Eletricidade estática em atmosferas explosivas – Riscos, controle e mitigação – Parte 01/05

set, 2019

1. Introdução

A possibilidade de riscos de ignição relacionados com a geração e o acúmulo da eletricidade estática ocorre frequentemente nas instalações industriais contendo atmosferas explosivas, decorrentes de fatores como a movimentação de fluidos, a existência inadvertida de condutores isolados ou a utilização de materiais não metálicos ou não condutivos em áreas classificadas, associados com deficiências nos sistemas de equipotencialização ou de aterramento.

No caso de instalações elétricas em atmosferas explosivas, o risco de ignição que pode ser decorrente da geração de faíscas é oriundo do acúmulo indevido de eletricidade estática, o qual pode levar à existência de elevadas diferenças de potenciais de tensão, capazes de produzir centelhamentos.

É reconhecido que as movimentações de grandes volumes de líquidos, gases e poeiras no interior das tubulações e dos equipamentos de processo e do transporte pneumático na indústria do petróleo, petroquímica, química, sucroalcooleira e de alimentos, resultam em uma grande quantidade de eletricidade estática,  capazes  de  gerar  diferenças de potenciais eletrostáticos que podem provocar centelhas, as quais, por sua vez, podem representar uma fonte de ignição de atmosferas explosivas que estejam presentes em áreas classificadas contendo gases inflamáveis ou poeiras combustíveis.

Diversos casos de acidentes já foram registrados em atmosferas explosivas decorrentes de falhas de aterramento ou de equipotencialização de equipamentos de móveis ou fixos, sejam eles metálicos ou não metálicos, as quais proporcionaram o acúmulo de cargas eletrostáticas que, por sua vez, deram origem a centelhas que serviram como fontes de ignição de atmosferas explosivas existentes, ocasionando grandes explosões, muitas delas com consequências fatais para as pessoas presentes aos locais destes acidentes.

Como um exemplo de como a eletricidade estática pode provocar grandes explosões de atmosferas explosivas, pode ser lembrado o acidente ocorrido em 1937 com o dirigível Hinderburg, que explodiu quando estava se preparando para aterrissar. Segundo pesquisas realizadas recentemente, os cabos que estavam sendo conectados pelo pessoal de terra provocaram descargas eletrostáticas que foram geradas neste momento de aterramento, as quais foram responsáveis pela ignição da grande quantidade de hidrogênio contido na sua estrutura. De acordo com estas pesquisas, a presença de atmosfera explosiva nos dutos de ventilação foi provavelmente devido à existência de vazamentos em válvulas do sistema de hidrogênio. Naquele icônico acidente, morreram 35 das 100 pessoas que estavam a bordo.

Pode também ser citada como exemplo das graves consequências de eletricidade estática em atmosferas explosivas, a explosão ocorrida em 2015, no FPSO Cidade  de  São Mateus, que resultou na morte de nove pessoas. De acordo com o relatório de análise do acidente elaborado pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), uma das possíveis fontes de ignição foi o fluxo de água através de mangueiras de combate a incêndio, fabricadas com material não condutivo, o que pode ter contribuído respectivamente para a geração e o acúmulo de cargas eletrostáticas, cujo nível de potencial pode ter ocasionado uma centelha capaz de ter provocado a explosão.

De acordo com o respectivo relatório de investigação elaborado pela ANP, “Analisando os fatos ocorridos no acidente em questão, observa-se uma entre as situações que se configuram como uma potencial fonte de eletricidade estática: a utilização de mangueira de incêndio para lavar o local no qual havia se formado a poça de condensado. Os fatos que ocorreram anteriormente à explosão mostram grande relação probabilística entre a fonte de ignição com a eletricidade estática”.

Nos casos de aplicação em  áreas classificadas, um  dos principais recursos a serem considerados nos projetos e nas instalações elétricas, de instrumentação, de telecomunicações, mecânicas e de equipamentos de processo em atmosferas explosivas é a instalação de sistemas efetivos de aterramento ou de equipotencialização, que permitam o escoamento contínuo das cargas eletrostáticas, evitando o seu acúmulo. O aterramento de equipamentos em atmosferas explosivas deve ser considerado, inclusive, em equipamentos não metálicos, tais como invólucros plásticos de equipamentos elétricos e juntas isolantes de equipamentos elétricos, mecânicos ou de processo, de forma a evitar o acúmulo de cargas eletrostáticas devido aos efeitos de fricção ou pela passagem ou movimentação de fluidos.

De forma a abordar adequadamente os riscos e as respectivas medidas mitigadoras de eletricidade estática em atmosferas explosivas, foram elaboradas, em nível internacional, pelos países participantes do Comitê Técnico TC 31 da IEC (Equipment for explosive atmospheres), incluindo o Brasil, as IEC TS 60079-32-1 (Atmosferas explosivas – Parte 32-1: Riscos eletrostáticos – Orientações e IEC 60079-32- 2: Atmosferas explosivas – Parte 32-2: Riscos eletrostáticos – Ensaios.

Esta série de artigos sobre os riscos, controle e mitigação de eletricidade estática em atmosferas explosivas aborda este tema sob o ponto de vista de segurança em instalações elétricas e mecânicas em atmosferas explosivas, descrevendo os mecanismos de geração e acúmulo de cargas eletrostáticas e os requisitos, boas práticas e procedimentos de projeto, operação, manutenção e inspeção necessários para a sua solução.

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