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Os riscos eletrostáticos em atmosferas explosivas

Como utilizar os materiais sólidos dissipativos? Qual é a capacitância isolada máxima permitida em zonas com atmosferas explosivas? Quais são as restrições sobre as dimensões de superfícies isolantes carregáveis eletrostaticamente? Como evitar as descargas ramificadas? Essas indagações estão sendo mostradas na ABNT IEC/TS 60079-32-1 de 01/2020 - Atmosferas explosivas - Parte 32-1: Riscos eletrostáticos, orientações.

04/03/2020 - Equipe Target

ABNT IEC/TS 60079-32-1 de 01/2020 - Atmosferas explosivas - Parte 32-1: Riscos eletrostáticos

A ABNT IEC/TS 60079-32-1 de 01/2020 - Atmosferas explosivas - Parte 32-1: Riscos eletrostáticos, orientações apresenta as orientações sobre os equipamentos, produtos e propriedades de processos necessárias para evitar os riscos de ignição e de choques eletrostáticos que podem surgir da eletricidade estática, bem como requisitos operacionais necessários para assegurar a utilização segura do equipamento, produto ou processo. Este documento é destinado principalmente aos projetistas e usuários de processos e equipamentos, fabricantes e laboratórios de ensaios. Também pode ser utilizado por fornecedores de equipamentos (por exemplo, máquinas), materiais de piso e vestimentas, quando nenhuma norma sobre família de produtos ou normas de produtos específicas existirem, ou quando as normas existentes não tratarem dos riscos da eletrostática.

Os riscos associados à eletricidade estática em processos e ambientes industriais que mais comumente apresentam problemas são considerados nessa norma. Estes processos incluem a manipulação de sólidos, líquidos, poeiras, gases, sprays e explosivos. Em cada caso, a fonte e a natureza dos riscos da eletrostática são identificadas, e recomendações específicas são apresentadas, de forma a se lidar com tais riscos.

O principal objetivo deste documento é apresentar recomendações padronizadas para o controle da eletricidade estática, como o aterramento de partes condutoras, redução de carregamento eletrostático e restrição de áreas de superfície de materiais isolantes que possam ser carregadas eletrostaticamente. Em alguns casos, a eletricidade estática representa uma parte integrante de um processo, por exemplo, no revestimento por pintura eletrostática, o que frequentemente, é um efeito colateral indesejado, sendo as orientações relacionadas a isso apresentadas.

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Como utilizar os materiais sólidos dissipativos?

Qual é a capacitância isolada máxima permitida em zonas com atmosferas explosivas?

Quais são as restrições sobre as dimensões de superfícies isolantes carregáveis eletrostaticamente?

Como evitar as descargas ramificadas?

Se as recomendações padronizadas apresentadas forem atendidas, pode ser previsto que o risco de descargas eletrostáticas em uma atmosfera explosiva se mantenha em um nível baixo aceitável. Se os requisitos deste documento não puderem ser atendidos, as abordagens alternativas podem ser aplicadas, desde que pelo menos o mesmo nível de segurança seja alcançado.

As informações básicas sobre a geração de eletricidade estática indesejada em sólidos, líquidos, gases, explosivos e também em pessoas, juntamente com descrições de como as cargas eletrostáticas geradas causam ignições ou choques, são apresentadas nos Anexos e na IEC/TR 61340-1. Não é aplicável aos riscos da eletricidade estática relacionados às descargas atmosféricas ou aos respectivos danos aos equipamentos eletrônicos. Não tem a intenção de substituir outras normas que abranjam produtos e aplicações industriais específicas.

Os regulamentos de segurança eletrostática utilizam diversos adjetivos para classificar a capacidade de condução de materiais e objetos. Diferentes regulamentos e diferentes indústrias utilizam diferentes termos e, mesmo quando os mesmos termos são utilizados, suas definições podem variar. A nomenclatura que é seguida de forma padronizada neste documento procura evitar confusão e auxiliar no entendimento.

A eletricidade estática ocorre comumente na indústria e na vida diária. Muitos dos efeitos são inofensivos e passam despercebidos, ou são apenas um incômodo, mas a eletricidade estática também pode dar origem a uma situação de risco. Em tais situações, o risco pode ser, em geral, reduzido pelo relaxamento de carga (ver Anexo A).

Os riscos causados por carga eletrostática incluem: ignição ou explosão de atmosferas inflamáveis; ver NBR IEC 60079-0 e EN 13463-1; o choque eletrostático em combinação com outro risco (por exemplo, queda, desligamento); ver ISO 12100-1; o choque eletrostático dando origem a ferimentos ou morte; ver ISO 12100-1; os danos a componentes eletrônicos (não cobertos por este documento). Além disso, a eletricidade estática pode apresentar problemas operacionais durante os processos de fabricação e manuseio, por exemplo, provocando aderência dos materiais uns aos outros, ou atraindo poeiras ou materiais particulados.

A eletricidade estática é gerada por: contato e separação de sólidos, por exemplo, movimento das correias transportadoras ou filmes plásticos sobre rolos, e movimento de pessoas; o fluxo de líquidos ou poeiras, e produção de aerossóis; o fenômeno de indução, ou seja, objetos atingem um potencial elevado ou ficam carregados por estarem em um campo elétrico. O acúmulo de carga eletrostática pode dar origem a riscos e problemas em uma ampla gama de indústrias e ambientes de trabalho, e provocar a ignição e explosão em indústrias de processos químicos, farmacêuticos, petrolíferos e de processamento de alimentos.

Devido ao grande número de processos industriais que podem estar envolvidos, não é possível dar informações detalhadas relevantes para todos eles. Em vez disso, este documento procura descrever os problemas associados a cada processo e dar conselhos sobre como evitá-los. Convém que estas informações permitam que o operador responsável pela planta tome as precauções que podem ser necessárias para evitar ignições de atmosferas inflamáveis e descargas eletrostáticas.

Para facilidade de entendimento, este documento é dividido em seções. Estas citam os problemas associados, como o seguinte: manuseio de sólidos; armazenamento e manuseio de líquidos; manipulação de gases e vapores; armazenamento e manuseio de poeiras; armazenamento e manuseio de explosivos; problemas eletrostáticos causados por pessoas; evitar choque eletrostático; aterramento e ligação de máquinas e instalações; métodos de medição. Este documento também contém algumas informações fundamentais relativas à carga eletrostática e seus problemas.

Isso está contido nos Anexos A a G e convém que seja permitido que o leitor compreenda melhor as informações dadas e também que sejam orientados processos que não tenham sido tratados neste documento. Como este documento é muito extenso, avaliar corretamente os riscos eletrostáticos de produtos e processos pode não ser fácil para os novos leitores. Por esta razão, o Anexo F apresenta um informativo universalmente aplicável, que faz referência às seções pertinentes deste documento na ordem correta.

É muito raro que um risco eletrostático possa ser tratado de uma forma isolada. É recomendado que precauções contra riscos eletrostáticos sejam consideradas em conjunto de outras precauções, como, por exemplo, proteção contra a ocorrência de explosões. Convém que estas ações também sejam consistentes com as precauções tomadas para evitar outros riscos que podem estar presentes, como ignição devido a outras causas e toxicidade. É importante que todas as fontes de risco em um sistema de trabalho sejam consideradas e que uma abordagem equilibrada para a segurança, que abranja todos os riscos, seja adotada.

Em particular, é recomendado que sejam adotadas medidas de precaução no fornecimento de sistemas de aterramento, onde eles possam interferir com outros sistemas de proteção, por exemplo, proteção catódica ou equipamento elétrico de segurança intrínseca. Os materiais sólidos são normalmente caracterizados como isolantes, dissipativos ou condutivos, de acordo com os seus valores de resistividade. Invólucros são normalmente classificados de acordo com a sua resistência superficial ou resistividade (medidos de acordo com as NBR IEC 60079-0, IEC 60167, IEC 60093, IEC 61340-2-3 ou métodos equivalentes).

Os detalhes de medição também são apresentados na IEC 60079-32-22. As duas caracterizações são equivalentes, porque a resistividade superficial é dez vezes maior do que a resistência superficial para uma determinada geometria de eletrodos. Para outras aplicações específicas, diferentes definições podem ser aplicáveis (por exemplo, resistência de fuga para os casos de pisos). As referências mais comuns utilizadas para este propósito são mostradas na tabela abaixo.

Clique na imagem acima para uma melhor visualização

 

Os critérios de fechamento de invólucros são determinados para evitar concentrações de cargas eletrostáticas e não necessariamente para dissipar as cargas eletrostáticas acumuladas provenientes de processos não especificados no interior do invólucro. Diferentes valores medidos a 50% UR foram aceitos no passado, devido à ausência de ensaio em câmaras de desumidificação, e são considerados conservativos pelo lado da segurança. Esta abordagem foi agora descontinuada, e limites de 50% UR são, com exceção de mangueiras, fornecidos somente em outros documentos.

Convém que aqueles valores somente sejam utilizados se uma câmara climática apropriada não for disponível. Como o carregamento eletrostático dos materiais é maior que 20% UR, se comparado a 30% UR, o valor anterior de 30% UR tem que ser reduzido para (25 ±5) % UR. Convém que um valor mais baixo da umidade relativa no intervalo do ensaio seja aplicado durante as medições, sempre que possível. Quando da caracterização de materiais não homogêneos, os valores medidos necessitam ser obtidos pela média e aproximados para a ordem de grandeza mais próxima a menos que especificado por um método de ensaios. Materiais não homogêneos podem exibir diferentes resistividades pelas diferentes direções.

FONTE: Equipe Target

Baseado nos documentos visitados

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