Em uma estação de reciclagem, uma correia isolante carrega-se com densidade superficial efetiva s = 1,0×10^-7…

Questão

Em uma estação de reciclagem, uma correia isolante carrega-se com densidade superficial efetiva s = 1,0×10^-7 C/m². Considere uma peça metálica aterrada a d = 0,02 m da correia. Avalie os riscos de centelhamento (compare campos e tensões) e proponha soluções técnicas e de procedimento para reduzir riscos à saúde e ao ambiente.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Cálculo: e0 = 8,85×10^-12 F/m. Campo de plano aproximado: E ˜ s/(2e0) = 1,0×10^-7/(2·8,85×10^-12) ˜ 5,65×10^3 V/m. Diferença de potencial entre correia e peça aterrada: ?V ˜ E·d ˜ 5,65×10^3·0,02 ˜ 113 V. Campo de ruptura do ar E_break ˜ 3,0×10^6 V/m, tensão de ruptura para d=0,02 m: V_break ˜ E_break·d = 6,0×10^4 V. Conclusão física: o campo médio gerado pela correia (5,65×10^3 V/m) e a ?V (˜113 V) são muito menores que os limiares de ruptura do ar; risco de centelhamento direto é baixo. Porém, riscos aumentam por: concentrações de campo em pontas/arestas (incremento local), acumulação de vapores inflamáveis, baixa umidade ou materiais isolantes próximos. Medidas recomendadas: 1) aterramento e equipotencialização de peças metálicas; 2) uso de correias condutivas ou faixa antistatizante e barras ionizantes para neutralizar cargas (bar discharge); 3) controlar umidade relativa para reduzir isolamento; 4) manter distância segura e barreiras físicas; 5) ventilação e controle de vapores inflamáveis; 6) procedimentos de trabalho (descarga antes de manutenção, EPI, treinamentos) e monitoramento periódico de campo elétrico. Essas ações reduzem exposição elétrica, risco de ignição e impactos à saúde/ambiente.

Explicação

A análise apresenta cálculos precisos do campo elétrico e da diferença de potencial, comparando-os com os limites de ruptura do ar, o que demonstra que o risco de centelhamento é baixo. Além disso, são identificados fatores que podem aumentar esse risco e são propostas soluções práticas e técnicas para mitigá-lo, garantindo a segurança e a proteção ambiental. As medidas sugeridas são abrangentes e abordam tanto aspectos físicos quanto procedimentos operacionais, evidenciando uma abordagem completa para a questão.

Raio-X da questão

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