Explosievendeskundige
Leer alles over explosies, explosieven en detonatie ketens bij de DSI
Bekijk de video voordat je met de lessen begint
Wat is een explosie?
Een explosie is het plotseling vrijkomen van een grote hoeveelheid energie op een geweldadige manier, meestal in de vorm van gas dat onder zeer hoge druk plotseling uitzet. Dit kan op verschillende manieren gebeuren: fysisch en chemisch.
Fysische explosie
Een fysische explosie treedt op wanneer een drukvat of reactievat bezwijkt. Bijvoorbeeld: een druktank met persgas die barst door overbelasting. De energie komt vrij als het gas onder hoge druk ontsnaat. Dit is niet door een chemische reactie, maar puur mechanisch.
Chemische explosie
Een chemische explosie ontstaat door een snelle chemische reactie waarbij gassen vrijkomen. Bij chemische explosies onderscheiden we twee typen:
Homogeen: De reactie vindt overal in de stof tegelijk plaats. Voorbeeld: Enschede, 2000 – vuurwerkmagazijn explodeerde, waarbij alle explosieven bijna gelijktijdig reageerden. Of in 2020, waarbij de opslag van ammoniumnitraat (kunstmest) in Beiroet, Libanon ontplofte. Hierbij detoneerde ca 2,8 ton ammoniumnitraat gelijktijdig.
Heterogeen: De reactie verplaatst zich als een golffront door de stof. De reactiesnelheid bepaalt of dit een deflagratie of detonatie is.
Deflagratie vs. Detonatie
Beide zijn heterogene reacties, maar met cruciale verschillen:
| Eigenschap | Deflagratie | Detonatie |
|---|---|---|
| Snelheid | 0–1.000 m/s (subsonisch) | 1.000–8.000+ m/s (supersonisch) |
| Schokgolf | Nee | Ja, zeer intens |
| Effect | Voortdrijvend, gassen | Vernietigend, fragmentatie, gasdruk |
| Voorbeelden | Buskruit, aanvuurlading, munitie | Springstof, TNT, slagsnoer |
Je team krijgt informatie dat in een drugslab chemicaliën worden opgeslagen. Bij het benaderen van het pand hoor je een doffe knal en zie je rook. Je teamleider vraagt: "Was dat een explosie?" Met de kennis uit deze les kun je beoordelen of dit een fysische explosie was (een drukvat/reactievat dat bezwijkt) of een chemische explosie (een ongecontroleerde reactie van de aanwezige chemicaliën). Dit onderscheid is relevant voor het inschatten van vervolggevaar.
Tussenvragen – Les 1
Volgende les: Nu je weet wat een explosie is, leer je in Les 2 welke stoffen exploderen en hoe gevoelig die zijn.
Explosieve stoffen
Niet alle explosieve stoffen zijn hetzelfde. We onderscheiden drie hoofdcategorieën op basis van hun functie en gedrag.
Drie categorieën explosieve stoffen
- Springstoffen (explosieve stoffen): Kunnen zelfstandig detoneren. Gebruikt voor explosief-breaching, (civiele-) springwerken, en in ontstekers.
- Voortstuwende stoffen: Branden snel maar exploderen niet zelfstandig. Gebruikt in munitie of aanvuurladingen bij mortieren (kruit).
- Pyrotechnische stoffen: Produceren licht, geluid, of rook. Gebruikt in signaalmiddelen, flares, en vuurwerk.
Springstoffen: Primair vs. Secundair
Bij de DSI werken we bijna uitsluitend met secondaire springstoffen, omdat primaire springstoffen veel te gevoelig en daardoor gevaarlijk zijn.
Primaire springstoffen: Zeer gevoelig voor mechanische schokken, wrijving, en warmte. Zelfontsteking op kleine impact. Voorbeelden van primaire springstoffen zijn: loodazide en loodstyfnaat. Deze worden gebruikt in ontstekers als inleidmiddel.
Secundaire springstoffen: Relatief stabiel. Alleen door een krachtige detonatiegolf ingeleid. Kunnen veilig vervoerd en behandeld worden. Bijvoorbeeld TNT, RDX (Hexogen), PETN (slagsnoer).
Gevoeligheid van explosieve stoffen
Gevoeligheid is de mate waarin een stof reageert op invloeden van buitenaf:
- Gevoeligheid voor inleidmiddel: Hoe makkelijk reageert de stof op een kleine explosie (bijvoorbeeld een ontsteking in een ontsteker)?
- Gevoeligheid voor mechanische invloeden: Hoe reageert de stof op schokken, val, wrijving, temperatuurwisseling?
Je bereid je voor op een inzet waarbij een deur moet worden geopend met springstof. De verkenning en de technisch interventie medewerker melden dat de deur een verticale metalen balk heeft waar de sloten in zijn verwerkt. Je moet de juiste springstof selecteren. Omdat je weet dat secundaire springstoffen stabiel zijn en alleen door een detonatiegolf worden ingeleid, weet je dat je veilig kunt werken met slagsnoer (pentriet) zonder risico op onbedoelde detonatie door stoten of schokken tijdens transport.
Tussenvragen – Les 2
Volgende les: Nu je weet welke stoffen exploderen, leer je in Les 3 wat de effecten van die explosies zijn.
Effecten van springstoffen
Als een springstof detoneert, ontstaan twee effecten: een lokale schokgolf (piekdruk) en een uitdijing van gassen (gasdrukwerking). Deze effecten bepalen hoe je een springstof inzet bij operaties.
Detonatiesnelheid
De detonatiesnelheid is de snelheid waarmee de schokgolf/ reactiefront door de springstof reist. Deze varieert sterk:
- PETN (slagsnoer): ~ 6.000 m/s –7.200 m/s
- TNT: ~6.900 m/s
- RDX: ~8.000 m/s - 8.700 m/s
De detonatiesnelheid wordt beïnvloed door:
- Soort springstof (chemische samenstelling)
- Dichtheid van de springstof
- Mate van opsluiting (hoe zwaar wordt het ingeperst)
- Inleidmethode (Hoe sterk is de inleiding en waar wordt de springstof ingeleid?)
Brisantie: Direct en allesvernietigend effect
Brisantie is het allesvernietigende effect van de springstof. Het effect is het sterkst als de springstof in direct contact staat met het te vernietigen materiaal. Als je bijvoorbeeld 1 kg springstof tegen een metalen pilaar plaatst en deze detoneert, verdwijnt dat gedeelte waar de springstof in direct contact is geweest volledig. Dit effect reikt ongeveer 1/3 van de straal van de lading. De overige vervorming van de metalen pilaar komt niet door brisantie maar door de vrijgekomen gasdruk.
Vereenvoudigd kan je stellen; hoe hoger de detonatiesnelheid van de springstof, des te groter de brisante werking daarvan. DSI-ladingen voor het openen van deuren maken nagenoeg geen gebruik van brisantie. Het effect dat wordt beoogd komt door gebruik te maken van vrijkomende piekdruk en gasdruk.Brisantie gebruiken: Plaats de lading in direct contact met het doelwit (deur, muur, staal). Het effect is lokaal en zeer gericht. Dit is gevaarlijk voor personen eromheen.
Bij de DSI worden nagenoeg geen brisante ladingen gebruikt voor het openen van deuren.Gasdrukwerking: Voortdrijving
Als een springstof detoneert, ontstaan er gassen die uitzetten.
De vuistregel: 1 kg springstof = ongeveer 1.000 liter gas onder hoge druk. Dit gas zoekt de weg van minste weerstand en kan materiaal opzijduwen en vernielen.Gasdrukwerking gebruiken: Wanneer een lading gebruik maakt van gasdrukwerking op het doelwit spreken we over een BLAST-lading. Plaats de lading (eventueel in een ladingdrager) op de juiste plaats op het doelwit. Het effect van de vrijkomende gasdruk kan met ca 30% worden vergroot door de lading op te sluiten met gel, water of een ander niet-fragmenterend opsluitmiddel.
Overige effecten die we gebruiken naast 'Blast' zijn: Push, Cut en een combinatie van Push, Blast en Cut effecten. (Gasdruk=blast, duw=push en snij=cut -ladingen)Je team moet een houten voordeur openen waarbij in de directe nabijheid achter de deur geen gijzelaar wordt vermoed.
De breacher moet kiezen: wil je de deur kapot breken (Blast, direct contact) of de deur openduwen met een Push-lading zonder grote fragmentatie?
In dit geval kies je voor push-werking om letselschade en inworp van materiaal te minimaliseren. (lading keuze is afhankelijk van de context en omstandigheden.)
De springstoflading (slagsnoer) wordt daarom niet in direct contact op de deur geplaatst maar met een ladingdrager met gel-opsluiting achter de springstof en een rubberstrip voor de springstof.
Tussenvragen – Les 3
Volgende les: Nu je weet wat effecten ontstaan, leer je in Les 4 hoe je die effecten start met een ontsteker.
Ontstekers
Inleiden is het plaatselijk veroorzaken van een reactie zodat de springstof vervolgens kan detoneren zonder verdere invloeden van buitenaf. Dit gebeurt met ontstekers. Er zijn verschillende typen, bij de DSI gebruiken we bijna uitsluitend niet-elektrische ontstekers.
Elektrische ontstekers: Waarom NIET bij de DSI?
Een elektrische ontsteker werkt als volgt: elektrische stroom → gloeipil → slagsas (geeft vonk/ hitte)→ eventueel vertraagsas (milliseconden vertraging)→ primaire springstof detoneert → secondaire springstof (bodemlading) detoneert.
Het probleem: zwerfstromen. In stedelijke omgevingen, nabij hoogspanningskabels en radiozenders, kunnen elektromagnetische velden en zwerfstromen in de electra ontstaan.
Ook kan statische elektriciteit de elektrische ontsteker beïnvloeden. Dit kan leiden tot ongewilde activering van de gloeipil, dus:- Ongecontroleerde detonatie
- Verlies van controle over timing
- Gevaar voor het team
Daarom: GEEN elektrische ontstekers bij de DSI.
NONEL (Non-Electric) systeem
NONEL staat voor "Non-Electric". Dit is een holle plastic slang (shock-tube) gevuld met opgedampt Hexogeen, (ongeveer 0,02 gram per meter).
Het werkingsprincipe:- Shock-tube bevat opgedampt Hexogeen
- Een mechanische inslag op het slaghoedje van de afvuurgreep start een schokgolf in de shock-tube
- Deze schokgolf raast met hoge snelheid door de shock-tube naar de ontsteker
- Bij de ontsteker ontsteekt de slagsas, wat de bodemlading aanzet
Voordeel: Geen elektriciteit, dus geen risico van zwerfstromen, statische elektriciteit etc. Nadeel: Je kan deze ontstekers niet doormeten.(de nonel-ontstekers zijn zeer betrouwbaar.)
SOBBE Single Hand Igniter
De SOBBE is een compleet ontsteeksysteem bestaande uit: een afvuurgreep, shocktube en een ontsteker (het slagpijpje). Het systeem heeft twee veiligheden:
- Schroefdop bovenop: Voorkomt onbedoelde inslag en beschermt de 'tuimelaar'
- Veiligheidspin: Voorkomt dat je de tuimelaar ongewild bedient en borgt de slagpin
Gebruik van SOBBE:
- 1: Draai de schroefdop eraf (veiligheid 1)
- 2: Trek de veiligheidspin eruit (veiligheid 2)
- 3: Kantel de tuimelaar (hierop volgt: de inslag van de slagpin op het slaghoedje, gevolgd door de schokgolf in de shock-tube) 4: Directe detonatie van de ontsteker
Je team arriveert op een industrielocatie waar hoogspanningsmasten in de buurt staan. De EODD-specialist waarschuwt voor mogelijke elektromagnetische interferentie. Omdat je weet dat elektrische ontstekers gevoelig zijn voor zwerfstromen, kies je voor het SOBBE ontsteeksysteem. Je controleert vooraf de twee veiligheden (schroefdop en veiligheidspin) en bereidt de shock-tube voor om te gebruiken bij de inzet.
Tussenvragen – Les 4
Volgende les: Nu je weet HOE je ontsteekt, leer je in Les 5 WAARMEE je ontsteekt (middelen bij de DSI).
Middelen bij de DSI
De DSI gebruikt voor het maken van springstofladingen twee dingen: slagsnoer als energiebron (de springstof) en ladingdragers om die energie gericht in te zetten op een doelwit.
Slagsnoer (PETN-koord)
Slagsnoer is ons standaard springstofmiddel voor bijna elke explosieven-inzet.
- Samenstelling: Katoenen koord met kunststofmantel, gevuld met pentriet (PETN)
- Detonatiesnelheid: ca ~7.200 m/s
- Gebruikelijke vulsterkten: 5, 10, 12, 20 of 40 gram per meter.
- Voordeel: Stabiel, makkelijk te hanteren, betrouwbaar
Veiligheidsregels slagsnoer
- Slagsnoer droog en schoon opslaan.
- Transport naar springplaats: in veilige verpakking (breach-tas) ALTIJD gescheiden van ontstekers!
- Voorkom dat slagsnoer geknikt, verstrengeld of overlappend gebruikt wordt (risico op detonatie afslag)
- Slagsnoer wordt met een slagsnoertang geknipt/ ingekort en afgetaped met elastisch isolatietape.
- Controleer slagsnoer VOOR gebruik op zichtbare schade, knikken, aanwezigheid van vocht. Voorkom dat er pentriet uit het slagsnoer lekt (door netjes af te tapen). Zorg voor voldoende overlap bij slagsnoer verbindingen. (minimaal 10cm overlap bij gebruik van tape of gebruik een ankersteek.)
Ladingdragers bij de DSI
Een ladingdrager bepaalt hoe het slagsnoer (en dus de energie) wordt ingezet en toegepast. Verschillende dragers voor verschillende situaties:
| Type | Materiaal | Toepassing | Voordeel |
|---|---|---|---|
| PU-systeem | Polyurethaan met watervulling | Blast lading op deuren (bekend formaat) | Betrouwbaar, maximale opsluiting, hoge piekdruk |
| PU-box | Polyurethaan doos met watervulling | metalen of stenen doelwitten | Stevig daardoor grote piekdruk |
| Genius | Karton met interne waterzak | Diverse deuren, Push of blast werking | Minimale fragmentatie, goed aanpasbaar op lengte |
| Speed-box | Kartonnen doos met waterzak | Blast of push werking, deuren | Minimale fragmentatie, meerdere toepassingen |
| Firehose | Flexibel brandweerslang | Onbekende maatvoering van deuren/ onregelmatige oppervlakten | Aanpasbaar aan elk formaat |
| UTK | Karton gevuld met rubber en gel | Lineaire ladingen op deuren. Push of Blast mogelijkheid | Makkelijk op maat te maken. Lekt geen water. Meerdere inzet mogelijkheden. Snel te maken |
| ETM | Energy Transfering Material. Rubber/gel | Push en Blast ladingen | Goede opsluitende en push eigenschappen, geen fragmentatie |
Tijdens een acute gijzelingssituatie moet een stevige houten deur worden geopend. De exacte afmetingen zijn bekend (standaard 90x210cm). Je hebt weinig tijd. Je kiest het PU-systeem: betrouwbaar, snel te plaatsen, maximale opsluiting door water, en de stevigheid zorgt voor hoge piekdruk op de deur. Had de deur een onbekende maat gehad, dan had je het Firehose-systeem overwogen.
Tussenvragen – Les 5
Volgende les: Nu je alle onderdelen kent, leer je in Les 6 hoe je ze samenvoegt in een volledige detonatieketen.
De detonatieketen
De detonatieketen is de volledige route van ontsteking tot effect. Elke schakel is essentieel. Als één schakel faalt, werkt het hele systeem niet.
De schakels van de detonatieketen
- Afzetsysteem (SOBBE): Je bedient de tuimelaar → inslag in slaghoedje en activering van de shock-tube
- Shock-tube: De schokgolf raast van het de afvuurgreep naar de ontsteker (opgedampte Hexogeen verbranding)
- Ontsteker: De vonk uit de shock-tube zet het slagsas van het slagpijpje in ontsteking → dit is de eerste trap van de inleiding
- Primaire springstof: Slagsas in de ontsteker reageert en activeert de primaire springstof in de ontsteker. → vlammen/druk ontstaat
- Secundaire springstof: De schokgolf van de primaire springstof laat de secundaire springstof detoneren. (dit is de bodemlading van de ontsteker)
- Lading detonatie: De bodemlading van de ontsteker detoneert de hoofdlading. (slagsnoer/ kneed/ sheet etc) → volledig vrijkomen van energie
Elke schakel moet perfect werken. Falen van een schakel betekent: geen inleiding, geen energie, geen effect. Controleer daarom ALTIJD:
- Afzetsysteem: Geen mankementen of beschadigingen? Veiligheden in juiste volgorde verwijderd?
- Shock-tube: Geen beschadigingen, geen knikken, loopt de tube vrij?
- Ontsteker: Op de juiste wijze aan het slagsnoer/ lading vastgemaakt?
- Slagsnoer: Geen knikken of onnodige twist in het slagsnoer, is het voldoende overlapt, is er een juiste bevestiging naar de ladingdrager?
- Ladingdrager: Goed op doelwit geplaatst?
Je bent aangewezen als breacher bij een geplande instap. Je controleert de detonatieketen: SOBBE controle → shock-tube is goed bevestigd en heeft geen knikken of beschadigingen → verbinding met ontsteker is goed → ontsteker is goed te verbinden met het slagsnoer → slagsnoer in PU-ladingdrager → ladingdrager plaatsen op deur. Je controleert elke schakel. Bij de briefing leg je aan je teamleider uit dat als één schakel faalt, de hele keten niet werkt.
Tussenvragen – Les 6
Klaar voor het volgende? Nu je alle lessen hebt gevolgd, kun je jezelf testen met de kennistoets hieronder. Veel succes!