¿Cómo deben las empresas productoras prevenir la electricidad estática?

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La electricidad estática es un fenómeno natural que existe de forma generalizada en la producción y en la vida cotidiana. Ahora es invierno, el clima está seco, lo que facilita la aparición de electricidad estática. La generación de electricidad estática es algo inevitable en las actividades de producción segura. La electricidad estática representa un peligro enorme para las empresas que se dedican a la producción segura. Esto se debe a que, en los diversos procesos de producción segura, es inevitable utilizar materiales inflamables y explosivos. Además, factores relacionados con los procesos, las instalaciones o el personal pueden generar electricidad estática; si no se controla adecuadamente, esto puede provocar incendios y explosiones. Evitar los peligros de la electricidad estática es uno de los problemas a los que deben prestar atención todas las empresas; es necesario implementar estrictamente todas las medidas de prevención. Causas de la electricidad estática. La electricidad estática es una carga que se encuentra en estado de reposo. Se produce principalmente debido al contacto estrecho entre los objetos, a su separación o al rozamiento, lo que genera una transferencia de carga. Esto perturba el equilibrio entre las cargas positivas y negativas en los átomos de los objetos, lo que a su vez crea una diferencia de potencial en la superficie de contacto entre las dos sustancias. 1. Contacto estrecho y separación rápida. Esta es la forma más común de generar electricidad estática. Cuando dos objetos entran en contacto, se produce un traslado de carga. Si se separan lo suficientemente rápido, los objetos adquieren carga estática. 2. Línea de unión cargada eléctricamente. La adhesión de ciertos iones polares o partículas cargadas a un sólido aislado del suelo puede hacer que dicho sólido adquiera carga eléctrica estática o modificar su estado de carga. La cantidad de carga que adquiere un objeto depende de su capacitancia con respecto a la tierra y de las condiciones circundantes. Cuando una persona se encuentra en un lugar donde hay partículas cargadas eléctricamente, su cuerpo también adquiere carga estática. 3. Generación de electricidad por inducción. En la producción industrial, existe el fenómeno de que los objetos con carga electrostática hacen que los conductores cercanos y no conectados también adquieran carga. 4. Generación de electricidad por electrólisis. Al sumergir el metal en una solución electrolítica, los iones metálicos se difunden hacia la solución. En la interfaz se forma una doble capa, lo que genera una diferencia de potencial. Bajo ciertas condiciones, la diferencia de potencial es suficiente para impedir que los iones metálicos continúen disolviéndose, lográndose así un estado de equilibrio. Cuando el estado de equilibrio se ve perturbado, los iones metálicos continúan difundiéndose, lo que genera una corriente eléctrica. 5. El efecto piezoeléctrico genera electricidad. Algunos materiales sólidos generan carga eléctrica bajo la acción de fuerzas mecánicas. Aunque la densidad de carga generada por el efecto piezoeléctrico es baja, aún así posee suficiente energía como para provocar una explosión. 6. Generación de electricidad por polarización. En un campo electrostático, los aislantes presentan cargas en su interior y en su superficie; esto es el resultado de la polarización. Según la estructura molecular, se puede dividir en polarización de moléculas no polares y polarización de moléculas polares. 7. Expulsión de carga eléctrica. Cuando los polvos, líquidos y gases son expulsados a través de aberturas de muy pequeño diámetro, estos fluidos entran en intensa fricción con la abertura por donde salen. Al mismo tiempo, las moléculas que componen esos fluidos chocan entre sí, lo que genera una gran cantidad de electricidad estática. 8. Las gotas de saliva están cargadas eléctricamente. El líquido pulverizado en el espacio, debido a la difusión y la separación, forma nuevas superficies líquidas, lo que genera electricidad estática. Además, otras formas de generar electricidad estática son la flotación y la congelación. Cabe señalar que la forma en que se genera la electricidad estática no suele ser única, sino el resultado de la acción conjunta de varios factores. Tres peligros comunes: causan incendios y explosiones. Las explosiones e incendios son los mayores peligros que representa la electricidad estática. Aunque la energía electrostática no es grande, debido a su facilidad para descargarse, pueden producirse chispas electrostáticas. En lugares propensos a incendios y explosiones, las chispas electrostáticas pueden causar incendios y explosiones. Las descargas eléctricas causadas por la electricidad estática pueden ocurrir cuando el cuerpo humano se acerca a un objeto cargado eléctricamente, o también cuando una persona con carga estática se acerca a un cuerpo conectado a tierra. En general, la energía de la electricidad estática es baja; por lo tanto, las descargas eléctricas que se generan durante el proceso de producción no causan la muerte de forma directa. Sin embargo, las descargas eléctricas estáticas pueden causar caídas, tropiezos y otros daños, además de generar estrés psicológico en los trabajadores, afectando así su capacidad para trabajar normalmente. En algunos procesos de producción, si no se elimina la electricidad estática, esto afectará la producción o disminuirá la calidad del producto. Además, la electricidad estática también puede causar un funcionamiento incorrecto de los componentes electrónicos, lo que da lugar a accidentes secundarios. Medidas para eliminar la electricidad estática. Existen dos formas principales de eliminar la electricidad estática: crear condiciones que aceleren su eliminación o neutralizarla; y controlar el proceso de producción, es decir, limitar la generación de electricidad estática. La primera vía incluye dos métodos: el método de fuga y el método de neutralización. La segunda vía incluye medidas en aspectos como la selección de materiales y el diseño del proceso. El método de derivación de las fugas, también conocido como método de puesta a tierra electrostática, es la medida más básica para eliminar la electricidad estática. Las empresas pueden utilizar métodos técnicos para humedecer el aire y agregar agentes antiestáticos. También pueden emplear métodos como la conexión eléctrica entre componentes, la conexión directa a tierra o la conexión indirecta a tierra, con el fin de conectar todas las partes del equipo a la tierra a través de electrodos de tierra. ☆Algunos equipos fijos, como torres, tanques, bombas, intercambiadores de calor y la carcasa de las centrifugas, deben someterse a un proceso de puesta a tierra electrostática. En los equipos cuyo diámetro es igual o superior a 2,5 metros y cuyo volumen es igual o superior a 50 metros cúbicos, deben existir al menos dos puntos de conexión a tierra. Estos puntos deben distribuirse de manera uniforme a lo largo del perímetro del equipo, con una distancia entre ellos que no supere los 30 metros. En los dispositivos fijos que presentan vibraciones, las partes que vibran deben conectarse a tierra mediante cables flexibles con núcleo de cobre; no se debe utilizar cable de un solo filamento. Entre varios dispositivos conectados de forma flexible, se debe utilizar un cable trenzado flexible con núcleo de cobre para hacer la conexión. Las unidades con transmisión por correa, así como las escobillas de puesta a tierra antiestáticas y las cubiertas de protección de dichas correas, deben estar conectadas a tierra. Los equipos fijos y los cables de puesta a tierra o de conexión deben conectarse mediante pernos. Las piezas metálicas aisladas del suelo, como bridas y conectores de mangueras, deben conectarse a tierra mediante cables flexibles con núcleo de cobre. ☆Los tubos del sistema de tuberías deben conectarse a tierra en los puntos de entrada y salida de la zona de las instalaciones (incluidas las naves de producción), así como en los puntos de bifurcación. Las tuberías largas y sin ramificaciones deben conectarse a tierra cada 100 metros. Cuando la distancia entre tuberías paralelas es inferior a 100 milímetros, se deben colocar conexiones de transición cada 20 metros. Cuando las tuberías se cruzan y la distancia entre ellas es inferior a 100 milímetros, también se deben utilizar conexiones de transición. Cuando las bridas metálicas se fijan con pernos o abrazaderas metálicas, generalmente no es necesario instalar cables de conexión electrostática adicionales. No obstante, se debe asegurar que exista un buen contacto eléctrico entre al menos dos de los pernos o abrazaderas. En los tramos no conductores que se encuentran entre las tuberías metálicas, además de ser necesaria una protección especial contra la electricidad estática, los extremos de las tuberías metálicas deben conectarse respectivamente a la red de tierra, o bien se debe utilizar un cable flexible con núcleo de cobre para establecer la conexión a tierra. Todos los componentes metálicos en las secciones de tuberías que no son aislantes deben estar conectados a tierra. ☆En los lugares de trabajo donde se realiza la puesta a tierra de personas, se deben instalar varillas de puesta a tierra metálicas. El personal de trabajo puede tocar en cualquier momento la barra de tierra metálica con las manos, a fin de eliminar la electricidad estática acumulada en su cuerpo. En los lugares donde se realizan tareas sentado, el personal puede usar brazaletes de puesta a tierra. En la entrada de los lugares a prueba de estática, debe haber un conductor metálico para la conexión a tierra. En lugares donde existe el riesgo de electricidad estática, los trabajadores deben prestar atención a su vestimenta: deben usar ropa antiestática, calzado conductor y guantes antiestáticos. No se debe usar ropa hecha de materiales sintéticos. El método de neutralización electrostática consiste, principalmente, en ionizar las moléculas para generar los iones necesarios para eliminar la electricidad estática. Los iones que tienen una polaridad opuesta a la del objeto cargado se desplazan hacia dicho objeto y neutralizan su carga, logrando así eliminar la electricidad estática. Los principales tipos de eliminadores de electricidad estática fabricados utilizando este principio son los de inducción propia, los que requieren una fuente de alimentación externa, los de radiación, los de flujo iónico y los combinados; las empresas pueden elegir según las necesidades de su producción. El método de control de procesos consiste en tomar medidas adecuadas en aspectos como el flujo del proceso, la estructura del equipo, la selección de materiales y la gestión de las operaciones, con el fin de limitar la generación de corriente o controlar la acumulación de electricidad estática, manteniéndola dentro de rangos seguros. La cantidad de electricidad estática que se genera cuando los productos químicos peligrosos fluyen por las tuberías es directamente proporcional al cuadrado de la velocidad de flujo. Al reducir la velocidad del flujo, disminuye la fricción y, por lo tanto, se reduce la generación de electricidad estática. Por lo tanto, se puede limitar la velocidad de transporte de los materiales; cuanto mayor sea el diámetro del tubo, más lenta debe ser la velocidad. Al llenar con materiales líquidos, se puede hacer desde la parte inferior o introduciendo la tubería de inyección hasta el fondo del recipiente. Es necesario controlar la velocidad de agitación de los líquidos inflamables en el tanque de reacción, de acuerdo con las instrucciones de operación. Durante el proceso de llenado, está prohibido realizar operaciones en el lugar, como toma de muestras o medición de temperatura; se debe dejar que el producto repose por un tiempo antes de proceder. Los equipos y tuberías deben fabricarse con materiales adecuados; se debe utilizar preferentemente metal, y reducir o evitar el uso de tuberías de plástico. Se puede recurrir a la protección con gases inertes. En el transporte de líquidos, 1. La velocidad de flujo del líquido dentro de las tuberías debe ser estable. El número de curvas y estrechamientos en las tuberías debe ser lo más reducido posible. La superficie interior de las tuberías debe ser lisa, y los diámetros de todas las tuberías deben ser uniformes. 2. En el líquido no deben mezclarse aire, agua, polvo y óxidos, entre otros; en particular, no deben incluirse disoluciones coloidales como caucho o asfalto. 3. En los extremos de las tuberías y mangueras deben instalarse amortiguadores. Su función es ensanchar las tuberías, de modo que, cuando el líquido inflamable fluye a través de esa zona de amortiguación, se pueda liberar la mayor parte de la carga eléctrica. 4. En los tanques de los camiones utilizados para transportar líquidos inflamables, deben haber separadores que impidan que el líquido se agite o salpique. La cantidad de líquido en el tanque debe ser de al menos el 85%. Además, es necesario utilizar conexiones metálicas para garantizar un movimiento uniforme del vehículo. 5. En los tubos fabricados con materiales aislantes, se debe colocar una malla de alambre de cobre en su interior, y alrededor del tubo se debe enrollar alambre de acero, de modo que tanto el interior como el exterior formen una sola unidad. Luego, es necesario conectarlo a tierra. También se deben conectar con cables los canales de descarga con los canales de conexión a tierra, para luego poder conectarlos a tierra también. 6. El interior del tanque debe limpiarse periódicamente. En la etapa de almacenamiento, 1. Se debe controlar que los materiales no generen electricidad estática, por ejemplo, restringiendo la velocidad de flujo de los líquidos inflamables en las tuberías, controlando la forma en que se realizan las operaciones de carga y descarga, y evitando que se mezclen diferentes tipos de aceites, así como la presencia de agua o gas en los líquidos. 2. Se pueden instalar buenos dispositivos de puesta a tierra en el equipo, aumentar la humedad relativa, colocar suelos conductores y aplicar pinturas conductoras en las herramientas, entre otras medidas. 3. Se aplica una cierta cantidad de carga opuesta al cuerpo cargado, para evitar que aumente la tensión electrostática; por ejemplo, se puede utilizar un neutralizador electrostático por inducción. 4. Se llena los tanques inflamables con gases inertes como el nitrógeno; además, se instalan dispositivos de alarma y control, así como sistemas de extracción eficaces, para que los gases o polvos inflamables presentes en el aire no alcancen su límite de explosividad. 5. El personal de trabajo debe usar calzado aislante y ropa de protección antiestática, para eliminar a tiempo la electricidad estática acumulada en su cuerpo.