La electricidad estática es un fenómeno cotidiano, pero en determinados procesos industriales puede convertirse en un riesgo relevante de incendio o explosión. Técnicamente, aparece cuando se produce un desequilibrio en la distribución de cargas eléctricas, normalmente como consecuencia de la pérdida o ganancia de electrones entre materiales que entran en contacto, se separan, rozan o se encuentran sometidos al movimiento de partículas o fluidos. En un centro de trabajo, esa carga puede acumularse hasta alcanzar una diferencia de potencial suficiente para producir una descarga.
El problema preventivo no es simplemente que exista electricidad estática. El escenario peligroso aparece cuando coinciden generación de carga, acumulación suficiente, una posible descarga en forma de chispa y una atmósfera inflamable susceptible de ignición. En procesos donde se manipulan combustibles, solventes, hidrocarburos, polvos combustibles u otras sustancias inflamables, esta combinación puede tener consecuencias graves.
Las NTP 374 y 375 analizan específicamente este fenómeno durante la carga y descarga de camiones cisterna. El movimiento de determinados líquidos por tuberías puede generar electricidad estática debido a la interacción entre el producto y las superficies por las que circula. La filtración del líquido, su paso a través de determinados filtros, la velocidad del flujo, la turbulencia y las características eléctricas del producto pueden incrementar la generación y acumulación de carga.
La peligrosidad depende especialmente de la conductividad o resistividad del producto. Los líquidos de baja conductividad tienen mayor capacidad para retener durante más tiempo las cargas generadas. Además, la presencia de agua no miscible, partículas o sólidos en suspensión puede modificar el comportamiento electrostático y favorecer concentraciones locales de carga.
Una descarga electrostática puede producirse cuando dos cuerpos con diferente potencial eléctrico se aproximan suficientemente. Si el aire que los separa deja de actuar como aislante, puede producirse una chispa eléctrica con liberación rápida de energía. Si en ese punto existe una mezcla inflamable de vapor y aire dentro de su intervalo de inflamabilidad, la chispa puede actuar como fuente de ignición.
Este riesgo tiene una especial importancia en terminales de carga, instalaciones de almacenamiento, plantas químicas, industrias petroleras y operaciones de distribución de combustibles. En México, su prevención está específicamente contemplada por la NOM-022-STPS-2015, Electricidad estática en los centros de trabajo – Condiciones de seguridad, que se encuentra vigente y establece condiciones para prevenir riesgos derivados tanto de la electricidad estática como de las descargas eléctricas atmosféricas.
La propia norma mexicana define la carga eléctrica estática como una propiedad física de la materia relacionada con la pérdida o ganancia de electrones, y reconoce expresamente que las cargas pueden generarse y almacenarse en sólidos, partículas y fluidos. El planteamiento preventivo coincide con los principios técnicos desarrollados en las NTP: evitar la acumulación, facilitar la disipación y eliminar diferencias peligrosas de potencial entre los elementos de una instalación.
Principales situaciones de riesgo
Entre las situaciones que deben analizarse en instalaciones donde pueda generarse electricidad estática destacan:
• Trasvase de líquidos inflamables mediante tuberías, mangueras, bombas o sistemas de carga.
• Elevadas velocidades de circulación, turbulencias o proyección del líquido durante el llenado.
• Filtración del producto, especialmente cuando se utilizan elementos capaces de incrementar la separación de cargas.
• Existencia de equipos, recipientes o tuberías conductoras eléctricamente aisladas de tierra.
• Utilización de materiales de elevada resistividad capaces de retener cargas durante periodos significativos.
• Introducción de sondas, elementos metálicos o instrumentos en recipientes donde todavía puedan existir cargas electrostáticas sin disipar.
• Presencia simultánea de vapores, gases o atmósferas inflamables.
• Trabajadores que puedan acumular carga electrostática por las características del calzado, vestuario o superficie sobre la que se desplazan.
Medidas preventivas frente a la electricidad estática
Una de las medidas fundamentales es garantizar la conexión equipotencial de los elementos conductores. Esta técnica permite que diferentes componentes metálicos permanezcan a un potencial similar y reduce la posibilidad de que aparezca una descarga entre ellos.
También resulta esencial establecer una adecuada puesta a tierra, proporcionando un camino controlado para la disipación de las cargas. La continuidad eléctrica de cables, pinzas, tuberías, mangueras conductoras y demás elementos debe mantenerse y verificarse periódicamente. La presencia de pintura, suciedad, corrosión o conexiones deficientes puede reducir la eficacia del sistema.
Entre otras actuaciones preventivas deben considerarse:
• Conectar equipotencialmente y poner a tierra los elementos metálicos antes de iniciar determinadas operaciones de trasvase.
• Mantener la conexión durante toda la operación y retirarla únicamente cuando hayan finalizado las condiciones que justifican su utilización.
• Controlar la velocidad de llenado y evitar turbulencias innecesarias, especialmente durante las fases iniciales.
• Favorecer sistemas de llenado que reduzcan la proyección, atomización o formación de nieblas.
• Respetar los tiempos de disipación de las cargas antes de introducir instrumentos metálicos cuando el procedimiento así lo requiera.
• Comprobar periódicamente la continuidad eléctrica y eficacia de las conexiones a tierra.
• Seleccionar adecuadamente calzado, vestuario y superficies de trabajo cuando exista riesgo de acumulación electrostática.
• Evitar modificaciones improvisadas de mangueras, recipientes, equipos o sistemas de carga que puedan alterar su comportamiento eléctrico.
• Contar con procedimientos escritos de trabajo, capacitación y supervisión adaptados a cada instalación y producto.
La NOM-022-STPS-2015 también exige que la capacitación contemple los fundamentos de generación y acumulación de cargas, los procesos donde puede aparecer este fenómeno, los materiales susceptibles de cargarse, los riesgos asociados y los métodos para su control, disipación y descarga. La norma establece además que la capacitación debe reforzarse al menos cada dos años y conservarse el registro correspondiente.
Desde la perspectiva preventiva, la electricidad estática demuestra que un peligro aparentemente pequeño puede adquirir una dimensión crítica cuando coincide con las condiciones adecuadas. La chispa que una persona apenas percibiría en una situación cotidiana puede ser suficiente para desencadenar un incendio o una explosión en presencia de determinadas atmósferas inflamables.
Para las empresas mexicanas que almacenan, manejan o transportan sustancias capaces de generar atmósferas peligrosas, gestionar la electricidad estática debe formar parte de la seguridad del proceso, y no limitarse a instalar una toma de tierra. Es necesario analizar cómo se generan las cargas, dónde pueden acumularse, qué elementos pueden descargarlas y qué atmósferas podrían estar presentes en ese momento.
La prevención efectiva consiste en impedir que generación, acumulación, descarga y atmósfera inflamable lleguen a coincidir. Controlar los electrones que no vemos puede evitar accidentes que sí tendrían consecuencias perfectamente visibles.
