kogelronde of cilindrische 'bommen'van - let wel - meerlagig papier of karton die vanuit een lanceerbuis worden afgeschoten en in hun uitwerking bij nacht veel weghebben van gewone vuurpijlen. De benodigde drijflading wordt, zoals de illustratie laat zien, onder aan de bom meegegeven. De bom zelf behoort pas op grote hoogte in twee papieren helften uiteen te spatten. Voor de springlading wordt gewoonlijk het genoemde aluminium-perchloraat mengsel gebruikt. Terwille van het lichteffect zijn daar grovere korrels metallisch titaan doorheen geroerd: die gloeien na als heldere sterren. Het titaan draagt dus niet of nauwelijks bij aan de explosieve kracht van de 'bom', die komt uitsluitend van het flitskruit. Niet dt SE Fireworks titaanbommen bezat was dus bijzonder, maar dat het zulke grote bommen bezat. Er zijn diameters van 6 inch (15 centimeter) genoemd. Zelfs de schietgrage Zuid-Europeanen is dat wat te gortig, die houden het liever op 4 inch. De hoeveelheid kruit in een 6 inch mortierbom is niet ten onrechte vergeleken met die van een landmijn.

Mortierbommen en de benodigde schietbuizen worden ook heel klein uitgevoerd. China levert kartonnen dozen (cakes en de grotere flower beds) met dicht opeengepakte kartonnen schietbuizen waarin de bommetjes al kant en klaar aanwezig zijn en vanuit de doos kunnen worden afgevuurd. De lonten van de buizen zijn onderling doorverbonden, raakt er vuur in de doos dan gaat de hele partij de lucht in. Vanaf het terrein van SE Fireworks ging tussen drie en half vier een nagenoeg constante stroom van dit soort bommetjes omhoog. Kennelijk waren veel dozen buiten de loods geraakt of was er een gedeelte van het dak verdwenen.

Over het gevaarlijke magnesium waar opeens veel aandacht voor was, is niet veel meer vernomen. Er bestaan pyrotechnische voorzieningen (vooral die waarmee teksten wordt geschreven) waarin nogal wat magnesium wordt verwerkt. Ook valt niet uit te sluiten dat een enkele vuurwerker een voorraad los magnesiumpoeder bezit. Is dit materiaal eenmaal aan het branden en wordt het vervolgens met water geblust dan kan zoveel waterstofgas ontstaan dat dit in brand vliegt. Dat er meer dan een steekvlam opstijgt uit een toch al brandende massa is niet waarschijnlijk. Niets wijst erop dat magnesiumpoeder in Enschede een belangrijke rol heeft gespeeld.

Met dank aan René Pützfeld, Nederlandse Pyrotechnische Vereniging