segunda-feira, abril 06, 2009

ELETRICIDADE ESTÁTICA

Com a generalização do Autoabastecimento nos Postos de Gasolina, é preciso advertir as pessoas sobre a produção de incêndios como resultado da eletricidade estática, enquanto se abastece de gasolina, o seu carro.


Foram investigados 150 casos deste tipo de incêndios e os resultados foram muito surpreendentes.

1- Dos 150 casos, eles ocorreram menos a homens e mais a mulheres, devido ao seu costume de entrar e sair do veículo enquanto se abastece a gasolina.
2- Na maioria dos casos as pessoas haviam entrado novamente nos seus carros enquanto na mangueira ainda estava correndo o combustível (o perigo dos gatilhos nos bocais das mangueiras). Quando o reabastecimento terminou e saíram para retirarem a mangueira, o fogo começou, como resultado da eletricidade estática.
3- A maioria dos acidentados usava sapatos com sola de borracha e roupa de fibras sintéticas.
4- Nunca utilize celulares quando se abastece combustível.
5- Como sabemos é o vapor que sai da gasolina que arde e causa o fogo, quando entra em contato com cargas elétricas estáticas.
6- Em 29% dos casos analisados, as pessoas entraram novamente nos seus veículos e logo em seguida tocaram nas pistolas das mangueiras durante o reabastecimento de gasolina. Isto ocorreu em carros de variadas marcas e modelos.
7- 17 incêndios ocorreram antes, durante ou imediatamente após a retirada do tampão do depósito do carro e antes que começasse o reabastecimento de gasolina.
8- A eletricidade estática produz-se quando um passageiro fricciona as suas roupas contra o tecido dos assentos, ao entrar ou sair do veículo. Para evitá-lo, é recomendável que NINGUÉM entre ou saia do veículo enquanto se realiza o reabastecimento. Somente devem fazê-lo ANTES de começar, ou quando o reabastecimento já terminou e foi colocado o tampão do depósito.
9- REDOBRE AS PRECAUÇÕES se a gasolina se derramou ou salpicou o pavimento junto à bomba. Imediatamente se geram vapores altamente inflamáveis, que podem incendiar-se devido a chispas de eletricidade estática, por ligação de equipamentos eletrônicos (celulares, comandos à distância, etc.) ou pela ativação da chave de ignição do veículo. ANTES de por novamente em marcha o motor, a gasolina derramada deve ser recolhida ou neutralizada pelo pessoal do Posto de Gasolina.



AO ABASTECER GASOLINA.

NO SEU VEÍCULO: Trave-o com o travão de mão, desligue o motor, o rádio e as luzes.
NUNCA: Nunca regresse ao seu veículo enquanto está reabastecendo de combustível.
POR PRECAUÇÃO: Acostume-se a fechar a porta do carro ao sair ou ao entrar. Assim se descarregará da eletricidade estática ao tocar algo metálico.
Depois de sair do carro e logo que fechar a porta TOQUE A PARTE METÁLICA DA LATARIA, antes de tocar na pistola de combustível. Deste modo a eletricidade estática do seu corpo descarregar-se-á para o metal do carro e não para a pistola da mangueira.




Pede-se por favor que enviem esta informação a TODOS os seus amigos e familiares, especialmente àqueles que transportam crianças nos seus carros enquanto reabastecem de combustível. Obrigado por passar esta informação.

Fonte: Shell



Eletricidade estática
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

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A electricidade estática PE é a carga elétrica num corpo cujos átomos apresentam um desequilíbrio em sua neutralidade. O ramo da física que estuda os efeitos da eletricidade estática é a Eletrostática.
O fenômeno da eletricidade estática ocorre quando a quantidade de elétrons gera cargas positivas ou negativas em relação à carga elétrica dos núcleos dos átomos.
Quando existe um excesso de elétrons em relação aos prótons, diz-se que o corpo está carregado negativamente. Quando existem menos elétrons que prótons, o corpo está carregado positivamente. Se o número total de prótons e elétrons é equivalente, o corpo está num estado eletricamente neutro.
Existem muitas formas de "produzir" eletricidade estática, uma delas é friccionar certos corpos, por exemplo, o bastão de âmbar, para produzir o fenômeno da eletrização por fricção.


A electricidade nos diversos materiais


A eletricidade estática é o fenômeno de acumulação de cargas elétricas em um material qualquer, condutor, semicondutor ou isolante. No material isolante, este efeito é facilmente detectado devido à dificuldade de deslocamento de cargas; quando o material isolante é eletrizado, ou seja, de alguma forma sofre um desequilíbrio entre cargas positivas e negativas, a natureza tende a reestabelecer o equilíbrio, mas isso leva algum tempo, e durante esse intervalo o material é capaz de atrair ou repelir outros isolantes devido à força columbiana. Nos condutores, o desequilíbrio de cargas altera o potencial elétrico do material, isso faz com que surja uma diferença de potencial entre o material condutor eletricamente carregado e a Terra, cujo potencial é considerado absoluto (V = 0). Em conseqüência dessa diferença de potencial, podem ocorrer descargas elétricas a fim de reestabelecer o equilíbrio, só que nesse caso o deslocamento de cargas ocorre num tempo muito curto, podendo causar choques, faíscas, ruídos e outros fenômenos físicos capazes de provocar acidentes. Caminhões de produtos químicos precisam geralmente deseletrizar a carroceria com o auxílio de uma corrente jogada no chão, para que não ocorram acidentes devidos à eletricidade estática. Em semicondutores, as cargas acumuladas em um corpo podem alterar abruptamente a condutividade do material; em dispositivos semicondutores, esse efeito pode causar a queima do componente. Esse fato era muito comum antigamente nos componentes CMOS, mas esse problema já foi contornado.

Âmbar


O âmbar é uma resina semi-transparente fossilizada cuja cor é amarelada. Presume-se que seja proveniente de uma espécie já extinta de pinheiro. Os Paleontólogos freqüentemente encontram insetos pré-históricos quase intactos conservados dentro de pedaços de âmbar.. Quando posto em combustão, o âmbar exala um agradável aroma almiscarado.
Os gregos desde o século VI antes de Cristo esfregavam bastões de âmbar em tecido para atrair objetos leves tais como pequenos pedaços de palha, algodão entre outros. Tales de Mileto é tido como o primeiro a fazer experiências científicas com o âmbar no sentido de tentar explicar o fenômeno da atração.


William Gilbert (1544-1603), médico da rainha da Inglaterra Isabel I, foi quem introduziu a palavra “eletricidade”, esta foi derivada da palavra grega “elektron” que era o nome que os gregos davam ao âmbar.


Du Fay, em 1733, descobriu duas formas de eletricidade diferentes. vítrea (gerada a partir de substâncias, como o vidro), resinosa (originada de substâncias, como o âmbar).
Em 1753, John Canton, descobriu que o vidro produz as duas formas de eletricidade. Sua geração dependia do material onde o vidro era friccionado. Em função da descoberta as designações vítrea e resinosa ficaram obsoletas e foram substituídas por eletricidade positiva e eletricidade negativa.

Geração


Quando se fricciona o vidro com lã, este fica eletrizado positivamente. Quando o atritamos com flanela, sua polarização se torna negativa. No caso da resina, ao friccioná-la com lã, sua polaridade se torna negativa, atritando-a com uma folha metálica, a sua carga fica positiva.
A carga elétrica é uma propriedade da matéria. Todo átomo contém um núcleo, este é constituído de prótons cuja carga elétrica é positiva, e nêutrons, estes não possuem carga. Orbitante em torno do núcleo atômico está uma nuvem de elétrons de carga elétrica negativa.
Em função das polaridades opostas foram atribuídos sinais positivo e negativo às cargas elétricas. Aquelas que possuem o mesmo sinal de polarização se repelem, as de sinais diferentes se atraem.
Todos os corpos possuem cargas elétricas (positivas e negativas). Se um determinado material está em equilíbrio, é considerado sem carga, ou neutro. Assim, considera-se material eletrizado aquele que possui mais cargas de uma determinada polaridade do que outra.

Eletrização


Quando os objetos estão carregados, não importa a polaridade, estão eletrizados. A eletrização pode ocorrer por indução, contato e posterior separação entre dois materiais, ou atrito.
Para se criar eletricidade estática em laboratório, um bom exemplo é o conhecido Gerador Eletrostático de Van de Graaff. Casualmente podemos gerar eletricidade estática ao atritar um cobertor, roupa de lã, etc ao nosso corpo, também no caminhar, o contato e separação da sola de nossos calçados com o piso gera eletricidade estática.
É o processo pelo qual um corpo elétricamente neutro, adquire cargas elétricas.

Eletrização por Atrito


Pode-se eletrizar um corpo atritando-o á outro, fazendo com que um deles perca elétrons, e consequentemente deixando-o com carga elétrica (positiva ou negativa). A carga dos corpos eletrizados desse modo possuem carga de sinais opostos. Um exemplo é quando passamos um pente várias vezes no cabelo , o pente fica carregado,podemos perceber isso aproximando-o a pequenas particulas de papel. funciona com qualquer coisa de plástico que se esfrega no cabelo.

Eletrização por Contato


Ao se pegar um corpo eletrizado e encostá-lo em um neutro, este cede uma parte de sua carga ao corpo neutro, deixando-o com carga de mesmo sinal que o primeiro. Suponhamos que uma das esferas seja a esfera "A" e a outra, esfera "B", digamos que a esfera "A" está eletrizada negativamente e a esfera "B" está neutro, ao entrarem em contato, os elétrons em excesso na esfera "A", espalham-se pelo conjunto. Assim, "A" continua negativa, mas com um menor número de elétrons em excesso e "B", que estava neutro inicialmente, eletriza-se negativamente. Logo, como as duas esferas estão eletrizadas com cargas de mesmo sinal elas se repelem saindo do contato. Mas, se considerarmos as esferas "A" e "B" como condutores de mesmas dimensões, após o contato eles terão cargas iguais.
(QA + QB)/2

Eletrização por Indução


Aproximando um corpo eletrizado de um corpo positivo, as cargas de sinais diferentes na área eletrizada se afastarão e o corpo ficará com suas cargas juntas pela sua área. O corpo fica neutro, porém se analisada cada área separadamente elas estarão com predominância de uma carga enquanto o corpo eletrizado estiver próximo. A indução eletrostática é o fenômeno de separaçaõ da cargas elétricas de sinais contrarios em um mesmo corpo.A induçaõ é facilmesnte explicada quando se trata de um corpo condutor de elétricidade pois nele o elétorn se mobiliza com facilidade.

Eletrização por Aquecimento ou Piroeletrização


Ao aquecermos determinados corpos, estes adquirem algum dos tipos possíveis de carga. A este tipo possível de eletrização chamamos Piroeletrização.

Geração


Um exemplo típico de geração casual de eletricidade estática em nosso corpo ocorre quando vestimos roupas de lã, etc. Um fator importante na geração de eletricidade estática é a umidade, pois quanto mais seco estiver o ar, mais facilmente a carga se desenvolve.

Influência em máquinas e equipamentos


Na aviação, a eletricidade estática é fator relevante à segurança das aeronaves. Um avião, por exemplo, após aterrissar necessita ser descarregado estaticamente, pois a tensão desenvolvida pode facilmente ultrapassar 250.000 volts.


Os helicópteros também precisam ser descarregados eletricamente, pois a carga eletrostática acumulada na fuselagem pode provocar centelhas e, conseqüentemente, explosões ao se aproximarem do local de aterrissagem.


Nos automóveis também ocorre a eletrização, quando estes são submetidos a grandes velocidades ao ar seco, podendo seus ocupantes ao sair ou entrar no veículo tomarem uma descarga elétrica. Há relatos de acidentes com incêndios em postos de abastecimento causados por centelhas devidas a descargas eletrostaticas durante o manuseio da bomba de combustível.
Em eletrônica, a eletricidade estática é objeto de estudo e pesquisa, pois muitos são os danos causados pela eletrização dos corpos e sua conseqüente descarga em equipamentos e componentes sensíveis, como por exemplo, placas-mãe de computadores, módulos de memória, etc.


Recentemente (2003), ocorreu um acidente que, presume-se, foi causado por uma centelha devida a uma descarga eletrostática num foguete brasileiro na base aeroespacial de Alcântara, cuja explosão causou a morte de diversos técnicos e engenheiros.


um perigo no chão-de-fábrica
Novembro/2006


Com o advento e subseqüente miniaturização de componentes semicondutores, a eletricidade estática passou a ser identificada como um novo perigo que ameaça diretamente a produtividade e a confiabilidade dos produtos letrônicos. Tornou-se fundamental então criar programas para evitar os riscos da ESD - Electrostatic Discharge. Para tanto, é necessário compreender alguns conceitos eletrostáticos e as leis que os governam.


A geração de cargas estáticas pode ocorrer de muitas maneiras. Entre elas podemos citar eletrização por contato, eletrização triboelétrica, eletrização por indução, etc. Compreendendo os mecanismos da eletrização estática, é mais fácil evitar o aparecimento das cargas estáticas, ou então reduzi-las a níveis seguros. Atualmente, com a larga utilização de materiais sintéticos altamente isolantes, tanto na cobertura de pisos, mesas, cadeiras, roupas, sapatos e em quase todos os objetos de utilização diária, o aparecimento da eletricidade estática tem sido muito freqüente, pois nestas situações as cargas elétricas não podem ser escoadas. Dentre todos os processos de geração de carga estática, o mais comum é o carregamento triboelétrico, o qual é causado pelo atrito entre duas superfícies. A eletrização triboelétrica se refere à transferência de cargas devido a contato e separação de materiais. A quantidade de carga gerada por esse processo depende de muitos fatores, como a área de contato, pressão de contato, umidade relativa, velocidade com que uma superfície é atritada sobre a outra. A série triboelétrica, mostrada na tabela 1, indica a tendência de determinado material acumular cargas positivas ou negativas quando dois materiais da tabela são colocados em contato e separados. O que se encontra em posição mais alta na tabela se torna positivamente carregado.


+Positivo
Asbesto
Acetato
Vidro
Mica
Cabelo
Náilon

Seda
Alumínio
Papel
Algodão
Âmbar
Borracha
Prata
Ouro
Acrílico
Poliuretano
Poliéster
PVC


Negativo-
Teflon
Silicone


Os materiais sensíveis à descarga eletrostática são identificados pelo símbolo oficial reproduzido na figura abaixo:


Símbolo oficial de ESD -material sensívela descarga eletrostática





Os prejuízos causados pela ESD A eletricidade estática, que para nós é imperceptível, pode danificar um componente semicondutor quando a descarga atinge um ou mais terminais desse componente. Algumas vezes o dano ocasionado por ESD não será imediatamente perceptível, e a falha será latente. O componente que foi atingido sofrerá degradação de desempenho ou redução de expectativa de vida. Outras vezes o componente se danifica imediatamente, e a falha é denominada catastrófica.

Tipo de Componente

Sensibilidade a ESD (Volts)
VMOS
30 – 1800
MOSFET
100 – 200
GaAsFET
100 – 300
JFET
140 – 7000
CMOS
250 – 3000
OP-AMP
190 – 2500
Transistores Bipolares
380 – 7000
Diodo Schottky
300 – 2500
TTL Schottky
1000 – 2500

Os danos por ESD em componentes semicondutores de um produto eletrônico podem ocorrer desde a etapa de sua fabricação até sua instalação no usuário final. Normalmente resultam do manuseio inadequado em áreas com pouco ou nenhum controle contra ESD.Um defeito por ESD é um sério inconveniente quando só é observado depois de o produto chegar ao cliente, porque sua qualidade ficou comprometida por uma falha latente. Na atual concorrência de mercado, significa ameaça a muitos empregos. Na tabela abaixo, podemos ver como alguns componentes são classificados por sua sensibilidade a ESD.Como evitar o riscoTodas as medidas de proteção dos dispositivos eletrônicos contra eletricidade estática podem ser resumidas no seguinte conselho: evite descarregamento eletrostático sobre componentes sensíveisA proteção de componentes e placas eletrônicas contra ESD deve considerar uma combinação de métodos de prevenção de geração de cargas com mecanismos de remoção das cargas existentes.Considerem-se as seguintes áreas para um programa de controle ESD: ambiente, prevenção pessoal e bancada de trabalho.Deve-se ter o cuidado de evitar o surgimento de cargas eletrostáticas adotando medidas preventivas, como o estabelecimento no ambiente de trabalho de áreas protegidas contra a ESD, que devem ser adequadamente identificadas, possuir piso dissipativo e controle de umidade.O uso de guarda-pó apropriado em conjunto com um meio de descarregamento das pessoas (pulseira de aterramento ou calçado ESD) que trabalham em contato direto com componentes sensíveis a ESD é o requisito mínimo de prevenção pessoal.Ainda no campo da prevenção pessoal, as pulseiras de aterramento devem ser ajustadas ao pulso com a parte metálica em contato direto e conectadas com algum ponto de terra por seu cabo. A função da pulseira é propiciar o aterramento pessoal, isto é, dissipar toda a energia estática presente no corpo para a terra. Internamente, a pulseira possui uma resistência para limitar a corrente elétrica de descarga, protegendo e evitando também o choque elétrico do usuário.Devido ao constante manuseio da pulseira, é muito comum ocorrer um rompimento de sua continuidade. Por esta razão, o valor da resistência da pulseira terá de ser monitorado freqüentemente.O teste para verificar se a pulseira está em perfeito estado de funcionamento é bastante simples. Com um multímetro digital, seleciona-se a função ohmímetro e depois conecta-se uma das pontas de prova ao lado metalizado da pulseira e a outra ponta ao cabo de aterramento. O valor da resistência a ser medido é 1 MW.Outras formas de aterramento pessoal são os calçados ou calcanheiras ESD, de solado especial com uma determinada condutividade elétrica. Lembrando, porém, que todas as vezes que as calcanheiras estiverem sendo usadas, a tira condutiva deve ser colocada dentro do sapato, sob o pé. Tanto o calçado como a calcanheira só são aplicáveis em áreas com piso dissipativo.Uma das formas mais importantes para o controle de ESD é a utilização de bancadas aterradas e com superfície dissipativa. A bancada deve ter um ponto de aterramento para a conexão de pulseiras.Como proteger materiais sensíveisTodos os dispositivos sensíveis à descarga eletrostática devem ser embalados e transportados com materiais especialmente desenvolvidos para proteger os componentes.O transporte será feito somente dentro de embalagens especiais - caixas condutivas e sacos metalizados fechados.Os sacos metalizados são sempre identificados pelo símbolo ESD. Exercem a função de dissipar as descargas promovidas por contato ou aproximação e também oferecem blindagem dos componentes quando expostos a um campo elétrico.Os sacos metalizados devem estar sempre intactos, isto é, sem nenhum furo ou rasgo. Caso contrário, a proteção contra ESD não existirá e a embalagem perderá sua função principal.Algumas caixas possuem um revestimento com material condutor, que oferece proteção contra ESD ao material embalado, de forma similar ao saco metalizado. As caixas de módulos também são identificadas com o símbolo ESD.A abertura destas embalagens também exige cuidados. Fitas adesivas, etiquetas e lacres nunca devem ser retirados bruscamente. O ato de puxar uma fita adesiva gera altas cargas estáticas. As fitas devem ser sempre cortadas com uma lâmina ou tesoura.As embalagens e materiais que não possuem identificação ESD devem ser colocados afastados dos ESDS.As placas de circuito impresso devem ser manuseadas sempre pelas bordas. Os módulos, sempre pelo painel frontal. Evitar o máximo de contato com os componentes da placa, trilhas e pontos de conexão.
Referências
Para mais informações sobre os riscos da eletricidade estática, consultar as seguintes referências:

IEC 61340-5-1 Protection of electronic devices from electrostatic phenomena ? General Requirements
IEC 61340-5-2 Protection of electronic devices from electrostatic phenomena ? User Guide CONCEITOS BÁSICOS PARA PROTEÇÃO CONTRA ELETRICIDADE ESTÁTICA (Alexandre Pinhel Soares) Este artigo foi escrito especialmente para Noticiário de Equipamentos Industriais-NEI por Vitor Manoel Gonçalves Pereira, Gerente de Qualidade da Siemens Ltda. O autor participa do comitê da ABNT que elabora as normas referentes à ESD no Brasil. É engenheiro eletrônico graduado pelo CEFET-PR em 1989 e com pós-graduação em Telecomunicações pela PUC-PR.

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