En las industrias de procesos peligrosos, más comúnmente conocidas como industrias «EX», la electricidad estática se genera prácticamente todo el tiempo. Varios tipos de crudo, productos refinados del petróleo como GLP, y una gran cantidad de productos químicos se encuentran dentro de una categoría de materiales que a menudo se denominan «acumuladores de estática». Se sabe que los materiales de esta categoría atraen con mucha potencia electrones de otros materiales y se resisten a «dejar marchar» los electrones con los que entran en contacto. En otras palabras, «acumulan» carga estática.

En una operación normal de carga de un vagón cisterna, el producto que acumula electricidad estática se transfiere de un depósito de almacenamiento a través de un sistema de pórtico de carga a un vagón cisterna receptor. Podemos referirnos al equipo implicado en la transferencia del producto conjuntamente como el «sistema de transferencia» del producto. A medida que el producto pasa a través del sistema de transferencia al vagón cisterna, las moléculas del producto se cargan electrostáticamente.

Si el vagón cisterna no tiene una conexión directa de puesta a tierra, acumulará cargas electrostáticas en su superficie, lo que dará lugar a un aumento drástico del voltaje del vagón cisterna en un periodo de tiempo muy corto. Debido a que el vagón cisterna tiene un voltaje alto, buscará maneras de descargar este exceso de energía potencial, y la manera más eficiente de hacer esto es descargar el exceso de electrones en forma de chispa.

Energía descargada en chispas estáticas.

Los objetos puestos a tierra que están muy cerca de objetos cargados son buenos objetivos para las chispas electrostáticas, y permitir la acumulación descontrolada de electricidad estática en una atmósfera EX es lo mismo que tener una bujía de motor expuesta a una atmósfera inflamable.

Si el vagón cisterna no está puesto a tierra, su voltaje electrostático puede acumularse hasta niveles peligrosos en menos de 20 segundos. La Tabla 1 ilustra cuánta energía puede ser descargada por una chispa de un vagón cisterna cargado a 20.000 voltios.

Energía potencial de chispas procedentes de diversos objetos.

Tabla 1. Energía potencial de chispas procedentes de diversos objetos.

Cuando se compara la energía de las chispas descargadas por electricidad estática con las energías mínimas de ignición de una amplia gama de productos derivados del petróleo y productos químicos inflamables, es fácil entender por qué el vagón cisterna y cualquier equipo conectado a él, como mangueras flexibles y tuberías, deben ser conectados y puestos a tierra.

Como se puede ver en la Tabla 1, los vagones cisterna cargados electrostáticamente pueden descargar chispas con una enorme cantidad de energía. A estos niveles de energía, la prevención de choques electrostáticos para los trabajadores es también una consideración importante de seguridad. Las reacciones fisiológicas involuntarias causadas por choques electrostáticos podrían provocar tropezones y caídas y podrían ser particularmente peligrosas cuando el personal esté trabajando por encima del nivel del suelo.

De los diversos factores que contribuyen a la carga estática, la única variable que claramente debe controlarse es la puesta a tierra del vagón cisterna. La puesta a tierra del vagón cisterna garantiza que su resistencia a la masa general de la Tierra se mantenga a un nivel que no impida la transferencia segura de cargas estáticas desde el vagón cisterna a tierra.

En Norteamérica, la puesta a tierra de los vagones cisterna con sistemas de puesta a tierra específicos es una práctica habitual. En Europa, la práctica de la puesta a tierra de vagones cisterna varía de un lugar a otro. En algunos lugares la realizan y en otros no. En los lugares donde no se hace una puesta a tierra activa de vagones cisterna, se presupone que el depósito del vagón cisterna está bien conectado al chasis y que las cargas estáticas generadas por la operación de transferencia de producto pueden pasar desde el chasis a través de las ruedas del vagón cisterna a tierra o de vuelta al pórtico de carga mediante conexiones de unión eléctrica.

Fig. 1 EMI de productos comunes derivados del petróleo.

Fig. 1 EMI de productos comunes derivados del petróleo.

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