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Resistividad del polvo

Significado físico y uso en la evaluación de riesgos de explosión de polvo de la resistividad del polvo

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Resumen de sección
1. Definición de resistividad
2. Determinación de resistividad
3. Valores típicos de resistividad del polvo
4. Uso en evaluación de riesgos
5. Resistividad de polvos comunes


1. Definición de resistividad de polvo

¿Qué es la resistividad de polvo / polvo?

Como todos los materiales, los polvos conducirán la electricidad en cierto grado. Durante el procesamiento, el movimiento de las partículas durante, por ejemplo, el transporte neumático o la chute de gravedad, creará cargas electrostáticas en las partículas. Cuán bien el polvo podrá liberar esas cargas dependerá de su resistividad.

La resistividad se define en Ω.m como la relación entre un potencial eléctrico a través de una capa de polvo y la densidad de corriente inducida [Mastropietro]. Cuanto mayor sea el potencial para obtener una corriente determinada, mayor será la resistividad.

2. Determinación experimental de la resistividad de polvo

¿Cómo medir la resistividad de un polvo?

La medición experimental de la resistividad del polvo consiste en aplicar una diferencia de potencial a través de una capa de polvo de grosor conocido y medir la corriente obtenida. Cuanto mayor sea la corriente, menor será la resistividad y, por lo tanto, mayor será la capacidad del polvo para conducir cargas eléctricas.

ρ = (V/I) * (A/L) [Mastropietro]

Donde:

ρ = resistividad en Ω.m
V = voltaje aplicado en Voltios
I = corriente medida en A
L = grosor del polvo en m
A = área de la cara del electrodo de medición de corriente en m2

Debe tenerse en cuenta que la resistividad del polvo varía mucho con la porosidad del polvo, la humedad o la temperatura.

Los valores de resistividad deben considerarse según las condiciones en las que se han obtenido.

3. Rango típico de resistividad del polvo

[Glor] informa que los plásticos como el polietileno tienen una alta resistividad y no conducen bien las cargas eléctricas, sin embargo el documento también menciona que la mayoría de los pigmentos, colorantes, aditivos, fármacos o alimentos tienen resistividades superiores a 1010 Ω.m lo que los hace sensibles a riesgos como la descarga cónica en silos.

Cada procesador debe realizar un análisis de riesgo de explosión de polvo para evaluar el riesgo relacionado con un material específico en un proceso específico y tomar las precauciones y medidas de mitigación necesarias.

4. Uso en la evaluación de riesgos

La resistividad del polvo debe considerarse especialmente para los riesgos relacionados con la descarga cónica en una tolva o contenedor que se está llenando. [Glor] menciona que tal riesgo debe considerarse tan pronto como la resistividad del polvo sea superior a 1010 Ω.m, lo que es, como se vio anteriormente, muy común.

Todas las decisiones en el análisis de riesgos deben estar respaldadas por una evaluación documentada de las concentraciones observadas en el proceso.

5. Resistividad de polvos comunes

A continuación, se presentan algunos datos de resistividad dados en la literatura.

ADVERTENCIA: estos son valores generales dados sin garantía, una evaluación de riesgos y diseño DEBE referirse siempre a la Ficha de Datos de Seguridad (FDS) del producto REAL utilizado para las pruebas realizadas específicamente en el material REAL por un instituto reputado.

Como se mencionó anteriormente, la determinación del valor depende de muchos parámetros, incluyendo la temperatura, cuando no se definen condiciones de prueba, se deben prever nuevas experiencias relevantes para la aplicación.

Tabla 1 : Resistividad de algunos polvos

Resistividad en Ω.cm
Material
Teflón
1017 [Dahn]
Nylon
1014 [Dahn]
Nitrocelulosa
1014 [Dahn]



Fuentes

# [Glor] Riesgo de ignición debido a la electricidad estática en procesos de partículas, Martin Glor, Tecnología de Polvos, 135-136 2003
# [Dahn] Evaluación del riesgo de electrostática de polvo a granel, Dahn y Reyes, Ingenieros de Consultoría de Seguridad
# [Mastropietro] Medición de resistividad de polvo para procesos industriales, Robert Mastropietro, Conferencia Internacional de Precipitación Electrostática, 2013