Explorando los riesgos industriales de la electricidad estática

A menudo, la idea de una carga estática evoca inocentes recuerdos de globos frotándose y pelos de punta. Sin embargo, en un entorno industrial, la carga estática se considera con mucha menos agrado. De hecho, la carga estática no deseada puede ser extremadamente peligrosa y provocar incidentes potencialmente mortales en entornos que implican contención química o la presencia de materiales altamente inflamables. Esta publicación de blog tiene como objetivo arrojar luz sobre este peligro de la industria, analizando la generación y el control de la electricidad estática , incluida la teoría detrás de la tecnología disipadora de estática disponible para la industria, por ejemplo, Belzona 4351 y Belzona 5813.​

Generación de carga estática

A veces pueden ser los peligros ocultos los que plantean el desafío más importante. Esto es particularmente cierto en relación con los procesos comunes asociados con las áreas de contención y almacenamiento de productos químicos, incluido el bombeo y el vertido, todos los cuales provocan el movimiento de productos químicos y líquidos. El flujo de producto contra otros materiales y superficies puede generar fácilmente fricción y en consecuencia puede conducir a la generación de carga eléctrica estática. Definida como una carga eléctrica que se ha acumulado en un cuerpo aislado, la electricidad estática es un peligro importante para la industria, con el potencial de provocar incendios y explosiones. 

Existen numerosos ejemplos de contención de sustancias químicas, así como casos de la industria en general, en los que la electricidad estática que enciende fluidos o polvos ha sido la causa fundamental de incidentes graves. Según la Asociación Nacional de Protección contra Incendios y la Institución de Ingenieros Químicos del Reino Unido, la electricidad estática es la principal culpable de al menos dos incendios o explosiones graves en la industria en todo el mundo todos los días del año. Por lo tanto, los operadores de las plantas son responsables de excluir el riesgo de explosiones, ya sea evitando mezclas explosivas o eliminando las posibilidades de carga estática como fuente de ignición.​

Las condiciones y normas de seguridad tienen como objetivo eliminar, o al menos proteger contra, uno o más de estos elementos; sin embargo, hay algunos que se pueden controlar más fácilmente que otros. Tratar el material inflamable como una constante, determina por tanto controlar la acumulación de electricidad estática como objetivo esencial.

Hay tres condiciones que deben darse para que la electricidad estática se convierta en un peligro y pueda causar un incendio o una explosión. 

Disipando la amenaza

Como se destacó anteriormente, la fricción entre dos materiales provoca una transferencia de energía. Esto se conoce como carga triboeléctrica, término que se le da a la transferencia de carga a un determinado material después de entrar en contacto con otro material. Esto puede ocurrir cuando el fluido fluye o se agita, separando cargas positivas y negativas, que pueden acumularse en el fluido o en la superficie de áreas de contención de químicos, como depósitos y tanques de combustible. Lo preocupante es que una chispa de 0,25 milijulios proporciona energía suficiente para encender la mayoría de los vapores inflamables con consecuencias potencialmente catastróficas y una descarga del cepillo en un equipo de detección de discontinuidades puede tener una energía de 2.000 milijulios. La conexión a tierra o las áreas de conexión a tierra que son susceptibles a la acumulación peligrosa de carga estática son comunes; sin embargo, esto no siempre elimina el problema. A menudo hay que tomar medidas adicionales, en términos de salud y seguridad y estándares industriales; esto puede incluir la adición de un revestimiento disipador de estática.​

Los recubrimientos disipadores de estática, como Belzona 4351 y Belzona 5813, son una excelente manera de proteger contra la carga estática.

Los recubrimientos disipadores de estática

Como su nombre indica, evitan que la carga estática se acumule en la superficie del material y, en cambio, disipan esta carga hasta el punto de conexión a tierra. Es importante destacar que el término disipador de estática no debe malinterpretarse como antiestático, terminología que a menudo se utiliza incorrectamente. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre un recubrimiento antiestático y un recubrimiento disipador de estática? Significativamente, la diferencia se atribuye a la resistividad del recubrimiento y, como se puede ver en la Figura 1, es posible medir el flujo de corriente a través de la superficie de cualquier material. En un extremo de la escala se encuentran los metales que tienen la resistividad superficial más baja de todos los materiales debido a su naturaleza altamente conductora y miden entre 10-1 y 10-5 ohmios por cuadrado. Por el contrario, existen materiales aislantes, incluidos los plásticos, que miden 10-12 ohmios por cuadrado y más. Muchos plásticos se utilizan como recubrimiento aislantes, incluidos los recubrimiento de cubetos; sin embargo, todavía no alivian ninguna posible acumulación de carga estática. Evidentemente, los materiales disipadores de estática (10 6 a 10 12 ) y antiestáticos (10 10 a 10 12 ) difieren en sus niveles de resistividad superficial, pero tienen un cruce a lo largo del espectro. Tanto los materiales antiestáticos como los disipadores de estática reducirán el riesgo de generar una chispa, pero sólo estos últimos pueden disipar cualquier carga acumulada.​

Apagar la chispa 

Las soluciones disipadoras de estática idealmente se prestan a fluidos agitados, comúnmente asociados con procesos de fluidos, como sistemas de bombeo, tuberías y filtración, vinculados a tanques de almacenamiento de combustible y áreas de contención de químicos. Sin embargo, la carga estática puede desarrollarse en muchos entornos diferentes, algunos de los cuales no contienen fluidos. Los escenarios de aplicación pueden variar para incluir refinerías y silos de granos, donde las partículas de polvo son altamente susceptibles a la ignición debido a la acumulación de carga estática.

Una nota importante en todos los entornos es que los recubrimientos disipadores de estática funcionan en conjunto con las pautas de seguridad obligatorias para la conexión a tierra de todos los equipos y no reemplazan estas precauciones existentes. Simplemente, puede disipar la carga estática lejos de la superficie a través de puntos de conexión a tierra ubicados en el propio sustrato o conectados a un área externa.​