Descarga eletrostática: entenda como pode causar uma explosão.

Centenas de operações envolvendo substâncias inflamáveis são realizadas em fábricas todos os dias. O não cumprimento dos procedimentos de manuseio adequados e da garantia de sistemas de aterramento adequados pode levar ao desastre. A história mostra que mesmo uma atividade aparentemente trivial, como despejar solvente de um recipiente para outro, pode representar um grave risco de incêndio.

Os processos de produção que ocorrem nas indústrias de tintas e vernizes, química, farmacêutica ou alimentícia envolvem frequentemente o manuseio de materiais a granel (pó, granulados, fibras picadas, etc.) ou na forma líquida (líquidos inflamáveis, como tintas ou solventes). 

Cargas eletrostáticas podem ser geradas durante operações relacionadas à tecnologia do processo de fabricação, como mistura, transferência, dosagem, peneiramento, pulverização ou transporte pneumático. A eletrificação de materiais a granel representa um risco de ignição de poeiras e pode contribuir para perturbações graves nos processos tecnológicos. O mesmo se aplica aos líquidos – cargas estáticas também podem ser geradas durante o enchimento e esvaziamento de tanques (processos de transferência de líquidos), mistura de líquidos ou limpeza de recipientes. 

O grau de eletrificação é determinado principalmente pelas propriedades condutoras do líquido, pelo material do tanque/recipiente e pela vazão do líquido. Em plantas de produção onde ocorrem descargas eletrostáticas, a aglomeração de materiais a granel ou a contaminação das superfícies dos produtos pelas partículas de poeira que eles atraem é uma ocorrência comum. Estes fenômenos têm um impacto significativo na qualidade e durabilidade dos produtos. Uma descarga eletrostática é uma causa frequente de acidentes.

Em áreas explosivas, descargas eletrostáticas podem causar ignição. Nessas condições, o risco de explosão de uma mistura de vapores de líquidos inflamáveis e ar está relacionado à eletrificação da superfície do líquido causada por processos na planta, cargas eletrostáticas geradas em superfícies de equipamentos tecnológicos ou eletrificação de pessoal que trabalha na zona de perigo. No entanto, os serviços de manutenção de instalações muitas vezes ignoram a ameaça representada pela eletricidade estática, embora muitos perigos possam ser combatidos através da utilização de uma proteção antiestática eficaz. 

Existe perigo de incêndio e/ou explosão quando a energia da descarga eletrostática atinge um valor pelo menos comparável à chamada energia mínima de ignição (MIE) do material inflamável presente ou provavelmente presente na respectiva área. MIE determina a capacidade de ignição de um determinado material. Regra geral, as misturas de vapores ou gases inflamáveis e ar têm uma energia de ignição mais baixa (e, portanto, uma capacidade de ignição mais elevada) do que as misturas pó-ar ou poeiras sedimentadas (tabela 1). 

 Fonte: https://www.osetoreletrico.com.br/

A importância do Aterramento eletrostático na indústria

Nas instalações industriais, a ligação à terra reduz o risco de explosões de substâncias inflamáveis causadas por faíscas eletrostáticas. Os sistemas de aterramento são utilizados no transporte e manuseio de gases, líquidos e pós inflamáveis. 

O aterramento é geralmente usado para descarga/carga de caminhões - tanque rodoviários e ferroviários, descarregando o conteúdo de barris, tanques, big bags, componentes de instalação de processo, etc. pintura, laminado, etc., juntamente com um cabo de aterramento resistente a danos químicos e mecânicos.

Eles podem ser usados em duas configurações: A primeira opção é utilizar um conjunto de duas pinças retas, conectadas por um fio espiral. A segunda opção é conectar a pinça ao recipiente a ser aterrado e o terminal de anel na extremidade do fio a uma barra de aterramento. O tamanho da pinça deve ser adaptado ao tamanho do recipiente/dispositivo a ser ligado à terra. A impossibilidade de verificar o estado atual da ligação à terra é uma desvantagem deste tipo de solução.

Esta verificação é possível utilizando uma solução diferente, como por exemplo um conjunto portátil de pinças de autoteste, composto por duas pinças de ligação ao sistema de aterramento. O sistema é utilizado anexando uma pinça ao dispositivo a ser aterrado (por exemplo, um big bag ou um misturador), e a outra pinça ao componente usado para transferir cargas para a terra (por exemplo, um ferro de arco, outro dispositivo aterrado ou um aço estrutura). As pinças podem ser equipadas com LEDs na cor verde que acendem se estiverem corretamente aterradas. No entanto, em alguns casos, a utilização deste método pode ser difícil, pois o LED instalado na pinça pode ficar ofuscado pelo acúmulo de sujeira.

Big Bag para prevenção de riscos de ignição eletrostática

Neste caso é utilizado um tipo específico, o Big Bag TIPO C, fabricado em de tecido não condutor entrelaçados com fios condutores formando uma grade interligada de forma confiável. O espaçamento desses fios é tal que qualquer carga isolada que se desenvolva na superfície da embalagem é atraída para os fios aterrados.

O Big Bag Tipo C é projetado para ser interconectado eletricamente, bem como, durante seu uso, onde deve ser conectado a um aterramento, principalmente durante o enchimento e a descarga do produto.

Quando aterrado adequadamente, não há risco de descargas incendiárias. As superfícies internas ou externas do Big Bag podem ter um revestimento fino. Assim, os Big Bags Tipo C podem ser utilizados num ambiente com poeiras combustíveis e/ou gases explosivos. 

• Modo seguro de uso: Utilizado para produtos inflamáveis em pó. Deve ser utilizado quando existirem solventes e gases inflamáveis e explosivos no ambiente.

• Nunca use: Se o mecanismo de aterramento estiver danificado ou faltando.

Geralmente, existem duas situações que apresentam perigo de Descarga Eletrostática:

1- Materiais Explosivos – O uso de big bags condutores é determinado pela energia mínima de ignição dos materiais.

2 - Ambiente Explosivo – Um ambiente explosivo pode ser formado por poeira, gases ou vapor. O maior perigo ocorre quando o ambiente explosivo consiste em gases ou vapor.

Bônus.

Proteção ESD para pessoal

Além dos elementos de aterramento da própria instalação, fornecer proteção ESD eficaz ao pessoal de produção também é extremamente importante. Um corpo humano eletrificado está entre as principais fontes de risco de incêndio ou explosão em áreas industriais. O uso de calçados com dissipação eletrostática é o método mais prático de proteção contra esse risco.

Estão disponíveis no mercado dispositivos que testam a dissipação eletrostática do calçado antes que os funcionários entrem em áreas com atmosferas inflamáveis. Além disso, deve-se ter cuidado para equipar o pessoal com roupas adequadas feitas de materiais condutores ou com baixa condutividade elétrica. É extremamente importante que o pessoal cumpra as proibições relacionadas com a colocação e retirada de roupas em áreas potencialmente explosivas e os regulamentos sobre a limpeza das roupas, limpando-as ou varrendo-as, mesmo quando as roupas são feitas dos chamados materiais antiestáticos. 

Além destas medidas de proteção, é importante garantir que o piso seja adequadamente condutivo, pois o uso de calçado de proteção será ineficaz se os trabalhadores caminharem sobre um piso ou carpete isolante. Antes de mais nada, porém, é essencial garantir que o pessoal que trabalha em uma atmosfera potencialmente explosiva esteja ciente do risco de ignição e observe as regras básicas de segurança. 

As fábricas frequentemente implementam medidas de segurança adicionais, que são relativamente eficazes. As medidas opcionais de proteção contra eletricidade estática incluem: 

• manter o aumento da umidade;

• substituição de materiais com propriedades isolantes por materiais condutores;

• reduzir ao mínimo a velocidade dos processos tecnológicos e modificando suas condições;

• evitar a contaminação de líquidos e gases.

De acordo com normas e regulamentos, os usuários dos equipamentos são responsáveis por prevenir explosões e garantir a proteção contra seus efeitos. Os regulamentos também fornecem diretrizes para combater os perigos causados pelo acúmulo de estática. Como resultado, tanto os principais fabricantes como as pequenas empresas optam por utilizar sistemas de controle de ligação à terra adequados para garantir o trabalho seguro do pessoal e o bom desempenho dos processos tecnológicos nas suas fábricas. 

Tags. Big Bag Tipo C, Proteção ESD, Descarga eletrostática.