¿Cómo se determina si un tubo necesita estar conectado a tierra para evitar la electricidad estática?

La última edición de este mensaje fue realizada por xlxuiin el 23 de noviembre de 2016, a las 16:02. Se discute la necesidad de utilizar conexiones eléctricas entre las bridas de las tuberías metálicas para prevenir la acumulación de electricidad estática. Durante las inspecciones de seguridad en las empresas, los expertos o los funcionarios encargados de hacer cumplir la ley suelen exigir que se utilicen dichas conexiones eléctricas en las bridas de las tuberías metálicas que transportan sustancias inflamables o explosivas, con el fin de evitar accidentes causados por la electricidad estática. Entonces, ¿es necesario hacer una conexión de puente en las bridas de las tuberías metálicas? ¿En qué situaciones es necesario hacer un puente? El autor desea analizar este tema: conectores electrostáticos para bridas, puentes electrostáticos para bridas. I. Bridas metálicas para tuberías industriales. La normativa técnica de seguridad para equipos especiales, emitida por la Administración General de Supervisión, Inspección y Cuarentena el 8 de mayo de 2009, titulada “Reglamentos técnicos de seguridad para tuberías a presión – Tuberías industriales” (TSG D0001‑2009), define las tuberías industriales de la siguiente manera: Estos reglamentos se aplican a las tuberías industriales que forman parte de instalaciones procesales, dispositivos auxiliares, así como de las instalaciones de servicio dentro de una zona determinada, siempre y cuando cumplan con las siguientes condiciones: (1) La presión de operación máxima sea igual o superior a 0,1 MPa (presión manométrica; lo mismo aplica a continuación) ； (2) De diámetro nominal (nota 1) superior a 25 mm ； (3) El medio de transporte es gas, vapor, gas licuado, líquido cuya temperatura de trabajo máxima sea superior o igual a su punto de ebullición normal, o líquido inflamable, explosivo, tóxico o corrosivo. La mayoría de las tuberías a presión que se encuentran en las inspecciones rutinarias pertenecen a la categoría de tuberías industriales mencionada anteriormente. El artículo 80 del “Reglamento de supervisión de seguridad para tuberías sometidas a presión — Tuberías industriales” (TSG D0001-2009) establece lo siguiente respecto al puenteo antiestático de las bridas: en las tuberías que requieren puesta a tierra contra la electricidad estática, se debe medir el valor de resistencia entre cada uno de los empalmes y el valor de resistencia del sistema de tuberías con respecto a tierra. Cuando la longitud supera lo estipulado en la “Norma para tuberías sometidas a presión – Tuberías industriales” (GB/T 20801-2006) o en los documentos de diseño, se deben instalar conductores de puenteo (entre las bridas o conexiones roscadas) y conductores de puesta a tierra. Según este punto, para determinar si es necesario utilizar cables de conexión en las bridas, es preciso medir el valor de resistencia entre ellas. Cuando ese valor supera los límites establecidos, entonces sí es necesario utilizar cables de conexión. El artículo 10.12.1 de la “Norma para tuberías a presión — Tuberías industriales, Parte 4: Fabricación e instalación” (GB/T 20801.4-2006) establece que, en las tuberías que requieren puesta a tierra electrostática, debe haber una buena conductividad eléctrica entre sus secciones. Cuando el valor de resistencia entre cada par de bridas o conexiones roscadas sea superior a 0,03 Ω, se debe colocar un conductor en puente. Además, el artículo 7.13.1 de las “Especificaciones de construcción para tuberías industriales de metal” (GB 50235—2010) establece que, en el caso de tuberías cuyo diseño requiere una conexión a tierra para evitar acumulación de electricidad estática, se debe instalar un conductor de puente cuando el valor de resistencia entre cada par de bridas u otros tipos de uniones supere los 0,03 ohmios. De esto se puede deducir que, para determinar si las bridas metálicas de las tuberías industriales están conectadas entre sí, es necesario medir el valor de resistencia entre dichas bridas. Cuando el valor de la resistencia entre bridas supera los 0,03 Ω, se debe instalar un conductor de puenteo. II. Puenteado de bridas en tuberías de gas: El uso del gas es bastante común entre las empresas. ¿Qué normativas existen respecto al puenteado de bridas en tuberías de gas? La “Norma de diseño para gas en ciudades y pueblos” (GB50028—2006) no establece disposiciones específicas respecto a los conectores de tipo brida. Solo en el párrafo 3 del artículo 10.8.5 se indica que el diseño de los sistemas de puesta a tierra antiestática para las tuberías y equipos de gas debe cumplir con las **normas vigentes “Reglamentos técnicos para el diseño de sistemas de puesta a tierra antiestática en empresas químicas” (HGJ28-90)**. El “Reglamento técnico para el diseño de sistemas de puesta a tierra contra electrostática en empresas químicas” (HGJ28-90) ahora tiene el número HG/T20675-1990. El artículo 2.7.5 de este procedimiento establece que, cuando las bridas metálicas se fijan con tornillos o abrazaderas metálicas, en general no es necesario instalar un cable de conexión electrostática por separado. Bajo condiciones de corrosión, se debe garantizar que haya al menos dos superficies de contacto entre los pernos o abrazaderas. Además, es necesario eliminar la óxida y las impurezas antes de la instalación, así como utilizar tuercas antiflatulencia durante el proceso de montaje. La “Instrucción para la elaboración de las normas técnicas de diseño de puesta a tierra por electrostática en las empresas químicas” explica el punto 2.7.5 de la siguiente manera: según la experiencia práctica de muchas empresas, entre las bridas metálicas unidas mediante pernos metálicos, el simple hecho de que estén unidas por pernos ya es suficiente para garantizar una buena conductividad eléctrica. Los requisitos de instalación en condiciones de corrosión tienen como objetivo garantizar la conductividad. De esto se deduce que, cuando las bridas metálicas se fijan con tornillos o abrazaderas metálicas, no es necesario interconectar las bridas de las tuberías de gas. Dado que la mayoría de las tuberías de gas son tuberías industriales, si las bridas de dichas tuberías sufren una corrosión grave y el valor de la resistencia supera los 0,03 Ω, se puede conectar un cable puente, conforme a los requisitos del «Reglamento de inspección técnica de seguridad para tuberías a presión — Tuberías industriales» (TSG D0001-2009). III. Conexiones de bridas en las tuberías de la industria petroquímica. Las empresas del sector petrolero tienen requisitos muy estrictos en materia de protección contra la estática. ¿Existen regulaciones más estrictas para las conexiones de bridas en las tuberías? El artículo 8.9.1 de la “Norma de aceptación de la calidad de la construcción de tuberías metálicas para la industria petroquímica” (GB50517-2010) establece que, en el caso de las tuberías que requieren puesta a tierra contra electricidad estática, si el valor de resistencia entre cada par de bridas o conexiones roscadas es superior a 0,03 Ω, debe colocarse un conductor de unión. La «Norma de diseño para la puesta a tierra electrostática en la industria petroquímica» (SH 3097-2000), como norma empresarial, es más estricta que las **normas y estándares industriales**. El artículo 4.3.3 de la norma establece que, en los sistemas de tuberías, cuando las bridas metálicas se fijan mediante tornillos o abrazaderas metálicas, en general no es necesario instalar un cable de conexión electrostática adicional; sin embargo, debe garantizarse que exista una buena superficie de contacto conductor entre al menos dos tornillos o abrazaderas. El artículo 6.2.13 de las “Normas para la construcción y aceptación de obras de tuberías para medios inflamables en la industria petroquímica” (SH 3501-2001) establece que, en el caso de las tuberías que requieren puesta a tierra contra electricidad estática, debe haber una buena conductividad eléctrica entre sus distintos tramos. Cuando el valor de resistencia entre cada par de bridas o conexiones roscadas sea superior a 0,03 Ω, debe colocarse un conductor de puenteo. El artículo 14.2.14 de las “Normas para el diseño de depósitos de petróleo” (GB 50074-2002) establece que las conexiones por bridas en las tuberías de transporte de petróleo (o gas) deben estar conectadas entre sí. Cuando hay al menos 5 pernos de unión, no es necesario hacer conexiones de derivación en entornos no corrosivos. El artículo 10.3.3 de las “Especificaciones para el diseño y construcción de estaciones de servicio de automóviles” (GB 50156—2002) establece que en las zonas con riesgo de explosión, los puntos de conexión como las bridas y los extremos de las mangueras en las tuberías de petróleo, gas licuado de petróleo y gas natural deben ser interconectados mediante alambre metálico. Cuando el número de pernos de conexión de la brida es de al menos 5, en entornos no corrosivos, no es necesario realizar conexiones de puente. El “Reglamento de seguridad contra la electricidad estática en empresas químicas” (HG/T23002-92), que sirve como norma industrial para la seguridad contra la electricidad estática, establece en su artículo 5.1.2 que: entre equipos metálicos y entre tuberías, cuando se utilicen bridas metálicas para la conexión, no es necesario instalar conductores de puente; sin embargo, debe haber al menos dos tornillos de unión. De esto se puede deducir que la necesidad de conectar en paralelo las bridas de las tuberías de la industria petroquímica depende de su valor de resistencia o del número de pernos que tienen; no es necesario conectarlas todas en paralelo. IV. Conclusión En resumen, no es necesario conectar todas las bridas de las tuberías metálicas entre sí.  Si es necesario hacer una conexión de puente, depende de si los documentos de diseño especifican requisitos de puesta a tierra contra la electricidad estática.  Si no se pueden ver los documentos de diseño, solo se puede determinar midiendo el valor de la resistencia. Cuando el valor de resistencia entre las bridas supera los 0,03 Ω, es necesario utilizar un conductor para hacer una conexión entre ellas.  Se determina si es necesario utilizar conexiones de puente mediante el método de fijación con bridas o la cantidad de pernos metálicos.  Es adecuado para tuberías de gas y tuberías en empresas petroquímicas; no es aplicable a las tuberías industriales comunes, ya que no se utilizan placas de conexión electrostática ni cables de puente electrostático con bridas.

La conexión a tierra contra la electricidad estática no se determina por la cantidad de pernos de brida, sino por el valor de resistencia medido. Los requisitos para la conexión a tierra contra la electricidad estática son los siguientes: Según el artículo 80 de la norma TSG D0001-2009 “Reglamentos técnicos para la inspección de seguridad de tuberías a presión – Tuberías industriales”, en aquellos casos en que existe la necesidad de una conexión a tierra contra la electricidad estática, es necesario medir el valor de resistencia de cada conexión y también el valor de resistencia del sistema de tuberías con respecto a la tierra. Cuando el valor de la resistencia supera los valores establecidos en GB/T 20801 o en los requisitos del documento de diseño, es necesario instalar cables de conexión (entre las bridas o conexiones roscadas) y cables de tierra. GB/T20801.4—2006 «Código para tuberías a presión. Tuberías industriales. Parte 4: Fabricación e instalación». 10.12 Puesta a tierra electrostática. 10.12.1 En las tuberías que requieren puesta a tierra electrostática, cada tramo debe tener buena conductividad eléctrica. Cuando el valor de resistencia entre cada par de bridas o conexiones roscadas sea superior a 0,03 Ω, se debe instalar un conductor de puenteo. 10.12.2 Cuando el valor de resistencia a tierra del sistema de tuberías excede los 100 Ω, se deben tomar medidas o instalar dos conductores de puesta a tierra. Es recomendable que los conductores de puesta a tierra se conecten por medio de soldadura. 10.12.3 En los tubos de acero inoxidable y de titanio que requieren conexión a tierra por efecto electrostático, los cables de conexión o los conductores de tierra no deben soldarse directamente a los tubos de titanio ni de acero inoxidable. En su lugar, se debe utilizar un disco de conexión hecho del mismo material que los tubos. 10.12.4 Una vez completada la instalación de la conexión a tierra por efecto electrostático, es necesario realizar pruebas. Si el valor de resistencia supera los límites establecidos, se debe realizar un ajuste. 4.1.5 La conexión a tierra electrostática de las tuberías debe realizarse antes de la ejecución del aislamiento y la pintura. 4.2 Instalación de puesta a tierra electrostática 4.2.1 En las tuberías de gases combustibles, hidrocarburos licuados, líquidos inflamables y sólidos inflamables, se deben instalar dispositivos de puesta a tierra electrostática en los siguientes puntos: a) En las entradas y salidas de la planta o instalación ； b) Límite de las zonas con peligro de explosión ； c) Bombas de tubería y sus filtros, amortiguadores, etc. 4.2.2 En los sistemas de tratamiento de resinas poliolefinicas, en los sistemas de transporte y en las zonas de almacenamiento, debe instalarse un sistema de puesta a tierra contra la electricidad estática; no deben existir conductores aislados que no estén conectados a tierra. 4.2.3 En las tuberías largas sin ramificaciones, es necesario conectarlas de manera fiable al sistema de puesta a tierra electrostática cada 100 metros. 4.2.4 Cuando la distancia neta entre tuberías paralelas sea inferior a 100 mm, se debe instalar un puente conductor cada 20 m. Cuando los tuberías se cruzan y la distancia entre ellas es menor a 100 mm, se deben utilizar cables de conexión. 4.2.5 En las conexiones metálicas entre tuberías que transportan gases inflamables, hidrocarburos licuados o líquidos inflamables, así como entre las tuberías y los equipos o válvulas, cuando estas conexiones se fijan con tornillos metálicos o abrazaderas, no es necesario instalar conexiones de derivación para la electricidad estática. 4.2.6 En las conexiones entre las tuberías que transportan materiales sólidos combustibles en forma de polvo o gránulos, los cuales pueden generar electricidad estática, las bridas de conexión deben estar conectadas entre sí. Además, cada 100 metros, estas bridas deben estar conectadas de manera fiable al sistema de puesta a tierra contra la electricidad estática. 4.2.7 Los tubos de calentamiento asociados a las tuberías de proceso deben conectarse a la misma potencial eléctrica que las tuberías de proceso, en los puntos de entrada del vapor y de salida del agua. 4.2.8 Cuando las cubiertas de protección para las tuberías de ventilación y los aislantes están hechas de placas metálicas delgadas, estas deben unirse entre sí mediante soldadura, y además, se debe establecer una conexión a tierra con el uso de pernos u otros elementos mecánicos. 4.2.9 En los tramos no metálicos que se encuentran dentro de las tuberías metálicas, además de ser necesarios tratamientos especiales para evitar la acumulación de electricidad estática, los extremos de las tuberías metálicas deben conectarse respectivamente a la línea de tierra. También es posible conectarlos mediante cables aislados de cobre con un área transversal de al menos 6 mm². 4.2.10 Todas las piezas metálicas que se encuentren en los tramos de tuberías no conductores deben estar conectadas a tierra. 4.2.11 Las tuberías metálicas enterradas directamente en el suelo no necesitan estar conectadas a tierra para evitar la carga electrostática.

¿De dónde provienen las secciones 4.2.1-4.2.11?

QSH 0700-2008 Normas de diseño para la puesta a tierra electrostática de tuberías

Está en línea, lo descargué antes.

¡Gracias por la ayuda! ¡Finalmente se resolvió un gran problema!

Ya había investigado este tema antes, pero al leerlo quedó aún más claro. Hay una pregunta: ¿cuáles son los tubos que necesitan estar conectados a tierra?