Lâmpada Davy - Davy lamp

Diagrama de uma lâmpada Davy

A lâmpada Davy é uma lâmpada de segurança para uso em ambientes inflamáveis, inventada em 1815 por Sir Humphry Davy . Consiste em uma lâmpada de pavio com a chama dentro de uma tela de malha. Foi criado para uso em minas de carvão , para reduzir o perigo de explosões devido à presença de metano e outros gases inflamáveis, chamado de grisu ou minedamp .

História

A invenção de Davy foi precedida pela de William Reid Clanny , um médico irlandês em Bishopwearmouth , que leu um artigo para a Royal Society em maio de 1813. A lâmpada de segurança mais pesada do Clanny foi testada com sucesso em Herrington Mill, e ele ganhou medalhas, do Royal Society of Arts .

Apesar de sua falta de conhecimento científico, o engenheiro George Stephenson inventou uma lâmpada na qual o ar entrava por pequenos orifícios, através dos quais as chamas da lâmpada não podiam passar. Um mês antes de Davy apresentar seu projeto à Royal Society, Stephenson demonstrou sua própria lâmpada para duas testemunhas, retirando-a da Killingworth Colliery e segurando-a na frente de uma fissura da qual saíam firedamp .

O primeiro teste de uma lâmpada Davy com uma peneira de arame foi em Hebburn Colliery em 9 de janeiro de 1816. Uma carta de Davy (que ele pretendia manter em sigilo) descrevendo suas descobertas e várias sugestões para uma lâmpada de segurança foi tornada pública em uma reunião em Newcastle em 3 de novembro de 1815, e um artigo descrevendo a lâmpada foi formalmente apresentado em uma reunião da Royal Society em Londres em 9 de novembro. Por isso, Davy foi premiado com a Medalha Rumford da sociedade . A lâmpada de Davy era diferente da de Stephenson porque a chama era cercada por uma tela de gaze, enquanto o protótipo de lâmpada de Stephenson tinha uma placa perfurada contida em um cilindro de vidro (um design mencionado no artigo da Royal Society de Davy como uma alternativa à sua solução preferida). Por sua invenção, Davy recebeu £ 2.000 em prata (o dinheiro foi levantado por assinatura pública), enquanto Stephenson foi acusado de roubar a ideia de Davy, porque a ' lâmpada Geordie ' totalmente desenvolvida não foi demonstrada por Stephenson até Davy ter apresentou seu artigo na Royal Society, e (foi sustentado) as versões anteriores não tinham sido realmente seguras.

Um comitê local de investigação reunido em apoio a Stephenson o inocentou, mostrando que ele havia trabalhado separadamente para criar a lâmpada Geordie, e levantou uma assinatura para ele de £ 1.000. Davy e seus apoiadores recusaram-se a aceitar suas descobertas e não veriam como um homem inculto como Stephenson poderia propor a solução que tinha: o próprio Stephenson admitiu livremente que havia chegado a uma solução prática com base em uma teoria errônea. Em 1833, um comitê da Câmara dos Comuns concluiu que Stephenson tinha igual direito de ter inventado a lâmpada de segurança. Davy foi para o túmulo alegando que Stephenson havia roubado sua ideia. A lâmpada Stephenson foi usada quase exclusivamente no Nordeste da Inglaterra , enquanto a lâmpada Davy foi usada em todos os outros lugares. A experiência deu a Stephenson uma desconfiança vitalícia em relação aos especialistas teóricos e científicos baseados em Londres.

Design e teoria

Um tipo de lâmpada Davy com aberturas para medir a altura da chama

A lâmpada consiste em uma lâmpada de pavio com a chama dentro de uma tela de malha. A tela atua como um supressor de chamas ; o ar (e qualquer gripe presente) pode passar através da malha livremente o suficiente para suportar a combustão, mas os orifícios são muito finos para permitir que uma chama se propague através deles e acenda qualquer gripe fora da malha. Originalmente, queimava um óleo vegetal pesado.

A lâmpada também forneceu um teste para a presença de gases. Se misturas de gases inflamáveis ​​estavam presentes, a chama da lâmpada Davy queimava mais alto com um tom azul. As lâmpadas foram equipadas com um medidor de metal para medir a altura da chama. Os mineiros podem colocar a lâmpada de segurança perto do solo para detectar gases, como dióxido de carbono , que são mais densos que o ar e, portanto, podem se acumular nas depressões da mina; se o ar da mina fosse pobre em oxigênio ( gás asfixiante ), a chama da lâmpada seria extinta ( umidade negra ou sufocante ). Uma chama de metano-ar é extinta com cerca de 17% de conteúdo de oxigênio (que ainda sustentará a vida), então a lâmpada deu uma indicação precoce de uma atmosfera insalubre, permitindo que os mineiros saíssem antes de morrerem asfixiados.

Impacto

Em 1816, o Cumberland Pacquet relatou uma demonstração da lâmpada Davy em William Pit, Whitehaven. Colocado em um soprador "... o efeito foi indescritivelmente grande. No início, uma chama azul foi vista encobrindo a chama da lâmpada, - em seguida, uma chama piscante, tocando no cilindro; e logo depois, a chama do A lâmpada expandiu-se, de modo a encher completamente a rede de arame. Durante algum tempo, a chama da lâmpada foi vista através da da lâmpada, que acabou por se extinguir sem explosão. Resultados mais satisfatórios não se desejavam ... "Outro correspondente ao jornal comentou "A lâmpada oferece segurança absoluta para o mineiro ... Com a excelente ventilação dos Whitehaven Collieries e a aplicação do valioso instrumento de Sir HUMPHRY, os acidentes da explosão do hidrógeno '(carburado)' ocorreram (embora comparativamente poucos para trabalhos tão extensos) serão evitados por esta invenção feliz ".

No entanto, essa previsão não se cumpriu: nos trinta anos seguintes, explosões de tiros em poços de Whitehaven mataram 137 pessoas. De maneira mais geral, o Comitê Selecionado de Acidentes em Minas relatou em 1835 que a introdução da lâmpada Davy havia levado a um aumento nos acidentes em minas; a lâmpada incentivou o funcionamento de minas e partes de minas que haviam sido fechadas por razões de segurança. Por exemplo, em 1835, 102 homens e meninos foram mortos por uma explosão em uma mina de carvão Wallsend trabalhando na costura Bensham, descrita no inquérito subsequente por John Buddle como "uma costura perigosa, que exigia o máximo cuidado para se manter em funcionamento ", que só poderia ser trabalhado com a lâmpada Davy. O legista observou que uma explosão anterior em 1821 matou 52, mas instruiu seu júri que qualquer descoberta sobre a sabedoria de continuar trabalhando na costura estava fora de sua província.

As lâmpadas tiveram de ser fornecidas pelos próprios mineiros, não pelos proprietários, uma vez que tradicionalmente os mineiros compravam as suas próprias velas na loja da empresa. Os mineiros ainda preferiam a melhor iluminação de uma luz nua, e os regulamentos da mina insistindo que apenas lâmpadas de segurança fossem usadas eram draconianos em princípio, mas na prática nem observados nem aplicados. Depois de dois acidentes em dois anos (1838-189) em poços de Cumberland, ambos causados ​​por verificações de segurança realizadas à luz de uma chama nua, a Comissão Real de Emprego Infantil comentou sobre a falha em aprender com o primeiro acidente, e sobre o "absurdo adicional" de "carregar uma lâmpada Davy em uma mão por uma questão de segurança e uma vela acesa nua na outra, como se por uma questão de perigo. Além disso, não pode haver negligência concebível e loucura; e quando tal gestão é permitida na mina de dois dos mais opulentos proprietários de carvão do reino, deixamos de nos maravilhar com qualquer coisa que possa acontecer em minas operadas por homens igualmente sem capital e ciência "

Outro motivo para o aumento de acidentes foi a falta de confiabilidade das próprias lâmpadas. A gaze nua se danificava facilmente e, assim que um único fio se partia ou enferrujava, a lâmpada se tornava insegura. Trabalho realizado por uma testemunha científica e relatado pelo comitê mostrou que a lâmpada Davy se tornou insegura em fluxos de ar tão baixos que uma lâmpada Davy carregada em passo normal de caminhada contra fluxos de ar normais nas passarelas só era segura se fornecida com uma proteção contra proteção (normalmente não instalada ), e o comitê observou que acidentes ocorreram quando a lâmpada era "em uso geral e cuidadoso; ninguém sobreviveu para contar a história de como essas ocorrências ocorreram; a conjectura forneceu a falta de conhecimento positivo de forma insatisfatória; mas os incidentes são registrados provar o que deve ocorrer após o teste irracional da lâmpada; e seu Comitê é forçado a acreditar que a ignorância e uma falsa confiança em seus méritos, em casos acompanhados de riscos injustificáveis, levaram a consequências desastrosas "O" Comitê de Escudos Sul ", um conjunto por uma reunião pública lá (em resposta a uma explosão na mina de St Hilda em 1839) para considerar a prevenção de acidentes em minas havia mostrado que a ventilação da mina A ilação no Nordeste era geralmente deficiente, com um suprimento insuficiente de ar fresco dando todas as oportunidades para o acúmulo de misturas explosivas de gás. Um comitê seleto subsequente em 1852 concordou com essa visão; As explosões de grilhões poderiam ser evitadas melhorando a ventilação da mina (pelo uso de ejetores de vapor: o comitê aconselhou especificamente contra a ventilação por ventilador), que havia sido negligenciada devido ao excesso de confiança na segurança da lâmpada Davy.

A prática de usar uma lâmpada Davy e uma vela juntas não era totalmente absurda, entretanto, se a lâmpada Davy fosse entendida não apenas como uma luz segura em uma atmosfera explosiva, mas também como um medidor dos níveis de fogo. Na prática, porém, o aviso da lâmpada nem sempre era percebido a tempo, principalmente nas condições de trabalho da época.

A Lei de Regulamentação e Inspeção de Minas de 1860, portanto, exigia que as minas de carvão tivessem uma quantidade adequada de ventilação, constantemente produzida, para diluir e renderizar gases nocivos inofensivos de modo que as áreas de trabalho estivessem - em circunstâncias normais - em um estado adequado para serem trabalhadas (áreas nos casos em que uma atmosfera normalmente segura não pudesse ser garantida, deveriam ser vedadas "na medida do possível"): também exigia que as lâmpadas de segurança fossem examinadas e bloqueadas com segurança por uma pessoa devidamente autorizada antes da utilização.

Mesmo quando novas e limpas, a iluminação das lâmpadas de segurança era muito pobre e o problema não foi totalmente resolvido até que as lâmpadas elétricas se tornaram amplamente disponíveis no final do século XIX.

Sucessores

Um equivalente moderno da lâmpada Davy foi usado nos revezamentos da tocha de chama olímpica. Foi usado nos revezamentos dos Jogos Olímpicos da Juventude de Sydney, Atenas, Torino, Pequim, Vancouver e Cingapura . Também foi usado para as Olimpíadas Especiais de Xangai, os jogos Pan-americanos e da África Central e para o revezamento dos Jogos Olímpicos de Londres 2012

As lâmpadas ainda são feitas em Eccles, Greater Manchester ; em Aberdare , South Wales ; e em Calcutá , Índia .

Uma réplica de uma lâmpada Davy está localizada em frente à bilheteria do Estádio da Luz (Sunderland AFC), construída em uma antiga mina de carvão.

Em 2015, a Bersham Colliery em Wrexham , País de Gales, que agora é um museu de mineração, convidou os visitantes a trazerem suas lâmpadas Davy e outras relíquias industriais para o museu para identificação. O National Mining Museum Scotland em Newtongrange , Escócia, também comemorou o 200º aniversário da invenção. Em 2016, a Royal Institution of Great Britain , onde o protótipo da lâmpada Davy é exibido, decidiu escanear a invenção em 3D, fazer a engenharia reversa e apresentá-la aos visitantes do museu em um formato digital mais acessível por meio de um gabinete de realidade virtual. À primeira vista, parece ser uma vitrine tradicional, mas tem uma tela de toque com várias opções para que os visitantes visualizem e consultem as exibições virtuais dentro.

Notas

Referências

Leitura adicional

links externos