Blog

Sep 16, 2023

Cómo evitar la ignición electrostática durante las operaciones FIBC

27 de enero de 2020 La electricidad estática en una atmósfera inflamable o combustible puede

27 de enero de 2020

La electricidad estática en una atmósfera inflamable o combustible puede provocar una explosión debido a una descarga electrostática. Este artículo discutirá cómo mitigar los riesgos durante las operaciones FIBC.

Los contenedores intermedios flexibles a granel (FIBC) ahora se usan ampliamente para el transporte de productos secos a granel, como fertilizantes, gránulos de plástico, semillas, resina y polvos, lo que los hace adecuados para su uso en una variedad de industrias. Sin embargo, son susceptibles a la generación de carga electrostática. Esto ocurre cuando los polvos y otros materiales granulares entran en contacto entre sí, se frotan y se separan, un proceso conocido como triboelectrificación. Ahora se reconoce que las descargas de electricidad estática de bolsas FIBC sin conexión a tierra durante la carga y descarga pueden encender atmósferas sensibles e inflamables y causar una explosión. Esta carga electrostática puede acumularse tanto en el contenido (producto) como en el tejido del propio material.

Dado que muchos productos son combustibles, no se puede pasar por alto el riesgo inherente de descarga electrostática del material. En estas situaciones, es de suma importancia eliminar* el riesgo potencial de una ignición electrostática.

Haga clic aquí para obtener información sobre la próxima Conferencia/Exposición Internacional de Polvos y Sólidos a GranelAfortunadamente, ahora existe una forma efectiva de monitorear la resistencia de las bolsas FIBC tipo C para garantizar que los elementos disipadores de estática puedan conducir cargas electrostáticas a través del FIBC de conformidad con IEC 61340-4-4 y NFPA 77. Antes de considerar estos estándares en Con más detalle, analizamos dos estudios de casos que ilustran los peligros de no disipar la carga electrostática cuando se utilizan FIBC.

Expediente del caso: Los peligros de las descargas electrostáticas

Incidente A**

En este incidente, la tapa del tanque estaba abierta, lo que permitía que el vapor del solvente escapara fácilmente al área de operación. Aunque no se determinó categóricamente si el incendio se produjo inmediatamente o después de que el FIBC estuviera casi completamente vacío, como el operador se encontraba cerca del camión cisterna durante la operación, se dio la vuelta al observar el destello. Por lo general, un operador se para muy cerca del FIBC durante el vaciado, primero para desatar las cuerdas y luego para sacudir el polvo residual. En este escenario, se produjo una ignición y el operador quedó atrapado en la zona del incendio repentino y sufrió quemaduras graves en el proceso.

El operador estaba usando bolsas FIBC tipo C para transferir resina a un tanque de mezcla de 6000 gal. Esta operación consistía en hacer laca para recubrimientos de latas. El tanque de mezcla estaba equipado con cables conductores delgados que pasaban a lo largo del pico y estaban conectados a un cable de aluminio trenzado desnudo y una pinza de cocodrilo. El FIBC se elevó por encima del tanque con una carretilla elevadora y la resina se descargó a través de un puerto circular en una tapa del tanque con bisagras. No hubo ventilación independiente del vapor desplazado y la tapa del tanque no era hermética al gas. A pesar de que el operador informó que faltaba el cable de tierra del FIBC, eso no le impidió proceder a descargar el contenedor de todos modos.

Aunque el propio operador no estaba conectado a tierra, la naturaleza de la operación implicaba hacer una laca, lo que significa que el calzado disipador de estática probablemente no habría sido efectivo ya que existía la posibilidad de una película de laca en el piso alrededor del tanque. Común en los procesos en los que prevalecen los revestimientos, se produce regularmente una acumulación en la suela del zapato. Una suela más limpia normalmente emitirá una menor resistencia. A pesar de esto, no se consideró una fuente probable de ignición.

Conclusión La investigación del incidente A evaluó que se había producido una descarga de chispa del FIBC sin conexión a tierra durante el vaciado. La falta de continuidad a tierra significaba que la carga no podía disiparse. La carga en un objeto aislado se retiene debido a la resistencia del material mismo. Para que un conductor como el FIBC permanezca cargado, debe estar aislado de tierra. Como se sabía que la resina tenía una energía mínima de ignición (MIE) baja, se asumió que el vapor inflamable era un factor importante en el proceso de ignición y superaba con creces un nivel aceptable. Los materiales con bajo MIE alcanzarán regularmente la concentración explosiva mínima (MEC) en operaciones de vaciado de FIBC como la descrita debido al caudal y la capacidad de carga y pueden estar en riesgo de combustión por varias fuentes de ignición. En este incidente, la descarga electrostática fue la fuente de ignición.

Incidente B**Desafortunadamente, ocurrió un segundo incidente que involucró al mismo operador y no fue diferente al primero. La principal diferencia es que el FIBC se diseñó con un revestimiento interno de aluminio conductor adherido al polipropileno en el pico. Este estaba conectado a una lengüeta de conexión a tierra externa a la que el operador debía conectar una abrazadera de conexión a tierra. El FIBC se suspendió sobre el tanque como antes y, después de aplicar la abrazadera de conexión a tierra, se empujó el pico de descarga a través del puerto en la boca de acceso del tanque para que se extendiera entre 10 y 12 pulgadas dentro del tanque. Luego se cortó el cordón de tracción para abrir el pico y liberar resina en el tanque.

El FIBC no se abrió en la parte superior para ventilar el contenido y evitar que entre vapor en el FIBC. En esta ocasión, el flujo se retrasó y el operador "infló" ​​el FIBC para liberar el flujo. Dentro de los 10 segundos de flujo, se produjo un destello. No se creía que la falta de ventilación del FIBC fuera un factor contribuyente ya que no había fuego ni explosión en su interior.

El operador estaba una vez más cerca del FIBC pero sin tocarlo. Como resultado, recibió quemaduras de segundo y tercer grado. El sistema de rociadores instalado encima del tanque no emitía agua; sin embargo, se chamuscaron paletas de bolsas de resina a una distancia de 20 a 30 pies del tanque. Aunque la tapa con bisagras estaba cerrada, nuevamente no había provisión para ventilar el gas de purga o el aire arrastrado al tanque por el flujo de polvo. Por lo tanto, se produjo un desplazamiento significativo de vapor inflamable hacia el área de operaciones.

Conclusión A diferencia del primer incidente, en el Incidente B se informó, pero no se determinó de manera concluyente, que se había realizado correctamente una conexión a tierra para garantizar la continuidad a tierra para disipar la carga estática. Sin embargo, no fue posible determinar completamente si este era el caso ya que la pinza de conexión a tierra no estaba disponible para su examen. Como resultado, no se pudo descartar un error operativo del FIBC que causara la pérdida de continuidad ya que el FIBC involucrado fue destruido en el incendio. Si vamos a generalizar las fallas para las operaciones de FIBC, estas generalmente ocurren debido a defectos de fabricación, error del operador o deshabilitación de la continuidad a una tierra verificada a través de una abrazadera de conexión a tierra.

¿Qué acciones se podrían haber tomado para prevenir estos incidentes? En estos incidentes, se permitió que se acumulara carga electrostática porque el FIBC estaba aislado de la tierra, ya sea por acciones negligentes del operador de la planta o por métodos de puesta a tierra no concluyentes. Si la conexión a tierra se hubiera realizado a través de una bolsa tipo C con medios pasivos (abrazadera unipolar y cable) o a través de medios activos (sistemas de monitoreo), se habría verificado la conexión a una tierra verdadera y la carga se habría disipado posteriormente. De acuerdo con las pautas de la industria como NFPA 77 "Práctica recomendada sobre electricidad estática" e IEC 61340-4-4 "Electrostática - Parte 4-4: Métodos de prueba estándar para aplicaciones específicas - Clasificación electrostática de contenedores a granel intermedios flexibles (FIBC)", el la resistencia a través de la bolsa debe ser inferior a 1 x 107 ohmios (10 megaohmios).

Dada la magnitud de la carga que se puede acumular en las bolsas, un sistema de conexión a tierra activo es la opción recomendada y más segura. Esto se debe a que el sistema puede determinar si la construcción de la bolsa cumple o no con los estándares pertinentes y garantizará que la bolsa esté conectada a tierra durante la operación de llenado/vaciado.

El sistema Earth-Rite FIBC valida y monitorea la resistencia de las bolsas Tipo C para garantizar que los elementos conductores de la bolsa sean capaces de disipar las cargas de acuerdo con las pautas necesarias. Las bolsas tipo C están diseñadas para disipar la electricidad estática a través de hilos disipadores de estática que se entrelazan a través del material de la bolsa. Las lengüetas de conexión a tierra ubicadas en las bolsas son puntos donde se pueden conectar los sistemas de conexión a tierra para garantizar que la electricidad estática no se acumule en la bolsa. Una vez que se haya realizado la conexión de dos abrazaderas de puesta a tierra en las lengüetas de puesta a tierra, el sistema FIBC identificará si la bolsa está funcionando de acuerdo con la norma pertinente. Esto se logra enviando una señal intrínsecamente segura a través de la bolsa. El sistema verifica la conexión a tierra de la bolsa asegurándose de que la señal regrese a través de una conexión a tierra verdadera verificada (conexión a tierra estática NO verificada por el FIBC). Si se ha acumulado alguna carga en la bolsa, saldrá a través de los hilos disipadores de estática a la tierra verificada.

Resumen No hay duda de que la ignición de atmósferas explosivas es un peligro grave cuando se manipulan FIBC sin conexión a tierra. La forma más efectiva de evitar este problema es usar bolsas FIBC tipo C porque tienen material conductor entretejido en la tela y las costuras y luego se conectan a tierra a través de un cable conectado al FIBC. Las bolsas tipo C cumplen con IEC 61340-4-4 y NFPA 77.

Sin embargo, es fácil suponer que el uso de abrazaderas simples eliminará automáticamente el riesgo que representa la electricidad estática. Sin embargo, la complejidad de disipar la estática de manera efectiva requiere una planificación cuidadosa y un enfoque sólido para la gestión de riesgos. El sistema correcto de bolsa y conexión a tierra siempre puede ser negado por el personal de la planta que, deliberadamente o sin darse cuenta, elude el procedimiento de seguridad. Sin embargo, como se documenta en los Incidentes A y B, los efectos superan con creces el tiempo que lleva realizar las comprobaciones necesarias y confirmar visualmente de manera concluyente que (a) el operador ha sujetado y (b) el sistema ha confirmado una resistencia a tierra de 1 x 107 ohmios o menos.

James Grimshaw es director de marketing de Newson Gale. Para obtener más información, llame al: 0115 940 7500 o visite www.newson-gale.co.uk o.

notas al pie

* "Para evitar dudas, 'eliminar' tendrá el significado de que la probabilidad de descarga electrostática será eliminada o mitigada a un nivel bajo donde el riesgo y el daño serán eliminados, en línea con las mejores prácticas recomendadas internacionalmente reconocidas. Me gustaría señalar claramente que la electricidad estática como tal nunca puede eliminarse por completo".

Incidente A** y B** - Referencia Britton, L (1983). Peligros estáticos al usar contenedores intermedios flexibles a granel para el manejo de polvos. Más artículos que pueden interesarle: Lo que necesita saber sobre la nueva edición de NFPA 652Extracción de polvos combustibles en la fuenteCómo usar los datos de prueba de explosión de polvo para garantizar la seguridad de las instalacionesContención de explosiones: una comparación

Más información sobre formatos de texto

Consulte el directorio del maestro de la industria de polvos y sólidos a granel.