Amortiguador de fuego

El gas inflamable , generalmente metano de lecho de carbón , se encuentra en las minas de carbón . ^{[ 1 ]} Se encuentra particularmente en áreas donde el carbón es bituminoso . El gas se acumula en bolsas dentro del carbón y los estratos adyacentes y, al perforarlas, su liberación puede provocar explosiones. Históricamente, si una de estas bolsas estaba altamente presurizada, se la denominaba "bolsa de inmundicia". ^{[ 2 ]}

El término "humedad" se refiere al nombre colectivo que se da a todos los gases (distintos del aire ) que se encuentran en las minas de carbón de Gran Bretaña y América del Norte. ^{[ 1 ]}

Además del grisú, otros tipos de humedad incluyen la humedad negra (una mezcla no respirable de dióxido de carbono , vapor de agua y otros gases); la humedad blanca (monóxido de carbono y otros gases producidos por la combustión); la humedad fétida, venenosa y explosiva ( sulfuro de hidrógeno ), con su característico olor a huevo podrido; y la humedad residual, insidiosamente letal ( monóxido de carbono y otros gases), que se produce tras las explosiones de grisú o polvo de carbón.

A menudo escrito con guion como fire-damp, este término para un tipo de gas inflamable de mina subterránea en la primera parte deriva del inglés antiguo fyr , y del protogermánico fūr para "fuego" (origen de la misma palabra en neerlandés y alemán, con ortografías originales similares en sajón antiguo, frisón y nórdico, así como en neerlandés medio y alto alemán antiguo). En la segunda parte, el significado de "damp" (que comúnmente se entiende como implica humedad) muestra evidencia de haberse separado de ese significado más nuevo e irrelevante al menos en la primera década del siglo XVIII, donde el significado relevante original de "vapor" también deriva de un origen protogermánico, dampaz , que dio lugar a su predecesor inglés inmediato, el bajo alemán medio damp (sin registro de un intermediario en inglés antiguo). Al igual que con la derivación del primero, el protogermánico dampaz dio origen a muchos otros cognados, incluyendo el antiguo alto alemán damph , el antiguo nórdico dampi y el alemán moderno Dampf , este último todavía se traduce como "vapor". ^{[ 3 ]}

El grisú es explosivo en concentraciones entre el 4 % y el 16 %, y la mayoría de las explosiones ocurren alrededor del 10 %. Causó muchas muertes en las minas de carbón antes de la invención de la lámpara Geordie y la lámpara Davy . ^{[ 4 ]} Incluso después de que las lámparas de seguridad se generalizaran, las explosiones de grisú aún podían ser causadas por chispas producidas al golpear carbón contaminado con pirita con herramientas metálicas. La presencia de polvo de carbón en el aire aumentaba el riesgo de explosión con grisú y podía causar explosiones incluso en ausencia de este. Las minas de carbón de Tyneside en Inglaterra tenían la combinación mortal de carbón bituminoso contaminado con pirita y hubo un gran número de muertes en accidentes causados ​​por explosiones de grisú, incluyendo 102 muertos en Wallsend en 1835. ^{[ 4 ]}

El problema del grisú en las minas había sido puesto en conocimiento de la Royal Society en 1677 ^{[ 5 ]} y en 1733 James Lowther informó que mientras se excavaba un pozo para una nueva mina en Saltom, cerca de Whitehaven, se había producido una fuga importante cuando una capa de piedra negra se rompió hasta llegar a una veta de carbón. Encendida con una vela, produjo una llama constante de "aproximadamente medio metro de diámetro y casi dos metros de altura". Una vez extinguida la llama y tras una mayor penetración a través de la piedra negra, al reencender el gas se produjo una llama mayor, de un metro de diámetro y unos tres metros de altura, que solo se extinguió con dificultad. El soplador fue aislado del pozo y canalizado a la superficie, donde más de dos años y medio después continuó funcionando a la misma velocidad, llenando una gran vejiga en pocos segundos. ^{[ 6 ]} Los miembros de la sociedad eligieron a Sir James Fellow, pero no pudieron encontrar ninguna solución ni mejorar la afirmación (que finalmente se demostró incorrecta) de Carlisle Spedding, autor del artículo, de que "este tipo de vapor, o aire húmedo, no se incendiará excepto por la llama; las chispas no lo afectan, y por esa razón es frecuente usar pedernal y acero en lugares afectados por este tipo de humedad, que dará una luz tenue, que es de gran ayuda para los trabajadores en casos difíciles".

Un gran avance para contrarrestar el problema del grisú se produjo cuando George Stephenson y Humphry Davy propusieron lámparas de seguridad , diseñadas para proporcionar iluminación sin ser capaces de encenderlo, en respuesta a accidentes como el desastre de la mina Felling, cerca de Newcastle upon Tyne , que causó la muerte de 92 personas el 25 de mayo de 1812. Davy experimentó con una malla de latón , determinando el tamaño máximo de los huecos y el grosor óptimo del alambre para evitar que una llama la atravesara. ^{[ 7 ]} Si una llama abierta quedaba así completamente encerrada por dicha malla, el metano podía entrar en la lámpara y arder de forma segura por encima de la llama. La lámpara de Stephenson (la "lámpara de Geordie") funcionaba con un principio diferente: la llama estaba encerrada por vidrio; el acceso de aire a la llama se realizaba a través de tubos lo suficientemente estrechos como para que la llama no pudiera retroceder en el grisú entrante y los gases de salida tenían un contenido de oxígeno demasiado bajo como para permitir que la llama encerrada alcanzara la atmósfera circundante. Ambos principios se combinaron en versiones posteriores de lámparas de seguridad.

Incluso después de la introducción generalizada de la lámpara de seguridad, las explosiones continuaron debido a que las primeras lámparas eran frágiles y se dañaban con facilidad. Por ejemplo, bastaba con que se rompiera un solo cable de la rejilla de hierro de una lámpara Davy para que se volviera insegura. La luz también era muy débil (en comparación con una llama abierta) y se realizaron continuos intentos para mejorar el diseño básico. La altura del cono de metano en combustión en una lámpara de seguridad de llama puede utilizarse para estimar la concentración de este gas en la atmósfera local. No fue hasta la década de 1890 que las lámparas eléctricas seguras y fiables estuvieron disponibles en las minas de carbón.

El silbato Firedamp fue desarrollado por Fritz Haber en 1913 como un indicador profiláctico de grisú, pero la calibración en una mina de carbón en funcionamiento resultó finalmente poco práctica. ^{[ 8 ]}

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• "Experimentos muestran cómo explota el gas en una mina", Popular Science mensual, febrero de 1919, página sin numerar, escaneado por Google Books: https://books.google.com/books?id=7igDAAAAMBAJ&pg=PT21