Лампа Дэви - Davy lamp

Дополнительная информация: аварийная лампа

Схема лампы Дэви

Лампа Дэви является безопасная лампа для использования в огнеопасных атмосферах, изобретенный в 1815 году сэром Хэмфри Дэви . Он состоит из фитильной лампы с пламенем, заключенным внутри сетчатого экрана. Он был создан для использования в угольных шахтах , чтобы снизить опасность взрыва из-за присутствия метана и других горючих газов, так называемых рудничных или шахтных рудников .

История

См. Также: Хронология разработки предохранительной лампы.

Изобретению Дэви предшествовало изобретение Уильяма Рида Клэнни , ирландского врача из Бишопвермута , который в мае 1813 года прочитал доклад Королевскому обществу . Более громоздкая предохранительная лампа Клэнни была успешно испытана на фабрике Херрингтон, и он выиграл медали из Королевское общество искусств .

Несмотря на отсутствие научных знаний, машинист Джордж Стефенсон изобрел лампу, в которую воздух поступал через крошечные отверстия, через которые не могло пройти пламя лампы. За месяц до того, как Дэви представил свой дизайн Королевскому обществу, Стивенсон продемонстрировал свою лампу двум свидетелям, взяв ее на угольную шахту Киллингворта и подержав перед трещиной, из которой выходил рудничный газ .

Первое испытание лампы Дэви с проволочным ситом было на шахте Хебберн 9 января 1816 года. Письмо Дэви (которое он намеревался сохранить в тайне) с описанием его результатов и различными предложениями относительно лампы безопасности было обнародовано на встрече в Ньюкасл 3 ноября 1815 года, и документ с описанием лампы был официально представлен на собрании Королевского общества в Лондоне 9 ноября. За это Дэви был награжден медалью Рамфорда общества . Лампа Дэви отличалась от лампы Стивенсона тем, что пламя было окружено сеткой из марли, тогда как у прототипа лампы Стефенсона была перфорированная пластина, содержащаяся в стеклянном цилиндре (конструкция, упомянутая в документе Королевского общества Дэви как альтернатива его предпочтительному решению). За свое изобретение Дэви получил серебро на сумму 2000 фунтов стерлингов (деньги были собраны по публичной подписке), в то время как Стивенсона обвинили в краже идеи у Дэви, поскольку полностью разработанная « лампа Джорди » не была продемонстрирована Стивенсоном до тех пор, пока Дэви не продемонстрировал ее. представил свой доклад в Королевском обществе, и (как утверждается) предыдущие версии на самом деле не были безопасными.

Местный комитет по расследованию, собравшийся в поддержку Стивенсона, оправдал его, показав, что он работал отдельно над созданием лампы Джорди, и поднял для него подписку в размере 1000 фунтов стерлингов. Дэви и его сторонники отказались принять их выводы и не хотели видеть, как необразованный человек, такой как Стивенсон, мог придумать решение, которое у него было: сам Стивенсон открыто признал, что он пришел к практическому решению на основе ошибочной теории. В 1833 году комитет Палаты общин обнаружил, что Стивенсон имел равные права на изобретение лампы безопасности. Дэви пошел в могилу, заявив, что Стивенсон украл его идею. Лампа Стефенсона использовалась почти исключительно в Северо-Восточной Англии , тогда как лампа Дэви использовалась повсюду. Этот опыт вызвал у Стивенсона пожизненное недоверие к лондонским теоретическим и научным экспертам.

Дизайн и теория

Тип лампы Дэви с отверстиями для измерения высоты пламени.

Лампа состоит из фитиля с пламенем, заключенным внутри сетчатого экрана. Экран действует как пламегаситель ; воздух (и любой имеющийся рудничный газ) может проходить через сетку достаточно свободно, чтобы поддерживать горение, но отверстия слишком мелкие, чтобы позволить пламени распространиться через них и воспламенить любой рудничный электрод за пределами сетки. Первоначально он горел на тяжелом растительном масле.

Лампа также обеспечивала тест на наличие газов. Если присутствовали горючие газовые смеси, пламя лампы Дэви горело выше с синим оттенком. Лампы были оснащены металлическим измерителем высоты пламени. Шахтеры могут разместить лампу безопасности близко к земле для обнаружения газов, таких как углекислый газ , которые плотнее воздуха и поэтому могут скапливаться в углублениях в шахте; если бы воздух в шахте был бедным кислородом ( удушающий газ ), пламя лампы гасло бы ( черная сырость или удушающий газ ). Пламя метан-воздух гаснет при содержании кислорода около 17% (что по-прежнему поддерживает жизнь), поэтому лампа давала раннее указание на нездоровую атмосферу, позволяя шахтерам выбраться, прежде чем они умрут от удушья.

Влияние

В 1816 году газета Cumberland Pacquet сообщила о демонстрации лампы Дэви в Уильям Пит, Уайтхейвен. Помещенный в воздуходувку «... эффект был грандиозным, не поддающийся описанию. Сначала было видно, как голубое пламя перекрывает пламя лампы, затем сменилось яркое пламя, играющее в цилиндре, а вскоре после этого - пламя лампы. Запальный газ расширился, так что полностью заполнил проволочную сетку. Некоторое время пламя лампы было видно через пламя рудничного газа, которое в конечном итоге погасло без взрыва. Более удовлетворительных результатов нельзя было желать ... »Другой корреспондент к статье комментировали «лампа предлагает абсолютную безопасность шахтера ... с отличной вентиляцией Уайтхэвнами угольных шахт и применением ценного инструмента сэра Хамфри в, несчастных случаях от взрыва„(карбюраторного)“водорода , которые произошли (хотя сравнительно немногие из таких обширных работ) с помощью этого счастливого изобретения можно избежать ".

Однако это предсказание не сбылось: в течение следующих тридцати лет в результате взрыва газовых рудников в шахтах Уайтхейвена погибло 137 человек. В более общем плане Специальный комитет по несчастным случаям на шахтах сообщил в 1835 году, что появление лампы Дэви привело к увеличению числа несчастных случаев на шахтах; лампа стимулировала работу шахт и частей шахт, которые ранее были закрыты по соображениям безопасности. Например, в 1835 году 102 мужчины и мальчики были убиты в результате взрыва рудничного газа на шахте Уоллсенд, работавшей на пласте Беншема, описанном в последующем расследовании Джоном Баддлом как «опасный пласт, требующий максимальной осторожности для поддержания работоспособного состояния». ", с которым можно было работать только с лампой Дэви. Коронер отметил, что в результате предыдущего взрыва рудничного газа в 1821 году погибло 52 человека, но заявил присяжным, что любые выводы о целесообразности продолжения работы по шву находятся за пределами их провинции.

Лампы должны были быть предоставлены самими горняками, а не владельцами, поскольку горняки традиционно покупали свои свечи в фирменном магазине. Шахтеры по-прежнему предпочитали лучшее освещение от открытого света, а правила шахт, согласно которым использовались только аварийные лампы, были в принципе драконовскими, но на практике не соблюдались и не соблюдались. После двух несчастных случаев за два года (1838–189 гг.) На карьерах Камберленда, оба из которых были вызваны проверками безопасности, проводившимися при свете открытого огня, Королевская комиссия по трудоустройству детей прокомментировала как неспособность извлечь уроки из первой аварии, так и о «дальнейшей абсурдности» «ношения лампы Дэви в одной руке ради безопасности и незащищенной зажженной свечи в другой, как будто ради опасности. Помимо этого, не может быть мыслимого легкомыслия и глупости; и когда такое управление разрешается в шахте двух самых богатых угольных собственников в королевстве, мы перестаем удивляться всему, что может происходить в шахтах, которые работают одинаково без капитала и науки "

Еще одной причиной увеличения аварийности стала ненадежность самих ламп. Чистая сетка легко повредилась, и как только один-единственный провод порвался или проржавел, лампа стала небезопасной. Работа, проведенная научным свидетелем и представленная комитетом, показала, что лампа Дэви стала небезопасной при таких низких воздушных потоках, что лампа Дэви, переносимая в обычном темпе ходьбы против нормальных воздушных потоков на проходах, была безопасна только при наличии ветрозащитной витрины (обычно не устанавливается. ), и комитет отметил, что несчастные случаи произошли, когда лампа использовалась «в общем и осторожно; никто не выжил, чтобы рассказать историю о том, как эти происшествия имели место; предположения наиболее неудовлетворительно восполняли недостаток положительных знаний; но инциденты были зарегистрированы, которые доказать, что должно последовать за необоснованным испытанием лампы; и ваш Комитет вынужден полагать, что незнание и ложное доверие к ее достоинствам в случаях, сопряженных с неоправданным риском, привели к катастрофическим последствиям "Комитет Южного Шилда", на публичном собрании там (в ответ на взрыв в карьере Сент-Хильда в 1839 году), чтобы рассмотреть вопрос о предотвращении несчастных случаев на шахтах, показало, что шахтное вентиляционное отверстие На северо-востоке климат в целом был недостаточным, при недостаточном притоке свежего воздуха, что давало возможность скопиться взрывоопасным газовым смесям. Последующий избранный комитет в 1852 году согласился с этой точкой зрения; Лучше всего предотвратить взрывы рудничных газов путем улучшения вентиляции шахты (за счет использования паровых эжекторов: комитет особо не рекомендовал вентиляцию с помощью вентилятора), которой не уделялось должного внимания из-за чрезмерной уверенности в безопасности лампы Дэви.

Однако практика использования лампы Дэви и свечи не была полностью абсурдной, если понимать лампу Дэви не только как безопасный источник света во взрывоопасной атмосфере, но и как измеритель уровня рудничного газа. Однако на практике предупреждение от лампы не всегда вовремя замечалось, особенно в рабочих условиях той эпохи.

Таким образом, Закон о регулировании и инспекции шахт 1860 года требовал, чтобы угольные шахты имели достаточное количество постоянно производимой вентиляции для разбавления и обезвреживания ядовитых газов, чтобы рабочие зоны - при обычных обстоятельствах - находились в пригодном для работы состоянии ( там, где нельзя было обеспечить нормальную безопасную атмосферу, они должны были быть отгорожены «насколько возможно»): также требовалось, чтобы лампы безопасности были проверены и надежно заблокированы должным образом уполномоченным лицом перед использованием.

Даже когда они были новыми и чистыми, освещение от предохранительных ламп было очень плохим, и проблема не была полностью решена до тех пор, пока электрические лампы не стали широко доступны в конце 19 века.

Преемники

Современный эквивалент лампы Дэви был использован в реле факела Олимпийского огня. Он использовался в эстафетах на юношеских Олимпийских играх в Сиднее, Афинах, Турине, Пекине, Ванкувере и Сингапуре . Он также использовался для Специальных Олимпийских игр в Шанхае, Панамериканских и центральноафриканских играх и для эстафеты летних Олимпийских игр 2012 года в Лондоне .

Лампы все еще производятся в Экклсе, Большой Манчестер ; в Абердэр , Южный Уэльс ; и в Калькутте , Индия .

Точная копия лампы Дэви находится перед кассой на стадионе Света (Сандерленд, AFC), который построен на бывшей угольной шахте.

В 2015 году угольная шахта Bersham в Рексхэме , Уэльс, которая сейчас является музеем горного дела, пригласила посетителей принести в музей свои лампы Дэви и другие промышленные реликвии для идентификации. Национальный горный музей Шотландии в Newtongrange , Шотландия, также отмечается 200 - летие изобретения. В 2016 году Королевский институт Великобритании , где демонстрируется прототип лампы Дэви, решил отсканировать изобретение в 3D, переработать его и представить посетителям музея в более доступном цифровом формате через кабинет виртуальной реальности. На первый взгляд кажется, что это традиционный витринный шкаф, но с сенсорным экраном с различными опциями, позволяющими посетителям просматривать и ссылаться на виртуальные экспонаты внутри.

Примечания

Рекомендации

дальнейшее чтение

внешняя ссылка