Кіріспе

Дави шам - 1815 жылы сэр Хамфри Дэви тапқан, жанғыш атмосферада қолданылатын қауіпсіздік шам. Ол жалыны торлы экранға қоршалған шамшықтан тұрады. Бұл шам көмір шахталарында метан және басқа да тұтанғыш газдардың (шахта газы деп те аталады) болуынан туындайтын жарылыс қаупін азайту мақсатында ойлап табылды.

Тарих

Неміс ғылымының көп саласын білген Александр фон Гумбольдт, Германияның Тау-кен бюросында жұмыс істеп, шахтерлердің денсаулығы мен қауіпсіздігін ойлап, бір түрлі респиратор және әртүрлі жағдайларда қолдануға жарамды әртүрлі конструкциядағы төрт шамды ойлап тапты. Респиратор зиянды газдарды тыныс алудан қорғауға және шахтерді таза ауамен қамтамасыз етуге арналған; шамдар газды тұтандырмай, ең қауіпті газдың ылғалды түрінде жану үшін жасалды. Олар Дейвидің кейінгі өнертабысының алға басушысы болды және шахтерлер оларды жиі пайдаланды. Дейвидің өнертабысынан бұрын 1813 жылдың мамыр айында Корольдік қоғамға баяндама жасаған ирландиялық дәрігер Уильям Рид Кланнидің өнертабысы болды. Оның "Кланни" қауіпсіздік шамдары "Херрингтон Милл" зауытында сәтті сынақтан өтті және ол Корольдік өнер қоғамының медальдарын жеңіп алды. Дави шамның сым торлы алғашқы сынағы 1816 жылдың 9 қаңтарында Хебберн кенішінде өтті. 1968 жылы 1/32 дюйм қалыңдықтағы мыс пластинадағы тесіктер үшін орташа ең үлкен сөндіру диаметрі (жалынның (жарылыс емес) өтпейтін ең үлкен тесіктің диаметрі) метан/ауа қоспалары үшін 0,139 дюйм деп хабарланды. 3 қарашада Ньюкаслде өткен мәжілісте оқылған Дейвидің хатында, оның отты газ үлгілері бойынша жүргізген жұмысының нәтижесінде, отты газ бен ауаның тұтанғыш қоспаларындағы жарылыстар 1/8 дюймнен кіші диаметрлі түтіктер арқылы өтпейтіні көрсетілді. Оған 1000 фунт стерлинг көлемінде жарна жиналды. 1833 жылы Парламент комитеті Стивенсонның қауіпсіздік шамдарын ойлап табуға тең дәрежеде құқылы екенін анықтады.

Құрылыс және теория

Шам жалыны торлы экранның ішіне орналасқан шыбық шамнан тұрады. Экран отты тоқтатуға арналған құрылғы ретінде әрекет етеді; ауа (және кез келген газ) жалынды сақтау үшін торды жеткілікті түрде еркін өте алады, бірақ тесіктер соншалықты кішкентай, олар оттың таралуына және тордың сыртындағы газдың тұтануына жол бермейді. Дейви лампалары май немесе нафтамен (жарық сұйықтығы) отынмен жабдықталған. Лампа сонымен қатар газдың бар-жоқтығын тексеруге де мүмкіндік берді. Тұтанғыш газ қоспалары болған жағдайда, Дейви лампасының жалыны көгілдір түспен биіктейді. Лампалар жалын биіктігін өлшеуге арналған металл бағанамен жабдықталған. Шахташылар қауіпсіздік лампасын жерге жақын қойып, көмірқышқыл газы сияқты ауадан ауыр газды анықтай алады, ол шахтадағы ойыстарда жиналуы мүмкін; егер шахта ауасында оттегі жеткіліксіз болса (улағыш газ), шамның жалыны сөніп қалады (қара тұман немесе тұншығу). Метан-ауа жалыны шамамен 17% оттегі концентрациясында сөнеді (бұл әлі де тіршілікке мүмкіндік береді), сондықтан лампа дені сау емес атмосфераның ерте ескертуін берді, бұл шахташылар тұншығып қалмас бұрын қашуға мүмкіндік берді.

Әсері

1816 жылы «Камберленд пакеті» газеті Уильям Пит шахтасында Дэви шамның көрсетілісі туралы хабарлады. Ол үрлегішке орнатылғанда, әсері сөзбен сипаттауға келмейтіндей керемет болды. Алдымен шамның жалымын көк жалын жауып тұрды, содан кейін цилиндрде ойнаған жалын пайда болды; жақын арада оттың жалыны сым торды толық жабады. Біраз уақыт бойы шамның жалымы оттың жалымы арқылы көрінді, ол соңында жарылыссыз өшті. Газеттің тағы бір тілшісі: «Лампа шахтерге толыққанды қауіпсіздік береді. Уайтхейвен шахталарының жақсы желдетілуі және сер ХАМФРИдің құнды құралын қолдану арқасында (көмірқышқыл газынан) сутегінің жарылысынан болатын апаттар (осындай кең көлемді жұмыстар үшін салыстырмалы түрде аз болғанымен) осы бақытты өнертабыспен болдырмас еді». Жалпы алғанда, 1835 жылы кен орындарындағы апаттар жөніндегі арнайы комитет Дэви шамдарын енгізу кен орындарындағы апаттардың көбеюіне әкелгенін хабарлады; шамдарды иелері емес, шахтерлер өздері қамтамасыз етуі керек еді, себебі дәстүрлі түрде шахтерлер өздерінің шамдарын компания дүкенінен сатып алатын. Шахтерлер әлі де ашық оттан жақсы жарықтандыруды қалайтын, ал кен орындарындағы ережелер тек қауіпсіздік шамдарын қолдануды талап етті (1839 жылы Сент-Хильда шахтасында болған жарылысқа жауап ретінде), кен орындарындағы апаттардың алдын алу мақсатында, Солтүстік-Шығыстағы кен орындарында желдетудің көбінесе жеткіліксіз екендігі анықталды. 1852 жылғы келесі арнайы комитет осы пікірмен келісті; оттық жарылыстарды ең жақсы жолмен жоқ ету – шахта желдетуін жақсарту (буды сығып шығару құралдарын қолдану арқылы: комитет әсіресе желдеткіштерді қолдануға қарсы болды), бірақ бұл Дэви шамның қауіпсіздігіне тым көп сенгендіктен назардан тыс қалды. Алайда, Дэви шам мен қарапайым шамды бірге қолданудың мәні бар еді, егер Дэви шам жарылғыш атмосферада қауіпсіз жарық берумен қатар, оттық газының деңгейін өлшеуге арналған құрал ретінде қарастырылса. Бірақ іс жүзінде шамның ескерту белгісі әрқашан уақтылы байқалмайтын, әсіресе сол дәуірдегі жұмыс жағдайларында. Сондықтан 1860 жылғы Кен орындарын реттеу және тексеру туралы заңда көмір шахталарындағы зиянды газдарды сұйылту және залалсыздандыру үшін жеткілікті желдету болуы талап етілді, соның нәтижесінде жұмыс аймақтары – қалыпты жағдайларда – жұмыс істеуге жарамды болуы керек еді (қалыпты жағдайда қауіпсіз атмосфераны қамтамасыз етуге болмайтын аймақтар «мүмкіндігінше» қоршалуы керек еді): сонымен қатар, қауіпсіздік шамдарын пайдалану алдында тиісті уәкілетті тұлға тексеріп, жабылуын талап етті. Жаңа және таза болған кезде де қауіпсіздік шамдарынан шығатын жарық өте әлсіз болды, және бұл мәселе 19 ғасырдың соңында электр шамдары кеңінен қолданысқа енгенге дейін толық шешілмеді.

Орынбасарлар

Қазіргі Дейви шамдарының аналогы Олимпиада алауының эстафетасында қолданылды. Ол Сидней, Афина, Турин, Бейжің, Ванкувер және Сингапур жастар Олимпиадасының эстафеталарында пайдаланылды. Сонымен қатар, Шанхай арнайы Олимпиадасы, Пан-Америка және Орталық Африка ойындары, сондай-ақ 2012 жылғы Лондон жазғы Олимпиадасының эстафетасында қолданылды. Шотландияның Ньютонграйндж қаласындағы Ұлттық тау-кен мұражайы да осы өнертабыстың 200 жылдығын тойлады. 2016 жылы, Дейви шамдарының прототипі сақталатын Ұлыбритания Корольдік институты, өнертабысты 3D сканерлеуге, кері инженериялауға және виртуалды шындық шкафы арқылы музейге келушілерге оңай қолжетімді цифрлық форматта ұсынуға шешім қабылдады. Сырт қарағанда, ол әдеттегі көрме шкаф сияқты көрінеді, бірақ ішінде виртуалды экспонаттарды қарауға және оларға сілтеме жасауға арналған түрлі опциялары бар сенсорлық экран орнатылған.