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COLOMBIA Guatavita, 5 de Octubre de 2006 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables.

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1 COLOMBIA Guatavita, 5 de Octubre de 2006 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables

2 VIDEO COREA DEL SUR\VTS_01_1.VOB

3 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables DOS CASOS PRÁCTICOS 1. ANÁLISIS DE RIESGO ELÉCTRICO EN EL MANEJO DE INFLAMABLES DE LA PLANTA DE RESINAS, EXPERIENCIA DE CARBOQUÍMICA. Ing. Misael Eduardo Quintero – Ingeniería MEQ Ltda. / Ing. Roberto Saavedra - Carboquímica S.A.

4 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables DOS CASOS PRÁCTICOS 2. ANÁLISIS DE RIESGO DE EXPLOSIÓN EN EL MANEJO DE ALCOHOL, EXPERIENCIA DE BOEHRINGER IGELHEIM. Ing. Misael Eduardo Quintero - Ingeniería MEQ Ltda. / Ing. Carlos Parra - Boehringer Ingelheim S.A.

5 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables Reglamentos y Normas de Obligatorio Cumplimiento Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas -RETIE- Código Eléctrico Colombiano – NTC 2050 Primeros siete capítulos.

6 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables RETIE Seguridad de las Personas La vida animal La vida vegetal Protección del medio ambiente

7 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables RETIE Vigente para Colombia a partir del 1º Mayo de 2005 Nuevos requerimientos

8 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables RETIE Nuevos Requerimientos: Revisión cada 5 años (instalaciones Clasificadas y hospitalarias) Instalaciones anteriores a la vigencia, 5 años de plazo Riesgo Inminente, RETIE, Responsabilidad del propietario Instrumento Técnico - Legal

9 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables Sitio Clasificado como DIVISIÓN 1: Son los espacios en los cuales, debido a la operación normal de los equipos u otras actividades (mantenimiento, limpieza, reparación, etc.), se detectan con mucha frecuencia o permanentemente en el ambiente, cantidades suficientes de material inflamable para formar mezclas explosivas.

10 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables Sitio Clasificado como DIVISIÓN 2: Son los espacios en los cuales, la presencia de material inflamable en el ambiente sucede con poca frecuencia. Tales como: accidentes, mantenimientos esporádicos, mala operación en los equipos, operaciones ocasionales, etc.

11 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN CARBOQUIMICA S. A.

12 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN CARBOQUIMICA S. A.

13 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN CARBOQUIMICA S. A.

14 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN CARBOQUIMICA S. A...\..\PROYECTOS CLASIFICACION\14 CARBOQUIMICA\CARBOQUIMICA CD\CARBOQUIMICA.exe

15 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM

16 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM

17 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM

18 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM

19 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM

20 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM

21 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM

22 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN BOEHRINGER INGELHEIM..\..\PROYECTOS CLASIFICACION\6 BOEHRINGER\6 BOEHRINGER\boheringer.exe

23 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN PINTUCO

24 Riesgo asociado al manejo de sustancias combustibles e inflamables PROYECTO DE CLASIFICACIÓN PINTUCO..\..\PROYECTOS CLASIFICACION\11 PINTUCO MEDELLIN\PINTUCO.exe

25 PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77.

26 NO APLICA 1.Riesgos por choques eléctricos de Electricidad Estática. 2.Control y prevención de E. E. En salas de operaciones hospitalarias, suministro o almacenamiento de anestésicos Inflamables (NEC 517-3). 3.Rayos. 4.Corrientes eléctricas perdidas o inducidas por radio frecuencia.

27 NO APLICA 5.Vehículos de motor combustible, embarcaciones y aeronaves. 6.Electricidad Estática en salas esterilizadas. 7.Electricidad estática en componentes electrónicos. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

28 PROPOSITO Cómo se asiste al usuario: 1.Conocimiento básico de la naturaleza de la Electricidad Estática. 2.Lineamientos para identificar y evaluar los riesgos de la Electricidad Estática. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

29 PROPOSITO Cómo se asiste al usuario: 3.Técnicas para controlar los riesgos de la Electricidad Estática 4.Lineamientos para el control de riesgos de Electricidad Estática en aplicaciones específicas. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

30 EQUIVALENCIA Por tratarse de una práctica recomendada, No se pretende rechazar el uso de sistemas, métodos o dispositivos equivalentes. Presentar documentación técnica a la Autoridad con Jurisdicción. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

31 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Crujidos y pequeños choques eléctricos. Electricidad: propiedad de algunas sustancias para atraer pequeños objetos luego de ser frotados con seda o lana. Después de la Ley de Ohm la palabra Estática se usó para distinguir las cargas en reposo de la corriente. Los átomos, carga positiva en el núcleo y negativa en los electrones. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

32 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Materiales conductores Materiales aislantes Materiales semiconductores Iones negativos Iones positivos Fuerzas de atracción y repulsión (Coulomb) Energía almacenada. Trabajo para mantener separadas las cargas una distancia finita. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

33 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA La separación de las cargas reposa en la superficie de los materiales y no se puede evitar. En el contacto de materiales hay transferencia de cargas. Es mayor entre Líquido – Sólido y Sólido – sólido. Transferencia de cargas en chapoteo, agitación y movimiento de líquidos. Solo se necesita transferir un electrón por cada 500,000 para una condición de descarga. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

34 Interface with no net charge Changes fixed on material Movement Figure (a) Typical charge generation by bulk motion of insulating materials

35 Figure (b) Typical charge generation by automization Gas Liquid Double Layer of change in liquid } Droplet forms from outer part of double layer

36 Figure (a) Charged insulator with field lines shown.

37 Figure (b) Induced charge on conductor; the charge remains on the conductor as the conductor is removed from contact with the insulator.

38 Figure (c) Discharge of free charge from a conductor.

39 Figure (d) Conductor, removed from an insulator, carrying a charge Conductor

40 Figure Typical examples of charge accumulation Earthed storage tank Liquid Flow (a) Charge accumulation on low conductivity (b) Charge accumulation on a person on an insulating floor or wearing insulating foot wear

41 Figure Typical examples of charge accumulation. (b) Charge accumulation on insulating solids (e.g., rubbing an insulating) (a) Charge accumulation on an insulated conductor Streaming current Bonding wire not connected

42 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Descarga estática: Si existe una barrera o separación que impida la disipación, la fuerza eléctrica se incrementa hasta alcanzar su estado neutro en forma de descarga. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

43 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Condiciones de la descarga como fuente de ignición 1.Efectivo medio de separación o barrera 2.Un medio para acumular las cargas separadas y mantener la diferencia de potencial 3.La descarga debe generar la energía suficiente 4.Ocurrir en una mezcla explosiva PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

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46 ignition energies (MIE) of typical combustible materials. Figure Approximate energies of types of discharges compared with minimum 10^ -3 10^ -2 10^ ^ 1 10^ 2 10^ 3 10^ 4 10^ -2 10^ -3 10^ 3 10^ 2 10^ 1 10^ -1 1 Corona Brush discharge Bulking brush Propagating Sparks Equivalent energies of discargue (mJ) MIE ranges (mJ) dischargue brush discharge Discharge Types Materials Dusts gases in oxygen - depleted atmospheres Alkanes in air, distilate fuels, hybrid mixlures, estremely sensitive dusts, some vapors (e.g., methanol) Explosives, hydrogen, unsaturated hodrocabons, alkanes in oxygen Equivalent energies

47 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Mecanismos de ignición: 1.Descarga Corona Descarga en el orden de los microamperios entre una superficie y un ángulo agudo punta. Bajo riesgo. 2.Descarga Ramificada Cuando la descarga Corona es más intensa, aparecen filamentos aleatorios de luz y un zumbido. 3.Descarga ramificada en almacenes a granel de polvos Descargas en la superficie del cono de llenado de polvos, gránulos o bolitas PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

48 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Mecanismos de ignición: 4.Descarga ramificada en propagación Terminales puntas de diametro superior a 5 mm 5.Chispas Son producidas por conductores cargados no aterrizados, incluyendo el cuerpo humano. Son los responsables de los accidentes por fuente de ignición eléctrica por estática. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

49 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Factores que influyen en la Energía Mínima de Ignición: –La energía mínima de ignición ha sido establecida en un ambiente con 21% de presencia de Oxígeno. Si se aumenta la concentración de Oxígeno la EMI disminuye y viceversa. –Las mezclas híbridas (p. e. Vapor y polvo) han demostrado en las pruebas, que pueden explotar aun por debajo del LIE del gas y por debajo de la concentración mínima de polvo. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

50 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Descarga estática del cuerpo humano Buen conductor; se le atribuyen incidentes por descargas. Acumulación de cargas en personas aisladas de tierra: –Caminando sobre una superficie aislada. –Tocando un objeto cargado. –Frotando superficies vistiendo ropas no conductoras. –Tocando momentáneamente un objeto aterrizado en presencia de cargas en el ambiente. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

51 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ESTATICA Descarga estática del cuerpo humano En promedio la energía acumulada en el cuerpo humano puede alcanzar 20 mJ a 30 mJ. Suficiente para generar un accidente en presencia de gases o vapores inflamables, incluyendo algunos polvos combustibles PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77

52 Figure Flow chart for determining static electric ignition hazard. Note 1: Does process include * Flow of material? * Agitation or atomization? * Powders or solids? * Filtration? * Setlling? * Bubbles rising? * Interaction with personnel? Note 2 : Does process include * Insulated equipment? * Insulating materials? * Insolated conductive equipment? * Interaction with personnel? * Nonconductive liquids? * Misis or clouds?

53 Nota No. 1 En los procesos se incluye: –¿Flujo de material? –¿Agitación o atomización? –¿Polvos o sólidos? –¿Interacción con personal? –¿Filtración? –¿Engaste? –¿Generación de burbujas? PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 EVALUANDO EL RIESGO DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

54 Nota No. 2 En los procesos se incluye: –¿Equipo aislado? –¿Materiales aislantes? –¿Equipos con conductividad aislante? –¿Interacción con personal? –¿Líquidos no conductivos? –¿Nieblas o nubes? PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 EVALUANDO EL RIESGO DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

55 En los sitios de evaluación o inspección se debe: –Identificar los objetos conductivos no aterrizados, incluyendo el personal. –Identificar cualquier material que pueda servir como aislante e interferir en la conexión equipotencial y la puesta a tierra. –Identificar los sitios que posee riesgo por electricidad estática, aun si no hay evidencia de acumulación de carga durante la evaluación. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 EVALUANDO EL RIESGO DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

56 En los sitios de evaluación o inspección se debe: –Atención especial a los materiales aislantes manejados o procesados. –Cada operación de proceso debe ser considerada separadamente. –Observar rangos de exposición de los materiales (humedad relativa, temperatura, etc.) que puedan cambiar la conductividad. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 EVALUANDO EL RIESGO DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

57 Figure 5.7 Ranges of volume and surface resistivities. 110^210^410^610^810^1010^1210^14 Conductive materials Semiconductive materials Nonconductive materials ohm - m (b) Surface resistivity (a) Volume resistivity Conductive materials Nonconductive materials Semiconductive materials 10^6 ohm - m 10^410^1010^810^1210^1410^1610^18

58 Proveer medios para que las cargas generadas, puedan recombinarse sin daño antes de una descarga. 1.Removiendo la mezcla peligrosa de donde la descarga estática pueda generar la ignición 2.Reduciendo la generación, acumulación o ambas, modificando procesos o productos. 3.Neutralizando las cargas. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

59 1.Removiendo la mezcla inflamable –Inertizando los contenedores con gas inerte (Nitrógeno, Dioxido de Carbono, etc.). NFPA 69 Standard on Expl. Preven. –Ventilando con aire limpio hasta que la mezcla combustible esté en el 25% del LIE para gases ó MCE para polvos. Adicionalmente, evitar el acercamiento a lugares con electricidad estática no controlada. API RP500 Apéndice B. –Reubicando los equipos generadores de descargas estáticas, fuera de los sitios clasificados.. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

60 2.Reduciendo la generación, acumulación o ambos. –Reduciendo la velocidad de flujo en los procesos, se reduce la rata de generación de cargas; al mismo tiempo se reduce la acumulación. –Conectando equipotencialmente y aterrizando los objetos conductores para minimizar la diferencia de potencial entre ellos, y controlar la disipación de las cargas. La resistencia del camino a tierra para disipar las cargas se considera adecuada de 1 megaohm (10 6 ohmios) o menos. Son aceptados sistemas de protección contra rayos o sistemas de puesta a tierra de circuitos de potencia. El calibre escogido es por esfuerzos mecánicos y no por corriente. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

61 Figure Bonding and grounding.

62 2.Reduciendo la generación, acumulación o ambos. –Humidificando los alrededores de los materiales, se puede controlar la resistencia superficial para prevenir la acumulación de electricidad estática. Con una humedad superior al 65%, la mayoría de materiales pueden asegurar una conductividad suficiente para la disipación. Si la ésta cae por debajo del 30% la conductividad no es suficiente. Se debe proveer un camino a tierra. Precaución: Algunos materiales no modifican su conductividad superficial con la humedad. –Tratamiento Antiestático con carbón negro o cauchos a algunas superficies plásticas, aditivos a líquidos o a flujos particulados. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

63 3.Neutralización de cargas. Consiste en producir iones móviles en el aire que equilibran las cargas estáticas superficiales. –Neutralizador inductivo –Neutralizador de carga estática activa –Neutralizador radioactivo. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

64 4.Control de carga estática en el personal. Pasos para prevenir la acumulación de cargas Pisos y zapatos conductivos. Los pisos deben ser de un material o recubierto para que proporcionen una resistencia menor a 10 8 ohms a tierra. Los zapatos con electroestática disipativa (ESD) en conjunto con el piso conductivo, dan un efectivo control a la disipación de las cargas del cuerpo humano. La resistencia a través de los zapatos y el piso a tierra debe estar entre 10 6 y 10 9 ohms PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

65 4.Control de carga estática en el personal. Pasos para prevenir la acumulación de cargas Dispositivos para descargar a tierra el personal. Estos dispositivos incluyen líneas sujetas a la muñeca, conexión a tierra a través del talón o dedos y cubiertas conductivas para los zapatos; siempre que el riesgo por electrocución no se incremente. En la práctica se busca que la resistencia de la piel esté en 18 8 ohms o menos. Para protección por electrocución vía dispositivo a tierra, se requiere que la resistencia a tierra a través de la piel sea mínimo de PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

66 4.Control de carga estática en el personal. Pasos para prevenir la acumulación de cargas Prendas conductivas o antiestáticas. Aunque la seda y las fibras sintéticas son aislantes, no hay evidencia de que la ropa interior hecha de estos materiales constituya un riesgo; sin embargo la remoción de prendas exteriores, es particularmente peligrosa en sitios como salas de operaciones de hospitales, fábricas de explosivos etc. En estos sitios las prendas deben ser antiestáticas. NFPA 99 PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

67 4.Control de carga estática en el personal. Pasos para prevenir la acumulación de cargas Guantes. Los guantes deben ser antiestáticos o conductivos como los zapatos. PRACTICA RECOMENDADA PARA EL CONTROL DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA NFPA 77 CONTROL DE RIESGOS DE LA ELECTRICIDAD ESTATICA

68 Figure Examples of charge generation in liquids Counter curret of the charges flowing in earth connection (a) Flow (pipe charging) from pipe. liquid emerging Curret carried by Pipe Not stirring, no charge b) Agitation / stirring Stirring: charges on liquid and opposite charge on solids but not in equal amounts


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