Come scaricare l’elettricità statica nelle aziende dell’automazione?

In un’azienda dell’automazione, la presenza di cariche elettrostatiche può diventare un problema, perché queste possono danneggiare i materiali e i componenti elettronici o causare malfunzionamenti nei macchinari. 

Esistono diverse opzioni per gestire questo fenomeno, come per esempio l’utilizzo di dispositivi attivi che neutralizzano l’energia statica, oppure l’impiego di sistemi passivi per disperderla, come le barre passive o altre apparecchiature simili di messa a terra.

In questo articolo ci concentreremo su come scaricare al suolo l’elettricità statica per eliminare i problemi di produzione e, in particolare, come farlo con le barre elettrostatiche passive. 

Cosa sono le cariche elettrostatiche e perché sono pericolose per le aziende dell’automazione

Facciamo un passo indietro per capire, prima di tutto, cosa sono le cariche elettrostatiche, perché si generano nelle aziende dell’automazione e cosa comportano per la produzione.

L’energia statica si forma quando c’è uno scambio di elettroni tra due corpi, di cui almeno uno è neutro.

Infatti, esistono alcuni materiali che sono per natura isolanti, cioè maggiormente predisposti a perdere o ricevere elettroni nel momento in cui sono sottoposti ad attriti con altri corpi. Questo trasferimento rompe l’equilibrio elettrico degli atomi (che in condizioni normali hanno un ugual numero di protoni ed elettroni), polarizzando il materiale e provocando la formazione delle cariche. 

È un fenomeno che può verificarsi non solo tramite strofinio, ma anche in seguito a delle separazioni o per contatto. A influire sulla sua generazione intervengono anche altri elementi: la natura dei materiali, la velocità di produzione e persino alcuni fattori atmosferici, come l’umidità.

Nelle aziende dell’automazione, l’accumulo di cariche elettrostatiche può verificarsi in diverse situazioni, per esempio nella fase di taglio dei tessuti o durante l’avvolgimento dei film plastici.

Di norma, infatti, i settori più colpiti sono quello del packaging, del biomedicale, della stampa, del converting, dell’alimentare e del tessile. Quindi tutti quelli che utilizzano materiali neutri, come carta, plastica e tessuti.

Quali pericoli corrono gli stabilimenti in cui sono presenti le cariche elettrostatiche?

Le conseguenze di questo fenomeno possono essere più o meno gravi. Le cariche elettrostatiche, infatti, quando si accumulano e raggiungono una certa soglia, possono provocare:

• Attrazione di polvere e altre impurità: il materiale caricato elettricamente attrae sfridi, insetti, polveri e altre impurità che aderiscono al prodotto, contaminandolo. 
• Rallentamento o interruzione dei processi di produzione: l’energia statica può generare forze di attrazione o di repulsione che fanno incollare i materiali tra di loro o fanno fuoriuscire i liquidi dagli stampi di riempimento. In queste situazioni il responsabile potrebbe essere costretto a fermare l’impianto o a ridurre la velocità della produzione.
• Calo della qualità e danneggiamento dei materiali: durante la lavorazione, il materiale potrebbe deteriorarsi (a causa degli incidenti accennati al punto precedente). 
• Aumento degli scarti di produzione: la contaminazione delle polveri e il danneggiamento dei materiali non permettono al prodotto di passare il controllo qualità, quindi l’articolo dovrà essere scartato.
• Incendi ed esplosioni: se le cariche elettrostatiche si accumulano in un’area in cui sono presenti polveri – come anche nei panifici e in altri stabilimenti alimentari – o altre sostanze infiammabili, possono generarsi delle scintille in grado di innescare incendi ed esplosioni.
• Scariche agli operatori: se la carica accumulata non viene scaricata a terra, quando l’operatore si avvicina per ritirare i prodotti nella zona elettrificata può prendere la scossa. Questa non è molto forte, ma può avere conseguenze più serie se la persona ha una reazione improvvisa, perché potrebbe cadere e ferirsi (o ferire involontariamente altri colleghi). 

Per prevenire questi problemi, è importante adottare misure adeguate per neutralizzare l’elettricità statica. I metodi sono vari. Quando possibile, si può cercare di ridurre la velocità dei macchinari (che causa maggiore attrito) o cambiare materiale, preferendo un prodotto antistatico. Una delle opzioni più efficaci invece è quella di installare dispositivi ionizzanti che neutralizzano costantemente le cariche. In alternativa si possono utilizzare dei dispositivi per scaricare l’energia a terra, come le barre passive.

Come scaricare l’energia statica con le barre passive

Eliminare le cariche elettrostatiche accumulate sugli impianti e i materiali è possibile utilizzando vari dispositivi di messa a terra!

Si tratta di protezioni efficaci per le apparecchiature e le attrezzature di lavoro che possono essere caratterizzate da accumulo di cariche, e che sono regolamentate dal DPR 462/01 (che disciplina le verifiche degli impianti di terra e quelli elettrici, nelle zone con pericolo d’esplosione, e degli impianti di protezione contro le scariche atmosferiche).

Il decreto stabilisce che gli impianti devono essere realizzati e mantenuti in modo da evitare pericoli di incendio, di esplosione e di scosse elettriche, prevedendo  l’obbligo dell’azienda di:

• realizzare ed eseguire la manutenzione degli impianti in modo da garantire la sicurezza delle persone e dello stabilimento stesso;
• effettuare periodicamente verifiche e controlli sugli impianti, secondo le modalità previste dalla normativa vigente;
• dotare gli impianti di un sistema di messa a terra che garantisca la sicurezza degli operatori e dell’azienda.

Come anticipato, i dispositivi di messa a terra sono vari: tra quelli più performanti ricordiamo le barre antistatiche passive, progettate appositamente per dissipare l’elettricità statica accumulata sulla superficie di un oggetto scaricandola al suolo. Sono chiamate “passive” perché non hanno alcun componente attivo, come una fonte di alimentazione o un dispositivo di controllo, e funzionano semplicemente trasferendo a terra l’energia statica accumulata su un oggetto.

Questi dispositivi sono utilizzati più raramente rispetto alle barre antistatiche attive, ma possono essere efficaci se l’azienda utilizza macchine che lavorano a velocità contenute materiali con maggiori capacità conduttive.

Altre misure di sicurezza per la gestione dell’elettricità statica

Oltre all’utilizzo di barre passive, è possibile ricorrere a diverse misure per scaricare l’elettricità statica in modo sicuro. Per esempio, si possono adottare procedure di lavoro adeguate per evitare l’accumulo di cariche elettrostatiche, come l’utilizzo di indumenti antistatici e prendendo precauzioni adeguate durante il trasporto di materiali polverosi. Si tratta di procedure che devono essere in ogni caso rispettate in alcuni contesti, perché regolamentate dalla normativa ATEX e dal Decreto Legislativo 9 aprile 2008, n. 81 (in attuazione dell’articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n.123) in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro.

Anche tenere monitorata l’umidità dell’aria può essere di aiuto, perché il vapore acqueo favorisce la dispersione delle cariche. Infine, è possibile utilizzare altri dispositivi antistatici di messa a terra come i tappeti antistatici, che possono essere posizionati in aree di passaggio molto trafficate per proteggere gli operai dalle scosse.

Non solo metodi passivi: puoi neutralizzare le cariche elettrostatiche con le barre ionizzanti attive

Hai problemi legati alle cariche elettrostatiche nella tua azienda e vorresti eliminare il problema alla radice? Esistono dispositivi attivi che, invece di scaricare l’elettricità a terra, la neutralizzano sul nascere. Tra questi ci sono le barre attive, progettate per ionizzare l’energia statica accumulata sui materiali o sui componenti. 

Infatti queste apparecchiature trasportano l’alta tensione verso un gruppo di emettitori e creano un agglomerato di energia che genera una nube di ioni – sia positivi che negativi – in grado di neutralizzare la polarità di qualunque superficie la attraversi. In questo modo è possibile eliminare il problema a monte e impedire la ricomparsa delle cariche in futuro.

Noi abbiamo scelto di essere rivenditori esclusivi per l’Italia delle barre attive Meech, azienda britannica che progetta e produce alcune tra le barre elettrostatiche più performanti del mercato.

Se hai un problema di cariche elettrostatiche e non sai quale tipologia di dispositivo scegliere, possiamo aiutarti a trovare il migliore per il tuo caso, con un sopralluogo nella tua azienda. Contattaci per una consulenza.