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Riesgos electrostáticos asociados al manejo de líquidos y polvos

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A menudo, el riesgo de ignición por electrostática surge cuando la carga electrostática generada en un proceso es capaz de acumularse hasta niveles suficientes para provocar descargas electrostáticas. Por lo tanto, el primer paso en la evaluación del riesgo es identificar en el proceso los puntos donde la carga se puede generar y acumular.


Después, si la generación y la acumulación de la carga no se pueden controlar, es necesario identificar los tipos de descargas electrostáticas que se pueden presentar. Por último, con el fin de identificar la existencia de un riesgo, la energía efectiva de esas descargas deberá ser determinada y comparada con la energía mínima de ignición (EMI) de la atmósfera inflamable predominante o la resistencia dieléctrica de la capa (limitación natural de la acumulación de carga) en recipientes y tuberías.


En la norma UNE-CLC/TR 60079-32-1 “Atmósferas explosivas. Parte 32-1: Peligros electrostáticos. Guía” se recogen aspectos relevantes para poder llevar a cabo una identificación de peligros electrostáticos en una instalación en la que se manejen sustancias inflamables, bien sean gases, vapores o sólidos. Esto implica realizar la evaluación de cada proceso de la instalación para identificar fuentes electrostáticas, incluyendo elementos conductores aislados de tierra, tales como equipos metálicos o personal, así como objetos fabricados con material aislante.


1. Disponer de información de las condiciones de operación de la instalación.
2. Contar con medidas actuales de la resistencia de conexión a tierra, continuidad eléctrica, fuerza de campo eléctrico, corriente de flujo y carga acumulada.
3. Considerar las condiciones medioambientales predominantes que puedan afectar a la generación y acumulación de carga electrostática.


Las siguientes líneas examinan, de la mano de Dekra Process Safety, algunas de las medidas que se podrían considerar para el control de los potenciales peligros electrostáticos durante las operaciones de manipulación de líquidos y polvos.


Manejo de Líquidos


La carga electrostática en líquidos se genera más comúnmente cuando éstos fluyen por las tuberías, mangueras o filtros, así como cuando son agitados. Los líquidos también se pueden cargar si son trasvasados a un recipiente que ya está cargado electrostáticamente previamente (por ejemplo, un contenedor de plástico) o durante el almacenamiento en el propio recipiente (por ejemplo, cuando la parte externa de un contenedor de plástico es frotada). La carga se puede acumular en el líquido si tiene poca conductividad (líquido aislante) o si está aislado de tierra. La acumulación de carga electrostática en la superficie del líquido puede provocar descargas electrostáticas desde la superficie del mismo. Estas descargas pueden ser suficientemente energéticas para prender el vapor inflamable, tal como el que se puede producir en la superficie libre dentro de un recipiente que contiene un líquido inflamable y se opera por encima de su punto de inflamación (flash point).


El trasiego y la agitación de los líquidos también puede causar la carga electrostática de los elementos de la instalación, tales como las tuberías, mangueras, depósitos y accesorios, bien sea porque están fabricados de material aislante (plástico o goma) o porque se trata de material conductor (metálicos) y no disponen de conexión a tierra.


La carga acumulada en estos puede generar descargas electrostáticas lo suficientemente energéticas para prender atmósferas explosivas. La acumulación de cargas electrostáticas en revestimientos aislantes (vidrio o plástico) de depósitos y tuberías también puede dar lugar a la creación de agujeros en el revestimiento, causando fugas, corrosión en la tubería o el depósito, y la contaminación del líquido. Debe señalarse que los agujeros pueden incluso producirse en atmósferas inertes. Por consiguiente, es esencial identificar y eliminar o controlar la generación, acumulación y descarga de cargas electrostáticas.


Técnicas para controlar los riesgos electrostáticos asociados al manejo de líquidos incluyen:


> Aumentar la conductividad del líquido


El potencial riesgo electrostático que presenta un líquido se puede reducir aumentando su conductividad eléctrica. Concretamente, es deseable aumentar la conductividad de líquidos monofásicos por encima de los 100 pS/m y líquidos que contienen sólidos e inmiscibles por encima de 1.000 pS/m. Esto se puede lograr a través de la adición de líquidos conductores o aditivos antiestáticos.


> Toma a tierra del líquido


Se debe hacer todo lo posible para mantener a los líquidos conectados continuamente a tierra, incluso en depósitos aislados y en tuberías revestidas de plástico, para minimizar la acumulación de carga electrostática sobre el líquido. En depósitos aislados, la conexión a tierra del líquido puede conseguirse a partir de una válvula metálica de desagüe en el fondo del depósito conectada a tierra, un parche de tántalo bajo la superficie del líquido conectado a tierra o una tubería metálica sumergida en el propio líquido y puesta a tierra.


> Limitar la velocidad del líquido


Limitar la velocidad del líquido durante operaciones de llenado ayuda a reducir la generación de carga electrostática en el flujo de la tubería, así como minimiza las salpicaduras y la pulverización en el recipiente o contenedor receptor. Si no es posible limitar la velocidad de flujo o no se puede usar una tubería metálica puesta a tierra y sumergida en el líquido, puede que no sea posible disipar la carga electrostática del líquido a un ritmo suficiente para reducir la probabilidad de ignición de una descarga electrostática desde el líquido a un nivel razonablemente bajo. Por lo tanto, en esos casos, se debe considerar la inertización del recipiente o del contenedor antes y durante el llenado para minimizar el riesgo de incendio y explosión.


> Gestión de los riesgos electrostáticos durante la filtración


A menudo, los líquidos pasan a través de filtros antes de ser introducidos en un depósito o contenedor receptor. El flujo de los líquidos a través de los filtros es muchas veces caracterizado por la generación de niveles relativamente altos de carga electrostática debido al área superficial relativamente elevada disponible para el contacto. Es conveniente disipar la carga electrostática de un líquido inflamable antes de que entre en el depósito receptor para reducir el riesgo potencial de una ignición electrostática. Normalmente esto se consigue colocando los filtros lo más alejados posible de la entrada de los depósitos receptores. De esta forma, la carga del líquido se puede disipar aguas abajo del filtro a través del contacto con la tubería metálica conectada a tierra, antes de que el líquido se introduzca en el depósito.


> Gestión de los riesgos electrostáticos durante la agitación


Debido a que las descargas electrostáticas desde la superficie líquida son inherentes a la operación, generalmente se recomienda que la agitación de líquidos de baja conductividad (aislantes) se realice en atmósferas inertes.


Manejo de polvos


En esta sección se asume que el polvo NO contiene ningún disolvente inflamable y que es manipulado y procesado en atmósferas libres de gases y vapores inflamables.


> Generación de carga


> Acumulación de cargae la tasa a la cual la carga se disipa a través del recipiente o a la atmósfera.


> Descargas electrostáticas.


...


El artículo completo se ofrecerá en siguiente número de Revista PQ.


Dada la importancia de este tema, Bequinor propone un interesante curso sobre esta temática que tendrá lugar el próximo 9 de abril en Madrid, bajo el título de "Control de la electricidad estática en entornos ATEX".


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