L’accumulo di elettricità statica è un problema tipico di alcuni settori che utilizzano materiali neutri – o isolanti – cioè materiali privi di carica, come la plastica, la carta e i tessuti. L’energia statica si forma a causa dell’alta velocità delle macchine automatiche che lavorano questi materiali, i quali, per via dell’attrito, acquistano polarità e si caricano elettricamente causando diversi problemi, alcuni anche molto gravi: dei veri e propri pericoli per chi lavora in azienda!
Tra i pericoli causati dall’elettricità statica ci sono anche le scosse agli operatori e l’innesco di incendi ed esplosioni. Ma prima di proseguire, è meglio fare un passo indietro e capire come funziona l’energia statica.
Come funziona l’elettricità statica
“L’elettricità statica è l’accumulo superficiale e localizzato di cariche elettriche su un corpo.” (fonte: Wikipedia).
Quando due materiali neutri, cioè elettricamente bilanciati perché privi di carica, entrano in contatto attraverso strofinamento o attrito, provocano uno scambio di elettroni da un materiale all’altro. Si dà origine in questo modo a due superfici con cariche elettriche opposte (uno con carica positiva per eccesso di protoni, l’altro negativa per sovrabbondanza di elettroni).
Se non viene scaricata a terra, questa energia rimane sui materiali, sui macchinari e nell’aria circostante, continuando ad accumularsi.
Non è sempre possibile vederla ad occhio nudo, ma la sua manifestazione più comune è la tipica scintilla che si produce quando un operaio tocca oggetti metallici, tessuti, carta o plastica.
Ti è mai capitato di toccare un’altra persona e prendere la scossa? Questo capita proprio perché si indossano spesso capi in fibre sintetiche, cioè materiali isolanti, che sono stati soggetti a strofinio e hanno accumulato elettricità statica. Nelle industrie dell’automazione succede qualcosa di molto simile: lavorando ad alte velocità, le macchine provocano maggior attrito con i materiali, la quantità di carica accumulata è molto più alta e, addirittura, le scintille prodotte, in presenza di gas e superfici infiammabili, possono scatenare esplosioni e incendi. Sono quindi pericolose per la sicurezza dello stabilimento e soprattutto di chi ci lavora!
1- Scosse agli operatori causate da corrente statica
La scarica agli operatori è un’evento che può capitare con frequenza ogni volta che si formano cariche elettrostatiche sui materiali lavorati, sul macchinario e nell’area che circonda la macchina. Se l’energia non viene scaricata a terra, quando l’operatore si avvicina per controllare il prodotto finito, prende la scossa, che può essere molto fastidiosa.
Infatti, anche se innocua, la scarica agli operatori non è da sottovalutare, perché può avere conseguenze gravi: prendendo la scossa, per reazione, l’operatore può urtare un oggetto o un’altra persona, farla cadere o battere la testa. Quindi una semplice scossa può diventare un pericolo non solo per chi la subisce, ma anche per chi gli sta intorno.
La probabilità che gli operatori prendano la scossa aumenta quando:
- L’atmosfera in cui lavorano registra una bassa umidità relativa. L’umidità, infatti, è una condizione che favorisce la generazione di elettricità statica.
- Gli operatori non sono dotati di scarpe isolanti e dell’equipaggiamento richiesto dalle norme per la sicurezza sui luoghi di lavoro.
2 – La corrente statica può causare incendi ed esplosioni
Nelle aziende che trattano materiali infiammabili – non solo gassosi e liquidi, ma anche in polvere come la farina -, l’elettricità statica può rivelarsi estremamente pericolosa: dalla frizione con i rulli e altri componenti della macchina, si generano scariche elettriche e scintille che, se raggiungono livelli molto alti, possono facilmente innescare incendi ed esplosioni.
Questo succede a causa delle polveri che circolano nell’atmosfera dell’impianto industriale: durante la lavorazione con le macchine automatiche, rimane sospesa nell’aria una grande quantità di particelle di piccole dimensioni, mentre le particelle più grandi si depositano sul prodotto o sulla macchina. Queste ultime, entrando in contatto con la corrente statica, possono scatenare scintille, fumi e incendi, perfino delle pericolose esplosioni.
Questi problemi sono tipici di alcuni settori, in particolare quello biomedicale e il settore alimentare, dove le polveri di farina e medicinali possono innescare incendi, ma anche nel settore della stampa, dove l’elevata velocità e i vapori dei solventi sono un mix da tenere sotto controllo.
Precauzioni e rimedi per evitare incendi, esplosioni e scosse dovute all’energia statica
Per evitare il più possibile il rischio di esplosioni e incendi causati dagli effetti della corrente statica, devono essere rispettati i requisiti richiesti dalle norme di sicurezza. Chi deve entrare in contatto con un’atmosfera infiammabile o caricata elettrostaticamente, infatti, deve indossare scarpe isolanti e indumenti appropriati. In questi casi esiste una normativa di riferimento da rispettare, cioè la direttiva ATEX 99/92/CE, relativa alle prescrizioni minime per il miglioramento della tutela della sicurezza e della salute dei lavoratori che possono essere esposti al rischio di atmosfere esplosive.
Come prevenire i problemi generati dall’elettricità elettrostatica
Per prevenire i problemi causati dall’elettricità statica è necessario, prima di tutto, fare in modo che le cariche non si formino e ciò è possibile installando dei sistemi semi attivi e collegati alla corrente: barre elettrostatiche, soffianti, ugelli, barre circolari o veli ionizzati.
Le barre ionizzano l’aria dove tendono a generarsi le cariche, scomponendo gli atomi dell’aria in ioni positivi e ioni negativi. Quando una superficie di qualunque polarità – caricata staticamente – attraversa questa nube di ioni, viene immediatamente neutralizzata.
Eliminare l’energia statica non serve solo a evitare la scossa agli operatori e la formazione di scintille pericolose, ma aiuta anche a prevenire altri problemi che si possono presentare durante la produzione, come, per esempio:
- aumento degli scarti: l’energia statica può provocare movimenti del materiale durante la lavorazione che ne compromettono la qualità, rendendo il prodotto finito difettoso e da scartare;
- problemi al macchinario che potrebbero causarne un fermo: la corrente statica può far attaccare i materiali ai rulli della macchina costringendo gli operatori a interrompere la produzione per risolvere il problema.
Inoltre, se non vengono rispettati i requisiti richiesti dalle norme di sicurezza e se gli operatori non indossano l’abbigliamento adatto, le barre antistatiche da sole potrebbero non essere sufficienti a risolvere il problema.
Anche le posizioni in cui sono messe le barre sul macchinario possono fare la differenza. Infatti, spesso, chi ci contatta ha comprato un dispositivo ionizzante online e l’ha installato sul macchinario, ma senza risultati. Questo succede perché, purtroppo, servono un attento studio e la misurazione puntuale dell’energia statica per capire dove si formano le cariche. Se manca questa fase di test, difficilmente si risolverà la situazione.
In questi casi è necessaria la consulenza di esperti della staticità che possano fare i dovuti controlli, scegliere la barra giusta e fare delle prove per verificare che le cariche vengano eliminate.
Hai anche tu problemi di corrente elettrostatica? Chiamaci per una consulenza!