Eletricidade estática em atmosferas explosivas – Riscos, controle e mitigação – Parte 03/08
3 – Os riscos de ignição relacionados com a geração e o acúmulo de eletricidade estática em atmosferas explosivas
A geração e o acúmulo de cargas eletrostáticas podem dar origem a riscos e problemas em uma ampla gama de indústrias e ambientes de trabalho, podendo provocar a ignição e explosão em indústrias de processos químicos, farmacêuticos, petroquímicos, silos de armazenamento de grãos e de processamento de alimentos.
Uma das fontes primárias da geração de cargas eletrostáticas é o carregamento por contato entre diferentes materiais, ocasionando a eletrificação por contato. Nos frequentes casos de dois materiais ou substâncias previamente não carregadas entrarem em contato, como nos casos de transferência de materiais líquidos, sólidos ou na forma de poeira, ocorre, geralmente, uma transferência de cargas eletrostáticas na área de fronteiras em comum entre estes materiais. Além disto, no momento da separação destes materiais, cada superfície se carrega de uma carga igual, de polaridade oposta, gerando eletricidade estática.
Como exemplos de mecanismos de geração de eletricidade estática em áreas classificadas, podem ser citados o fluxo de líquidos inflamáveis ou poeiras combustíveis em tubulações e equipamentos de processo, o contato e separação de sólidos, por exemplo, no movimento de correias transportadoras ou em filmes plásticos sobre rolos, a movimentação de pessoas e o fenômeno de indução, devido a objetos que atingem um elevado potencial elétrico ou ficam carregados eletrostaticamente por estarem no interior de um campo elétrico.
Podem ser citados também como exemplos típicos de carregamento eletrostático em líquidos o fluxo de um líquido através de tubulação, bomba ou filtro, ocasionando a agitação e a atomização do líquido. Se o líquido contém uma segunda fase imiscível na forma de sólidos finos em suspensão ou líquidos finamente dispersos ou bolhas de ar, o carregamento eletrostático é elevado, em função da grande área de interface.
Os objetos condutivos podem também se tornar carregados por meio de indução, nos casos onde estes objetos tenham estado no interior de um campo elétrico produzido por outros objetos carregados, ou devido a condutores com um alto potencial elétrico presentes ao seu redor.
Todos os objetos podem também se tornar carregados eletrostaticamente, se partículas carregadas ou moléculas ionizadas se acumularem sobre estes objetos.
Dentre os problemas associados com a geração e o acúmulo da eletricidade estática em áreas classificadas, podem ser citados os seguintes:
- Falhas no sistema de aterramento e equipotencialização de máquinas, equipamentos de processo e de instalações industriais;
- Riscos eletrostáticos causados por movimentação de pessoas;
- O armazenamento, manuseio e movimentação de sólidos e poeiras combustíveis, incluindo o transporte pneumático;
- O armazenamento, manuseio e movimentação de líquidos inflamáveis;
- A manipulação de gases e vapores inflamáveis em altas pressões e vazões.
Podem ser citados como exemplos dos riscos de ignição causados pela geração ou pelo acúmulo de cargas eletrostáticas em áreas classificadas:
- Ignição ou explosão de atmosferas explosivas contendo gases inflamáveis ou poeiras combustíveis;
- Choque eletrostático em combinação com outros riscos de geração de fontes de ignição, como quedas, impactos ou separação de objetos;
- Choques eletrostáticos com riscos de ferimentos graves ou mesmo de perda de vida;
- Danos a componentes eletrônicos.
Uma descarga eletrostática ocorre quando o potencial do campo eletrostático ultrapassa a rigidez dielétrica do material dielétrico. Uma descarga eletrostática ocorre quando a força do campo elétrico excede o nível de dielétrico do ar atmosférico (da ordem de 10 a 20kV/cm) em condições ambientais normais.
Diversos tipos de descargas eletrostáticas podem levar a uma ignição eletrostática, dependendo das características (como a Energia Mínima de Ignição – MIE) dos gases inflamáveis ou poeiras combustíveis que estiverem presentes no local da instalação, em área classificada.
Além dos riscos relacionados à geração de fontes de ignição em áreas classificadas, a eletricidade estática pode também apresentar problemas operacionais durante os processos de fabricação e manuseio, como por exemplo, provocando a aderência dos materiais uns aos outros, ou atraindo poeiras ou materiais particulados.
