روشنایی در معادن – آزمایشات استاندارد سازی روشنایی در معادن

اولین آزمایشات استاندارد سازی روشنایی در معادن

در اواخر قرن بیستم ، چراغ معدنی ضدانفجار ، امنیت روشنایی در معادن را به طرز چشمگیری بهبود داده بود. جامعه معدن از جایگزین کردن فن آوری قابل اعتماد چراغ های ضدانفجار  با فناوری جدید لامپ های برقی دریغ می کرد. تا زمانی که آزمایش های گسترده ای انجام شد و به نظر می رسید حتی در محیط های گازی ایمن است. در سال 1912، توسط USBM یک سری آزمایشات انجام شد که بررسی می کرد، آیا لامپ رشته ای با رشته ای کربن یا تنگستن می تواند گازهای موجود در معدن را در هنگام قرار گرفتن در معرض رشته درخشان مشتعل کند. در این تست ها لامپ های مینیاتوری و استاندارد از 8 تولید کننده تحت چهار نوع آزمایش قرار گرفتند، که در آن لامپ خرد شد، نوک لامپ قطع شد، سوراخی در گردن لامپ سوراخ شد و یک رشته ناگهان در مخلوط گاز طبیعی و هوا تحت فشار قرار گرفت. مشخص شد كه احتراق در مخلوط هاي حاوی 5% گاز طبيعي رخ مي دهد. احتمال اشتعال برای هر نوع لامپ و برای هر نوع تست در مقیاس از “بعید” تا “حتمی” ارزیابی شده است. بر اساس این نتایج، چراغ های معدنی ضدانفجار مورد تایید USBM برای روشنایی در معادن ساخته شده است. به عنوان مثال، شکل 2 روشی معمولی را نشان می دهد که با استفاده از آن می توان شکستن لامپ را ایجاد کرد تا باعث شود اتصال برق و اشتعال در اثر گازهای آزمایشی رخ دهد.

توسعه و تصویب فن آوری های اولیه

قدم بعدی در تحقیقات USBM تعیین شرایط و الزامات آزمایش برای جلوگیری از احتراق گاز توسط لامپ های برقی و تعیین خصوصیات مناسب لامپ های برقی برای روشنایی در معادن بود. این ویژگی ها شامل دوره کار، عملکرد در هنگام ریختن الکترولیت، مقاومت در برابر احتراق در گاز، وزن، ظرفیت تولید نور، دوام و قابلیت اطمینان است. در مورد مجاز بودن لامپ برقی برای روشنایی در معادن که توسط یو اس بی ام انجام شده، مجاز بودن و مناسب بودن برای شرایط، لازم است. روند آزمایش تاییدهای لامپ الکتریکی به همراه نتایج آزمایشات توسط کلارک و ایلسلی منتشر شد. تصویر زیر نشانگر وسیله ای است برای آزمایش احتراق برای رشته های لامپ کلاه به کار می رفته است.

در سال 1913 اولین الزامات در جدول به نام شماره 5 صادر شد، که فقط شرایط مجاز بودن در آن آمده بود. تجربه USBM به تایید گسترده تر نیاز داشت، بنابراین USBM چندین جنبه دیگر چراغ های تونلی ضدانفجار را ارزیابی کرده و در طول طراحی و توسعه لامپ های اولیه برای روشنایی در معادن با تولید کنندگان لامپ از نزدیک همکاری کرد. از این رو جدول 6 در سال 1914 صادر شد و برندهای Caeg ، Hirsch و Wico تایید شدند. برنامه 6 بعدا در سال 1915 به عنوان جدول ₆A مورد بازنگری قرار گرفت. جدول ₆A شامل موارد بیشتری برای ایمنی و کاربرد لامپ بود. مصوبات اصلی که طبق جدول 5 مورد تایید بودند، رد شده و لامپ ها مطابق جدول ₆A مجددا مورد آزمایش قرار گرفتند. چراغ پیشانی ادیسون اولین لامپ برای روشنایی در معادن بود که مورد تایید برنامه ₆A قرار گرفت و تا سال 1917 ، هفت مدل لامپ تصویب شده بود. تا اوت سال 1916 ، حدود 70000 لامپ USBM مورد تایید قرار گرفت و حدود 2000 لامپ در هفته نصب می شد. در حالی که این چراغ های معدنی ضدانفجار در صنعت معدن مورد استقبال بسیار خوبی قرار گرفته اند، عملکرد آنها در مقایسه با لامپ های LED مدرن امروزی که می توانند حداقل پس از 10 ساعت کار دست کم 35 لومن داشته ، بسیار کم است.

USBM ضوابط و آزمایشاتی را برای تاییدیه لامپ های استاندارد برای نگهداری حیوانات، لامپ های نورافکن و چراغ قوه صادر کرد. یک صفحه تایید به هر چراغ معدنی وصل شده بود و لیستی از چراغ های معدنی های تایید شده به طور دوره ای منتشر می شد. USBM کار گسترده ای را در زمینه تحقیق و گزارش در مورد استفاده از چراغ های معدنی برای روشنایی در معادن در سراسر آمریکا انجام داد. به عنوان مثال بررسی تعداد، محل و نوع نصب و راه اندازی چراغ معدنی و لامپ های مناسب نگهداری حیوانات در منطقه معدن آلاباما در سال 1935 انجام شد. کار اولیه USBM اعتماد به نفس صنعت را در زمینه ایمنی و عملکرد فناوری روشنایی الکتریکی فراهم کرد و بدین ترتیب امکان پذیرش آن در صنعت معدن را فراهم کرد.

توسعه اولیه قوانین و مقررات ایمنی

علاوه بر ارزیابی فن آوری های جدید برای روشنایی در معادن، در طی دهه 1910 و پس از آن ، USBM متهم شد، که قوانین و دستورالعمل های ایمنی را که حاکم بر استفاده از این فناوری برای روشنایی در معادن زیر زمینی است، کامل نیست و باید ملغی شود. قوانین ایمنی که در ابتدا توسط USBM ایجاد شده اند، تنها بخشی از جنبه های ایمنی چراغ های تونلی مربوط به مجاز بودن و جلوگیری از انفجار گرد و غبارهای گاز و ذغال سنگ را در بر می گیرد. مجموعه ای از قوانین ایمنی در سال 1916 برای ساخت، نصب، نگهداری و استفاده از چندین نوع تجهیزات برقی از جمله چراغ معدنی در معادن زیرزمینی منتشر شد و قوانین اصلاح شده در سال 1926 و چندین بار پس از آن صادر شد. قوانین مربوط به چراغ های معدنی قابل حمل مربوط به محصور کردن لامپ ها ، نوع و وضعیت اتصالات ، زمین گیری و نوع و وضعیت تارها بود. علاوه بر توسعه استانداردهای فدرال ، USBM تلاش کرد تا قوانین ایالتی را توسط این صنعت معلوم کند. به عنوان مثال ، در سال 1920 بررسی قوانین مربوط به استخراج معادن دولتی در مورد استفاده از برق برای روشنایی در معادن زیرزمین، استفاده از ایستگاه های ثابت، نیمه قابل حمل و قابل حمل برای چراغ های معدنی  را انجام داد.

 در سال 1935 دستورالعمل های USBM برای نگهداری و بازرسی چراغ پیشانی معدنی برقرار شد. آنالیز عواملی که باعث کاهش کارایی چراغ معدنی می شوند توسط  USBM منتشر شد. فاكتور های كاهش كارایی چراغ معدنی به نظارت ضعیف بدنه چراغ و عدم مراقبت از لامپ ها نسبت داده شده است. USBM مسئولیت حفظ عملکرد مناسب چراغ های معدنی را بر عهده بهره برداران معدن گذاشت و توصیه هایی را برای بازرسی و نگهداری باتری ها، کابل ها، لامپ ها، لنزها و بازتاب دهنده ها در اختیار آنها قرار داد. USBM همچنین روشی را برای آزمایش عملکرد چراغ های معدنی با استفاده از یک کره فتومتریک توصیه می کند که توسط اپراتورهای معدن خریداری و مورد استفاده قرار گیرد. در سال 1935، دستورالعمل هایی در مورد نحوه حفظ مجاز چراغ های تونلی منتشر شد که بر روی انواع مشابهی از موارد مربوط به تعمیر و نگهداری و بازرسی متمرکز شده است. از طریق این کار اولیه USBM در تهیه و تصویب چراغ های جدید و در تدوین قوانین و دستورالعمل های ایمنی روشنایی در معادن، نقطه شروع خوبی برای بهبود و تکامل روشنایی در معادن زیرزمینی در طول قرن بیستم و قرن بیست و یکم فراهم کرده است.

اگر از این مطلب لذت برید اون رو به بقیه هم هدیه بدید و مطالب و مقالات بیشتری رو از راههای ارتباطی زیر دنبال کنید .