STANDAR TOLAK UKUR UNTUK MENGENDALIKAN LISTRIK STATIS IEC UL
Kita tidak perlu menjadi ilmuwan roket untuk melindungi terhadap bahaya listrik statis.
Percikan statis mengandung energi yang cukup untuk menyalakan uap dan debu yang mudah terbakar.
Elektrostatik adalah bidang subjek yang rinci, bagi sebagian besar dari kita, tampaknya menjadi seni yang hanya dapat diakses oleh para akademisi dan konsultan keamanan proses yang berpengalaman. Karena bahaya penyalaan statis terjadi di “tingkat nuklir”, secara alami sulit untuk memvisualisasikan bagaimana dan mengapa listrik statis adalah bahaya dalam industri di mana produk yang mudah terbakar dan mudah terbakar diproses secara teratur. Ada begitu banyak variabel yang memiliki peran dalam elektrostatika, hampir tidak mungkin untuk memprediksi efek bersih dari parameter ini, dalam konteks pencegahan berbahaya, tanpa merasa perlu melakukan tes laboratorium terkontrol untuk menentukan apakah proses tertentu dapat menghasilkan discharge elektrostatik incendive.
Jika Anda menganggap bahwa berjalan di karpet dapat menghasilkan 35.000 volt (35 KV) pada seseorang, mudah untuk melihat bagaimana proses normal sehari-hari dapat menghasilkan potensi dengan baik lebih dari 10.000 volt (10 KV). Untuk benda kecil seperti ember logam, yang memiliki kapasitansi khas 20 pico-farad, total energi yang tersedia untuk dibuang pada 10 KV adalah 1mJ. Ini lebih tinggi dari kebanyakan energi pembakaran uap minimum yang mudah terbakar (MIE’s). Scaling up, energi pengapian yang tersedia pada manusia, pada 10 KV, akan menjadi sekitar 10mJ. Dalam operasi pengantar bubuk, tegangan dari orde 1000 KV dapat dengan mudah dihasilkan pada bagian-bagian dari sistem konveyor. Truk tangki yang mengalami pemuatan dapat membawa sebanyak 2000 mJ energi pengapian.
Ini bisa memakan waktu, dan mahal, untuk menyelidiki dan menentukan tingkat tegangan yang dapat timbul sebagai akibat dari mekanisme pengisian ini. Hal-hal yang rumit lebih lanjut, pelepasan elektrostatik ignable dapat terjadi dalam berbagai bentuk mulai dari percikan buangan, menyebarkan kotoran sikat, sikat bulking, pelepasan korona. Upaya yang diperlukan untuk menilai, menentukan dan menggabungkan variabel-variabel ini ke dalam audit yang kohesif dari potensi bahaya, tidak berarti, mudah.
Standar mana yang harus saya ikuti untuk mengendalikan listrik statis di atmosfer yang tidak stabil?
Untungnya, ada beberapa standar yang diakui secara internasional yang memberikan panduan tentang cara-cara untuk membatasi bahaya elektrostatik yang memungkinkan mereka yang bertanggung jawab atas kesehatan dan keselamatan pekerja meminimalkan risiko pembuangan listrik statis. Operator area berbahaya yang dapat menunjukkan kepatuhan terhadap standar-standar ini akan sangat membantu untuk menyediakan lingkungan kerja yang aman dan mencegah pengapian dari atmosfer yang tidak menyala. Standar paling komprehensif adalah:
NFPA 77: Recommended Practice on Static Electricity (2007).
Cenelec CLC/TR 60079-32-1: Explosive atmospheres – Part 32-1: Electrostatic hazards, guidance (2015).
API RP 2003: Protection against Ignitions Arising out of Static, Lightning and Stray Currents (2008).
API RP 2219: Safe Operation of Vacuum Trucks in Petroleum Service (2005).
NFPA 77: Rekomendasi Praktik Listrik Statis (2007).
Cenelec CLC / TR 60079-32-1: Atmosfer eksplosif – Bagian 32-1: Bahaya elektrostatik, panduan (2015).
API RP 2003: Perlindungan terhadap Pengapian yang Berasal dari Arus Statis, Petir, dan Sumbang (2008).
API RP 2219: Pengoperasian Aman Truk Vakum di Petroleum Service (2005).
Standar, terutama NFPA 77 dan CLC / TR: 60079-32-1, menggambarkan berbagai proses di mana muatan statis dapat dihasilkan termasuk aliran dalam pipa dan selang; memuat & membongkar tanker jalan; rel-car memuat & membongkar; mengisi dan mengeluarkan tangki, drum, dan wadah portabel; pengisian dan pembersihan tangki penyimpanan; operasi pencampuran, pencampuran dan agitasi; penyampaian bubuk dan operasi lainnya.
Standar API RP 2003 berfokus pada pembebanan tanker dan pengisian rel kereta api, pengisian tangki penyimpanan dan operasi umum yang melibatkan produk minyak bumi. API RP 2219 memberikan panduan terperinci untuk melindungi truk vakum dari bahaya elektrostatik.
Standar-standar ini menguraikan faktor-faktor apa yang dapat diidentifikasi dan dikendalikan untuk membatasi bahaya elektrostatik dan kontrol ini biasanya bergantung pada:
Mencegah akumulasi muatan elektrostatik pada peralatan pabrik, orang dan material yang ditransfer.
Mengontrol proses untuk meminimalkan pembebanan biaya elektrostatik.
NFPA 77 (5.1.10) menyatakan bahwa transfer hanya satu elektron dalam 500.000 atom diperlukan untuk menghasilkan tegangan dengan energi yang cukup untuk menyalakan atmosfer yang mudah terbakar.
Grounding dan bonding yang efektif disajikan dalam standar sebagai sarana utama perlindungan dari bahaya elektrostatik dan merupakan sarana yang paling baik, aman dan hemat biaya untuk memastikan bahaya statis dikelola dan dikendalikan dengan benar. Menghilangkan akumulasi muatan statis akan menghilangkan bahaya statis.
Grounding and Bonding – apa tolok ukur utama?
Bumi memiliki kapasitas tak terbatas untuk menyerap muatan dan “grounding” (pembumian) adalah tindakan menghubungkan tubuh ke elektroda (atau struktur yang terkubur lainnya) yang memiliki resistansi kontak terverifikasi terhadap tanah, biasanya kurang dari 25 ohm. Grounding menyediakan jalan untuk muatan statis untuk mengalir dengan cepat ke bumi, mengurangi tegangan objek ke nol dan dengan demikian menghilangkan keberadaan sumber pengapian. “Ikatan” menghubungkan benda-benda sehingga mereka pada potensial listrik yang sama mencegah pembuangan ketika mereka diposisikan di dekat satu sama lain.
Jika bonding dilakukan, penting untuk memastikan bahwa salah satu objek terikat terhubung ke ground, sehingga memastikan semua bagian dari sistem berikat berada pada nol potensial.
Static Hazard = situasi di mana laju akumulasi muatan melebihi laju disipasi muatan
Mengingat bahwa landasan adalah sumber utama pencegahan bahaya statis, penting untuk memahami parameter apa yang dapat diidentifikasi sebagai memberikan tingkat perlindungan yang memuaskan. Kunci perlindungan bahaya statis adalah memastikan bahwa jalur antara objek bermuatan dan tanah memiliki kualitas yang cukup untuk menghilangkan muatan statis dengan aman dan cepat.
Mayoritas peralatan pabrik yang berisiko akumulasi muatan statis terbuat dari logam. Logam adalah konduktor yang sangat baik dan sifat resistif alami dari logam mulai dari tembaga ke baja berarti bahwa hambatan listrik terhadap transfer muatan dari tubuh rendah, asalkan tubuh memiliki kontak yang baik dengan tanah. Jika badan logam tidak diarde, karakteristik positif ini dapat dengan cepat menjadi negatif karena konduktor logam terisolasi adalah sumber utama bahaya pengapian busi statis.
Untuk mengilustrasikan, kabel kabel berdiameter 2 mm sepanjang 10 m (32 kaki), dalam kondisi baik, harus memiliki resistansi keseluruhan yang mendekati 1,44 ohm sepanjang keseluruhan panjangnya (lihat tabel di bawah).
Nilai maksimum resistansi hadir dalam sirkuit logam, yang mencakup tubuh pada risiko akumulasi muatan statis, harus sama dengan, atau kurang dari, 10 ohm dan merupakan nilai patokan perlawanan yang direkomendasikan oleh keempat standar. Jika resistansi 10 ohm atau lebih terdeteksi maka ada kemungkinan bahwa sirkuit grounding telah dikompromikan dan harus diperiksa untuk korosi atau pecah.
Tabel di atas menguraikan tingkat resistansi maksimum untuk sirkuit pembuangan statis yang direkomendasikan oleh standar untuk kontrol statis di atmosfer yang berpotensi terabaikan. Penting untuk memastikan bahwa jalur disipatif statis, jalur yang menyalurkan arus pengisian ke tanah, 10 ohm atau kurang, dan tetap seperti itu selama proses berlangsung.
Cara Mengaudit proses Anda untuk bahaya statis:
Gambar 6.1.2 di NFPA 77 menyediakan diagram alur keputusan yang membantu menentukan cara yang sederhana dan efektif untuk membantu memutuskan apakah objek konduktif harus di-ground. Ini menunjukkan bahwa langkah pertama dalam audit adalah untuk menentukan apakah ada “potensi untuk menciptakan campuran yang dapat dinyalakan”. Jika ada potensi ini terjadi langkah berikutnya menyatakan Resistivitas material. Ada langkah-langkah lebih lanjut yang menanyakan apakah “energi elektrostatik” atau tidak dapat dihasilkan dan terakumulasi. Sebagaimana dinyatakan sebelumnya, proses penentuan faktor-faktor ini dapat memakan waktu dan memerlukan keahlian konsultan proses keselamatan. Sangat sering, itu lebih efektif biaya ke tanah objek, terutama jika terbuat dari logam konduktif, ketika diketahui bahwa bahan dengan sifat yang berbeda bersentuhan.
Untuk menyediakan audit dasar dari proses NFPA 77 (Gambar 6.1.2) daftar skenario berikut di mana biaya dapat dihasilkan:
Dapat menagih menghasilkan?
Apakah proses termasuk:
• Aliran material?
• Agitasi atau atomisasi?
• Bubuk atau makanan padat?
• Interaksi dengan personel?
• Filtrasi?
• Settling?
• Gelembung naik?
Jika YA, dapat mengakumulasi muatan?
Apakah proses termasuk:
• Peralatan terisolasi?
• Bahan isolasi?
• Peralatan konduktif terisolasi?
• Interaksi dengan personel?
• Cairan nonkonduktif?
• Kabut atau awan?
Ketika jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini adalah “YA”, itu menyatakan bahwa potensi MIE harus dihitung untuk menentukan apakah MIE dari atmosfer hadir. Ini mungkin akan menjadi hal yang paling sulit untuk dihitung, jadi saran terbaik adalah untuk meng-ground peralatan karena mungkin tidak ada kesempatan untuk mengubah material yang sedang diproses atau peralatan, yang melalui itu dipompa, dibawa atau ditangani.
Grounding and Bonding – apa tolok ukur utama?
Bumi memiliki kapasitas tak terbatas untuk menyerap muatan dan “grounding” (pembumian) adalah tindakan menghubungkan tubuh ke elektroda (atau struktur yang terkubur lainnya) yang memiliki resistansi kontak terverifikasi terhadap tanah, biasanya kurang dari 25 ohm. Grounding menyediakan jalan untuk muatan statis untuk mengalir dengan cepat ke bumi, mengurangi tegangan objek ke nol dan dengan demikian menghilangkan keberadaan sumber pengapian. “Ikatan” menghubungkan benda-benda sehingga mereka pada potensial listrik yang sama mencegah pembuangan ketika mereka diposisikan di dekat satu sama lain. Jika bonding dilakukan, penting untuk memastikan bahwa salah satu objek terikat terhubung ke ground, sehingga memastikan semua bagian dari sistem berikat berada pada nol potensial.
Static Hazard = situasi di mana laju akumulasi muatan melebihi laju disipasi muatan
Mengingat bahwa landasan adalah sumber utama pencegahan bahaya statis, penting untuk memahami parameter apa yang dapat diidentifikasi sebagai memberikan tingkat perlindungan yang memuaskan. Kunci perlindungan bahaya statis adalah memastikan bahwa jalur antara objek bermuatan dan tanah memiliki kualitas yang cukup untuk menghilangkan muatan statis dengan aman dan cepat.
Mayoritas peralatan pabrik yang berisiko akumulasi muatan statis terbuat dari logam. Logam adalah konduktor yang sangat baik dan sifat resistif alami dari logam mulai dari tembaga ke baja berarti bahwa hambatan listrik terhadap transfer muatan dari tubuh rendah, asalkan tubuh memiliki kontak yang baik dengan tanah. Jika badan logam tidak diarde, karakteristik positif ini dapat dengan cepat menjadi negatif karena konduktor logam terisolasi adalah sumber utama bahaya pengapian busi statis.
Untuk mengilustrasikan, kabel kabel berdiameter 2 mm sepanjang 10 m (32 kaki), dalam kondisi baik, harus memiliki resistansi keseluruhan yang mendekati 1,44 ohm sepanjang keseluruhan panjangnya (lihat tabel di bawah).
Nilai maksimum resistansi hadir dalam sirkuit logam, yang mencakup tubuh pada risiko akumulasi muatan statis, harus sama dengan, atau kurang dari, 10 ohm dan merupakan nilai patokan perlawanan yang direkomendasikan oleh keempat standar. Jika resistansi 10 ohm atau lebih terdeteksi maka ada kemungkinan bahwa sirkuit grounding telah dikompromikan dan harus diperiksa untuk korosi atau pecah.
Tabel di atas menguraikan tingkat resistansi maksimum untuk sirkuit pembuangan statis yang direkomendasikan oleh standar untuk kontrol statis di atmosfer yang berpotensi terabaikan. Penting untuk memastikan bahwa jalur disipatif statis, jalur yang menyalurkan arus pengisian ke tanah, 10 ohm atau kurang, dan tetap seperti itu selama proses berlangsung.
Cara Mengaudit proses Anda untuk bahaya statis:
Gambar 6.1.2 di NFPA 77 menyediakan diagram alur pohon keputusan yang membantu menentukan cara yang sederhana dan efektif untuk membantu memutuskan apakah objek konduktif harus di-ground. Ini menunjukkan bahwa langkah pertama dalam audit adalah untuk menentukan apakah ada “potensi untuk menciptakan campuran yang dapat dinyalakan”. Jika ada potensi ini terjadi langkah berikutnya menyatakan Resistivitas material. Ada langkah-langkah lebih lanjut yang menanyakan apakah “energi elektrostatik” atau tidak dapat dihasilkan dan terakumulasi. Sebagaimana dinyatakan sebelumnya, proses penentuan faktor-faktor ini dapat memakan waktu dan memerlukan keahlian konsultan proses keselamatan. Sangat sering, itu lebih efektif biaya ke tanah objek, terutama jika terbuat dari logam konduktif, ketika diketahui bahwa bahan dengan sifat yang berbeda bersentuhan. Untuk menyediakan audit dasar dari proses NFPA 77 (Gambar 6.1.2) daftar skenario berikut di mana biaya dapat dihasilkan:
Dapat menagih menghasilkan?
Apakah proses termasuk:
• Aliran material?
• Agitasi atau atomisasi?
• Bubuk atau makanan padat?
• Interaksi dengan personel?
• Filtrasi?
• Settling?
• Gelembung naik?
Jika YA, dapat menagih biaya?
Apakah proses termasuk:
• Peralatan terisolasi?
• Bahan isolasi?
• Peralatan konduktif terisolasi?
• Interaksi dengan personel?
• Cairan nonkonduktif?
• Kabut atau awan?
Ketika jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini adalah “YA”, itu menyatakan bahwa potensi MIE harus dihitung untuk menentukan apakah MIE dari atmosfer hadir. Ini mungkin akan menjadi hal yang paling sulit untuk dihitung, jadi saran terbaik adalah untuk meng-ground peralatan karena mungkin tidak ada kesempatan untuk mengubah material yang sedang diproses atau peralatan, yang melalui itu dipompa, dibawa atau ditangani.
Apa yang direkomendasikan oleh standar untuk aplikasi tertentu?
Truk Tangki:
NFPA 77, CLC / TR: 60079-32-1 dan API RP 2003 merekomendasikan bahwa prosedur pertama dalam operasi transfer bahan truk tangki adalah dengan membumikan truk tangki sebelum operasi lain yang dilakukan oleh pengemudi. Sistem pembumian statis yang saling terkait, dengan indikator status dasar, juga harus ditentukan sehingga jika truk tangki tidak terlindung dari muatan listrik statis karena grounding yang salah, sistem tidak akan mengizinkan aliran produk sehingga menghilangkan beban elektrostatik. Sistem grounding statis harus memantau resistensi di sirkuit grounding memastikan tidak naik di atas 10 ohm. CLC / TR: 60079-32-1 menetapkan 10 ohm atau 100 ohm cocok untuk kenyamanan dalam pemantauan, namun 10 ohm akan menjadi standar yang ditetapkan untuk perusahaan besar dengan rekam jejak yang baik dalam keamanan kontrol statis.
Grounding truk tangki sangat penting untuk memastikan muatan statis tidak menumpuk di tubuh tangki.
Mobil tangki:
API RP 2003 dan NFPA 77 mengidentifikasi bagian-bagian dari mobil tangki yang dapat menjadi terisolasi dari rel kereta api. Bantalan dan bantalan aus non-konduktif dapat ditempatkan di antara laras dan sasis dan direkomendasikan bahwa laras di-ground sebelum dan selama, proses transfer material. Ini akan mencegah akumulasi muatan statis pada laras dan menghilangkan risiko pelepasan dari laras ke pipa pengisian, dan membuang ke orang atau badan arde lainnya. NFPA 77 (8.8.2) menyatakan:
“Banyak mobil tangki dilengkapi dengan bantalan non-konduktif dan bantalan pengausan non-konduktif yang terletak di antara mobil itu sendiri dan truk (rakitan roda)… .. Oleh karena itu, pengikatan bodi mobil tangki ke sistem pengisian pipa diperlukan untuk melindungi terhadap akumulasi muatan”.
Truk Vakum:
API 2219 memberikan panduan tentang perlindungan truk vakum ketika mereka digunakan untuk menyedot produk yang mudah terbakar atau mudah terbakar. Contohnya termasuk pengumpulan sampah selama operasi pembersihan tangki penyimpanan dan sedotan serbuk yang mudah terbakar dari ruang pengumpulan debu. Dari sekian banyak rekomendasi yang diuraikan dalam API 2219, instruksi yang paling relevan adalah memadatkan truk dengan menghubungkannya dengan “sumber tanah yang ditunjuk dan terbukti”, sebelum dimulai dengan operasi transfer. “Sumber tanah” menggambarkan suatu objek dengan koneksi resistansi rendah ke ground. Standar ini juga menyatakan pentingnya mengonfirmasi bahwa ketahanan sambungan antara truk dan titik landasan yang ditentukan kurang dari 10 ohm dan bahwa perlawanan ini harus diverifikasi dengan penggunaan ohmmeter (atau beberapa jenis perangkat pengukuran lainnya).
Orang-orang:
Seperti yang disoroti sebelumnya, orang-orang, melalui gerakan biasa, dapat menghasilkan perbedaan potensial yang besar pada tubuh mereka dan akumulasi muatan listrik harus diminimalkan sehingga operator tidak mengeluarkan percikan api di hadapan atmosfer yang menyala. Saran dalam standar adalah untuk memastikan lantai area berbahaya konduktif dan operator yang bekerja di area ini harus mengenakan sepatu disipatif statis untuk mencegah akumulasi muatan di tubuhnya. CLC / TR: 60079-32-1 (8.1.3.3) menyatakan sepatu harus diuji sebelum masuk ke area yang dikategorikan (diklasifikasikan):
“Semua personil harus dibumikan dengan cara melakukan lantai dan alas kaki (lihat 9.2 dan 9.3). Monitor ketahanan personil harus dipasang di setiap pintu masuk ke area mana pun membutuhkan alas kaki. ”
Wadah portabel:
Ketika wadah logam portabel seperti IBC dan drum sedang diisi atau dikeluarkan dari saran dalam semua standar adalah untuk membumikan dan mengikat semua sistem pengisian dan pembuluh penerima. NFPA 77 (8.13.3.2) menyatakan bahwa:
“Ikatan harus dilakukan dengan penjepit yang memiliki titik-titik baja yang mengeras yang akan menembus cat, produk korosi, dan bahan akumulasi menggunakan kekuatan sekrup atau pegas yang kuat.”
Penjepit grounding dilengkapi dengan sepasang titik karbida tungsten yang mengeras dan pegas torsi tekanan tinggi.
Ada beberapa panduan dalam standar mengenai penggunaan wadah logam berlapis plastik. NFPA 77 menyatakan bahwa wadah logam, dengan lapisan plastik 2 mm, atau kurang, dapat diperlakukan sebagai drum logam. CLC / TR: 60079-32-1 berisi tabel dengan ketebalan lapisan maksimum yang disarankan dan menekankan pentingnya memastikan bahwa interaksi mereka dengan benda-benda konduktif tidak mendorong pengeluaran energi yang tinggi. Secara umum, mengisi wadah plastik isolasi tidak dianjurkan. Jika cairan konduktif sedang diproses dimungkinkan untuk menghilangkan muatan menggunakan tabung celup konduktif, namun, penggunaan tabung dip membawa tindakan pencegahan ekstra.
FIBCs (Tas Besar):
CLC / TR: 60079-32-1 memberikan panduan paling jelas sehubungan dengan nilai-nilai resistensi yang harus dipertahankan ketika mengisi atau pemakaian dari tas FIBC Tipe C. NFPA 77 menyatakan bahwa tas harus dibumikan tetapi tidak menentukan nilai resistansi maksimum. CLC / TR: 60079-32-1 menyatakan:
“Kain konduktif dan benang konduktif atau filamen harus memiliki resistensi dari titik pembumian pada FIBC kurang dari (1 x) 10 ^ 8 Ω.”
Tas Tipe D dirancang untuk membuang muatan dari kantung melalui pelepasan korona “energi rendah”. Kelemahan potensial, bagaimanapun, adalah bahwa tas dapat menyebabkan muatan pada benda konduktif sekitarnya. CLC / TR: 60079-32-1 menyatakan:
“Setiap benda konduktif yang biasanya tidak dapat dibumikan (misalnya drum pada palet) harus dibumikan atau dikeluarkan dari sekitar FIBC Tipe D. Selain itu, benda konduktif (misalnya alat kerja, baut dan klip) tidak boleh ditempatkan atau disimpan di FIBC. “
Ringkasan:
Mengidentifikasi dan mengendalikan bahaya elektrostatik dapat menjadi proses yang menantang bagi kita yang bertanggung jawab untuk memastikan rekan kerja, karyawan, peralatan dan properti kita sepenuhnya terlindung dari bahaya pengapian elektrostatik. Ada banyak faktor yang dapat berkontribusi terhadap adanya bahaya statis tetapi jika contoh perlindungan pembumian dan ikatan yang diuraikan di atas dapat diikuti, sebagian besar proses yang berisiko terkena muatan listrik statis akan dikendalikan dan dipertanggungjawabkan. Ketika audit proses atau prosedur telah mengidentifikasi bahaya pengapian elektrostatik, penting untuk menentukan sistem pengardean dan ikatan yang dapat menunjukkan kepatuhan terhadap standar. Jika memungkinkan, instrumen grounding statis yang dapat menunjukkan tingkat resistensi yang direkomendasikan oleh standar akan memastikan perusahaan terlindungi dari sumber pengapian yang selalu ada dan berbahaya ini.
