الفرق بين الملابس المضادة للكهرباء الساكنة وملابس ESD: معيارا EN 1149-5 وEN 61340-5-1

ما الذي يشترطه EN 1149-5:2018

النص الساري من EN 1149-5 صادر عام 2018؛ إذ أقرّته اللجنة الأوروبية للتقييس (CEN) في 30 أبريل 2018 وحلّ محل إصدار 2008. ويحدد اشتراطات المواد والتصميم للملابس الواقية المبددة للشحنة الكهروستاتيكية، بما فيها القلنسوات وأغطية الرأس، للأجواء القابلة للانفجار التي تبلغ أدنى طاقة اشتعال فيها 0.016 ميلي جول أو أكثر. وتركيا من أعضاء CEN الملزمين باعتماده معياراً وطنياً.

يمكن أن يتأهل القماش بإحدى طريقتين. فوفق EN 1149-1 يجب ألا تتجاوز المقاومة السطحية لوجه واحد على الأقل 2.5 × 10⁹ Ω. ووفق الطريقة 2 من EN 1149-3، أي الشحن بالحث، يجب أن يقل زمن تناقص الشحنة إلى النصف t50 عن 4 ثوانٍ أو أن يزيد معامل الحجب S على 0.2. ولا تنطبق الطريقة السطحية على الأقمشة التي تكمن موصليتها في قلب الليف، فهذه تُقيَّم باختبار تناقص الشحنة.

عند قراءة تقرير الاختبار، انظر أولاً إلى الطريقة المستخدمة. فعبارة من سطر واحد تقول إن الملبس «مطابق لـEN 1149-5» ليست كتقرير يذكر الطريقة والعينة والقيمة المقيسة. ومن المراجع المعيارية للمعيار EN ISO 13688 للاشتراطات العامة للملابس، وEN 60079-32-2 وهو معيار اختبار المخاطر الكهروستاتيكية في الأجواء القابلة للانفجار.

أما الجزء الرابع من السلسلة، وهو اختبار الملبس كاملاً، فما زال مدرجاً في نص 2018 على أنه قيد الإعداد. فالقماش يُقاس في المختبر، أما عمل الملبس ككل فيتوقف على تصميمه وطريقة ارتدائه.

بلا تأريض لا فائدة من الملبس

لا ينظر EN 1149-5 إلى الملبس منفرداً، بل يعدّه جزءاً من «نظام مؤرَّض بالكامل» يكون فيه الأشخاص وسائر الموصلات متصلين بالأرض بمقاومة أقل من 10⁸ Ω. فالشحنة التي يجمعها الملبس تنتقل عبر الجسم إلى القدمين، ومن الحذاء إلى الأرضية. وإذا كانت حلقة واحدة في هذه السلسلة عازلة بقيت الشحنة على الشخص، ولم تعد لنتيجة اختبار القماش أي قيمة.

عملياً، الحذاء والأرضية هما ما يصنع هذا الاتصال. ولا تقبل القاعدة DGUV Regel 112-191 أرضيةً في منطقة قابلة للانفجار على أنها مبددة للشحنة إلا إذا كانت مقاومتها إلى الأرض أقل من 10⁸ Ω. وتحمل القاعدة نفسها تحذيراً: الحذاء المضاد للساكنة (A) الذي تُقاس مقاومته بين 10⁸ و10⁹ Ω لا يحقق الهدف الذي تضعه TRGS 727، وهي القاعدة الفنية الألمانية الخاصة بمخاطر الاشتعال الكهروستاتيكي. أي إن رؤية الحرف A على الملصق لا تكفي، بل ينبغي أن يُثبت قياسٌ قبل بدء العمل في المنطقة الخطرة أن الحذاء مناسب لهذا العمل. وحين يفقد الشخص تماسه مع الأرضية، كما في العمل على ارتفاع أو النفاذ بالحبال أو عند لبس أغطية الأحذية، تلزم تدابير منفصلة تمنع تراكم الشحنة عليه.

وهناك أمور تقع خارج نطاق المعيار. فالقفازات والأحذية المنفصلة عن الملبس لا تُقيَّم وفق EN 1149-5. ولا يُفترض أن المعدات الإضافية الملامسة للملابس، كجهاز التنفس مثلاً، مؤرَّضة، بل تحتاج إلى ترتيب خاص بها. كما أن الحماية من جهد الشبكة الكهربائية خارج النطاق.

والقواعد التي يضعها المصنّعون في معلومات الاستخدام تتحول في الموقع إلى أربع عادات:

• يبقى الملبس مغلقاً أثناء الاستخدام: الأزرار مقفلة والسحّاب أو الأربطة مشدودة.
• لا يُفتح ولا يُخلع في جو قابل للاشتعال أو الانفجار، ولا أثناء التعامل مع هذه المواد.
• سواء انحنى العامل أو مدّ يده أو تسلّق، يظل الملبس الخارجي مغطياً لأي طبقة غير مطابقة تحته. وأكثر ما تُخرق هذه القاعدة حين تنكشف سترة الفليس من تحت جاكيت يرتفع عند الانحناء.
• أجزاء الجسم التي لا يغطيها الملبس تحتاج إلى حماية خاصة بها.

مناطق ATEX والأجواء المُثراة بالأكسجين

ليس معيار الملابس هو ما يقرر حاجة منطقة ما إلى ملابس مضادة للكهرباء الساكنة، بل تشريعات مكان العمل. ففي الاتحاد الأوروبي هي التوجيه 1999/92/EC الصادر في 16 ديسمبر 1999. ويقابله في تركيا نظام حماية العاملين من مخاطر الأجواء القابلة للانفجار، المنشور في الجريدة الرسمية عدد 28633 بتاريخ 30 أبريل 2013. ويُلزم هذا النظام صاحب العمل بتقسيم الأماكن التي قد يتكوّن فيها جو قابل للانفجار إلى مناطق (المادة 9) وتدوين ذلك في وثيقة الحماية من الانفجار (المادة 10).

تغطي المناطق 0 و1 و2 الغازات والأبخرة والرذاذ، وتغطي المناطق 20 و21 و22 الغبار القابل للاحتراق. في المنطقتين 0 و20 يوجد الجو القابل للانفجار باستمرار أو لفترات طويلة أو بصورة متكررة. وفي المنطقتين 1 و21 قد يتكوّن أحياناً أثناء التشغيل العادي. أما في المنطقتين 2 و22 فلا يُتوقع أثناء التشغيل العادي، وإن تكوّن فلا يدوم طويلاً. ويُلزم البند 2.3 من الملحق الثاني صاحبَ العمل بتوفير ملابس عمل مناسبة مصنوعة من مواد لا تُحدث تفريغاً كهروستاتيكياً قادراً على إشعال الجو.

تقييم المخاطر هو ما يربط المنطقة بالملبس. وفي ألمانيا تنص القاعدة DGUV Regel 112-191، استناداً إلى TRGS 727، على ذلك صراحة: في المناطق 0 و1 و20 يجب أن يُبقي الحذاء مقاومة الشخص إلى الأرض عند 10⁸ Ω كحد أقصى، والشرط نفسه يسري في المنطقة 21 على الأغبرة التي تقل أدنى طاقة اشتعال لها عن 10 ميلي جول. ويشير المصدر نفسه إلى أن الناس لا يعملون عادة في المنطقتين 0 و20.

ولـEN 1149-5 حدوده أيضاً. فهو ينبّه في بند النطاق إلى أن اشتراطات المواد والتصميم قد لا تكفي في الأجواء القابلة للاشتعال المُثراة بالأكسجين، ويحيل إلى CEN/CLC/TR 16832:2015 للتفاصيل. وتربط معلومات الاستخدام لدى المصنّعين الاستخدامَ في هذه الأجواء بموافقة مسؤول السلامة. لذلك تحتاج أعمال الصيانة على خط أكسجين، أو القطع بالأكسجين والوقود داخل حيز مغلق، إلى تقييم خاص بها.

ملابس ESD: معيار EN 61340-5-1 والمنطقة المحمية EPA

EN 61340-5-1 ليس معياراً للملابس بل معيار برنامج. فهو يحدد الاشتراطات الإدارية والفنية لبرنامج التحكم في ESD لدى الجهات التي تصنع القطع الإلكترونية أو تعالجها أو تجمّعها أو تغلّفها أو تختبرها أو تنقلها. والإصدار الساري هو EN IEC 61340-5-1:2024 الذي حلّ محل إصدار 2016. وهو موجّه إلى القطع التي تتحمل 100 فولت وفق نموذج جسم الإنسان (HBM) و200 فولت وفق نموذج الجهاز المشحون (CDM) أو أكثر، ويشترط أن يبقى الجهد على الموصلات المعزولة، أي غير المؤرَّضة، دون 35 فولت. واستثناءاته صريحة: أدوات التفجير التي تُشعل كهربائياً، والسوائل والغازات والمساحيق القابلة للاشتعال.

هذه الجملة الأخيرة هي جوهر الفرق. فالعامل الذي يرتدي مريلة ESD لا يصبح مؤهلاً لدخول منطقة فيها أبخرة مذيبات لمجرد أنه يرتديها.

وفي جانب الملابس ثلاثة أنواع: ملبس للتحكم في الشحنة الساكنة يُرتدى دون توصيل بالأرض، وملبس قابل للتأريض، ونظام ملبس قابل للتأريض يصل الشخص بالأرض عبر الملبس. وتُجرى القياسات وفق EN IEC 61340-4-9:2024: من كمّ إلى كمّ ومن لوح إلى لوح عبر الدرزات وأطراف الأكمام (نقطة إلى نقطة)، والمقاومة حتى نقطة التأريض، واختبار النظام من الشخص عبر الملبس وسلك التأريض إلى الأرض. وفي الولايات المتحدة يشترط معيار ANSI/ESD S20.20 أن تبقى المقاومة الكلية لهذا النظام، بما فيها الشخص والملبس والسلك، دون 35 MΩ. ويشير معيار الاختبار كذلك إلى أن المواد التي تُدفن طبقتها الموصلة داخل القماش قد لا يمكن قياسها بهذه الطرق.

والنتيجة العملية أن المريلة التي تُعطى للزائر عند دخوله EPA، والمريلة التي يوصلها عامل الخط من طرف الكمّ بسوار معصم مضاد للكهرباء الساكنة، ليستا المنتج نفسه. وخطة التحكم في ESD الخاصة بالموقع هي التي تحدد أيهما المطلوب.

الأحذية: A وESD ونطاقات المقاومة الأخرى

الملبس هو وسط السلسلة، والحذاء طرفها الذي يلامس الأرض. وتُستخدم للأحذية عدة نطاقات مقاومة متقاربة، وأكثر ما يُخلط بينه في المواقع هو الحذاء المضاد للكهرباء الساكنة وحذاء ESD.

الخاصية المضادة للساكنة إلزامية في جميع فئات أحذية السلامة من S1 إلى S7، وكذلك في الأحذية الواقية P1–P7 وأحذية العمل O1–O7. ولهذا لا يُطبع رمز A منفصلاً على هذه الأحذية. أما الأحذية التي لا تستوفي إلا الاشتراطات الأساسية، أي SB وPB وOB، فلا تُختبر من حيث الخاصية المضادة للساكنة.

تتداخل النطاقات دون أن تتطابق، وتختلف طرق الاختبار أيضاً. فحذاء S3 تُقاس مقاومته في المختبر 500 MΩ يُعد مضاداً للساكنة وفق EN ISO 20345، لكنه يبلغ خمسة أضعاف حد ESD البالغ 100 MΩ. والعكس يحدث أيضاً: حذاء ESD تنخفض مقاومته دون 100 kΩ لم يعد يستوفي الحد الأدنى للخاصية المضادة للساكنة في أحذية السلامة. وهذا الحد الأدنى موضوع لتوفير حماية محدودة من صدمة كهربائية خطرة عند العمل بجهد يصل إلى 250 فولت. وإذا اجتمعت في موقع واحد منطقة قابلة للانفجار وخط إلكترونيات، فالحذاء المطلوب هو الذي يحمل العلامتين معاً؛ إذ تقع مقاومة هذه الأحذية بين 100 kΩ و100 MΩ، وهي بحسب DGUV تستوفي عموماً شرط TRGS 727 أيضاً.

ويُتداول رقمان للحد الأعلى في ESD. فالقاعدة DGUV Regel 112-191 تعطي 100 MΩ استناداً إلى IEC 61340-5-1، بينما كان الحد في إصدار أقدم من المعيار 35 MΩ، وما زال كثير من مصنّعي الأحذية يوصون بهذه القيمة. وكتابة القيمة التي تريدها في المواصفة تحسم الخلاف قبل التسليم لا بعده.

مثبط اللهب ومضاد الساكنة في ملبس واحد

يسعى EN 1149-5 إلى منع الشرارة، ولا شأن له بما يحدث إذا وقع الاشتعال رغم ذلك. أما الخطر الثاني في الجو القابل للانفجار، أي اللهب والحرارة، فهو موضوع EN ISO 11612، معيار الملابس الواقية من الحرارة واللهب. ولهذا تطلب المصافي وشبكات توزيع الغاز ومصانع الكيماويات الخاصيتين في قماش واحد.

في القماش متعدد المعايير تُنسج نسبة صغيرة من الألياف الموصلة بين الألياف الأساسية المثبطة للهب. ويُختبر كل أداء على حدة، ويحمل الملصق الرمزين التصويريين معاً. وعند قراءة التقرير تحقق مما إذا كانت اختبارات الحرارة والاختبار الكهروستاتيكي قد أُجريت على عينات مغسولة؛ فالنتيجة المأخوذة من قماش جديد لا تقول الكثير عن حال الملبس بعد بضعة أشهر من الاستخدام.

وقاعدة الطبقات تعمل هنا مرتين. فمن ناحية الشحنة الساكنة يجب أن يغطي الملبس الخارجي أي طبقة غير مطابقة تحته في كل حركة. ومن ناحية اللهب تهم الطبقة الداخلية أيضاً: فالملابس الداخلية الصناعية التي تذوب عند وميض لهب أو قوس كهربائي قد تُضعف الحماية التي يوفرها القماش الخارجي المثبط للهب.

ولا يلبي ارتداء صدرية منفصلة مضادة للساكنة فوق جاكيت مثبط للهب هذه الحاجة: فالصدرية لا تغطي أكمام الجاكيت، وإن لم تكن هي نفسها مثبطة للهب صارت أضعف طبقة عند حريق وميضي. فالخاصيتان مكانهما الطبقة الخارجية نفسها.

الغسيل ومنعّم الأقمشة والقياس الدوري للمقاومة

التحذير في معلومات الاستخدام لدى المصنّعين واضح: قد يتغير الأداء المضاد للساكنة بفعل البلى والغسيل والتلوث. فالألياف الموصلة منسوجة في القماش ولا تزول بالغسيل، لكنها قد تبلى أو تنقطع مع الوقت، أو يكسوها الوسخ وبقايا المواد الكيميائية.

ومنعّم الأقمشة يستحق فقرة مستقلة. فالمنعّمات وما يشبهها من مضادات الساكنة السطحية قد تغيّر سلوك القماش الكهروستاتيكي، لكن جمعية EOS/ESD تصف أثر مضادات الساكنة السطحية بأنه مؤقت. وغسل ملبس ذي ألياف موصلة بالمنعّم قد يجعل القراءات تبدو أفضل من حقيقتها لفترة، أو يغطي الألياف الموصلة فيخفض موصليتها. وإذا كانت الملابس تُرسل إلى مغسلة صناعية، فاطلب تأكيداً مكتوباً بأن تعليمات ملصق العناية تُطبَّق، بما فيها حظر المنعّم إن وُجد.

والأحذية تتغير أسرع. فبحسب DGUV Regel 112-191 قد يغيّر الثني والأوساخ والحرارة والرطوبة المقاومة تغييراً ملحوظاً، وقد تصبح الأحذية من الفئة I، كالجلدية، موصلة إذا لُبست طويلاً في بيئة رطبة. وعند الحاجة تطلب القاعدة قياساً للمقاومة في الموقع يُكرَّر على فترات منتظمة. والحذاء الذي علقت بنعله مادة ترفع المقاومة، في كابينة طلاء مثلاً، يُفحص قبل كل دخول إلى المنطقة الخطرة. وفي مناطق ESD تُستخدم محطات اختبار للفحص اليومي للأحذية.

أما الملابس فلا يحدد أي معيار فترة ثابتة لقياسها. إذ يحيل EN IEC 61340-5-1:2024 في اختبارات التحقق من المطابقة إلى IEC 61340-5-4، وتحدد خطة التحقق الخاصة بالموقع وتيرتها. وفي الملابس المستخدمة في الأجواء القابلة للانفجار تأتي معايير القياس والاستبدال من تقييم المخاطر وتعليمات المصنّع. وتسجيل كل قياس بالتاريخ ورقم الملبس والنتيجة هو الطريقة العملية لإثبات ما فُحص ومتى أمام المدقق.

ما الذي يُكتب في المواصفة وفي طلب عرض السعر

أكثر نقص يتكرر في طلبات الملابس المضادة للساكنة وملابس ESD هو الاكتفاء بكلمتين: «أفرول مضاد للساكنة». وعند طلب عرض سعر من فورماسان، فإن إرسال المعلومات التالية في رسالة واحدة يجعل أول اقتراح للقماش والباترون يصيب الهدف.

• مكان الارتداء: منطقة الجو القابل للانفجار (مثل المنطقة 1 أو 22) أو EPA. وإذا كانتا في المبنى نفسه فاذكر كل منطقة على حدة.
• المعايير المطلوبة: EN 1149-5:2018؛ وEN ISO 11612 والرموز المطلوبة إن وُجد خطر اللهب؛ وEN 61340-5-1 لملابس ESD مع تحديد ما إذا كان الملبس يجب أن يكون قابلاً للتأريض.
• الوثائق: تقرير اختبار القماش وفق EN 1149-1 أو EN 1149-3، ونتيجة القياس وفق EN 61340-4-9 لملابس ESD، ومعلومات الاستخدام بالتركية أو بلغة الموقع.
• الغسيل: منزلي أم في مغسلة صناعية، والمواد الكيميائية التي تستخدمها المغسلة.
• الشعارات والشارات والأشرطة العاكسة: موضعها ومقاسها ومادتها. وكل ما يُضاف إلى السطح الخارجي يُختار بحيث يبقى الملبس مطابقاً لـEN 1149-5.
• الأحذية إن كانت ستُورَّد أيضاً: A أم ESD أم الاثنان معاً؛ وفي ESD هل الحد 35 MΩ أم 100 MΩ.