Como as empresas fabricantes devem se proteger contra a eletricidade estática

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A eletricidade estática é um fenômeno natural que existe amplamente na produção e no dia a dia. Agora é inverno, o clima está seco, o que facilita a geração de eletricidade estática. A geração de eletricidade estática é inevitável no trabalho de segurança produtiva, e ela representa um grande perigo para as empresas que trabalham nessa área. Isso se deve ao fato de que, em todos os processos de produção segura, é inevitável o uso de materiais inflamáveis e explosivos. Além disso, fatores relacionados aos processos, aos equipamentos ou aos trabalhadores podem gerar eletricidade estática. Se essa eletricidade não for controlada adequadamente, pode haver incêndios e explosões. Evitar os riscos causados pela eletricidade estática é um dos problemas que todas as empresas devem levar a sério, sendo necessário implementar rigorosamente todas as medidas de prevenção. Causas da eletricidade estática A eletricidade estática é uma carga que se encontra em estado de repouso. Ocorre principalmente devido à transferência de carga que acontece pelo contato próximo, separação ou atrito entre os objetos, o que perturba o equilíbrio entre as cargas positivas e negativas nos átomos dos objetos. Isso faz com que se crie uma diferença de potencial na superfície de contato entre as duas substâncias. 1. Contato próximo e separação rápida. Esta é a maneira mais comum de se gerar eletricidade estática. Quando dois objetos entram em contato, ocorre uma transferência de carga. Se eles forem separados rapidamente o suficiente, os objetos ficarão carregados eletricamente. 2. Faixa de carga aderente. A aderência de íons polares ou poeiras carregadas a um sólido isolado do solo pode fazer com que esse sólido adquira carga elétrica estática ou altere seu estado de carga. A quantidade de carga que um objeto adquire depende da sua capacidade em relação ao solo e das condições ao seu redor. Quando as pessoas se encontram em ambientes com partículas carregadas elétricamente, seu corpo também acaba adquirindo eletricidade estática. 3. Geração de eletricidade por indução. Na produção industrial, existe o fenômeno de objetos com eletricidade estática carregarem condutores próximos e não conectados. 4. Geração de eletricidade por eletrólise. Ao mergulhar o metal em uma solução eletrolítica, os íons metálicos se difundem para dentro da solução. Nessa interface, forma-se uma dupla camada elétrica, o que gera uma diferença de potencial. Sob certas condições, a diferença de potencial é suficiente para impedir que os íons metálicos continuem se dissolvendo, alcançando assim um estado de equilíbrio. Quando o estado de equilíbrio é perturbado, os íons metálicos continuam a se difundir, o que gera uma corrente elétrica. 5. Efeito pieelétrico gera eletricidade. Alguns materiais sólidos geram carga elétrica sob a ação de forças mecânicas. Embora a densidade de carga gerada pelo efeito pieelétrico seja baixa, ela ainda possui energia suficiente para causar uma explosão. 6. Eletrização por polarização. Em um campo eletrostático, os isolantes desenvolvem cargas em seu interior e em sua superfície, o que é resultado do processo de polarização. De acordo com a diferença na estrutura molecular, pode-se dividir em polarização de moléculas não polares e polarização de moléculas polares. 7. Ejeção de carga elétrica. Quando pós, líquidos e gases são ejetados por aberturas de pequeno diâmetro, esses fluidos entram em intensa fricção com a abertura de saída. Ao mesmo tempo, as moléculas desses fluidos colidem entre si, o que gera uma grande quantidade de eletricidade estática. 8. As gotículas são carregadas electricamente. O líquido pulverizado no espaço, devido à difusão e à separação, forma novas superfícies líquidas, gerando eletricidade estática. Além disso, outras maneiras de gerar eletricidade estática incluem flutuação e congelamento. É importante notar que a geração de eletricidade estática geralmente não ocorre de maneira isolada, mas sim como resultado da ação conjunta de vários fatores. Três danos comuns: causar incêndios e explosões. As explosões e incêndios são os maiores perigos causados pela eletricidade estática. Embora a energia eletrostática não seja grande, ela pode gerar faíscas devido à sua facilidade de descarga. Em locais inflamáveis e explosivos, podem ocorrer incêndios e explosões devido a faíscas eletrostáticas. Os choques elétricos causados por eletricidade estática podem ocorrer quando o corpo humano se aproxima de um objeto carregado eletricamente, ou também quando uma pessoa com carga elétrica estática se aproxima de um corpo aterrado. Em geral, a energia da eletricidade estática é pequena; portanto, os choques elétricos causados por ela durante o processo de produção não são suficientes para causar a morte. No entanto, os choques eletrostáticos podem causar quedas, tropeços e outros ferimentos, além de gerar tensão psicológica nos trabalhadores, afetando assim o seu desempenho no trabalho. Em alguns processos de produção, a não eliminação da eletricidade estática pode afetar a produção ou diminuir a qualidade do produto. Além disso, a eletricidade estática também pode causar o funcionamento incorreto dos componentes eletrônicos, levando a acidentes secundários. Medidas para eliminar a eletricidade estática Existem duas principais maneiras de eliminar a eletricidade estática: criar condições que acelerem a dissipação da eletricidade estática ou neutralizá-la; e controlar o processo de produção, ou seja, limitar a geração de eletricidade estática. O primeiro caminho inclui dois métodos: o método de vazamento e o método de neutralização. A segunda abordagem inclui medidas relacionadas à seleção dos materiais e ao design do processo. O método de dissipação de vazamentos, também conhecido como método de aterramento eletrostático, é a medida mais básica para eliminar a eletricidade estática. As empresas podem utilizar métodos técnicos para umidificar o ar e adicionar agentes antiestáticos. Também é possível utilizar técnicas como conexão eletrostática, aterramento direto e aterramento indireto, a fim de conectar as diferentes partes dos equipamentos ao solo por meio de eletrodos de aterramento. ☆Alguns equipamentos fixos, como torres, tanques, bombas, trocadores de calor e as carcaças das centrífugas, devem ser conectados à terra para evitar a acumulação de eletricidade estática. Em equipamentos cujo diâmetro é igual ou maior que 2,5 metros e cujo volume é igual ou maior que 50 metros cúbicos, deve haver pelo menos dois pontos de aterramento. Esses pontos de aterramento devem estar distribuídos uniformemente ao longo da periferia do equipamento, sendo que a distância entre eles não deve exceder 30 metros. Em equipamentos fixos que vibram, as partes responsáveis pela vibração devem ser aterradas por meio de fios flexíveis com núcleo de cobre; não se deve usar fios simples. Entre vários dispositivos conectados por conexões flexíveis, deve-se utilizar fios trançados flexíveis com núcleo de cobre para fazer a interconexão. As unidades acionadas por correias, bem como as escovas de aterramento antiestático e as capas de proteção das correias, devem ser aterradas. Os equipamentos fixos e os fios de aterramento ou conexão devem ser conectados por meio de parafusos. Peças metálicas isoladas do solo, como flanges e conexões de mangueiras, devem ter seus fios condutores em cobre conectados entre si para garantir a terração. ☆Os tubos do sistema de tubulações devem ser aterrados nas entradas e saídas da área de equipamentos (incluindo as fábricas de produção), bem como nos pontos de ramificação. Tubulações de longa distância e sem ramificações devem ser aterradas a cada 100 metros. Quando a distância entre tubulações paralelas é menor que 100 milímetros, devem ser inseridas conexões de transmissão a cada 20 metros. Quando as tubulações se cruzam e a distância entre elas é menor que 100 milímetros, também devem ser inseridas conexões de transmissão. Quando as flanges metálicas são fixadas por parafusos ou abraçadeiras metálicas, geralmente não é necessário instalar fios de conexão eletrostática adicionais. No entanto, deve-se garantir que haja uma boa superfície de contato elétrico entre pelo menos dois dos parafusos ou abraçadeiras. Nos trechos não condutores localizados no meio dos tubos metálicos, além de ser necessário realizar um tratamento especial para evitar a acumulação de eletricidade estática, os tubos metálicos nas extremidades devem ser conectados à rede de aterramento, ou então devem ser conectados entre si por meio de fios flexíveis com núcleo de cobre, para que possam ser aterrados. Todos os componentes metálicos nas seções de tubulação que não são condutores devem ser aterrados. ☆Em locais de trabalho onde há necessidade de aterramento eletrostático do corpo humano, deve-se instalar hastes de aterramento metálicas. Os operadores podem, a qualquer momento, tocar com as mãos no poste de aterramento metálico, a fim de eliminar a eletricidade estática acumulada em seus corpos. Nos locais onde se realizam tarefas sentado, os trabalhadores podem usar pulseiras de aterramento. Na entrada de locais antiestáticos, deve haver um elemento metálico de aterramento. Em locais onde há risco de eletricidade estática, os trabalhadores devem prestar atenção à sua vestimenta: devem usar roupas antiestáticas, calçados condutores e luvas antiestáticas. Não é permitido usar roupas feitas de materiais sintéticos. O método de neutralização eletrostática consiste, basicamente, em ionizar as moléculas, gerando os íons necessários para eliminar a eletricidade estática. Os íons com polaridade oposta à do objeto carregado se movem em direção a esse objeto e neutralizam sua carga elétrica, assim, alcançando-se o objetivo de eliminar a eletricidade estática. Os principais tipos de eliminadores de eletricidade estática fabricados com base neste princípio são os de indução própria, os que utilizam fonte de energia externa, os de radiação, os de fluxo de íons e os combinados; as empresas podem escolher o tipo que melhor se adapta às suas necessidades de produção. O método de controle de processos consiste em adotar medidas relacionadas ao fluxo do processo, à estrutura dos equipamentos, à seleção dos materiais e à gestão das operações, com o objetivo de limitar a geração de corrente elétrica ou controlar a acumulação de eletricidade estática, mantendo-a dentro de limites seguros. A quantidade de eletricidade estática gerada pelo fluxo de substâncias perigosas nos tubos é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade do fluxo. Reduzir a velocidade do fluxo diminui o atrito e, consequentemente, a geração de eletricidade estática. Portanto, é possível limitar a velocidade de transporte dos materiais; quanto maior o diâmetro do tubo, menor deve ser a velocidade. Ao encher materiais líquidos, é possível entrar pela parte inferior ou inserir o tubo de injeção até o fundo do recipiente. É necessário controlar a velocidade de agitação dos líquidos inflamáveis dentro do tanque de reação, de acordo com as instruções de operação. Durante o processo de enchimento, é proibida a realização de amostragens, medições de temperatura e outras operações no local; deve-se aguardar um certo período de tempo antes de realizar tais procedimentos. Os equipamentos e tubulações devem ser feitos de materiais apropriados; deve-se preferir o uso de materiais metálicos, utilizando tubos plásticos o mínimo possível ou mesmo não utilizá-los. Pode-se também utilizar gases inertes para proteção. No transporte de líquidos, 1. a velocidade do fluxo do líquido nos tubos deve ser estável. O número de curvas e estreitamentos nos tubos deve ser o menor possível. A superfície interna dos tubos deve ser lisa, e o diâmetro de todos os tubos deve ser uniforme. 2. Não deve haver mistura de ar, água, poeira e óxidos no líquido. Em particular, não devem ser incluídos solventes coloidais como borracha e asfalto. 3. Nas extremidades dos tubos e mangueiras, devem ser instalados amortecedores. A função deles é expandir o tubo, permitindo que a maior parte da carga elétrica seja dissipada enquanto o líquido inflamável flui pelo canal de fluxo. 4. Nos tanques dos caminhões utilizados para transportar líquidos inflamáveis, deve haver divisórias para evitar que o líquido se agite ou salpique. A capacidade do tanque deve ser de pelo menos 85%. Além disso, é necessário usar conexões de ferro para garantir uma condução uniforme do veículo. 5. Nos tubos feitos de materiais isolantes, deve-se colocar uma malha de fios de cobre na parede interna do tubo, e fios de aço devem ser enrolados ao redor do tubo, de modo que tanto o interior quanto o exterior formem um todo. Em seguida, é necessário fazer a conexão com o terra. A área onde o material é descarregado também deve ser conectada ao sistema de terra, por meio de fios elétricos. 6. O interior do tanque deve ser limpo regularmente. Na etapa de armazenamento, 1. É necessário controlar os materiais para evitar a geração de eletricidade estática, por exemplo, limitando a velocidade do fluxo dos líquidos inflamáveis nos tubos, controlando as formas de carregamento e descarregamento, e evitando a mistura de diferentes tipos de óleos, bem como a presença de água ou ar nos líquidos. 2. É possível instalar um bom sistema de aterramento no equipamento, aumentar a umidade relativa, colocar pisos condutores e aplicar tinta condutora nas ferramentas, entre outras medidas. 3. Aplicar uma certa quantidade de carga oposta ao corpo carregado, a fim de evitar o aumento da tensão estática, por exemplo, utilizando um neutralizador eletrostático por indução. 4. Encher os tanques inflamáveis com gases inertes, como nitrogênio, e instalar dispositivos de alarme para controle. Além disso, devem ser utilizados sistemas eficazes de ventilação, a fim de impedir que os gases ou poeiras inflamáveis presentes no ar atinjam o limite de explosão. 5. Os trabalhadores devem usar calçados condutores e roupas de trabalho antiestáticas, a fim de eliminar o eletricidade estática acumulada em seus corpos.