Industrial Bulk & Processing Marzo/Abril 2004

Muchas aplicaciones para FIBC requieren el uso de bolsas protegidas electrostáticas para evitar la ignición de polvos inflamables que pueden ser transportados en ellos o de vapores inflamables que pueden estar presentes cuando se descargan. Durante muchos años, la industria ha utilizado un esquema de clasificación basado en cuatro tipos de FIBC distinguidos según su área de uso y método de protección. El tipo A es FIBC simple sin ningún medio de protección electrostática. Están diseñados para su uso cuando no hay polvo inflamable o vapor. El tipo B es similar al tipo A, pero deben estar construidos a partir de materiales que tengan una resistencia a la avería eléctrica inferior a 4 kilovoltas. Están diseñados para su uso donde pueden estar presentes polvos inflamables, pero donde no hay disolventes inflamables o vapores. Los polvos secos con una energía mínima de ignición (MIE) superior a 3 mililijoules solo pueden encenderse mediante descargas muy energéticas llamadas descargas de cepillos de propagación (PBD). Basado en el trabajo de Maurer et al , películas delgadas con fortalezas de descomposición inferiores a 4 kilovoltas no produjeron PBD. Estos resultados se han aplicado a los materiales FIBC, de ahí la necesidad de la clase B.

Polvos sensibles

Cuando hay polvos más sensibles, o gases y vapores inflamables, se requiere protección electrostática adicional. Para tales aplicaciones se requieren tipo C o tipo D FIBC. Tipo C son bolsas totalmente conductoras, o bolsas hechas de tela que contiene una rejilla interconectada de hilos conductores o cintas. Para lograr una protección electrostática completa, las bolsas de tipo C deben estar siempre conectadas a la tierra cuando se utilicen en presencia de una atmósfera inflamable. De hecho, si una bolsa de tipo C se aislara de la tierra, no sólo no proporciona protección, sino que se suma al peligro porque los conductores aislados pueden generar descargas de chispas de alta energía fácilmente capaces de encender una atmósfera inflamable. Tipo D FIBC fueron pioneros por LINQ Industrial Fabrics Inc en respuesta a los principales usuarios industriales que requerían un mayor grado de seguridad del que podría ofrecer el Tipo C. Por su propia naturaleza como contenedores transportables, FIBC no siempre puede ser conectado a tierra. Se requiere la intervención humana para restablecer la conexión a tierra adecuada cada vez que se llena o vacía una bolsa de tipo C. El error humano es inevitable y las consecuencias pueden ser desastrosas como lo demuestran las incidencias de explosión contenidas en el documento de Britton de 1993. Las bolsas tipo D eliminan el peligro de errores humanos al proporcionar protección electrostática continua sin necesidad de una conexión a tierra. LINQ introdujo Crohmiq blue™ como el primer material eficaz para proporcionar protección electrostática continua para FIBC sin puesta a tierra, y nació el Tipo D FIBC. Durante la última década Crohmiq blue™ ha establecido un récord de seguridad impecable con más de 8 millones de bolsas utilizadas en todo el mundo sin incidentes. Más de 2 millones de estas bolsas fueron reutilitas después de la renovación del proceso húmedo o seco. Es justo decir que Crohmiq blue™ se ha convertido en sinónimo de tipo D.

La última tecnología

Hasta hace poco, el esquema de clasificación de tipos, aunque ampliamente conocido, no se había formalizado en ningún tipo de norma. Los códigos de práctica como BS 5958 y ZH1/200 incluían orientación sobre el uso de FIBC, pero no diferenciaban entre FIBC con el sistema de clasificación de tipos, ni abordaban el uso seguro de FIBC no conectado a la tierra. Como consecuencia del registro de seguridad establecido para el Tipo D FIBC por Crohmiq blue™, CENELEC ha incluido el Tipo D en el último código de prácticas que se publicará en Europa: CLC TR 50404:2003 Electrostático – Código de práctica para evitar riesgos debidos a la electricidad estática. Por primera vez, este código de práctica establece definiciones formales para los tipos A, B, C y D y, lo que es igual de importante, proporciona a los usuarios instrucciones sobre cuándo y cómo usar cada tipo. La orientación se resume en el Cuadro 1.

Producto a granel en FIBC
(MIE de polvo)		 Sustancias en la atmósfera circundante
Sin atmósfera inflamable Atmósfera de polvo inflamable Gas explosivo/vapor
(Grupo IIA o IIB)
Más de 1000 mJ Tipo A, B, C o D Tipo B, C o D Tipo C o D
3 mJ a 1000 mJ Tipo B, C o D Tipo B, C o D Tipo C o D
Menos de 3 mJ Tipo C o D Tipo C o D Tipo C o D

Tabla 1. Orientación sobre cuándo se deben utilizar diferentes tipos de FIBC (desde CLC TR 50404:2003)

Como muestra la Tabla, para las situaciones más peligrosas, cuando los polvos inflamables sensibles pueden estar presentes dentro de FIBC, o cuando hay polvos sensibles, gases o vapores dentro de FIBC, se requiere una protección electrostática completa. En estas situaciones, la seguridad se puede lograr por igual mediante el uso de tipo C o tipo D. El código de prácticas hace hincapié en la importancia de proporcionar una conexión a tierra adecuada para el tipo C FIBC siempre que se llenen o vacíe, y que la continuidad eléctrica entre todos los elementos conductores dentro de la bolsa se mantendrá con los requisitos de diseño adecuados. La resistencia entre todos y cada uno de los elementos conductores será inferior a 10-8. No hay requisitos especiales de diseño para el tipo D. Sin embargo, según CLC TR 50404:2003 un FIBC Tipo D debe calificarse como seguro para su uso en una atmósfera inflamable demostrando que no produce descargas incendiarias. La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) está elaborando actualmente una Norma Internacional para evaluar la protección electrostática de FIBC destinada a su uso en atmósferas inflamables. Para FIBC que se requieren puestas a tierra (es decir, tipo C), la evaluación es en forma de una simple medición de resistencia para asegurar la continuidad eléctrica a través de la bolsa y a su punto de unión a tierra. No existe un único parámetro medible para FIBC que no esté obligado a ser conectado a tierra

(es decir, tipo D). En su lugar, el proyecto de norma IEC emplea un procedimiento de prueba basado en el uso de una sonda de gas. Una sonda de gas es un dispositivo, que transmite una mezcla de gas inflamable alrededor de un electrodo esférico a tierra. Cuando la sonda se lleva a una superficie cargada electrostáticamente, la esfera conectada a tierra puede iniciar una descarga de chispa o cepillo a través de la mezcla de gas inflamable (ver Figura 1). Para ser calificado como seguro, cualquier descarga de chispa o cepillo producida a partir de la superficie FIBC no debe encender la atmósfera inflamable cuando se cargue en las condiciones esperadas durante el funcionamiento normal.

Se requieren pruebas exhaustivas

El FIBC sometido a prueba debe cargarse de manera que se simule con precisión cómo se cobra en la práctica, tanto en términos de la tasa de carga como de la distribución de la carga. En uso, FIBC se carga como resultado de la entrada y salida de polvo cargado. Esto se simula en el método IEC mediante el uso de pellets de polipropileno. Los pellets se cargarán naturalmente a través de su interacción con tuberías de transporte y conductos, un proceso conocido como tribocarga. Sin embargo, la naturaleza de las pruebas exige que la tasa de tarificación sea representativa del peor de los casos que puedan encontrarse en la práctica. Por esta razón, la carga natural de pellets se ve reforzada por la inyección de carga de una corona de alto voltaje. Como cabría esperar, estas pruebas no solo se realizan una vez. Para estar seguro de que un FIBC no producirá descargas incendiarias, al menos 200 enfoques con la sonda de gas deben realizarse abarcando todos los componentes de la FIBC. Además, las condiciones de prueba deben ser tan graves o más graves de lo que se puede esperar en la práctica. La gravedad de la prueba es determinada por

Las corrientes de carga varían según el proceso involucrado y en el peor de los casos estarán en la región de 1 a 3 mA. Como requisito mínimo de seguridad, el tipo D FIBC debe probarse al menos en estas condiciones. Cualquier FIBC que no pueda completar este procedimiento de prueba, en condiciones de gravedad realistas, sin producir una sola ignición no puede calificarse como tipo D. Además de la tecnología de tipo D pionera, LINQ Industrial Fabrics ha desempeñado un papel activo en el desarrollo de métodos de prueba adecuados. La instalación de pruebas de la sede de LINQ en Carolina del Sur cumple plenamente con el proyecto de Norma Internacional y los expertos técnicos de LINQ son miembros participantes del Grupo de Trabajo conjunto IEC/ISO.

Normalización internacional

La normalización internacional es de vital importancia para cualquier industria. Hasta el punto de cita de la declaración de misión de la CEI: «Los sistemas multilaterales de evaluación de la conformidad de la CEI, basados en sus normas internacionales, son verdaderamente globales en concepto y práctica, reduciendo los obstáculos al comercio causados por diferentes criterios de certificación en varios países y ayudando a la industria a abrir nuevos mercados. La eliminación de los importantes retrasos y costos de múltiples pruebas y aprobaciones permite que la industria sea más rápida y barata de comercializar con sus productos.» Con la publicación de CLC TR 50404 en 2003 y el desarrollo de la norma de pruebas IEC, la industria tendrá un esquema de evaluación formalizado que garantiza la seguridad electrostática de FIBC y proporcionará orientación sobre la selección y el uso seguro de FIBC para diferentes aplicaciones.