
Una chispa
Por Jesse Roman
Eso es todo lo que se necesita para desencadenar una explosión o un incendio potencialmente catastrófico y, según un nuevo informe, los eventos destructivos provocados por la electricidad estática parecen ser mucho más comunes de lo que muchos profesionales de la seguridad creían anteriormente. Ahora, se están realizando esfuerzos para reforzar una guía desaprovechada de la NFPA sobre la electricidad estática y prestarle a este peligro la atención que requiere.
Apenas pasadas las 8:30 de la mañana del 17 de julio de 2007, un camión cisterna lleno de un solvente volátil llegó a las instalaciones de Barton Solvents, una empresa de distribución de productos químicos y depósito de tanques en la tranquila ciudad de Valley Center, Kansas, al norte de Wichita.
El conductor estacionó su camión junto a un grupo de 40 tanques de almacenamiento de acero, y un supervisor de Barton llegó para realizar una revisión de seguridad antes de descargar el cargamento de nafta VM&P (solvente para barnices y pinturas), una sustancia líquida altamente inflamable que se usa comúnmente para fabricar adhesivos, resinas, tintas y otros productos. Dado que los líquidos inflamables que viajan a través de una manguera o chapotean en un tanque pueden cargarse con electricidad estática, el supervisor sujetó un cable conductor entre el camión y una estación de descarga a tierra, una técnica común conocida como unión y puesta a tierra. Al unir el camión con los tanques de la instalación y otros equipos, cualquier carga estática podría tener un camino libre para disiparse a la tierra sin causar daños. Al menos esa era la idea.
En cambio, mientras se drenaba el último solvente del camión, una sola chispa estática, probablemente mucho menos poderosa que el impacto que se siente al tocar la perilla de una puerta, cobró vida dentro del tanque de almacenamiento de 15.000 galones y encendió los vapores de nafta. Una explosión repentina y violenta levantó el contenedor de acero en el aire, como si fuera un cohete, y lo arrojó a 130 pies de distancia, según un informe sobre el incidente de la Junta de Seguridad Química de EE. UU. (US Chemical Safety Board, CSB). Dos tanques adyacentes se rompieron en la explosión y derramaron miles de galones de líquido inflamable que desataron un infierno, que se propagó en una reacción en cadena a otros tanques y provocó una presurización en exceso y consecuente incendio. Tapas de tanques de acero de 10 a 12 pies de diámetro, así como válvulas, tuberías y otras piezas de acero, se dispararon por el aire con fuerza explosiva y cayeron sobre la comunidad cercana. Una de las pesadas tapas de acero golpeó una casa móvil prefabricada a 300 pies de distancia y una válvula de presión golpeó una tienda del vecindario a 400 pies de distancia, según el informe de CSB. Cerca de 6000 residentes de Valley Center tuvieron que ser evacuados con motivo de la nube negra tóxica que se generó a partir del desastre. No se informaron muertes, pero 12 personas, incluido un bombero, requirieron atención médica.
La electricidad estática dentro de un contenedor de almacenamiento provocó una explosión e incendio en una instalación de distribución de productos químicos en Kansas.
Si bien incidentes como el de Barton dejan claro que la electricidad estática no debe tomarse a la ligera, su potencial destructivo parece escapar a la atención del público en general. Incluso en el mundo de la seguridad, la electricidad estática rara vez se considera un peligro de gran preocupación. Hasta hace poco, nadie tenía idea de la frecuencia con la que ocurren los encendidos estáticos como el de Barton, o cuáles son las principales causas de estos incidentes. La guía de la NFPA sobre el tema, NFPA 77, Práctica Recomendada sobre Electricidad Estática, que se publicó por primera vez en la década de 1940, sigue siendo uno de los documentos más ignorados de la organización, un hecho que incluso los miembros de su comité admiten con libertad.
Pero se están realizando esfuerzos para cambiar todo eso. A principios del año pasado, el comité técnico de la NFPA 77 solicitó a la Fundación de Investigación de Protección contra Incendios (Fire Protection Research Foundation) ayuda para comprender mejor qué tan efectiva ha sido la guía para prevenir incidentes estáticos y qué debería cambiar en las próximas ediciones, de resultar necesario. La Fundación reclutó a investigadores del Reino Unido para buscar informes de noticias internacionales, revistas académicas, reclamos de seguros y otras fuentes para crear un recuento de incidentes recientes con electricidad estática en todo el mundo y sus causas. El trabajo reveló casi 90 incidentes desde 2001 en los que la electricidad estática provocó una ignición o una explosión, un número que sorprendió a muchos de los miembros del panel técnico del proyecto.
«Para ser honesto, al principio del proceso nuestro panel técnico del proyecto estaba preocupado de que no pudiéramos encontrar suficientes incidentes para tener estadísticas significativas para el estudio», dijo Kelly Robinson, consultor de seguridad estática y presidente del comité técnico de la NFPA 77. «Pero nos dimos cuenta bastante rápido de que ese no iba a ser el caso». Al igual que con la explosión de Barton, varios de los incidentes de electricidad estática que reveló el informe involucraron incendios o explosiones durante la transferencia de líquidos inflamables, pero eso no es todo. La estática también ha provocado explosiones de polvo en silos de granos y fábricas, así como incendios en plantas de fabricación y en instalaciones de recubrimiento de productos con pintura o solvente. Se cree que la estática provocó explosiones en tuberías de gas que derribaron edificios, en particular una explosión en 2019 en Farmington, Maine, que mató a un bombero e hirió a otros seis, así como al supervisor de mantenimiento del edificio. Incluso la estática ha provocado explosiones que han matado y herido gravemente a personas mientras cargaban combustible en estaciones de servicio. Además, la estática parece tener una predilección por lo dramático y lo extraño: se cree que provocó un incendio en un hospital de Oregón en 2013, cuando un desinfectante para manos se encendió a causa de la electricidad estática. En China, la acumulación de electricidad estática en los fardos de hilo de algodón provocó un gran incendio cuando un trabajador que transportaba los fardos pisó el suelo metálico de un camión y provocó una chispa. En virtud de los hallazgos del informe, los investigadores y expertos, como Robinson, ahora creen que la cantidad real de incidentes con electricidad estática probablemente sea mucho mayor de lo que se pensaba. «Creo que por cada incidente que se citó en ese informe, probablemente sucedieron entre 10 y 50 más que no se informaron», dijo Robinson, quien también se desempeñó como miembro del panel técnico del proyecto. Robinson comentó que es probable que muchos de estos eventos no informados incluyan incidentes menores que causaron miedo pero ningún herido y con pocos daños, o que ocurrieron en lugares con poca cobertura de los medios, lo que dificultó que los investigadores los encontraran. Esta noción está respaldada por el hecho de que más del 60 % de los incidentes con electricidad estática en el informe ocurrieron en los Estados Unidos, lo que implica que los incidentes en otros países están significativamente subrepresentados, según los autores del informe. Resulta igual de alarmante el hecho de que la naturaleza de los incidentes estáticos descubiertos en el informe parece sugerir que la guía de la NFPA 77 no se conoce bien o no se sigue de cerca. «Muchos de los casos analizados ocurrieron no por la falta de orientación de la NFPA 77, sino por la falta de conocimiento de la norma o la aplicación inapropiada de la misma», escribieron los autores del informe. En cuanto a por qué sucede esto, Robinson especula que hay dos posibilidades probables. «O bien la NFPA 77 está escrita de una manera que dificulta su comprensión y debemos reformularla, o hay demasiadas personas que no saben que la NFPA cuenta con una práctica recomendada sobre electricidad estática», dijo. «Claramente, esas son cuestiones que debemos abordar». Peligro invisibleDebido a que sus procesos son en gran parte invisibles para nosotros, puede parecer que la estática tiene la peligrosa costumbre de aparecer repentinamente en los momentos más inoportunos. Pero una explicación mejor y más precisa es que la estática es una parte omnipresente de nuestro mundo; solo cuando las condiciones se alinean, cuando los vapores inflamables o el polvo se mezclan en la concentración adecuada, nos damos cuenta de lo oportunista y peligrosa que puede ser la estática. El ejemplo más famoso de la historia del peligroso potencial de la estática ocurrió en Nueva Jersey el 6 de mayo de 1937, cuando el Hindenburg, un dirigible alemán de 800 pies de largo, se encendió y quemó de manera dramática al intentar atracar con su mástil de amarre; el saldo, 35 personas fallecidas. Los científicos ahora creen que una combinación de una tormenta eléctrica pasajera, una lluvia ligera y las cuerdas de aterrizaje de la nave arrastrándose por el suelo hicieron que el enorme marco de aluminio y la cubierta de lona de la aeronave adquirieran una carga estática. La aeronave era sustentada por hidrógeno altamente inflamable, y cuando una chispa encontró una pequeña fuga de hidrógeno cerca de la cola, la enorme nave se incendió en segundos y cayó del cielo en un infierno turbulento. El incidente de Barton ilustra lo difícil que puede ser eliminar por completo la electricidad estática de un entorno, incluso cuando se comprende bien su potencial para causar daños catastróficos. Durante su investigación, la CSB descubrió que una combinación de burbujas de aire, el nivel de combustible del tanque, los sedimentos existentes en el tanque de llenado y el error de bombear la nafta a una velocidad demasiado alta contribuyeron a que se acumulara estática en el tanque más rápido de lo que podría disiparse a través de la puesta a tierra. La chispa ocurrió porque un pequeño flotador dentro del tanque, utilizado para medir los niveles de líquido, tenía una conexión suelta con la cinta de medición de la que colgaba. Las turbulencias y las burbujas al llenar el tanque provocaron que la cinta se aflojara e hicieron que el flotador se balanceara y, en ocasiones, perdiera por completo la conexión con la cinta. En esos breves momentos de separación, el flotador ya no quedaba conectado a tierra, lo que permitió que la acumulación estática en el tanque se descargara y encendiera los vapores del interior. Cuando se trata de estática, los pequeños detalles son enormemente importantes. «Una chispa que podría encender el Hindenburg sería entre 10 y 100 veces demasiado pequeña para que un ser humano la sintiera, por lo que estamos hablando de chispas que usted y yo nunca sabríamos que se encendieron, pero que son suficientes para causar un desastre industrial», dijo Robinson. «Ese es uno de nuestros desafíos. Estamos tratando de evitar cuestiones que la mayoría de la gente ni siquiera se da cuenta de que suceden, salvo que haya un incendio». | Denominador comúnLa electricidad estática es un factor en los incidentes que han resultado en muertes, lesiones y daños a la propiedad en diversas industrias y entornos en todo el mundo. El informe reciente de la Fundación de Investigación de Protección contra Incendios, «Revisión de incidentes de electricidad estática (Static Electricity Incident Review)», publicado en agosto pasado, enumera 89 incidentes que los investigadores encontraron a través de informes de noticias, revistas académicas, reclamos de seguros y otras fuentes. La siguiente es una selección de los incidentes incluidos en el informe, así como otros ocurridos hace poco. 2001 Una explosión causada por electricidad estática en un tanque de petróleo líquido hirió a dos trabajadores en una de las refinerías de petróleo más grandes del Reino Unido. La explosión destrozó las ventanas a media milla de distancia y lanzó llamas a 200 pies por encima de la instalación, según los informes. 2010 La electricidad estática en una planta de fabricación de polipropileno encendió la acetona líquida, lo que provocó un incendio y una explosión que mató a un trabajador, hirió a otros cinco y causó daños estimados en USD 20 millones. 2012 La electricidad estática provocó un incendio en el taller de un equipo de carreras de Fórmula 1 cuando un miembro del equipo bombeó combustible a un contenedor sin conexión a tierra. Se cree que las condiciones climáticas provocaron la descarga estática. El miembro del equipo sufrió quemaduras, y se destruyeron varias computadoras y otros equipos. 2013 La electricidad estática de la ropa de cama y la vestimenta encendió una mezcla de aceite de oliva que se usaba para eliminar los residuos de una prueba médica y desinfectante para manos, lo que provocó un incendio que quemó a una niña de 11 años en la cama de un hospital en Oregón. La remera de la niña se prendió fuego y provocó graves quemaduras en más del 10% de su cuerpo. 2018 Un trabajador de una fábrica de petardos sufrió quemaduras graves después de que ocurriera una gran explosión mientras transportaba un lote de pólvora en una carretilla. Las autoridades descubrieron que la electricidad estática había encendido el polvo explosivo y provocado una gran bola de fuego. 2019 Dos personas murieron y otras ocho resultaron gravemente heridas cuando la electricidad estática encendió un solvente inflamable, lo que provocó una explosión y posteriores incendios en una planta agroquímica. La explosión ocurrió durante un proceso de transferencia de solvente, dijeron funcionarios de seguridad. 2019 Una niña que estaba de pie en la parte trasera de una camioneta en una gasolinera sufrió quemaduras graves cuando la estática de su ropa encendió los vapores de gas mientras su padre llenaba un recipiente con combustible. La niña sufrió quemaduras de primer y segundo grado. 2019 Una investigación reveló que un incendio en una planta de envasado comenzó cuando la electricidad estática encendió una mezcla de isoparafina calentada que vertía un trabajador. El incendio destruyó 1100 metros cuadrados de superficie de la fábrica, 19 personas murieron y tres requirieron traslado al hospital para tratar heridas. 2021 La electricidad estática en una máquina mezcladora de adhesivo provocó un incendio en una instalación química, un bombero fue trasladado al hospital y las comunidades vecinas debieron ser evacuadas. El incendio destruyó porciones significativas de la instalación, que según se informa tenía equipo de conexión a tierra para evitar la electricidad estática. 2021 Se cree que la electricidad estática provocó una explosión en la línea de producción de una fábrica de tóner propiedad de la empresa Konica Minolta. No se informaron muertes ni heridos, pero la explosión dañó el equipo de producción y al menos una pared exterior de la instalación. El accidente provocó una reducción en el suministro global de tóner para impresoras, según los informes. —J.R.
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Una razón por la que la estática puede ser tan difícil de eliminar es porque es una parte fundamental de cómo funciona el mundo. Cuando dos materiales diferentes se tocan, como las medias con la alfombra o un líquido inflamable que fluye a través de una manguera, los átomos de uno de los objetos (dependiendo de sus propiedades) cederán algunos electrones al otro objeto y crearán un desequilibrio de carga. Si los objetos se tocan muchas veces, como sucede cuando uno arrastra los pies sobre una alfombra, se seguirán transfiriendo más y más electrones hasta que la acumulación sea tan grande que los electrones buscarán formas de huir. Por ejemplo, si desarrollamos una carga estática, la próxima vez que nos acerquemos a algo con una carga positiva neta, como un archivador de metal, esos electrones en exceso pasarán de nosotros al gabinete y provocarán una pequeña descarga.
Algunos procesos y materiales tienen una mayor probabilidad de provocar chispas. La mayoría de los plásticos, por ejemplo, son materiales aislantes, lo que significa que los electrones no pueden pasar fácilmente a través de ellos. En cambio, los electrones se juntan con mayor facilidad en la superficie de los materiales y acumulan car de conectar a tierra, a diferencia de los metales, que son conductores y permiten que los electrones fluyan libremente. Por ejemplo, muchos de los incidentes en el informe de la Fundación involucraron el llenado o almacenamiento de líquidos inflamables en contenedores de plástico cargados de electricidad estática.
Otro peligro potencial es combinar estos materiales aislantes con agitación y frotamiento constantes a alta velocidad, algo habitual en las industrias modernas, como el envasado de alimentos, la impresión y otras formas de fabricación, lo que puede hacer que la estática se acumule rápidamente si no se toman medidas para mitigarla. Si estos procesos tienen lugar en ambientes donde se acumula polvo en el aire, o donde hay solventes, tintas o barnices inflamables, las consecuencias de una chispa pueden ser graves.
De hecho, el informe de la fundación encontró que casi una cuarta parte de todos los incidentes estáticos informados ocurrieron en instalaciones de procesamiento de hojas y bobinas, donde, en general, los rodillos grandes entregan papel, películas plásticas, telas u otros materiales a través de maquinaria para fines de impresión o empaque. Existe evidencia que sugiere que la amenaza en estas instalaciones podría estar aumentando a medida que se introducen nuevos tipos de plásticos en los envases para conservar mejor los alimentos, y a medida que una mayor demanda obliga a los gerentes de planta a hacer funcionar los rodillos más rápido o ajustar los procesos para aumentar la producción, dijo Robinson.
La buena noticia, agregó, es que ya existen métodos para eliminar el exceso de estática; solo requieren conocimiento y diligencia, dos cosas que el informe de la Fundación encontró que actualmente faltan en algunas instalaciones. La «mala gestión o negligencia» causó la mayoría de los incidentes estáticos que encontró el equipo de investigación, escribieron los autores. O bien los funcionarios de la planta no estaban al tanto de la NFPA 77, o la información no se siguió según lo previsto.
Reformulación de la NFPA 77
Para abordar estos hallazgos, uno de los principales objetivos del comité técnico durante el ciclo de revisión actual ha sido reformular la información en la NFPA 77 para presentarla de una manera más fácil de usar. Esto corresponde, en especial, al capítulo 17, que trata sobre el procesamiento de hojas y bobinas.
La cantidad de pasos necesarios para evitar la descarga estática «no es una lista infinita, es completamente factible», dijo Robinson. «El objetivo es hacer que esta información sea más clara y accesible para que cualquiera pueda leer la NFPA 77 y tener una lista de verificación en alguna parte al principio del libro, que diga: ‘aquí están las seis cosas que debe ver’. Y no debería ser necesario contar con un título profesional avanzado para descifrarlas»
La impresión de bobinas y hojas (arriba) y la pintura en aerosol comercial se encuentran entre los procesos industriales identificados como fuentes potenciales de electricidad estática.
El primer borrador del documento revisado, que se publicará en marzo, incluirá listas y diagramas fáciles de seguir, para ayudar tanto a los gerentes como a los trabajadores de las líneas de producción de las fábricas a identificar y detectar rápidamente situaciones que podrían provocar una chispa mortal, como un rodillo que no gira en forma correcta. La NFPA 77 no había ofrecido esta orientación a primera vista antes.
Además, Robinson y otros miembros del comité creen que las revisiones rutinarias de seguridad y mantenimiento relacionadas con la electricidad estática deben ser más comunes en estas instalaciones, tal como lo son las de los sistemas de alarmas y supresión de incendios. Esto es en especial importante, dijo Robinson, cuando hay un cambio en los procesos de una fábrica. Aunque es común, y de hecho obligatorio, que las instalaciones se sometan a varias evaluaciones de seguridad de los trabajadores y rendimiento del sistema cuando se realizan cambios sustanciales, la estática rara vez se incluye en dichas evaluaciones. «Me gustaría que la NFPA 77 incluya palabras como: ‘si modificará un proceso en forma sustancial, asegúrese de que la electricidad estática esté incluida en su lista de verificación’», dijo Robinson. «Este es un ejemplo de una práctica que es bastante económica y muy efectiva, pero no se implementa en forma generalizada. Es una obviedad para mí, pero como saben, alguien tiene que hacerlo».
Más allá de simplificar parte de la información, es probable que haya un sinnúmero de ajustes a la NFPA 77, como resultado de una revisión exhaustiva que estaba en curso incluso antes de que se publicara el informe de la Fundación el verano pasado. En octubre de 2020, el comité se dividió en grupos de trabajo para revisar todo el documento capítulo por capítulo, un proceso que reveló que «cada capítulo del documento ofrece una buena oportunidad de aclaración y revisión», dijo Robinson. Entre otras cuestiones, es probable que esto incluya agregar información sobre tecnologías emergentes, como nuevos métodos de puesta a tierra y unión, e incorporar orientación actualizada de la normativa referenciada sobre polvo y otras sustancias inflamables. Cuando se publique la NFPA 77 actualizada a fines de 2023, Robinson predice que representará una de las revisiones más extensas en los 80 años de historia del documento.
La otra brecha principal identificada por el informe de la Fundación, la aparente ignorancia sobre la existencia de la NFPA 77, será un hueso más difícil de roer. El comité de la NFPA 77 está trabajando para identificar oportunidades para concientizar sobre los peligros de la electricidad estática y la orientación de la NFPA 77, y los resultados de esos esfuerzos se implementarán en los próximos años.
Pero incluso si todos de repente toman conocimiento de la NFPA 77, o uno de los otros códigos relacionados con la estática que existen a nivel internacional, no servirá de mucho si la información no se usa. Como todo lo que se refiere a la prevención voluntaria de la seguridad, la adopción puede ser un acto de equilibrio entre el deseo de una empresa de maximizar la seguridad y su obligación con el resultado final. Es un problema que Robinson dice comprender.
«Digamos que tengo una línea de envasado de alimentos que fabrica bolsas para queso rallado y tengo pedidos que exceden la capacidad de mi máquina. ¿Me compro una máquina nueva o hago funcionar la que tengo un poco más rápido?», dijo. «Si pudiera acelerarla en un 10% o 15%, podría cumplir con estos pedidos, así que hagámoslo. Por supuesto, cuando hacemos funcionar una máquina más rápido, el material se toca y se separa más rápido y se vuelve más estático».
Para las empresas que nunca han experimentado un accidente con electricidad estática, tal riesgo podría ser una opción fácil. Pero, tal como pudimos ver en Barton, o incluso con el Hindenburg, cuando las condiciones se alinean, las consecuencias pueden ser repentinas y catastróficas. La esperanza es que una NFPA 77 revisada y mejor entendida proporcione suficiente conocimiento e incentivo para dar a las instalaciones propensas a peligros estáticos un conjunto más simple de opciones.
«Si las personas involucradas tienen acceso a la información correcta, estos accidentes no tienen por qué ocurrir», dijo Robinson. «Las igniciones de electricidad estática no son como los casos fortuitos. Son prevenibles, no son inevitables».
Cinco observaciones del informe sobre electricidad estática de la Fundación«A las industrias les gustaría recibir más orientación sobre cómo proceder al usar recubridores para limitar la aparición de chispas estáticas. Esto se ha identificado como un área que podría recibir más atención en las revisiones futuras de la NFPA 77». «El capítulo 17 de la NFPA 77 no contiene información extensa sobre la prevención de la ignición por electricidad estática en solventes y, por lo tanto, se recomienda que este capítulo se amplíe para brindar instrucciones más claras sobre cómo prevenir la ignición por chispas estáticas en los recubrimientos con solventes». «La falta de mantenimiento preventivo o la detección de fallas en las mediciones del control electrostático pueden causar condiciones de riesgo no detectadas. Se debe prestar más atención para garantizar que las medidas de control clave, como la conexión a tierra del equipo, se verifiquen y funcionen en forma correcta». «Es necesario mayor divulgación de la NFPA 77. Muchos de los casos analizados ocurrieron no debido a la falta de orientación de la NFPA 77, sino a la falta de conocimiento de la orientación o a la aplicación inapropiada de la misma. Es necesario trabajar más para concientizar respecto de la NFPA 77». «Es necesario crear una base de datos en vivo de incidentes para recopilar información sobre incidentes futuros y poder analizar si la educación en torno a la NFPA 77 reduce los incidentes en categorías específicas». |
JESSE ROMAN es editor sénior para el NFPA Journal.
Source: https://nfpajla.org/archivos/