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MATÉRIA TÉCNICA: ELETRICIDADE ESTÁTICA – Riscos, Medidas de proteção e Controle contra incêndios e explosões em atmosferas explosivas

Luciano Mesquita de Macedo 

Engenheiro Civil e de Segurança do Trabalho

mesquitaengenharia@outlook.com


A eletricidade estática compreende um fenômeno físico de acúmulo de energia elétrica, em função do atrito de materiais capazes de gerar cargas elétricas. Materiais mau condutores são capazes de acumular cargas eletrostáticas que, em um determinado nível podem provocar descargas eletrostáticas (centelhas) que, em contato com materiais inflamáveis e combustíveis, pode provocar a sua ignição. Esse fenômeno tem sido o responsável por vários acidentes e incêndios ocorridos em indústrias químicas, farmacêuticas, de alimentos, armazenamento de grãos, dentre outras, ocasionando lesões em trabalhadores, paradas do processo produtivo e prejuízos de grandes proporções.

As medidas de prevenção de acidentes se fazem necessárias em função da complexidade do sistema e muitas vezes pela falta de informação de trabalhadores e profissionais envolvidos no processamento, distribuição e armazenamento de substâncias inflamáveis e combustíveis, acidentes graves poderão ocorrer, caso não sejam adotadas as medidas de prevenção necessárias para a prevenção de incêndios em locais confinados, onde gases, vapores inflamáveis e poeiras combustíveis, em determinada concentração são capazes de entrar em ignição.

MEDIDAS DE PROTEÇÃO E CONTROLE

SISTEMA SUPERVISOR DE ATERRAMENTO:

Constituído por dispositivos eletroeletrônicos adequados para operação em atmosferas explosivas, de segurança intrínseca, a prova de explosão ou de segurança aumentada, capaz de monitorar qualquer alteração no acúmulo de cargas eletrostáticas nas operações onde haja a movimentação de líquidos inflamáveis com riscos de descargas eletrostáticas, impedindo a continuidade das atividades, caso haja acumulo de eletricidade estática, seja por falta de aterramento de recipientes, caminhões ou vagões tanque ou quando aterrados, seja constatado pelo equipamento avarias no sistema de aterramento.

UMIDIFICAÇÃO DO AMBIENTE:

A umidificação do ambiente em atmosferas carregadas com nuvens de pó tem como função promover o escoamento das cargas eletrostáticas acumuladas em equipamentos, reduzindo assim, os riscos de ignição de vapores inflamáveis e poeiras combustíveis. Nas concentrações de pós- combustíveis a alta umidade relativa do ar auxilia na aglomeração de partículas de poeira, reduzindo a sua dispersão no ambiente. Ambientes com umidade relativa do ar superior a 60% são capazes de impedir descargas eletrostáticas (centelhas); Ambientes com umidade relativa do ar com valores entre 75% e 80% o acúmulo de cargas eletrostáticas é quase nulo, ao menos que os compostos sejam repelentes a água.

CAPTAÇÃO DE VAPORES INFLAMÁVEIS E COMBUSTÍVEIS:

Medidas de proteção e controle dos vapores inflamáveis devem ser tomadas de forma a reduzir os riscos de incêndios e explosões nas operações de manipulação e processamento de líquidos inflamáveis e combustíveis, tendo como finalidade a redução da concentração das fontes geradoras de vapores inflamáveis em atmosferas explosivas a níveis seguros. Essas medidas consistem na ventilação natural ou mecânica adequada para a dispersão dos gases e vapores gerados no processamento e manipulação de líquidos combustíveis e inflamáveis, em áreas fechadas, aquecidos a temperaturas iguais ou superiores a ao seu ponto de fulgor, de forma que a concentração máxima de vapores de 25% do Limite Inferior de Inflamabilidade ou explosividade, de acordo com o estabelecido nos itens 19.1.11 e 19.1.12 da IT 25/2011 – Parte 4 do Corpo de Bombeiros de São Paulo.

ADITIVOS ANTIESTÁTICOS:

Aditivos com propriedades antiestáticas, compostas por polímeros de características condutoras, que permitem a cessão iônica das cargas elétricas acumuladas em sua cadeia molecular, incorporados em substâncias geradoras de eletricidade estática, aumentando sua condutividade. É incorporado aos líquidos inflamáveis utilizados nos processos industriais para a redução e controle dos riscos de descargas eletrostáticas em atmosferas explosivas, desde que não interfiram na composição e no desempenho da substância. No Brasil esses aditivos têm sido utilizados em solventes como Aguarrás, Xileno e Tolueno de forma a minimizar os riscos de acidentes de incêndios e explosões na indústria de tintas; no querosene de aviação, para utilização em aeronaves.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Em razão da multiplicidade de fatores que podem levar ao surgimento de cargas eletrostáticas em locais onde haja o processamento de substâncias suscetíveis aos seus efeitos, dentre elas líquidos inflamáveis e poeiras combustíveis, devem ser adotadas técnicas de análise, eliminação ou redução do seu acúmulo e dissipação em máquinas, equipamentos, tubulações e tanques de armazenamento, condições ambientais e das medidas de prevenção contra incêndios e explosões em função de descargas eletrostáticas, de acordo com os parâmetros estabelecidos nas Normas Regulamentadoras do MTE, Corpo de Bombeiros e na ausência de informações na legislação, a adoção das recomendações dos órgãos de normalização, entre eles a ABNT e o INMETRO. Dentre elas, as técnicas mais utilizadas para eliminação e neutralização adotadas: Instalação de pontos fixos de aterramento, controle da condutividade elétrica das substâncias envolvidas, de máquinas e equipamentos utilizados no processamento, transporte e armazenamento, garantindo assim, níveis seguros de escoamento e dissipação do potencial elétrico gerado em função do atrito gerado entre a substância e a parede do recipiente em contato. Ensaios realizados em determinadas concentrações de substâncias químicas com adição de aditivos antiestáticos no que se diz respeito à condutividade elétrica mostrou-se o mais adequado, elevando-se em até 20 vezes o nível de segurança para o ensaio realizado com o xileno, apresentando condutividade de até 6289 pS/m, frente aos 93 ps/m, sem a utilização do aditivo antiestático; No ensaio realizado com o tolueno foi observado um aumento da condutividade 43 vezes maior, de até 7196 pS/m, frente, aos 224 pS/m sem a adição do aditivo antiestático; Somente no acetato de etila houve um pequeno aumento da condutividade em até 466400 pS/m, contra 466100 pS/m sem o aditivo estático, levando em consideração que o acetato de etila é considerado um solvente com alta condutividade elétrica.

Estudos realizados em plataformas de coletas de dados (Soares, Alexandre Pinhel; Lacerda Francis) apontam que os níveis de umidade do ambiente também são fatores imprescindíveis para a garantia de níveis seguros na redução dos riscos da eletricidade estática: em um intervalo de 91 dias, quase metade do período avaliado apresentava umidade relativa do ar abaixo de 50% e em um dado dia do intervalo da amostragem realizada apresentou umidade relativa do ar de 26%, resultando em um ambiente propício para a geração de potencial elétrico suficiente para a ocorrência de danos materiais em componentes eletrônicos (queima e curto de placas de circuito); Já no caso de plantas de processamento de substâncias combustíveis e inflamáveis a manipulação e processamento desses materiais a níveis de umidade abaixo de 50%, sem o devido controle da umidade, associado às características elétricas do produto, podem provocar acidentes de grandes proporções, em função da inflamabilidade e explosividade do material e temperatura de ignição. Níveis seguros no controle da geração da eletricidade estática são obtidos através da manutenção da umidade relativa do ar com a utilização de umidificadores de ar que com valores de umidade acima de 55%, impedindo assim o acúmulo de cargas eletrostáticas.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Cartilha eletricidade estática. Departamento de Segurança e Meio Ambiente do SITIVESP – Sindicato das Indústrias de Tintas e Vernizes do Estado de São Paulo. Campos, Armando; Tavares, José da Cunha; Lima, Valter. Prevenção e Controle de Risco em máquinas equipamentos e instalações. São Paulo: Editora SENAC São Paulo, 2006.

Explosão de Pós – Agente Explosivo. Processamento, armazenagem e transporte de pós podem causar danos à instalação e ceifar vidas. Revista Proteção Nº 174, Ano XIX, p. 70-78, Junho/2006.

Instrução Técnica Nº 03 – Terminologia de Segurança Contra Incêndio. Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo. Instrução Técnica Nº 27/2001 – Armazenamento em Silos. Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo.

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Máximo, Antônio; Alvarenga, Beatriz. Curso de física. Volume 3, Ensino Médio/Física. 1. Ed. São Paulo: Ed. Scipione, 2012. 448p.

MBIEAEx – Manual de bolso de instalações elétricas em atmosferas explosivas. ABPEx/Project Explo Soluções Integrais Contra Explosões. NBR 14163:1998: Descargas eletrostáticas – Terminologia. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.

Oliveira, Jaime Medeiros de. Noções de Ventilação Industrial.

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Sant’Anna, et al. Conexões com a física. Volume 3, Eletricidade, Física do Século XXI. 1. Ed. São Paulo: Moderna, 2010. 416 p.

Torres, Carlos Magno A; Ferraro, Nicolau Gilberto; Soares, Paulo Antonio de Toledo. Física Ciência e Tecnologia, Eletromagnetismo, Física Moderna. Volume 3, Editora Moderna São Paulo, 2010.

Soares, Alexandre Pinhel; Lacerda, Francis. Proteção contra descargas em plataformas de coleta de dados. Comissão de estudos contra descargas eletrostáticas da ABNT/CB 03 – Comitê Brasileiro de Eletricidade e Secretaria de Recursos Hídricos do Estado do Pernambuco.

 

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