Buty antystatyczne ESD
Buty ESD
Elektryczność statyczna i jej zagadnienie pojawia się współcześnie na wielu stanowiskach pracy. Skupienie ładunków elektrostatycznych może wytwarzać wyładowania elektrostatyczne ESD (skrót od angielskiego Elektro Static Discharge), które potrafią uszkodzić części elektroniczne lub gotowe produkty oraz wywoływać u pracowników nieprzyjemne wstrząsy elektryczne, szkodliwe dla życia oraz zdrowia.
Wyładowania ESD są jednym z ważnych problemów BHP i procesu technologicznego w przemyśle elektronicznym. Najczęściej są niewyczuwalne, gdyż nie można ich dostrzec. Zaistnienie ESD zauważamy w postaci iskry dopiero powyżej 5000 V. Popularnie efekty ESD znane są każdemu. Są nimi między innymi: wyładowania na klamkach od drzwi, iskrzenie w trakcie zdejmowania ubrań zrobionych z włókien syntetycznych lub nawet strzelanie. W wielu przedsiębiorstwach ludzie stanowią podstawowe źródło statycznej elektryczności. Zwyczajne poruszanie się lub siedzenie na pewnego typu krzesłach może generować w ludzkim ciele ładunki o napięciu do kilku tysięcy Volt. Bez stosownej kontroli, taki ładunek elektrostatyczny może z łatwością zostać rozładowany poprzez urządzenia czułe na wyładowania elektrostatyczne – może to w efekcie spowodować ich trwałe uszkodzenie. Aby zapobiec wyładowaniom elektrostatycznym lub zminimalizować ich skutki należy wyposażyć pracownika w odzież i obuwie ESD, a stanowisko pracy powinno być uziemione, co ma umożliwić odpowiednie odprowadzanie od ludzi ładunków elektrostatycznych.
Ochrona przed efektem ESD zgodnie z normą EN 61340 zapewnia odprowadzanie ładunków elektrostatycznych, zapobiegając uszkodzeniom czułych elementów poprzez wyładowania.
Zapobieganie powstawaniu ładunku elektrostatycznego na ciele człowieka sprowadza się do stosowania indywidualnych środków ochrony, takich zwłaszcza, jak:
- ubrania antystatyczne, wykonane z odpowiednio modyfikowanych materiałów – nieelektryzujących się lub wykazujących podwyższoną przewodność elektryczną;
- obuwie antystatyczne na spodach o podwyższonej przewodności;
- rękawice antystatyczne z materiałów o właściwościach elektrycznych zbliżonych do odpowiednich właściwości skóry człowieka;
- przewodzące opaski nadgarstkowe lub zakładane na obuwie w celu „uziemienia” ciała człowieka na stanowiskach pracy;
- środki ochrony indywidualnej o innym przeznaczeniu, lecz wykonane z materiału przewodzącego lub materiału o ograniczonej zdolności do elektryzacji, ze względu na ich używanie w strefach zagrożenia wybuchem.
Oprócz „antystatycznej” odzieży ochronnej ważną rolę odgrywają również podłogi, wykonywane z materiałów o odpowiednio podwyższonej przewodności elektrycznej. Umożliwiają one spływ ładunku z ciała człowieka noszącego przewodzące obuwie, a obniżenie potencjału ładunku wytworzonego na człowieku w obuwiu nieprzewodzącym.
Rodzaje obuwia ESD
- klapki ESD
- sandały ESD
- półbuty ESD
- trzewiki ESD
- kalosze ESD
Zastosowanie obuwia ESD w praktyce
Obuwie ESD znajduje zastosowanie nie tylko w różnych gałęziach przemysłu, ale także w pracy hobbystycznej. Poniższe zestawienia prezentują konkretne stanowiska, ryzyka oraz preferencje użytkowników według rodzaju obuwia.
Profesjonalne zastosowania butów ESD
| Branża / Obszar | Stanowiska | Płeć | Cel stosowania |
|---|---|---|---|
| Elektronika | Monterzy układów scalonych, kontrolerzy jakości, technicy serwisu | Głównie mężczyźni, rosnący odsetek kobiet – wersje damskie, męskie i unisex | Ochrona mikroukładów i PCB przed uszkodzeniem przez ładunki elektrostatyczne |
| IT / Serwis komputerowy | Technicy IT, serwisanci komputerów i drukarek | Przeważnie mężczyźni – zalecane modele unisex i męskie | Eliminacja ryzyka uszkodzenia komponentów przez ESD |
| Przemysł samochodowy | Operatorzy linii montażowych, inspektorzy, programiści sterowników | Mieszana – wersje unisex | Ochrona modułów sterujących, czujników, komputerów pokładowych |
| Farmacja i biotechnologia | Laboranci, operatorzy urządzeń laboratoryjnych | Duży odsetek kobiet – buty ESD w wersjach damskich i unisex | Ochrona aparatury pomiarowej i bezpieczeństwo przy pracy z wrażliwymi substancjami |
| Przemysł optyczny | Montaż soczewek i układów optoelektronicznych | Często kobiety – potrzebne lekkie wersje damskie | Precyzja montażu i ochrona delikatnych elementów |
| Szpitale i kliniki | Technicy sprzętu medycznego, operatorzy aparatury diagnostycznej | Mieszany – zalecane obuwie unisex | Ochrona urządzeń medycznych oraz komfort noszenia przy pracy na stojąco |
| Przemysł chemiczny | Operatorzy linii produkcyjnych, technicy pomiarowi | Mieszany – w zależności od działu | Redukcja iskrzenia w obecności lotnych substancji |
| Instytuty badawcze | Badacze, inżynierowie, specjaliści ds. automatyki i mechatroniki | Unisex – różnorodność zatrudnienia | Ochrona sprzętu badawczego, oscyloskopów, mikrokontrolerów |
Zastosowania hobbystyczne butów ESD
| Grupa użytkowników | Aktywność hobbystyczna | Zagrożenie / potrzeba ochrony | Typ obuwia |
|---|---|---|---|
| Elektronicy DIY | Lutowanie płytek PCB, montaż zestawów Arduino | Ochrona mikrokomponentów | Unisex, lekkie półbuty |
| Modelarze RC | Praca z kontrolerami, układami sterującymi, akumulatorami | Eliminacja ESD przy pracy z elektroniką i zasilaniem | Sandały, klapki ESD |
| Hobbystyczni informatycy | Składanie komputerów, testowanie sprzętu | Bezpieczny montaż CPU, RAM, GPU | Półbuty, trzewiki |
| Domowe pracownie 3D | Druk 3D, praca z płytami sterującymi | Ochrona sterowników i płytek bazowych | Unisex, lekkie |
| Twórcy audio DIY | Lutowanie wzmacniaczy, korektorów, zasilaczy | Ochrona elementów toru audio (op-ampy, MOSFET) | Unisex, z amortyzacją |
Zmiany w normie EN 61340-5-1:2024
Nowelizacja normy w 2024 roku wprowadza istotne ułatwienia w zakresie wdrażania i weryfikacji ochrony ESD. Zmiany te zostały opracowane z myślą o większej przejrzystości i uproszczeniu procesów.
Przegląd zmian w wersjach normy
| Rok | Wersja normy | Najważniejsze zmiany |
|---|---|---|
| 2007 | EN 61340-5-1:2007 | Wprowadzenie EPA i podstawowych zasad ochrony ESD |
| 2016 | EN 61340-5-1:2016 | Rozbudowana dokumentacja procesów, definicje, wymagania zgodności |
| 2024 | EN 61340-5-1:2024 | - Nowe definicje izolatorów i przewodników - Plan kwalifikacji produktu - Weryfikacja zgodności z EN 61340-5-4 - Nowa tabela dla opakowań - Obniżenie progu rezystancji dla odzieży uziemiającej - Zaktualizowany Annex A z przykładami "tailoringu" |
Dla obuwia ESD zgodnie z normą EN 61340-5-1 wymagany opór elektryczny został zawężony do przedziału pomiędzy 7,5x105Ω a 3,5x107Ω (0,75 MΩ do 35 MΩ).
Znormalizowane metody badań wyznaczania rezystancji elektrycznej obuwia (butów, klapek lub trzewików) używanego do kontrolowania potencjału elektrostatycznego na ludziach określone zostało w normie EN IEC 61340-4-3.
Obuwie ESD właściwości
Dzięki obuwiu chroniącemu przed efektem ESD zapobiega się elektrycznemu naładowaniu osoby noszącej obuwie, np. wskutek tarcia w trakcie chodzenia po niektórych powierzchniach, a tym samym zapobiega się niebezpiecznym wyładowaniom elektrostatycznym. Z drugiej strony, jeżeli dochodzi do rozładowania elektrostatycznego lub kontaktu pracownika z wysokim napięciem, to dzięki oporowi minimum 0,75 MΩ łagodzone są tego skutki.
Trzeba zaznaczyć, iż obuwie ESD nie jest przeznaczone do prac przy urządzeniach znajdujących się pod napięciem elektrycznym oraz w warunkach większego zagrożenia wybuchem. W pierwszym przypadku należy stosować obuwie izolujące zapewniające wysoki opór elektryczny. Druga sytuacja występuję w przemyśle petrochemicznym, wydobywczym i gazowym i wtedy na pierwszym miejscu zalecane jest obuwie antyelektrostatyczne. Ma to uzasadnienie praktyczne. Obuwie ESD tworzone jest zwykle z myślą o pracy w suchych czystych warunkach pomieszczeń produkcyjnych, zaś buty antyelektrostatyczne (A) nadają się do prac w warunkach zewnętrznych oraz w dużym zabrudzeniu.
Buty antystatyczne (ESD) a antyelektrostatyczne (A)
Obuwie antyelektrostatyczne (oznaczone A) nie ma właściwości statycznych wymaganych dla butów ESD. Jednoczenie można powiedzieć, iż obuwie ESD spełnia i przewyższa wymagania stawiane obuwiu antyelektrostatycznemu, oferując bardziej restrykcyjne i kontrolowane odprowadzanie ładunków elektrostatycznych. Oznacza to, że obuwie ESD zasadniczo spełnia wszystkie cechy obuwia antyelektrostatycznego (A) i dodatkowo zapewnia wyższy poziom ochrony przed ESD. W bardziej wymagających zastosowaniach odnośnie bezpieczeństwa wybuchowego można nosić odpowiednie obuwie ESD, chociaż wystarczające powinno być obuwie antyelektrostatyczne.
