분말 소화 설비

1. 분말소화설비

【 분말 소화설비 】

  ▣ 분말 소화약제 저장탱크에 분말 소화약제를 충전하고 외부에 가압가스용기를 설치하여 가압용 가스의 압력으로

       분말 소화약제를 방출하여 소화하는 설비

<구성요소>

  ① 저장용기   ② 분말소화약제   ③ 기동장치   ④ 감지기   ⑤ 배관   ⑥ 선택밸브   ⑦ 분사헤드   ⑧ 음향경보장치

  ⑨ 자동개폐장치   ⑩ 가압용가스용기   ⑪ 제어반     ⑫ 전원    ⑬ 배선

<분말 소화설비 구성도>

 

 [계산 사항] ① 약제량 ② 저장용기 내용적 ③ 가압용가스용기량 ④ 안전장치 작동압력

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  ※ 압력조정기 : 가압용가스용기의 압력이 15[MPa]인데 이를 감압하여 2.5[MPa] 이하 로 하여 사용할 수 있도록 하는

                            장치이다.

  ※ 정압작동장치 : 주밸브는 수동으로 작동할 수 없으므로 자동으로 작동하게 해야 하는데 설정압력(정압)이 되었을 때

                              주밸브를 작동하게 하는 것으로 가압용가스용기에 의해 분말 저장용기의 압력이 설정압력이 되었을 때

                              주밸브를 작동시킨다.

  ※ 클리닝가스용기 : 약제를 방출하면 분말 소화설비는 관내에 약제가 남게 되는데 시간이 지나면 약제가 굳어져서 관이

                              막힐 우려가 있으므로 분말 약제를 방출한 후에는 바로 관청소를 하는데 사용하는 가스용기이다.

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【 분말소화설비의 계산식 】

  1. 약제량 산정

                                       ㎥ × ㎏/㎥ + ㎡ × ㎏ / ㎡

                 제1종                    0.6                 4.5

                 제2.3종                 0.36               2.7

                  제4종                   0.24                1.8

 2. 내용적 (저장용기)

     제1종         0.8

      제2.2종      1

      제4종       1.25

   ※ 내용적 : 약제량 × 비율로 산정한다.

3. 가압용 · 축압용 가스용기

  ※ 차고 · 주차장 말이 나오면 제3종 분말을 써야 한다. 차고 · 주차장에는 제3종 분말이 적응성이 있다.

     ⊙ 가압용 · 축압용 가스로는 질소(N2)나 이산화탄소(CO2)를 쓸 수 있다.

  ▶ 가압용 · 축압용 가스

                                   질소)(N2)            이산화탄소 (CO2)

         가 (가압용)          40 [ℓ/㎏]                 20 [g/㎏]

          축 (축압용)          10 [ℓ/㎏]                (이산화탄소 + 청소에 필요한 양 추가)

 4. 안전장치 작동압력

       가                           최                                 1.8 5 × 1.8 = 9 [MPa]

      가압식            최고사용압력

      축 내                                                           0.8 25 × 0.8 = 20 [MPa]

     축압식              내압시험압력

  ※ 안전장치가 언제 작동되는지 ? 지금까지 가압식만 시험에 나왔다.

     최고사용압력이 5[MPa]이라면 5 × 1.8 = 9 [MPa] 에서 작동한다.

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가. 저장용기 ♣

 1) 저장용기의 설치기준 (NFSC 108 제4조) ♣

   ① 분말소화약제 저장용기의 내용적 ★★★♣

소화약제의 종별	소화약제 1[㎏] 당 저장용기의 내용적
제1종 분말	0.8 ℓ
제2·3종 분말	1 ℓ
제4종 분말	1.25 ℓ

   ※ 주차장, 차고라는 말이 나오면 제3종 분말을 써야 하므로 "1"을 곱해 준다.

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 ② 안전밸브 ★★♣

   ㉠ 가압식 : 최고 사용압력의 1.8 배 이하

   ㉡ 축압식 : 내압시험압력의 0.8 배 이하

 ③ 충전비 ♣ : 0.8 이상

 ④ 저장용기의 내부 압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방하는 정압작동장치를 설치할 것

 ⑤ 저장용기 및 배관에는 잔류 소화약제를 처리할 수 있는 청소장치를 설치할 것

 ⑥ 축압식 분말 소화설비는 사용압력의 범위를 표시한 지시압력계를 설치할 것

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◈ 분말소화설비 저장용기 안전밸브의 최대 작동 압력 ♣

구 분	최대 작동 압력
가압식	최고 사용압력 (최고층 전압력) × 1.8 배 이하
축압식	내압시험압력 × 0.8 배 이하

2) 정압작동장치 ★★★♣

  ① 분말소화약제 저장용기의 내부압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방시키는 장치

  ② 정압작동장치의 종류

   ㉠ 봉판식    ㉡ 기계식    ㉢ 스프링식    ㉣ 압력스위치식 (가스압력식) ♣   ㉤ 시한릴레이식 (전기식)

    ※ 시험에서 압력스위치를 암시하는 말이 나온 기출이 있음

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<참고> 저장용기에 설치된 밸브의 상태 ♣

 1. 전압방출시 밸브의 상태 ★♣

  ▣ 전압방출

    ⊙ 소화약제 방출을 중단하였을 때 소화약제 저장용기내의 압력가스를 방출하는 것

  ① 가스도입밸브 : 닫힘

  ② 주밸브(방출밸브) : 닫힘

  ③ 배기밸브 : 열림

  ④ 클리닝밸브 : 닫힘

  ⑤ 선택밸브 : 닫힘

2. 압송식 밸브의 상태 ♣

 ▣ 압송

    ⊙ 소화약제 저장용기 내부를 청소하여 소화약제를 충전하기 위한 것

  ① 가스도입밸브 : 닫힘

  ② 주밸브(방출밸브) : 열림

  ③ 배기밸브 : 닫힘

  ④ 클리닝밸브 : 닫힘

  ⑤ 선택밸브 : 열림

3. 클리닝시 밸브의 상태

 ▣ 클리닝

   ⊙ 분말 소화약제의 압송용 배관 내의 잔존 소화약제를 청소하는 것

  ① 가스도입밸브 : 닫힘

  ② 주밸브 (방출밸브) : 닫힘

  ③ 배기밸브 : 닫힘

  ④ 클리닝밸브 : 열림

  ⑤ 선택밸브 : 열림

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나. 가압용 가스용기 (NFSC 108 제5조) ★★★♣

  ① 분말 소화약제의 가스용기는 분말 소화약제의 저장용기에 접속하여 설치하여야 한다.

  ② 분말 소화약제의 가압용 가스 용기를 3병 이상 설치하는 경우에는 2개 이상의 용기에 전자개방밸브를 부착하여야

       한다.

  ③ 분말 소화약제의 가압용 가스 용기에는 2.5 [MPa] 이하의 압력에서 조정이 가능한 압력조정기를 설치하여야 한다. 

        (2.5[MPa] 이상 ×)

  ④ 가압용 가스 또는 축압용 가스의 설치기준

구 분	질소 (N2)	이산화탄소 (CO2)
가압용	40 [ℓ/㎏] 이상	20 [g/㎏] + 배관 청소에 필요한 양 이상
축압용	10 [ℓ/㎏] 이상

  ※가압용 가스로는 질소(N2) 또는 이산화탄소 (CO2)를 사용한다. 질소를 사용하는 경우 배관 내부에 잔재물을 남기지

       않으나 이산화탄소를 사용하는 경우 잔재물을 남겨 청소를 해야 한다.

 

◈ 압력조정기 ★★★

  ⊙ 15 [MPa]의 고압으로 저장된 가압용 가스용기에서 2.5[MPa] 이하의 압력으로 감압하여 소화약제 저장탱크로 보내는

       장치 (사용목적 : 분말용기에 도입되는 압력을 감압시키기 위해)

  ※ 배관의 청소에 필요한 양의 가스를 별도의 용기에 저장할 것 ★★

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다. 소화약제 (NFSC 108 제6조) ♣

 

 1) 전역방출방식의 소화약제 저장량 ★★♣

   ▣ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 [㎥] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

 

◈ 분말소화설비 전액방출방식의 체적 1[㎥] 당 소화약제량 및 개구부 가산량 ★★♣

구 분	소화약제량	개구부 가산량 (자동폐쇄장치 미설치시 적용)
제1종 분말	0.6 [㎏/㎥]	4.5 [㎏/㎡]
제2 · 3종 분말	0.36 [㎏/㎡]	2.7 [㎏/㎡]
제4종 분말	0.24 [㎏/㎥]	1.8 [㎏/㎡]

<암기법>

       1종                   0.6                 4.5

                               Ⅰ                    Ⅰ

    2,3종                  0.36                2.7

                               Ⅱ                    Ⅱ

      4종                  0.24                 1.8

 

◈ 제3종 분말 (인산암모늄, NH4H2PO4) ★ : 차고 주차장

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2) 국소방출방식의 소화약제 저장량

① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 1면에 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

소화약제의 종별	소화약제 저장량
제1종 분말	방호대상물 표면적 [㎡] × 8.8 [㎏/㎡] × 1.1
제2 · 3 종 분말	방호대상물 표면적 [㎡] × 5.2 [㎏/㎡] × 1.1
제4종 분말	방호대상물 표면적 [㎡] × 3.6 [㎏/㎡] × 1.1

② 기타​

  여기서,  Q : 단위 체적당 소화약제의 양 [kg/㎥]

                a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                A : 방호공간의 벽면적 합계 [㎡]

                X,Y : 수치

◈ 수치

소화약제의 종별	X	Y
제1종 분말	5.2	3.9
제 2 · 3 종 분말	3.2	2.4
제4종 분말	2.0	1.5

3) 호스릴 분말 소화설비 (다음표에 따른 양 이상) ♣

  ▣ 호스릴 분말 소화약제 하나의 노즐에 대한 소화약제량 및 방사량 ★★

소화약제의 종별	소화약제의 양	소화약제 방사량
제1종 분말	50 ㎏	45 [㎏/min]
제2 · 3종 분말	30 ㎏	27 [㎏/min]
제4종 분말	20 ㎏	18 [㎏/min]

※ 암기법

                                          전역방출방식                             호스릴 방식

                                         ㎏/㎥       ㎏/㎡                            ㎏             ㎏/min

            제1종                    0.6           4.5                              50               45

                                         Ⅰ                                               Ⅰ

           제2·3종                 3.6           2.7                              30                27

                                         Ⅱ                                               Ⅱ

           제4종                   2.4            1.8                              20                18

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◈ 분말 소화약제의 종류 ★★

   ※ A급 : 일반화재, B급 : 유류화재, C급 : 전기화재 D급 : 금속화재

소화약제의 종별	주성분	적용화재	색상	비고
제1종	탄산수소나트륨 (NaHCO3)	BC급 화재	백색	BC급 소형소화기
제2종	탄산수소칼륨 (KHCO3)	BC급 화재	담자색	BC급 소형소화기
제3종	인산암모늄 (NH4H2PO4)	ABC급 화재	담홍색	ABC급 소화기용
제4종	탄산수소칼륨 + 요소 (KHCO3+(NH3)3CO	BC급 화재	회색	국내 미생산

◈ 분말 소화약제의 주성분 ★

   ① 제1종 분말 : 탄산수소나트륨 (식용유 · 지방질유 화재)

   ② 제2종 분말 : 탄산수소칼륨

   ③ 제3종 분말 : 인산암모늄 (차고 · 주차장 화재) ♣

   ④ 제4종 분말 : 탄산수소칼륨 + 요소

◈ 트윈 에이전트 시스템 (Twin agent system)

  1. 수성막포와 ABC 분말 소화약제를 개량한 소포성이 거의 없는 CDC (Compatible Dry system) 소화약제를 함께

      사용하는 소화설비 ♣

  2. 특징

    ① CDC 소화약제 : 신속한 소화효과

    ② 수성막포 : 재발화 방지 효과

    ③ 항공기 화재 등에 적합

   ※ 트윈에이전트시스템은 수성막포와 제3종 분말 소화약제를 함께 사용하는 소화설비이다.

      (관리사 시험 : 제3종 분말 가로 넣기)

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라. 배관 (NFSC 108 제9조) ★★★♣

  ① 배관은 전용으로 할 것

  ② 강관을 사용하는 경우

     ⊙ 아연도금에 따른 배관용 탄소강관 (KS D 3507) (축압식 분말 소화설비에 사용하는 것 중 20 [℃] 에서 압력이

          2.5 [MPa] 이하 : 압력 배관용 탄소강관 (KS D 3562) 중 스케줄 40 이상)

  ③ 동관을 사용하는 경우

     ⊙ 고정 압력 또는 최고 사용압력의 1.5 배 이상의 압력에 견딜 수 있는 것

  ④ 배관 부속 및 밸브류

     ⊙ 배관과 동등 이상의 강도 및 내식성이 있을 것

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<참고> 분기하는 배관의 거리

  ▣ 분말 소화설비에서 배관을 분기할 경우 저장용기 측 굴곡부에서 분기되는 배관의 굴절부까지의 거리는 내경의

       20배 이상의 거리를 두어야 한다.

   ※ 시험 2번 나옴 : 내경의 몇 배를 띄워야 하는가 ? 20배

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마. 분사헤드 (NFSC 108 제11조)

 1) 전역방출방식

   ① 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속하게 확산할 수 있도록 할 것

   ② 소화약제 저장량을 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

 2) 국소방출 방식

   ① 소화약제의 방사에 따라 가연물이 비산하지 아니하는 장소에 설치할 것

   ② 기준 저장량의 소화약제를 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

 3) 호스릴 방식

   ① 방출대상물의 각 부분으로 부터 하나의 호스접결구까지의 수평거리가 15[m] 이하가 되도록 할 것

   ② 소화약제의 저장 용기의 개방밸브는 호스릴의 설치장소에서 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 할 것

   ③ 소화약제의 저장용기는 호스릴을 설치하는 장소마다 설치할 것

   ④ 저장용기에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 적색의 표시등을 설치하고 이동식 분말 소화설비가 있다는 뜻을 표시한

        표지를 할 것

 

 ◈ 분말 소화설비 소화약제 방사시간 : 30초

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【 출제 예상 문제 】

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1. 분말 소화설비에 사용되는 소화약제의 주성분이 아닌 것은 ? ★ ④

  ① 중탄산나트륨   ② 제1인산암모늄   ③ 중탄산칼륨   ④ 중탄산마그네슘

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