Guía práctica de los sistemas de puesta a tierra
La electrostática es un fenómeno cotidiano conocido en numerosos procesos industriales. Lamentablemente puede ser muy peligroso debido a que las cargas electrostáticas pueden provocar explosiones. La protección preventiva según la normativa ATEX consiste en la eliminación de las fuentes de ignición potenciales. Los sistemas de puesta a tierra ofrecen la garantía necesaria para que la electricidad estática se disipe con total seguridad, en particular durante la manipulación de sustancias inflamables o explosivas.
En nuestra guía práctica encontrará lo que tiene que tener en cuenta y qué producto es el más conveniente.
Protección contra las cargas electrostáticas en atmósferas explosivas
En los lugares donde se manipulan los productos inflamables y combustibles durante el proceso de fabricación o bien en el transcurso de trabajos de mantenimiento, las cargas electrostáticas son muy susceptibles de ser generadas por el simple flujo de gas, líquidos y de productos sólidos: por ejemplo, realizando un trasvase de recipientes, bombeando, removiendo o mezclando líquidos.
Debido a su elevado potencial de peligro, las cargas electrostáticas son consideradas como una fuente de posible ignición en atmósferas potencialmente explosivas. La protección de los usuarios y de los bienes no debe en ningún caso dejarse al azar.
El método más eficaz y práctico a la hora de prevenir un incendio o una explosión causados por las cargas electrostáticas es impedir la creación de las mismas en los equipos, instalaciones, vehículos y personas. La Directiva europea 2014/34/UE, del 26 de febrero de 2014, con respecto a los equipos de protección destinados a ser utilizados en atmósferas explosivas indica los tipos de equipos que pueden ser utilizados en zonas ATEX. En función de la probabilidad de existencia de atmósferas explosivas, éstos deben a su vez ser puestos a tierra o estar equipados de un contacto a tierra. Las cargas electrostáticas pueden de este modo ser descargadas de manera eficaz y fiable. La Directiva 1999/92/CE define, además, cómo ha de gestionarse la seguridad de los trabajadores en éstas zonas ATEX.
Estos son los aspectos a tener en cuenta para la puesta a tierra y la conexión equipotencial:
- La obligación de una puesta a tierra se aplica tanto a personas como a equipos, siempre que se trabaje con líquidos inflamables tanto en recipientes como a granel.
- La puesta a tierra y la conexión equipotencial deben de ser fiables, duraderas y deben de resistir a factores externos, como por ejemplo a la corrosión.
- Las pinzas de puesta a tierra deben de ser fijadas antes de comenzar el trabajo y quedar instaladas hasta que todas las cargas peligrosas hayan sido finalizadas (es necesario prever también un correcto mantenimiento para las pinzas).
- Los dispositivos de puesta a tierra y de conexión equipotencial deben de estar concebidos y mantenidos de forma que cumplan su función, identificando rápidamente los defectos, resistiendo exigencias eléctricas, mecánicas y corrosivas. Cuando utilicemos pinzas, éstas deben de ser claramente identificables y poder ser manipuladas fácilmente.
- Las instrucciones de uso deben de estar disponibles para trabajos en zonas ATEX.
- El personal que trabaja en estas zonas debe de estar formado en consecuencia, con el fin de estar familiarizado con los equipos destinados a la puesta a tierra y ser capaces de utilizarlos según se ha previsto en los protocolos de seguridad.
- Los equipos de puesta a tierra y de conexión equipotencial deben de ser periódicamente controlados por personal competente.
En la práctica, es necesario seguir ciertos procedimientos para asegurar una correcta protección frente a las cargas electrostáticas en áreas con productos inflamables. Es importante que los componentes conductores de electricidad en la instalación (incluido los componentes móviles de la instalación, las personas y los vehículos) estén conectados a una puesta a tierra que previamente haya sido identificada como tal, verificada y validada. Este punto está unido a la masa terrestre y disipa las cargas electrostáticas de los componentes de la instalación hacia la tierra.
Esta conexión de las piezas metálicas al punto de puesta a tierra debe de tener una resistencia máxima de 10 Ohm. (IEC/TS 60079-32-1/A1:2017 marzo 2017 sección 13.3.1.4)
2 tipos de sistemas de puesta a tierra: ¿Cuál me conviene?
Para asegurar una protección suficiente contra las cargas electrostáticas, los equipos deben de estar correctamente conectados a tierra. Existen diferentes sistemas de puesta a tierra disponibles que se pueden agrupar en dos niveles según su grado de seguridad. La selección del sistema más adecuado se atendrá a la evaluación de riesgos realizada en cada área a proteger.
Nivel 1: Puesta a tierra pasiva
El método más común es la conexión a tierra pasiva unipolar. Generalmente, este sistema consiste en un cable conductor y dos pinzas de sujeción que establecen el contacto entre el objeto y el punto de conexión a tierra.
Entre las opciones disponibles se encuentran:
pinzas tipo arandela,
pinzas en C adaptables,
pinzas tipo cocodrilo,
pinzas magnéticas.
Sin embargo, no todas las pinzas aseguran el mismo nivel de contacto óptimo con los objetos a conectar. Las máquinas y equipos pueden estar cubiertos de pintura, revestimientos, restos de producto depositados o capas de óxido que interfieren con la correcta conexión a tierra. En estos casos, la interconexión estable solo se puede establecer cuando la pinza de puesta a tierra pueda penetrar las capas inhibidoras de contacto.
Las pinzas tipo cocodrilo, fabricadas en acero inoxidable y con puntas de carburo de tungsteno, aseguran la presión necesaria para penetrar revestimientos y suciedad, garantizando así una correcta conexión. Estos modelos, certificados para zonas ATEX, ofrecen una presión de apriete suficiente y una resistencia eléctrica inferior a 1 ohmio.
Los sistemas pasivos son una opción de puesta a tierra económica para numerosas aplicaciones estándar. Aunque el inconveniente es la seguridad de contacto. No solamente los deterioros causados por la deposición de productos o de revestimientos de protección pueden suponer una conexión deficiente, si no también, por ejemplo, un mal estado de los empalmes de cables, conexiones de puesta a tierra corroídos o cables seccionados. Esto exige un grado de prudencia particularmente elevado en la utilización. Es un deber del operario verificar regularmente la seguridad y el buen funcionamiento de los sistemas de puesta a tierra. Esto incluye igualmente el control de la resistencia en la trayectoria de evacuación de las cargas.
| Ventajas |
|---|
| Económico |
| Apto para numerosas aplicaciones estándar |
| Inconvenientes |
|---|
| Es necesario realizar tests de control |
Nivel 2: Puesta a tierra activa con monitoreo
En la práctica la puesta a tierra adecuada y fiable no siempre se realiza correctamente.Esto es especialmente frecuente cuando se trata de objetos móviles, como barriles, bidones o tanques de 1000 litros, que deben conectarse a tierra cada vez que se utilizan. La eficacia de la conexión puede verse afectada por restos de producto o recubrimientos protectores como la pintura. Además, las conexiones de los cables pueden estar oxidadas o deterioradas, lo que genera una mala conexión que no siempre es evidente a simple vista.
Para solucionar este problema y garantizar una conexión segura entre los productos peligrosos y la tierra, se han desarrollado sistemas de puesta a tierra activos con indicadores de funcionamiento. Estos sistemas, mediante un testigo luminoso, permiten a los usuarios verificar la conexión segura entre los objetos que presentan riesgo de acumulación de carga eléctrica y el punto de puesta a tierra. Cuando el indicador LED se ilumina en verde, los usuarios pueden proceder con total seguridad, sabiendo que las operaciones se realizarán de manera segura. El sistema supervisa constantemente el bucle de tierra, asegurando la eliminación segura de las cargas electrostáticas generadas durante el proceso, protegiendo así la zona ATEX.
El LED verde, que parpadea continuamente en una de las pinzas, indica que hay una resistencia máxima de 10 ohmios entre el objeto, como un tanque, y el punto de puesta a tierra comprobado. Si la conexión a tierra se interrumpe, el LED se apaga, alertando claramente a los usuarios sobre el riesgo de acumulación de carga electrostática, lo que obliga a detener el trasvase de inmediato. Antes de continuar con las operaciones, es esencial verificar de nuevo la puesta a tierra.
Los responsables de seguridad en zonas ATEX generalmente deben de elegir entre las pinzas y cables simples y los sistemas de puesta a tierra monitorizados. Estos últimos ofrecen numerosas ventajas:
En primer lugar, garantizan una mejor protección al verificar la integridad de la conexión con los diferentes componentes.
Además, proporcionan una mayor seguridad a los usuarios, al ofrecer una señal óptica que confirma que la puesta a tierra está en condiciones óptimas.
Finalmente, reducen al mínimo el tiempo y el coste asociado a la verificación de una conexión segura, optimizando así los procesos operativos en estas zonas críticas.
| Ventajas |
|---|
| Máxima protección contra los riesgos de ignición electrostática, gracias a la supervisión continua y a la indicación visual que confirma una conexión segura. |
| Mayor seguridad para los empleados, ya que pueden verificar fácilmente la conexión adecuada antes de realizar cualquier operación. |
| Ahorro de tiempo y costes mediante la inspección visual directa del contacto, eliminando la necesidad de verificaciones adicionales. |
| Inconvenientes |
|---|
| Ausencia de función de bloqueo automático, lo que podría limitar su uso en procesos completamente automatizados. |
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