Eletricidade estática em atmosferas explosivas – Riscos, controle e mitigação – Parte 04/08
4 – Os riscos da eletricidade estática associados aos condutores isolados
A eliminação das fontes de ignição com elevado potencial eletrostático em atmosferas explosivas pode ser considerada um ponto de partida óbvio na etapa de projeto das instalações industriais e dos equipamentos de processo. Uma das principais áreas de preocupação são aquelas que podem apresentar os denominados “condutores isolados”. Estes condutores são objetos condutivos que podem permanecer eletricamente isolados de sistemas aterrados de forma acidental ou inadvertida.
A isolação elétrica de objetos metálicos representa o risco de evitar que cargas eletrostáticas que tenham se acumulado no objeto possam se dissipar com segurança para o sistema de aterramento, resultando, desta forma, na elevação de seu potencial. No caso de estes condutores isolados eletrostaticamente carregados se aproximarem de um outro objeto que esteja aterrado ou com baixo potencial, pode haver o risco de ignição de uma atmosfera explosiva, devido à liberação de energia na forma de centelhas com energia capaz de causar uma explosão.
É tradicionalmente reconhecido que alguns tipos de conjuntos de montagem (skids) interconectados no sistema de processo de uma planta, como por exemplo, os equipamentos de processamento de poeiras combustíveis, representam uma preocupação de fonte de ignição em áreas classificadas, uma vez que podem haver partes metálicas ou equipamentos que podem estar eletricamente isolados entre si de forma acidental ou inadvertida. De forma similar, também é tradicionalmente reconhecido como uma preocupação que trechos isolados de tubulações para transporte de líquidos, gases ou para transporte pneumático podem também representar condutores isolados, resultando na geração e subsequente acúmulo de cargas eletrostáticas, capazes de causar centelhamentos em atmosferas explosivas.
Nestes casos, se houver uma falha na continuidade de terra ou de equipotencialização, as cargas eletrostáticas não serão capazes de ser adequadamente dissipadas, permitindo a existência de uma alta tensão potencial, a qual será descarregada em uma primeira oportunidade. Desta forma, a geração e o acúmulo de cargas em equipamentos de processo ou de transporte de poeiras combustíveis, gases inflamáveis ou transporte pneumático representa um risco eletrostático em atmosferas explosivas a ser mitigado.
Pode haver nas instalações “Ex” diversos casos de condutores isolados, incluindo acoplamentos metálicos, flanges, acessórios de tubulação, válvulas, vasos transportáveis, containers portáteis, funis e até mesmo pessoas. Durante as operações diárias em instalações industriais em áreas classificadas, tais como na indústria do petróleo, petroquímica, farmacêutica, de alimentos, os condutores isolados são considerados como sendo uma fonte possível de acidentes envolvendo ignição de atmosferas explosivas.
5 – Os riscos do acúmulo de cargas eletrostáticas em diesel de baixo teor de enxofre
Um exemplo de aplicação de meios de controle de eletricidade estática em área classificada é a adição de compostos do tipo “aditivo antiestático” em grandes tanques de armazenamento de óleo diesel do tipo S-10, com baixo teor de enxofre, da ordem de 10ppm (partes por milhão).
O processo de hidrotramento de diesel, gasolina, nafta ou querosene de aviação, tem como base a injeção de hidrogênio (H2) no produto a ser tratado, o qual se combina com enxofre (S), formando o gás sulfídrico (H2s), sendo este retirado do processo, resultando em produtos derivados do petróleo praticamente isentos de enxofre. Sistemas de hidrotramento ou hidrodessulfurização são normalmente existentes nas refinarias de petróleo, uma vez que são requeridos no processo de elaboração e “blending” (mistura) para a produção do óleo diesel S-10, com baixo teor de enxofre. Este tipo de processo, no entanto, remove também os compostos que são “promotores naturais” da condutividade elétrica nestes tipos de derivados do petróleo.
Foram verificados casos de risco de ignição no interior destes tanques, em função dos baixos valores de condutividade deste tipo de produto, o qual não permite uma adequada “migração” para as partes aterradas (tais como o costado metálico do tanque) das cargas eletrostáticas que são normalmente geradas durante as operações de enchimento e esvaziamento destes tanques.
A condutividade elétrica consiste na capacidade do combustível em dissipar cargas eletrostáticas que são geralmente geradas durante a sua movimentação. Se a condutividade elétrica for suficientemente alta, as cargas eletrostáticas são adequadamente dissipadas, evitando o seu acúmulo e o risco de existência de fontes de ignição em atmosferas explosivas. O valor recomendado para a condutividade elétrica do óleo diesel do tipo S-10 é de, no mínimo, 25pS/m (Siemens por metro) na temperatura e entrega do produto.
De forma a permitir esta migração de cargas eletrostáticas e evitar a existência de potenciais eletrostáticos capazes de gerar centelhamentos, a adição de quantidade adequada dos “aditivos antiestáticos” faz com que a condutividade seja suficiente para permitir a devida dissipação do potencial eletrostático para as partes aterradas e evitar a ocorrência deste tipo de risco de ignição em atmosferas explosivas.
Deve ser ressaltado que o controle da condutividade elétrica do óleo diesel S-10 para os níveis estabelecidos (25pS/m mín) acelera a dissipação das cargas eletrostáticas, mas não elimina os riscos associados com a manipulação de combustíveis. As práticas de segurança recomendadas para minimizar o risco associado à manipulação de combustível devem ser rigorosamente seguidas, incluindo a utilização de baixas vazões, principalmente, na etapa inicial dos processos de transferências dos produtos.
As empresas do setor de petróleo e empresas distribuidoras de derivados necessitam possuir procedimentos específicos para a coleta periódicas de amostras e análise com base em instrumentos medidores de condutividade elétrica, para fins de controle da qualidade desta característica do óleo diesel S-10 com baixo teor de enxofre.
