agosto 6, 2020

Explosión por descargas electrostáticas

La semana pasada explicamos el mecanismo de descarga electrostática y cómo puede dañar la producción.

La electricidad estática también puede crear daños no solo con descargas de alto voltaje, sino también al crear una chispa. Esa chispa puede provocar un incendio o una explosión dependiendo de las condiciones del entorno de trabajo.

Veamos cómo esta chispa puede ser generada por la electricidad estática.

Mecanismo

En muchas industrias y entornos de producción existen casos en los que una descarga electrostática podría desencadenar en un grave accidente como, por ejemplo, en una explosión.

Ejemplos:

  • En la industria que trabaja con materiales polímeros que son aislantes la película de polímero entra en contacto con numerosos rodillos lo que aumenta la densidad de carga y provoca una descarga electrostática cuando la película se separa del rodillo metálico. Con una película cargada acompañada de un área grande, el campo eléctrico que se genera en los conductores cercanos también es fuerte, por lo que puede producirse una ignición cuando hay una atmósfera inflamable.
  • En el caso de un gas combustible, en algunos casos las chispas ocurren cuando el gas se mezcla con aire, pudiendo llevar el gas a la ignición. En este momento, se considera que el gas inflamable ha excedido el umbral de energía de descarga.

Causas de las chispas

Umbral de energía de ignición

  • Gas

La tabla muestra un umbral de energía de ignición para descargas de chispas en gases inflamables mezclados con aire.

Sin embargo, dado que la ignición por gas es un fenómeno estocástico, siendo el dato un valor estadístico, el valor umbral de la energía mínima de ignición no es absoluto sino una medida de peligro.

 

Nombre de la sustancia Fórmula química Energía mínima de ignición
Hydrogen H 0.019
Acetylene HC≡CH 0.019
Ethylene CH2=CH2 0.096
Methanol CH3OH 0.14
Benzene C6H6 0.20
Butane C4H10 0.25
Ethane CH3CH3 0.25
Propane CH3CH2CH3 0.25
Methane CH4 0.28
Acetone CH3COCH3 1.15
  • Partículas de polvo

La energía de ignición en el caso del polvo es superior a la del gas. Sin embargo, es peligroso si el conductor está cargado o si la densidad del polvo cargado es alta. Además, cuanto más finas sean las partículas de polvo, menor será este valor de energía necesaria para la ignición y mayor será el riesgo de explosión.

  • Sustancias viscosas

En el caso de petróleo, el peligro es aún mayor. Las acciones irregulares como la limpieza del interior de un tanque de petrolero pueden causar una descarga electrostática, causando una explosión. En el campo médico, el tratamiento con un tanque de oxígeno o una carpa de oxígeno puede provocar ignición debido a la descarga electrostática causada por ropa con carga estática.

Interferencia electromagnética

Las ondas electromagnéticas son generadas por descargas electrostáticas causadas por descargas de pulso.

Problemas relacionados con las ondas electromagnéticas:

  • ser una fuente de interferencia en los equipos de medición y comunicación en lugares de producción,
  • afectar el sistema,
  • causar fallas de funcionamiento y daños en el sistema.

 

 

En invierno, cuando entramos en contacto con una superficie metálica como una mesa se produce una fuerte descarga electrostática y, a veces, una chispa. Debido a este fenómeno, si está utilizando una ordenador en su escritorio, existe un riesgo de dañarlo.

En el caso de dispositivos como ordenadores personales, el daño en los dispositivos internos normalmente son mínimos. Sin embargo, en casos de plantas de producción controladas por dispositivos informáticos, los efectos del mal funcionamiento del dispositivo debido a la interferencia electromagnética pueden ser importantes y puede resultar en pérdidas. Además, las ondas electromagnéticas generadas por la descarga electrostática contienen una amplia gama de frecuencias, por lo que el rango de influencia es amplio.

Artículos relacionados

Si desea obtener más información sobre cómo se produce la electricidad estática y qué hacer para prevenir descargas electrostáticas, ESD por sus siglas en inglés, aquí puede ver nuestra recopilación de artículos que cubren:

¿Qué soluciones ofrece IKEUCHI?

Como hemos mencionado, existen muchos casos en los que la descarga electrostática desencadena un accidente grave. Una chispa generada por una carga electrostática podría provocar un incendio o una explosión.

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Alejandro DURA – IKEUCHI EUROPE B.V.