Como saber se um tubo precisa ou não de aterramento eletrostático?

Este tópico foi editado pela última vez por xlxuiin em 23/11/2016, às 16:02. Discussão sobre o uso de conexões entre flanges de tubulações metálicas para prevenir eletrostática: durante as inspeções de segurança nas empresas, especialistas ou fiscais costumam exigir que sejam utilizadas conexões elétricas entre as flanges das tubulações metálicas que transportam substâncias inflamáveis ou explosivas, a fim de evitar acidentes causados pela eletricidade estática. Então, é necessário fazer uma conexão de ponte nas flanges dos tubos metálicos? Em que situações é necessário fazer um emparelhamento? O autor gostaria de discutir esta questão – conectores eletrostáticos de flanges, cabos de ligação eletrostática para flanges. I. Interligação de flanges metálicos em tubulações industriais ** O documento de normas técnicas de segurança para equipamentos especiais “Regulamento de Supervisão de Segurança para Tubulações sob Pressão – Tubulações Industriais” (TSG D0001-2009), emitido pela Administração Geral de Supervisão de Qualidade, Inspeção e Quarentena em 8 de maio de 2009, define as tubulações industriais da seguinte forma: Este regulamento aplica-se às tubulações industriais (doravante denominadas simplesmente “tubulações”) que pertencem a instalações de processo, instalações auxiliares e serviços públicos dentro da área da planta, desde que atendam simultaneamente às seguintes condições: (1) Cuja pressão de trabalho máxima seja igual ou superior a 0,1 MPa (pressão manométrica; o mesmo se aplica adiante) ； (2) Diâmetro nominal (nota 1) maior que 25 mm ； (3) O meio de transporte é gás, vapor, gás liquefeito, líquido cuja temperatura de operação máxima é superior ou igual ao seu ponto de ebulição padrão, ou líquido inflamável, explosivo, tóxico e corrosivo. A maioria dos tubos sob pressão encontrados nas inspeções diárias pertence à categoria de tubulações industriais mencionadas acima. O artigo 80 do “Regulamento Técnico para a Inspeção de Segurança em Tubulações sob Pressão – Tubulações Industriais” (TSG D0001‑2009) estabelece o seguinte em relação à proteção contra eletricidade estática nas conexões por flanges: em tubulações que exigem aterramento para evitar eletricidade estática, deve-se medir o valor da resistência entre as diferentes conexões, bem como o valor da resistência do sistema de tubulações em relação ao solo. Quando a pressão excede os valores estabelecidos nas “Normas para tubulações sob pressão – Tubulações industriais” (GB/T20801-2006) ou nos documentos de projeto, devem ser utilizados fios de conexão (entre as flanges ou conexões roscadas), bem como fios de aterramento. Como se pode ver neste item, para determinar se é necessário fazer uma ligação entre as flanges, é preciso medir a resistência elétrica entre elas. Quando esse valor excede o limite estabelecido, torna-se necessária a ligação entre as flanges. O item 10.12.1 da “Norma para Tubulações sob Pressão – Tubulações Industriais, Parte 4: Fabricação e Instalação” (GB/T20801.4-2006) estabelece que, nas tubulações que exigem aterramento antiestático, deve haver boa condutividade elétrica entre os seus trechos. Quando o valor da resistência entre cada par de flanges ou conexões roscadas for superior a 0,03 Ω, deve-se instalar um fio de ligação. Além disso, a norma “Padrões de Construção para Tubulações de Metais Industriais” (GB 50235–2010), no seu ponto 7.13.1, estipula que, em tubulações cujo projeto exige conexão à terra para evitar efeitos eletrostáticos, deve-se utilizar fios de ligação sempre que a resistência entre cada par de flanges ou outros conectores ultrapassar 0,03 ohms. Portanto, pode-se concluir que, para determinar se as flanges metálicas das tubulações industriais estão interconectadas, é necessário medir o valor da resistência entre as flanges. Quando o valor da resistência entre as flanges exceder 0,03 Ω, deve-se instalar um fio de ligação. II. Interligação de flanges em tubulações de gás Natural – O uso de gás natural é bastante comum entre as empresas. Quais são, então, as normas relativas à interligação de flanges em tubulações de gás natural? A “Norma de Projeto para Sistemas de Gás Urbano” (GB50028—2006) não estabelece disposições explícitas relativas à interconexão de flanges; apenas o parágrafo 3 do artigo 10.8.5 determina que o projeto das instalações de aterramento antiestático para tubulações e equipamentos de gás deve atender às disposições da **norma vigente “Regulamento Técnico para Projeto de Aterramento Antiestático em Empresas Químicas” (HGJ28-90)**. O “Regulamento Técnico para o Projeto de Aterramento Eletrostático em Empresas Químicas” (HGJ28-90) teve seu número alterado para HG/T20675-1990. O ponto 2.7.5 desse regulamento estipula que, quando as flanges metálicas são fixadas por meio de parafusos ou abraçadeiras metálicas, geralmente não é necessário instalar cabos de conexão eletrostática adicionais. Em condições de corrosão, deve-se garantir pelo menos duas superfícies de contato entre os parafusos ou grampos; além disso, é necessário remover a ferrugem e a graxa antes da montagem, bem como usar porcas de segurança durante a instalação. As “Instruções para a elaboração das normas técnicas de aterramento eletrostático em empresas químicas” explicam o ponto 2.7.5 da seguinte maneira: com base na experiência prática de muitas empresas, entre as flanges metálicas conectadas por parafusos metálicos, o simples fato de estarem conectadas por parafusos já é suficiente para garantir uma boa condução de eletricidade estática. Requisitos de instalação em condições corrosivas, a fim de garantir a condutividade. Isso mostra que, quando as flanges metálicas são fixadas por parafusos ou abraçadeiras metálicas, não é necessário fazer conexões de transposição nas flanges dos tubos de gás. Como a maior parte das tubulações de gás pertence à categoria de tubulações industriais, caso as flanges dessas tubulações sofram corrosão grave e o valor de resistência exceda 0,03 Ω, é possível utilizar fios de conexão, de acordo com os requisitos estabelecidos no “Regulamento Técnico para a Inspeção de Segurança de Tubulações sob Pressão – Tubulações Industriais” (TSG D0001‑2009). III. Interligação de flanges em tubulações petroquímicas As empresas do setor petrolífero têm requisitos rigorosos em relação à prevenção de eletricidade estática. Existem regulamentos mais estritos para a interligação de flanges de tubulações? O item 8.9.1 da “Norma de Aceitação da Qualidade da Construção de Tubulações Metálicas para Indústria Petroquímica” (GB50517-2010) estabelece que, nas tubulações que exigem aterramento antiestático, deve ser instalado um fio de ligação quando o valor da resistência entre cada par de flanges ou conexões roscadas for superior a 0,03 Ω. A “Norma de Projeto para Aterramento Eletrostático em Indústrias Petroquímicas” (SH 3097-2000), como norma empresarial, é mais rigorosa do que as **normas gerais e as normas do setor**. O ponto 4.3.3 dessa norma estipula que, nos sistemas de tubulações, quando as flanges metálicas são fixadas por parafusos ou abraçadeiras metálicas, geralmente não é necessário instalar cabos de conexão eletrostática adicionais. No entanto, deve-se garantir que haja uma boa superfície de contato elétrico entre pelo menos dois parafusos ou abraçadeiras. O artigo 6.2.13 da norma “Padrões para a construção e inspeção de tubulações para produtos petroquímicos e meios inflamáveis” (SH 3501‑2001) estipula que, nas tubulações que exigem aterramento eletrostático, deve haver uma boa condução elétrica entre os diferentes trechos das tubulações. Quando o valor da resistência entre cada par de flanges ou conexões roscadas for maior que 0,03 Ω, deve haver um fio de ligação. O artigo 14.2.14 das “Normas de Projeto para Armazéns de Petróleo” (GB 50074-2002) estipula que as conexões por flange nas tubulações de transporte de petróleo (ou gás) devem ser interligadas entre si. Quando há no mínimo 5 parafusos de conexão, não é necessário fazer o interligamento em ambientes não corrosivos. O artigo 10.3.3 das “Normas de Projeto e Construção para Estações de Abastecimento de Veículos” (GB 50156–2002) estabelece que, nas áreas de risco de explosão, as conexões entre flanges e extremidades de mangueiras em tubulações para petróleo, gás liquefeito de petróleo e gás natural devem ser interligadas por fios metálicos. Quando o número de parafusos de conexão da flange é de pelo menos 5, em ambientes não corrosivos, não é necessário fazer a ligação em ponte. O “Regulamento de Segurança contra Eletricidade Estática em Empresas Químicas” (HG/T23002-92), como norma setorial para a segurança contra eletricidade estática, estabelece no seu item 5.1.2 que, entre equipamentos metálicos e entre tubulações, quando estas são conectadas por meio de flanges metálicos, não é necessário instalar fios de ligação adicionais; contudo, devem ser utilizados dois ou mais parafusos para a conexão. Assim, pode-se ver que a necessidade de fazer o interligamento das flanges de tubulações petroquímicas depende do seu valor de resistência ou do número de parafusos; não é obrigatório interligar todas elas. IV. Conclusão Em resumo, nem todas as flanges de tubulações metálicas precisam ser conectadas entre si.  A necessidade de fazer um emparelhamento depende se os documentos de projeto especificam requisitos de aterramento eletrostático.  Se os arquivos de projeto não estiverem disponíveis, é possível determinar o valor apenas medindo a resistência. Quando a resistência entre as flanges exceder 0,03Ω, é necessário usar fios para fazer a conexão.  Para determinar se é necessário fazer um interligamento, deve-se considerar o método de fixação da flange ou o número de parafusos metálicos.  É aplicável a tubulações de gás e a tubulações em indústrias petroquímicas; porém, para as tubulações industriais comuns, não se deve utilizar placas de conexão eletrostática para flanges nem cabos de interligação eletrostática para flanges.

A ligação à terra para prevenção de eletricidade estática não é determinada pelo número de parafusos da flange, mas sim pelo valor da resistência medida. Os requisitos para a ligação à terra são os seguintes: No artigo 80 da norma TSG D0001-2009 “Regulamentos de Inspeção de Segurança para Tubulações sob Pressão — Tubulações Industriais”, para as tubulações que exigem ligação à terra para prevenção de eletricidade estática, deve-se medir o valor da resistência em cada conexão e o valor da resistência do sistema de tubulação em relação à terra. Quando o valor da resistência excede os padrões estabelecidos pela GB/T 20801 ou pelos requisitos dos documentos de projeto, devem ser utilizados fios de conexão (entre as flanges ou conexões roscadas), além de fios de aterramento. GB/T20801.4—2006 “Normas para tubulações sob pressão – Tubulações industriais, Parte 4: Fabricação e instalação” 10.12 Aterramento eletrostático 10.12.1 Nas tubulações que exigem aterramento eletrostático, deve haver boa condução elétrica entre os diferentes trechos da tubulação. Quando o valor da resistência entre cada par de flanges ou conexões roscadas for superior a 0,03 Ω, deve-se instalar um fio de ligação. 10.12.2 Quando o valor da resistência à terra do sistema de tubulações exceder 100 Ω, devem ser tomadas medidas ou devem ser instalados dois fios de aterramento. Os fios de aterramento devem ser soldados. 10.12.3 Em tubos de aço inoxidável e tubos de titânio que exigem aterramento eletrostático, os fios de conexão ou cabos de aterramento não devem ser soldados diretamente aos tubos de titânio ou de aço inoxidável. Deve-se utilizar um elemento de aterramento feito do mesmo material dos tubos para fazer a conexão. 10.12.4 Após a instalação da terra elétrica, é necessário realizar testes; caso o valor da resistência exceda o limite estabelecido, deve-se proceder ao ajuste. 4.1.5 A conexão de aterramento eletrostático dos tubos deve ser feita antes da execução das obras de isolamento térmico e da pintura. 4.2 Instalação de aterramento eletrostático 4.2.1 Nas tubulações de gases combustíveis, hidrocarbonetos liquefeitos, líquidos inflamáveis e sólidos inflamáveis, devem ser instalados dispositivos de aterramento eletrostático nos seguintes locais: a) Na entrada e saída do equipamento ou instalação ； b) Limites das áreas de perigo de explosão ； c) Bombas de tubulação e seus filtros, amortecedores, etc. 4.2.2 Nos sistemas de tratamento de resinas poliolefínicas, sistemas de transporte e áreas de silos, deve ser instalado um sistema de aterramento eletrostático; não devem existir condutores isolados sem aterramento. 4.2.3 Em tubulações de longa distância sem ramificações, é necessário fazer uma conexão confiável com o sistema de aterramento eletrostático a cada 100 m. 4.2.4 Quando a distância mínima entre tubulações paralelas for inferior a 100 mm, deve-se instalar uma ligação transversal a cada 20 m. Quando os tubos se cruzam e a distância líquida entre eles é inferior a 100 mm, deve-se instalar um fio de ligação. 4.2.5 Nas conexões metálicas entre tubulações que transportam gases inflamáveis, hidrocarbonetos liquefeitos e líquidos inflamáveis, bem como entre as tubulações e os equipamentos ou válvulas, quando essas conexões são fixadas por parafusos metálicos ou abraçadeiras, não é necessário instalar cabos de aterramento eletrostático adicionais. 4.2.6 As flanges de conexão entre tubulações que transportam materiais sólidos combustíveis, em pó ou granulados, os quais são propensos à geração de eletricidade estática, bem como as flanges de conexão entre as tubulações e equipamentos ou válvulas, devem ser interligadas. Além disso, a cada 100 metros, essas flanges devem ser conectadas de forma confiável a um sistema de aterramento para eletricidade estática. 4.2.7 Os tubos de acompanhamento para aquecimento das tubulações de processo devem ser conectados à mesma potencialidade elétrica que as tubulações de processo, nos pontos de entrada de vapor e de retorno da água dos tubos de acompanhamento. 4.2.8 Quando as coberturas de proteção para os dutos de ar e as camadas de isolamento são feitas de chapas metálicas finas, deve-se fazer juntas entre essas chapas e utilizar parafusos ou outros meios mecânicos para garantir uma conexão eletroquímica. 4.2.9 Nos trechos de tubos não metálicos localizados entre os tubos metálicos, além de ser necessário realizar tratamentos especiais para evitar a acumulação de eletricidade estática, as extremidades dos tubos metálicos devem ser conectadas a fios de aterramento. Alternativamente, pode-se usar fios isolados de cobre com seção transversal de pelo menos 6 mm² para fazer a conexão com o sistema de aterramento. 4.2.10 Todas as peças metálicas nos trechos de tubulação não condutores devem ser aterradas. 4.2.11 Tubulações metálicas enterradas diretamente no solo podem não necessitar de aterramento eletrostático.

De onde vêm as seções 4.2.1-4.2.11?

QSH 0700-2008 – Normas para projeto de aterramento eletrostático de tubulações

Tem na internet, eu baixei antes.

Obrigado pelos conselhos, um grande problema finalmente foi resolvido!

Eu já pesquisei sobre esse assunto antes, mas depois de ler mais sobre ele, fiquei ainda mais claro. Há uma pergunta: quais tubulações precisam ser aterradas?