Lampara davy

Diagrama de una lámpara Davy

La lámpara Davy es una lámpara de seguridad para uso en atmósferas inflamables, inventada en 1815 por Sir Humphry Davy. Consiste en una lámpara de mecha con la llama encerrada dentro de una pantalla de malla. Fue creado para su uso en minas de carbón, para reducir el peligro de explosiones por la presencia de metano y otros gases inflamables, llamados grisú o grisú.

Historia

El erudito alemán Alexander von Humboldt, que trabajaba para la Oficina Alemana de Minas, se preocupó por la salud y el bienestar de los mineros e inventó una especie de respirador y 'cuatro lámparas de diferente construcción adecuadas para el empleo en diversas circunstancias. El respirador debía evitar la inhalación de gases nocivos y proporcionar al minero un buen aire; las lámparas estaban construidas para arder en el tipo de grisú más inflamable sin encender el gas. Fueron los precursores del invento posterior de Davy, y los mineros los usaban con frecuencia."

La invención de Davy fue precedida por la de William Reid Clanny, un médico irlandés de Bishopwearmouth, que había leído un artículo a la Royal Society en mayo de 1813. La lámpara de seguridad Clanny, más engorrosa, se probó con éxito en Herrington Mill, y ganó medallas, de la Royal Society of Arts.

A pesar de su falta de conocimientos científicos, el maquinista George Stephenson ideó una lámpara en la que el aire entraba a través de pequeños orificios, a través de los cuales las llamas de la lámpara no podían pasar. Un mes antes de que Davy presentara su diseño a la Royal Society, Stephenson mostró su propia lámpara a dos testigos al bajarla de Killingworth Colliery y sostenerla frente a una fisura de la que salía grisú.

La primera prueba de una lámpara Davy con un tamiz de alambre fue en Hebburn Colliery el 9 de enero de 1816. Una carta de Davy (que pretendía mantener en privado) describiendo sus hallazgos y varias sugerencias para una lámpara de seguridad se hizo pública en una reunión en Newcastle el 3 de noviembre de 1815, y un documento que describe la lámpara se presentó formalmente en una reunión de la Royal Society en Londres el 9 de noviembre. Por ello, Davy recibió la Medalla Rumford de la sociedad. La lámpara de Davy se diferenciaba de la de Stephenson en que la llama estaba rodeada por una pantalla de gasa, mientras que la lámpara prototipo de Stephenson tenía una placa perforada contenida en un cilindro de vidrio (un diseño mencionado en la lámpara de Davy).;s papel de la Royal Society como alternativa a su solución preferida). Por su invento, Davy recibió £ 2,000 en plata (el dinero se recaudó mediante suscripción pública), mientras que Stephenson fue acusado de robarle la idea a Davy, porque la 'Lámpara Geordie' completamente desarrollada; Stephenson no lo había demostrado hasta después de que Davy presentara su artículo en la Royal Society y (se sostenía) que las versiones anteriores en realidad no habían sido seguras.

Un comité local de investigación reunido en apoyo de Stephenson lo exoneró, demostrando que había estado trabajando por separado para crear la lámpara Geordie, y recaudó una suscripción para él de 1000 libras esterlinas. Davy y sus seguidores se negaron a aceptar sus hallazgos y no verían cómo un hombre sin educación como Stephenson podría encontrar la solución que tenía: el propio Stephenson admitió libremente que había llegado a una solución práctica sobre la base de una teoría errónea. En 1833, un comité de la Cámara de los Comunes encontró que Stephenson tenía el mismo derecho de haber inventado la lámpara de seguridad. Davy se fue a la tumba alegando que Stephenson le había robado la idea. La lámpara Stephenson se usó casi exclusivamente en el noreste de Inglaterra, mientras que la lámpara Davy se usó en todas partes. La experiencia le dio a Stephenson una desconfianza de por vida hacia los expertos científicos teóricos con sede en Londres.

Diseño y teoría

Un tipo de lámpara Davy con aberturas para medir la altura de la llama

La lámpara consta de una lámpara de mecha con la llama encerrada dentro de una pantalla de malla. La pantalla actúa como parallamas; El aire (y cualquier grisú presente) puede pasar a través de la malla con suficiente libertad para permitir la combustión, pero los orificios son demasiado finos para permitir que una llama se propague a través de ellos y encienda cualquier grisú fuera de la malla. Originalmente quemaba un aceite vegetal pesado.

La lámpara también proporcionó una prueba para detectar la presencia de gases. Si había mezclas de gases inflamables presentes, la llama de la lámpara Davy ardía más alto con un tinte azul. Las lámparas estaban equipadas con un indicador de metal para medir la altura de la llama. Los mineros podrían colocar la lámpara de seguridad cerca del suelo para detectar gases, como el dióxido de carbono, que son más densos que el aire y podrían acumularse en las depresiones de la mina; si el aire de la mina fuera pobre en oxígeno (gas asfixiante), la llama de la lámpara se extinguiría (humedad negra o humedad ahogada). Una llama de metano-aire se extingue con un contenido de oxígeno de aproximadamente el 17% (que aún sustentará la vida), por lo que la lámpara dio una indicación temprana de una atmósfera insalubre, lo que permitió a los mineros salir antes de que murieran por asfixia.

Impacto

En 1816, el Cumberland Pacquet informó sobre una demostración de la lámpara Davy en William Pit, Whitehaven. Colocado en un soplador "... el efecto fue grandioso más allá de toda descripción. Al principio se vio una llama azul para coronar la llama de la lámpara, luego sucedió una llama brillante, jugando en el cilindro; y poco después, la llama del grisú se expandió, hasta llenar completamente la tela metálica. Durante algún tiempo, la llama de la lámpara se vio a través de la del grisú, que finalmente se extinguió sin explosión. Resultados más satisfactorios no eran de desear..." Otro corresponsal del periódico comentó: "La lámpara ofrece seguridad absoluta al minero... Con la excelente ventilación de Whitehaven Collieries y la aplicación del valioso instrumento de Sir HUMPHRY, el accidentes por la explosión de' (carburado) 'hidrógeno que se han producido (aunque comparativamente pocos para trabajos tan extensos) será evitado por esta feliz invención".

Sin embargo, esta predicción no se cumplió: en los siguientes treinta años, las explosiones de grisú en los pozos de Whitehaven mataron a 137 personas. De manera más general, el Comité Selecto de Accidentes en las Minas informó en 1835 que la introducción de la lámpara Davy había provocado un aumento de los accidentes en las minas; la lámpara alentó el trabajo de minas y partes de minas que anteriormente habían estado cerradas por razones de seguridad. Por ejemplo, en 1835, 102 hombres y niños murieron por una explosión de grisú en una mina de carbón de Wallsend que trabajaba en la veta de Bensham, descrita en la investigación posterior por John Buddle como "una veta peligrosa, que requería el máximo cuidado para mantenerla en orden". un estado de trabajo ", que solo podría funcionar con la lámpara Davy. El forense señaló que una explosión de grisú anterior en 1821 había matado a 52, pero indicó a su jurado que cualquier hallazgo sobre la sensatez de continuar trabajando en la costura estaba fuera de su jurisdicción.

Las lámparas tenían que ser proporcionadas por los propios mineros, no por los propietarios, ya que tradicionalmente los mineros compraban sus propias velas en la tienda de la empresa. Los mineros aún preferían la mejor iluminación de una luz desnuda, y las normas de la mina que insistían en que solo se usaran lámparas de seguridad eran draconianas en principio, pero en la práctica ni se observaron ni se hicieron cumplir. Después de dos accidentes en dos años (1838-1839) en los fosos de Cumberland, ambos causados por controles de seguridad realizados a la luz de una llama desnuda, la Comisión Real sobre Empleo Infantil comentó que ambos no habían aprendido de los primer accidente, y sobre el "más absurdo" de "llevar una lámpara Davy en una mano por seguridad y una vela encendida desnuda en la otra, como si fuera por peligro. Más allá de esto no puede haber insensatez ni locura concebibles; y cuando se permite tal gestión en la mina de dos de los propietarios de carbón más opulentos del reino, dejamos de asombrarnos de todo lo que pueda ocurrir en minas explotadas por hombres igualmente sin capital ni ciencia"

Otro motivo del aumento de accidentes fue la falta de fiabilidad de las propias lámparas. La gasa desnuda se dañaba fácilmente, y una vez que un solo cable se rompía o se oxidaba, la lámpara se volvía insegura. El trabajo realizado por un testigo científico e informado por el comité mostró que la lámpara Davy se volvió insegura en flujos de aire tan bajos que una lámpara Davy transportada a paso normal contra flujos de aire normales en pasillos solo era segura si se le proporcionaba un protector contra corrientes de aire (que normalmente no se instala).), y el comité señaló que habían ocurrido accidentes cuando la lámpara estaba "en uso general y cuidadoso; nadie sobrevivió para contar la historia de cómo ocurrieron estos hechos; la conjetura suplió la falta de conocimiento positivo de la manera más insatisfactoria; pero se registran incidentes que prueban lo que debe seguir a una prueba irrazonable de la lámpara; y su Comité se ven obligados a creer que la ignorancia y una falsa confianza en sus méritos, en casos acompañados de riesgos injustificables, han llevado a consecuencias desastrosas" El "Comité de South Shields", un organismo establecido por una reunión pública allí (en respuesta a una explosión en el pozo de St Hilda en 1839) para considerar la prevención de accidentes en las minas había demostrado que la ventilación de la mina en el El noreste era generalmente deficiente, con un suministro insuficiente de aire fresco que brindaba todas las oportunidades para que se acumularan mezclas explosivas de gas. Un comité selecto posterior en 1852 estuvo de acuerdo con este punto de vista; Las explosiones de grisú se podrían prevenir mejor mejorando la ventilación de la mina (mediante el uso de eyectores de vapor: el comité desaconsejó específicamente la ventilación con ventiladores), que se había descuidado debido a la excesiva confianza en la seguridad de la lámpara Davy.

Sin embargo, la práctica de usar una lámpara Davy y una vela juntas no era del todo absurda, si se entiende que la lámpara Davy no solo es una luz segura en una atmósfera explosiva, sino también un indicador de los niveles de grisú. En la práctica, sin embargo, la advertencia de la lámpara no siempre se notaba a tiempo, especialmente en las condiciones de trabajo de la época.

La Ley de Regulación e Inspección de Minas de 1860, por lo tanto, requería que las minas de carbón tuvieran una cantidad adecuada de ventilación, producida constantemente, para diluir y hacer inofensivos los gases nocivos para que las áreas de trabajo fueran, en circunstancias normales, – en condiciones de trabajar (áreas en las que no se podía garantizar una atmósfera normalmente segura debían cercarse "en la medida de lo posible"): también requería que las lámparas de seguridad fueran examinadas y bloqueadas de forma segura por un persona debidamente autorizada antes de su uso.

Incluso cuando eran nuevas y estaban limpias, la iluminación de las lámparas de seguridad era muy pobre y el problema no se resolvió por completo hasta que las lámparas eléctricas estuvieron ampliamente disponibles a fines del siglo XIX.

Sucesores

Se ha utilizado un equivalente moderno de la lámpara Davy en los relevos de la antorcha de la llama olímpica. Se utilizó en los relevos de los Juegos Olímpicos de la Juventud de Sídney, Atenas, Turín, Pekín, Vancouver y Singapur. También se utilizó para los Juegos Olímpicos Especiales de Shanghái, Panamericanos y Centroafricanos y para el relevo de los Juegos Olímpicos de Verano de Londres 2012.

Todavía se fabrican lámparas en Eccles, Greater Manchester; en Aberdare, Gales del Sur; y en Calcuta, India.

Una réplica de una lámpara Davy se encuentra frente a la taquilla del Estadio de la Luz (Sunderland AFC), que está construido sobre una antigua mina de carbón.

En 2015, Bersham Colliery en Wrexham, Gales, que ahora es un museo minero, invitó a los visitantes a traer sus Davy Lamps y otras reliquias industriales al museo para su identificación. El Museo Nacional de Minería de Escocia en Newtongrange, Escocia, también celebró el 200 aniversario de la invención. En 2016, la Royal Institution of Great Britain, donde se exhibe el prototipo de la lámpara Davy, decidió escanear la invención en 3D, realizar ingeniería inversa y presentarla a los visitantes del museo en un formato digital más accesible a través de un gabinete de realidad virtual. A primera vista, parece ser una vitrina tradicional, pero tiene una pantalla táctil con varias opciones para que los visitantes vean y consulten las exhibiciones virtuales en el interior.