Лампа Дэви — это безопасная лампа, используемая в легковоспламеняющихся атмосферах, изобретенная в 1815 году сэром Хамфри Дэви . [1] Он состоит из фитильной лампы, пламя которой заключено внутри сетчатого экрана. Он был создан для использования в угольных шахтах , чтобы снизить опасность взрывов из-за присутствия метана и других горючих газов, называемых рудничным газом или шахтным газом .
Немецкий эрудит Александр фон Гумбольдт , работавший в Немецком горном бюро, заботился о здоровье и благополучии горняков и изобрел своего рода респиратор и «четыре лампы разной конструкции, подходящие для использования в различных обстоятельствах. Респиратор должен был предотвращать вдыхание вредных газов и для снабжения шахтеров хорошим воздухом; лампы были сконструированы так, чтобы гореть в наиболее легковоспламеняющихся видах рудничного газа, не воспламеняя газ. Они были предшественниками более позднего изобретения Дэви и часто использовались шахтеры». [2]
Изобретению Дэви предшествовало изобретение Уильяма Рида Клэнни , ирландского врача из Бишопвермаута , который прочитал доклад Королевскому обществу в мае 1813 года. Более громоздкая безопасная лампа Клэнни была успешно испытана на Херрингтон-Милл, и он выиграл медали от Королевское общество искусств . [3]
Несмотря на недостаток научных знаний, машиностроитель 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 проект Королевскому обществу, Стивенсон продемонстрировал свою собственную лампу двум свидетелям, сняв ее с шахты Киллингворт и поднеся к трещине, из которой выходил рудничный газ . [4]
Первое испытание лампы Дэви с проволочным ситом состоялось на шахте Хебберн 9 января 1816 года. встреча в Ньюкасле 3 ноября 1815 года, [6] и документ с описанием лампы был официально представлен на собрании Королевского общества в Лондоне 9 ноября. [7] За это Дэви был награжден медалью Рамфорда общества . Лампа Дэви отличалась от лампы Стефенсона тем, что пламя было окружено марлевым экраном, тогда как лампа-прототип Стефенсона имела перфорированную пластину, заключенную в стеклянный цилиндр (дизайн, упомянутый в документе Королевского общества Дэви как альтернатива его предпочтительному решению). [7] За свое изобретение Дэви получил серебро на сумму 2000 фунтов стерлингов (деньги были собраны по общественной подписке), в то время как Стивенсон был обвинен в краже идеи у Дэви, поскольку полностью разработанная « лампа Джорди » не была продемонстрирована Стивенсоном до тех пор, пока после того, как Дэви представил свой доклад в Королевском обществе и (он был проведен), предыдущие версии на самом деле оказались небезопасными. [6] [8] [а]
Местный комитет по расследованию, собравшийся в поддержку Стивенсона, реабилитировал его, показав, что он работал отдельно над созданием лампы Джорди [10] , и собрал для него подписку в размере 1000 фунтов стерлингов. [11] Дэви и его сторонники отказались принять их выводы и не понимали, как необразованный человек, такой как Стивенсон, мог найти решение, которое у него было: сам Стивенсон открыто признавал, что он пришел к практическому решению на основе ошибочная теория. [11] В 1833 году комитет Палаты общин установил, что Стивенсон имел равные права на изобретение лампы безопасности. [11] Дэви сошел в могилу, утверждая, что Стивенсон украл его идею. Лампа Стефенсона использовалась почти исключительно в Северо-Восточной Англии , тогда как лампа Дэви использовалась повсюду. Этот опыт породил у Стивенсона пожизненное недоверие к лондонским научным экспертам-теоретикам. [12] [б]
Лампа состоит из фитильной лампы, пламя которой заключено внутри сетчатого экрана. Экран действует как пламегаситель ; воздух (и любой присутствующий рудничный газ) может проходить через сетку достаточно свободно, чтобы поддерживать горение, но отверстия слишком малы, чтобы пламя могло распространяться через них и воспламенять любой рудничный газ за пределами сетки. Первоначально он сжигал тяжелое растительное масло. [ нужна цитата ]
В лампе также предусмотрена проверка на наличие газов. При наличии легковоспламеняющихся газовых смесей пламя лампы Дэви горело выше с голубым оттенком. Лампы были оснащены металлическим датчиком для измерения высоты пламени. Шахтеры могли бы разместить лампу безопасности близко к земле, чтобы обнаружить газы, такие как углекислый газ , которые плотнее воздуха и поэтому могут собираться в углублениях шахты; если бы воздух в шахте был беден кислородом ( удушающий газ ), пламя лампы погасло бы ( черная сырость или удушающий газ ). Пламя метановоздушной смеси гаснет при содержании кислорода около 17% (что по-прежнему поддерживает жизнь), поэтому лампа давала ранний сигнал о нездоровой атмосфере, позволяя шахтерам выбраться наружу до того, как они умрут от удушья. [ нужна цитата ]
В 1816 году газета Cumberland Pacquet сообщила о демонстрации лампы Дэви в Уильям Пите, Уайтхейвен. Помещенный в воздуходувку... эффект был неописуемо грандиозным. Сначала было видно, как голубое пламя охватило пламя лампы, затем сменилось мерцающим пламенем, играющим в цилиндре; и вскоре после этого загорелось пламя лампы. рудничный газ расширился, так что полностью заполнил проволочную сетку. Некоторое время пламя лампы было видно сквозь пламя рудничного газа, которое в конечном итоге погасло без взрыва. Более удовлетворительных результатов и желать не приходилось...» [ 13 Другой корреспондент газеты прокомментировал: «Лампа обеспечивает шахтерам абсолютную безопасность... Благодаря отличной вентиляции угольных шахт Уайтхейвен и использованию ценного прибора сэра ХАМФРИ, аварии, вызванные взрывом» (карбюраторного) «водорода, которые произошедших событий (хотя и сравнительно немногочисленных для таких обширных работ), можно будет избежать с помощью этого счастливого изобретения». [13]
Однако это предсказание не оправдалось: в следующие тридцать лет взрывы рудничного газа в карьерах Уайтхейвена унесли жизни 137 человек. [14] : 139 В более общем плане Специальный комитет по несчастным случаям на шахтах сообщил в 1835 году, что внедрение лампы Дэви привело к увеличению количества несчастных случаев на шахтах; [11] : 130 лампа поощряла работу шахт и частей шахт, которые ранее были закрыты по соображениям безопасности. [15] Например, в 1835 году 102 мужчины и мальчика погибли в результате взрыва рудничного газа на угольной шахте Уоллсенд, работавшей на пласте Беншем, который Джон Баддл в ходе последующего расследования описал как «опасный пласт, требующий предельной осторожности при поддержании в рабочее состояние», 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 предупредил присяжных, что любые выводы о целесообразности продолжения работ по шву находятся за пределами их компетенции. [16]
Лампы должны были предоставлять сами шахтеры, а не владельцы, поскольку традиционно шахтеры покупали свечи в магазине компании. Шахтеры по-прежнему предпочитали лучшее освещение от открытого света, а шахтные правила, требующие использования только безопасных ламп [14] : 139 , в принципе были драконовскими, но на практике не соблюдались и не соблюдались. После двух несчастных случаев за два года (1838–39) на карьерах Камберленда, оба из которых были вызваны проверками безопасности, проводившимися с помощью открытого огня, Королевская комиссия по детской занятости прокомментировала как неспособность извлечь уроки из первого несчастного случая, так и о «дальнейшей нелепости» «носить лампу Дэви в одной руке ради безопасности, а в другой - обнаженную зажженную свечу, как бы ради опасности. За пределами этого не может быть никакого мыслимого легкомыслия и глупости; и когда такое управление разрешено в шахте двух самых богатых углевладельцев королевства, мы перестаем удивляться всему, что может происходить в шахтах, на которых работают люди в равной степени без капитала и науки» [ 14] : 140
Еще одной причиной роста аварийности стала ненадежность самих ламп. Голую сетку было легко повредить, а как только один-единственный провод сломался или заржавел, лампа стала небезопасной. Работа, проведенная научным свидетелем и сообщенная комитетом, показала, что лампа Дэви стала небезопасной при настолько слабом потоке воздуха, что лампа Дэви, которую переносили в обычном темпе ходьбы против нормального потока воздуха в проходах, была безопасной только в том случае, если она была снабжена ветрозащитным экраном [17] : 13–17 (обычно не устанавливаются), и комитет отметил, что несчастные случаи произошли, когда лампа использовалась «обычно и осторожно; никто не выжил, чтобы рассказать историю о том, как происходили эти происшествия; предположения наиболее восполняли недостаток позитивных знаний». неудовлетворительно; но зарегистрированы инциденты, которые доказывают то, что должно было последовать за необоснованным испытанием лампы; и ваш Комитет вынужден полагать, что незнание и ложная уверенность в его достоинствах в случаях, сопряженных с неоправданным риском, привели к катастрофическим последствиям» [11 ] : 131 «Комитет Саут-Шилдс», орган, созданный там на общественном собрании [18] (в ответ на взрыв на карьере Сент-Хильда в 1839 году) [19] для рассмотрения вопроса о предотвращении несчастных случаев на шахтах, показал, что шахты вентиляция на Северо-Востоке в целом была недостаточной, а недостаточный приток свежего воздуха давал все возможности для скопления взрывоопасных газовых смесей. [17] : 28–36 [c] Последующий специальный комитет в 1852 году согласился с этой точкой зрения; Взрывы рудничного газа лучше всего можно было предотвратить, улучшив вентиляцию шахты (путем использования паровых эжекторов: комитет специально рекомендовал не использовать вентиляторную вентиляцию), которой пренебрегали из-за чрезмерной уверенности в безопасности лампы Дэви. [20] : VIII
Однако практика совместного 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 датчик уровня рудничного газа. Однако на практике предупреждение от лампы не всегда было замечено вовремя, особенно в условиях работы той эпохи. [21]
Поэтому Закон о регулировании и инспекции шахт 1860 года требовал, чтобы угольные шахты имели постоянную достаточную вентиляцию для разбавления и обезвреживания вредных газов, чтобы рабочие зоны были – при обычных обстоятельствах – в состоянии, пригодном для работы (зоны там, где обычно безопасная атмосфера не может быть обеспечена, должны были быть огорожены «насколько это возможно»): перед использованием также требовалось, чтобы лампы безопасности были проверены и надежно заперты должным образом уполномоченным лицом. [ нужна цитата ]
Даже когда они были новыми и чистыми, освещение от ламп безопасности было очень плохим [22] , и проблема не была полностью решена до тех пор, пока в конце 19 века электрические лампы не стали широко доступны. [23]
Современный эквивалент лампы Дэви использовался в эстафетах олимпийского огня . Его использовали 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 игр, а также для эстафеты летних Олимпийских игр 2012 года в Лондоне . [24]
Лампы до сих пор производятся в Эклсе, Большой Манчестер ; [25] в Абердэре , Южный Уэльс ; [26] и в Калькутте , Индия . [27]
Копия лампы Дэви находится перед кассой стадиона « Стадион Лайт» (АФК «Сандерленд»), построенного на месте бывшей угольной шахты.
В 2015 году, к двухсотлетию изобретения Дэви, бывшая шахта Бершам в Рексеме , Уэльс, ныне горный музей, провела мероприятие, на котором представители общественности могли принести свои лампы Дэви для идентификации. [28] Национальный горный музей Шотландии в Ньютонгрэндже , Шотландия, также отпраздновал 200-летие изобретения. [29] В 2016 году Королевский институт Великобритании , где выставлен прототип лампы Дэви, решил провести 3D-сканирование изобретения, реверс-инжиниринг и представление посетителям музея в более доступном цифровом формате через кабинет виртуальной реальности. На первый взгляд это выглядит как традиционная витрина, но она оснащена сенсорным экраном с различными опциями, позволяющими посетителям просматривать и ссылаться на виртуальные экспонаты внутри. [30]
эту статью включены общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Библиотеки Конгресса .Мы не особенно заинтересованы в их оценке, большинство из них стоят всего около 50 или 60 фунтов стерлингов, но некоторые из самых редких и старых экземпляров можно продать более чем за 500 фунтов стерлингов.
