Beiroet en Tijanjin

Reading Time: 9 minuten

Beiroet, Libanon 4 augustus 2020

Op 4 augustus 2020 is er bij een vernietigende explosie in het havengebied van de stad Beiroet 2750 ton (2,7 miljoen kilogram) ammoniumnitraat ontploft.
Dit veroorzaakte een atoombom-achtige explosie, die tot op Cyprus te horen was.

Wat ging eraan vooraf?
In 2013 voer een matig onderhouden Moldavisch vrachtschip in de buurt van Libanon toen ze door de Libanese autoriteiten tegengehouden werden omdat zij het te onveilig achtten het verroeste schip door te laten varen naar Mozambique.
Het schip is door de Libanese autoriteiten de haven in geleid, met de opdracht aan de bemanning, om er op zijn minst voor te zorgen dat de motoren het tot de eindbestemming zouden blijven doen.   
De Rhosus had een verschillend aantal chemicaliën aan boord, waaronder ammoniumnitraat. Doorgaans wordt ammoniumnitraat niet gebruikt in zijn pure vorm, maar worden er vulstoffen aan toegevoegd die de stabiliteit bevorderen en het stikstofgehalte verlagen. Echter wordt het wel vaak in zijn puurste vorm vervoert.

De motoren konden niet betrouwbaar gemaakt worden (heeft de Russische reder zich ook niet buitensporig voor ingespannen) en de helft van de bemanning verliet al snel het schip.

De eigenaar van het schip ging vervolgens volstrekt in lijn met de verwachting bankroet, en de eigenaars van de lading hadden daarna ook niet zoveel interesse meer in hun investering.
Het simpelweg achterlaten van schepen en hun vracht komt trouwens nog schokkend vaak voor, zie hiervoor het stuk in NRC

De rest van de bemanning bleef nog verplicht een jaar op het schip, totdat ze uiteindelijk van een Libanese rechter ook naar huis mochten.

Pas in september 2014 werd het ammoniumnitraat van het schip gelost en opgeslagen in een magazijn in het havengebied. Dit magazijn heette hangar 12. Het schip zelf zonk net buiten de haven van Beiroet in september 2018.
Het havengebied waar het schip aangemeerd lag, wordt trouwens ook wel ´de grot van Ali Baba en de veertig rovers genoemd´ en dat is dus niet omdat het er zo sprookjesachtig is.

Het spul lag al 6 jaar opgeslagen in hangar 12 toen een brand in een nabijgelegen container uit de hand liep.
In de container zou vuurwerk opgeslagen hebben gelegen, maar 100% zeker is dit nog niet. Wel zie je op sommige opnamen duidelijk lichtflitsen in de rook (vanaf seconde 50 van de video hieronder), wat inderdaad sterk lijkt op vuurwerk.
Het vuur sloeg over naar de hangar 12 en het anders redelijk stabiele ammoniumnitraat destabiliseerde binnen enkele seconden.

Het resultaat was een explosie vergelijkbaar met die van 1.1 kiloton springstof, welke bijna 200 levens kostte en vele duizenden gewond en ontheemd achterliet. Er zijn 6 Nederlanders gewond geraakt, en er is 1 Nederlandse overleden.

Tijanjin, China 12 augustus 2015

Het havengebied van Tijanjin ligt zo´n 150 km van Beijing, in het noordwesten van China. In de avond van 12 augustus vonden er 2 enorme explosies plaats, die het leven kostte aan 173 mensen.

De áánleiding van Tijanjin lag in de ontploffing van 207 ton Cellulosenitraat, ook wel schietkatoen genoemd. Cellulosenitraat moet koel en droog opgeslagen worden, maar in Tijanjin stond het nitraat opgeslagen in containers, in de brandende zon. De temperatuur in de containers zou volgens rapporten opgelopen zijn tot 65 graden Celcius.
Hierdoor is waarschijnlijk het verpakkingsmateriaal van het cellulosenitraat uitgedroogd. Dit is na verloop van tijd zo droog en zo warm geworden, dat het tot spontane ontbranding (van het verpakkingsmateriaal) geleid heeft. Dit heeft waarschijnlijk tot een ´kleine explosie van één of enkele van de containers geleid.

Waarschijnlijk is deze brand geblust met water.
Dit bluswater is bij calciumcarbide terecht gekomen (bij ons ook wel bekend als karbiet). Calciumcarbide plus water geeft een chemische reactie waarbij acetyleen vrijkomt, een gas bekend als 1 van de meest brandbare gassen. Acetyleen wordt dat onder andere gebruikt om mee te lassen. De ontploffing van dit gas heeft waarschijnlijk de 2^e kleinere explosie veroorzaakt.

In het havenindustriegebied, lagen nog veel meer chemische stoffen opgeslagen (15.000 ton, verdeeld over minimaal 120 chemische stoffen volgens de verzekeringsmaatschappij). Zowel in de warehouses, als op het inslag-terrein. 1 Van deze chemische stoffen was ammnoniumnitraat, geschat op 800.000 kilogram.

De explosie van het acetyleen heeft waarschijnlijk gezorgd dat het normaliter stabiele ammoniumnitraat toch gedetoneerd is, de 3e en grootste explosie.

De scheikunde achter de rampen

Ammoniumnitraat NH₄NO₃ is een vluchtige en reukloze kristallijne stof (meestal korreltjes of bolletjes).
Het is een redelijk stabiele stof, Echter kan deflagratie (explosieve verbranding) en detonatie plaatsvinden.

Bij deflagerende van stoffen/mengsels die uit een brandstof (reductor) en een zuurstofverbinding (oxidator) bestaan, is toevoer van zuurstof uit de lucht niet nodig om de verbranding te onderhouden. De explosieve verbranding verloopt gewoonlijk dan ook veel sneller dan bij een gewone verbranding. Oxiderende stoffen, zoals ammoniumnitraat voldoen aan deze beschrijving.

Een stof of een mengsel dat een deflagratie ondergaat wordt ook wel als een Low Explosive (LE) genoemd. Een stof die detoneert is een High Explosive (HE). Het resultaat van een LE hangt sterk af van de omgeving. Een LE die in open lucht wordt aangestoken, veroorzaakt een steekvlam, maar meestal geen knal. Verbrandt een LE echter in een afgesloten ruimte, dan kunnen de expanderende gassen nergens heen, waardoor deze de explodeert.

De mate van explosiviteit van het ammoniumnitraat hangt af van de temperatuur, maar ook onder andere van de porositeit van de stof, en van de aanwezigheid van een (organische) brandstof.
Vooral wanneer er andere stoffen ´tussen´ het ammoniumnitraat zitten, gaat de ontleding nog verder door. Boven de 280 graden kan de reactie leiden tot een deflagratie of een detonatie, waarbij veel gassen vrijkomen.
NH₄NO₃ (s) → N₂O (g) + 2H₂O (l) of
2 NH4NO3 (s) à 2 N2 (g) + 4 H2O (g) + O2 (g).
Dit zijn beiden irreversibele exotherme reacties. In de gevallen van Beiroet en Tijanjin was er sprake van een detonatie, de heftigste reactie.

Ammoniumnitraat is normaal gesproken een stabiel molecuul. Het wordt gestort, gekiept, vermalen en wat niet meer, zonder problemen. Het klopt ook dat de stof zelf niet explosief is (dan zou de stof ingedeeld zijn als een klasse 1 stof).
Als er echter energie bij ammoniumnitraat komt is het molecuul niet langer stabiel en begint het te reageren.
Als de reactie helemaal schoon verloopt, houdt je distikstof, water en een beetje zuurstof over, echter zijn bijproducten zoals stikstofdioxide gebruikelijk, vooral als het ammoniumnitraat vervuild is.

 De videobeelden en foto´s van Beiroet tonen aanvankelijk witgrijze rook, gevolgd door een explosie waarbij roodbruine rook en een grote witte ‘paddenstoelwolk’ ontstonden.

De witgrijze rook is waarschijnlijk van de initiële brand, of van het ontploffende vuurwerk. De roodbruine rook is Stikstofdioxide en de witte paddenstoelwolk is een kegel van gecondenseerde waterdruppeltjes.

De beelden van Tijanjin zijn in het donker, waarbij dezelfde analyse niet te maken valt. Het staat echter vast dat ook hier het ammoniumnitraat ontploft is.
Er is geen enkel overtuigend bewijs dat iets anders dan tekortkomingen in het beheer van de veiligheid, gecombineerd met menselijk falen, beide catastrofes hebben veroorzaakt.
Alle complottheorieën en hoaxen zijn al snel, en overtuigend, ontkracht.

De vergelijking tussen Tijanjin en Beiroet

Er zijn duidelijk verschillen tussen Tijanjin en de explosie in Libanon. De gerapporteerde aanstichter van de explosie in Tijanjin was cellulosenitraat, die van Beiroet waarschijnlijk vuurwerk.
Het ammoniumnitraat in Beiroet lag al 6 jaar opgeslagen en was incourante voorraad, waarmee bedoeld wordt dat de lading geen einddoel meer had. De voorraad ammoniumnitraat in China lag in een fabriek, die deze nog moest gaan verwerken.

Het TNT-equivalent van Beiroet was 1,1 kiloton, het TNT-equivalent van Tijanjin was 450 ton (0,45 kiloton). De explosie in Beiroet was dus ongeveer 3 keer zo groot.

Het gebied dat door de explosie beschadigd is (de blast-radius) was in Beiroet een stuk groter dan in Tijanjin, waarschijnlijk omdat er in Tijanjin enorme hoeveelheden containers (te) hoog opgestapeld in het pad van de schokgolf stonden. Dit heeft de verwoesting enigszins beperkt heeft.
Mede hierdoor (en het late tijdstip van de Tijanjin explosie), zijn er in Beiroet veel meer gewonden gevallen, en veel meer gebouwen verwoest.

Met betrekking tot de kracht van de explosie lijken de situaties al een beetje meer op elkaar. Seismologen maten in de Beiroet explosie een kracht van 3.5 op de schaal van Richter, en Tijanjin een kracht van 2.9.
In Tijanjin zijn uiteindelijk 173 doden geregistreerd, in Beiroet bijna 200.

Maar het lijkt in een aantal opzichten nog veel meer op elkaar.

1. Beide ontploffingen vonden plaats in magazijnen in de haven.
2. In beide gevallen is aangetoond dat er honderden verschillende chemische goederen op de terreinen aanwezig waren, velen hiervan ver buiten de toegestane hoeveelheden.
3. De explosies zijn in beide gevallen veroorzaakt door ammoniumnitraat.
   Van de 10 meest destructieve, door de mens veroorzaakte, niet nucleaire explosies van de laatste 100 jaar, zijn er trouwens 4 veroorzaakt door ammoniumnitraat.
   Dit is een bizar feit; slechts 3 van de grootste explosies zijn veroorzaakt door militaire ammunitie/explosieven!
4. Zowel in Tijanjin als in Beirout was er in de beelden duidelijk rookvorming te zien, voordat de explosie plaats vond. Dit betekent dat er een keten aan gebeurtenissen plaats heeft gevonden, en dat het geen incidenten waren waar een explosieve stof in 1 keer detoneert (HE oftewel High Explosive). Dit is lijn met de gedachtegang van vele gedragsdeskundigen die keer op keer bewijzen dat een ongeluk (of ongeval) in veruit de meeste gevallen een accumulatie is van 7 opeenvolgende gebeurtenissen van menselijk falen.
5. In beide gevallen lijkt een hoeveelheid opgeslagen (particuliere/niet militaire) explosieven de aanleiding geweest te zijn voor de initiële explosie, die de ammoniumnitraat run-away´s veroorzaakt hebben.
6. Libanon zat (en zit) in een economische een politieke crisis. Veel werkeloosheid en veel onzekerheid. Er kwam direct veel burgerlijke verontwaardiging tegen het volgens hen mismanagement van de politieke klasse.
   In Tijanjin is de Chinese overheid overduidelijk gekoppeld aan de opslaglocatie, en zijn er documenten die aantonen dat mismanagement kwam vanuit de hoogste regionen van het partijcongres.
   Zowel in Tijajin als in Beiroet kwamen al snel documenten naar boven waaruit duidelijk werd dat de politieke leiders van het land (zelfs de president van Libanon zelf) afwisten van het gevaar en hierop geen adequate maatregelen namen.
7. Nog een interessant feitje, beide explosies vonden plaats in begin augustus, wanneer de lokale temperaturen hun hoogste waardes bereikten.
   In Tijanjin (12 augustus) was het 36 graden. In Libanon (4 augustus) was het ook warmer dan normaal, en normaal is augustus al de warmste maand van het jaar.

Lessen trekken?!

De vergelijking tussen Tijanjin en Beiroet is zo duidelijk, dat je er niet omheen kunt dat de één niet had hoeven gebeuren, als we van de ander geleerd hadden.
We moeten ons echter zeer afvragen of de wereld nu wél iets geleerd heeft.

Wat mij het meeste opgevallen is tijdens het onderzoek dat ik voor dit stuk gedaan heb, is dat 95% van de media, de link tussen Tijanjin en Beiroet in eerste instantie niet direct gemaakt heeft, terwijl ieder onderzocht medium wel verslag gedaan had van de ramp in Tijanjin.
Er werd in de dagen na Beiroet wel naar andere rampen met ammoniumnitraat in het verleden gekeken, maar daarbij komt men bijna altijd uit bij de rampen in Texas, in Tessenderlo, in Toulouse en meest recentelijk in het Amerikaanse stadje West.

Puur Ammoniumnitraat, zoals in Beiroet en Tijanjin tot detonatie zijn gekomen, hebben we in Nederland en België niet opgeslagen liggen volgens de Belgische federatie chemie-industrie en de Nederlandse VNCI.
Dat laatste klopt echter niet. Er zijn wel degelijk bedrijven in Nederland met vergunningen voor het opslaan van de zwaarste categorie ammoniumnitraat (klasse 4 gecategoriseerd in Nederland).
Of deze zwaarste klasse ook altijd werkelijk in opslag ligt is niet duidelijk, maar we mogen eraan twijfelen of het er nóóit opgeslagen ligt.

We hebben hier in Nederland echter vooral ammoniumnitraat als grondstof voor het produceren van kunstmest. Dat is wel ammoniumnitraat, maar in lagere concentraties. Gecategoriseerd als 1,2, 3 en vloeibaar klasse 5.1. Dit ligt vooral als grondstof bij kunstmestfabrieken en in opslaglocaties in de provincies Zuid-Holland en Zeeland.
Ook nog even het opmerken waard; De explosie in het Amerikaanse stadje West (15 doden), was ook op een kunstmestfabriek…

De Nederlandse overheid is zich zeer bewust van het gevaar van ammoniumnitraat.
1 Van de boeken uit de publicatiereeks gevaarlijke stoffen is geheel geweid aan de opslag en het vervoer van nitraat houdende meststoffen.
Ook heeft het RIVM een rekenmethodiek opgesteld voor het veilig opslaan ervan.
Wat er echter allemaal exact onder IMDG-code in de Rotterdamse haven ligt, is niet helemaal duidelijk. Het gaat echter al snel om enkele tientallen schepen per jaar en 1 Schip vervoert al snel meer dan de hoeveelheid die in Beiroet en Tijanjin ontploft is.

De vraag naar ammoniumnitraat stijgt nog steeds met ongeveer 0,5 % per jaar. Verwachting is dat rond 2025 we ergens in de buurt van 25 miljoen ton per jaar zullen produceren. Als de rampen met deze stof ook blijven groeien en we blijven vergeten wat we al geleerd hebben, ziet het er niet zo goed uit.
Misschien moeten we ons toch nog eens goed achter de oren krabben over het ontvangen en verschepen van dit soort goederen van en naar andere gebieden in onze havens.

---