1. 방호구역이 가로 6m, 세로 6m, 높이 4m인 집진설비에 전역방출방식의 이산화탄소 소화설비를 설치하려고 한다.
저장 용기실에 저장하여야 할 저장용기수를 구하시오. (단, 충전비는 1.5이고 충전량은 45kg이다.) [4점] ★ ★ ★ ★
[문제풀이]
▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적[㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
저장용기수 = 소화약제 저장량[㎏] ÷ 충전량 [㎏]
소화약제 저장량 = (6m × 6m × 4m) × 2.7 [㎏/㎥] = 388.8 ㎏
저장용기수 = 388.8 ÷ 45 = 6병
[해설] 이산화탄소 저장용기수
가. 저장용기수
나. 이산화탄소 소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량 (심부화재)
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적[㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
[참고] 전역방출방식
가. 이론 약제량 : 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적[㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
※ 개구부 자동폐쇄장치 미설치시에 개구부 가산량을 적용한다.
※ 표면화재의 경우
이론 약제량 : 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적[㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
* 방호구역 체적에서 불연성 기둥, 벽, 보는 제외한다.
나. 실제 약제량
여기서, C : 충전비, G: 1병당 충전량, V : 방호체적
충전비 C
CO2 : 저압식 : 1.1 ~ 1.4
고압식 : 1.5 ~ 1.9
할론 1301 0.9 ~ 1.6
분말 0.8 이상
▣ 소화약제량 [㎏]
⊙ 이산화탄소 (CO2)
◈ 표면화재
|
방호구역 체적
|
소요약제량
|
최소저장량
|
개구부 가산량
(자동폐쇄장치 미설치시
적용)
|
|
45 ㎥ 미만
|
1 ㎏/㎥
|
45 ㎏
|
5 ㎏/㎡
|
|
45 ㎥ 이상 150 ㎥ 미만
|
0.9 ㎏/㎥
|
||
|
150 ㎥ 이상 1,450 ㎥ 미만
|
0.8 ㎏/㎥
|
135 ㎏
|
|
|
1,450 ㎥ 이상
|
0.75 ㎏/㎥
|
1,125 ㎏
|
◈ 심부화재
|
소방대상물
|
소요약제량
|
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
|
|
⊙ 전기설비 (유압기기 제외)
⊙ 케이블실
|
1.3 ㎏/㎥
|
10 ㎏/㎡
|
|
⊙ 전기설비 (55㎥ 미만)
|
1.6 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 서고, 전자부품창고, 목재가공창고, 박물관
|
2.0 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 고무류, 면화류창고, 모피창고, 석탄창고, 집진설비
|
2.7 ㎏/㎥
|
◈ 할론 소화설비 전역방출방식
|
소방대상물
|
소요약제량
|
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
|
|
⊙ 차고, 주차장, 전기실, 전산실, 통신기기실, 함성수 지류
|
0.32 ㎏/㎥
|
2.4 ㎏/㎡
|
|
⊙ 사류, 면화류, 볏짚류, 목재가공품, 대팻밥, 나무부 스러기 등
|
0.52 ㎏/㎥
|
3.9 ㎏/㎡
|
▣ 개구부 가산량
CO2 : 표면화재 : 5㎏/㎡
심부화재 : 10 ㎏/㎡
할론 : 차고, 주차장, 전기시설 : 2.4 ㎏/㎡
특수가연물 : 2.6 ㎏/㎡
분말 : 제1종 : 4.5 ㎏/㎡
제2종 · 제3종 : 1.7 ㎏/㎡
제4종 : 1.8 ㎏/㎡ ※ 4.5 - 1.7 = 1.8
2. 이산화탄소 소화설비가 설치된 방호구역의 체적이 150 ㎥ 이고 소화약제 방출계수가 1.33 ㎏/㎥ 일 때 저장용기실에
저장하여야 할 액체 저장용기수를 구하시오. (단, 저장용기의 내용적은 68 ℓ이고 충전비는 1.8 이다.) [3점] ★★★★★
[문제풀이]
약제소요량 : 150 ㎥ × 1.33 ㎏/㎥ = 199.5 ㎏
[해설] 저장용기수
가. 저장용기수 = 약제 소요량 / 1병당 충전량
나. 충전비
▣ 충전비 = 내용적 [ℓ] / 1병당 충전량 [㎏]
▣ C = V[ℓ] / G [㎏]
여기서, C : 충전비 [ℓ/㎏], V : 내용적[ℓ], G : 1병당 충전량 [ℓ]
3. 고압식 이산화탄소 소화설비에 있어서 분사헤드 1개의 유량이 2 [㎏/s]이다. 오리피스의 분구면적은 1 [㎠]이고, 분사
헤드 오리피스의 구멍은 5개, 방사시간은 30초이다.
이산화탄소의 양 [㎏]을 구하시오. [3점]
[계산과정]
이산화탄소의 양 = 2[㎏/s] × 30 [s] × 1개 = 60 ㎏
[해설] 이산화탄소 (CO2)의 양
이산화탄소 (CO2)의 양 = 유량 [㎏/s] × 방사시간 × 분사헤드 수
∴ 이산화탄소(CO2)의 양 = 2 ㎏/s × 30s × 1개 = 60㎏
※ 문제의 조건에서 분사헤드 개수가 주어지지 않았으므로 분사헤드 개수는 1개를 적용한다.
4. 가로, 세로, 높이가 각각 12 m, 15m, 4m인 어느 전기실에 이산화탄소 소화설비가 작동하여 화재가 진압되었다. 주어진
조건을 참조하여 다음 각 물음에 답하시오. [8점] ★★★★★
[조건]
① 공기중 산소의 부피농도는 21 %이다.
② 대기압은 760 ㎜Hg이다.
③ 실내온도는 20 ℃ 이다.
④ 이산화탄소 방출 후 실내기압은 770 ㎜Hg이다.
⑤ 이산화탄소 분자량은 44이다.
⑥ R은 0.082로 계산한다.
⑦ 개구부에는 자동폐쇄장치가 설치되어 있다.
가. 이산화탄소 방출 후 산소농도를 측정하니 14 volume %였다. CO2 농도 [부피 %]를 구하시오.
나. 약제방출 후 전기실 내의 CO2 양은 몇 [㎏]인가 ?
다. 용기내에서 부피가 68 [ℓ]이고 약제충전비가 1.7인 CO2 저장용기를 몇 병을 설치하여야 하는가 ?
라. 다음은 이산화탄소 소화설비의 화재안전기준에서 정하는 이산화탄소 소화설비 분사헤드의 설치제외 장소 ( )안에 알맞
은 말음 쓰시오.
㉠ 방제실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소
㉡ 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 ( ① ) 을 저장 · 취급하는 장소
㉢ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 ( ② )을 저장 · 취급하는 장소
㉣ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시장 등
[문제풀이]
가. CO2 농도 [부피 %]
나. 약제 방출 후 전시실의 CO2의 양 [kg]
방출후 대기압 : 770 ㎜Hg / 760 ㎜Hg = 1.013 atm
다. 설치해야 할 CO2 저장용기수
라. ( ) 채우기 : 이산화탄소 소화설비 분사헤드의 설치제외 장소
㉠ 방제실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소
㉡ 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 ( ① 자기연소성 물질 ) 을 저장 · 취급하는 장소
㉢ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 ( ② 활성금속물질 )을 저장 · 취급하는 장소
㉣ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시장 등
[참고]
|
1 atm
|
760 ㎜Hg
|
76 ㎝Hg
|
|
101,325 Pa
|
101.325 kPa
|
0.101325 MPa
|
|
10,332 ㎜Aq / ㎜H2O
|
10.332 ㎜Aq / ㎜H2O
|
-
|
|
1.0332 [㎏f/㎠]
|
10,332 [㎏f/㎡]
|
-
|
|
1,013 mbar
|
1.013 bar
|
14.7 psi
|
※ 이산화탄소설비의 분사헤드 설치제외장소 [NFSC 106 제11조)
① 방제실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소
② 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 자기연소성 물질을 저장 · 취급하는 장소
③ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 활성금속물질을 저장 · 취급하는 장소
④ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시장 등
5. 다음은 이산화탄소 소화설비의 전역방출방식에 있어서 표면화재 방호구역의 소화약제 저장량에 대한 표이다. ( ) 안에
적당한 수치를 쓰시오. [7점] ★★★
|
방호구역 체적
|
방호구역의 1㎥에 대한
소요약제량
|
최소저장량
|
|
45 ㎥ 미만
|
( ① ) ㎏
|
( ⑤ ) ㎏
|
|
45 ㎥ 이상 150 ㎥ 미만
|
( ② ) ㎏
|
|
|
150 ㎥ 이상 1,450 ㎥ 미만
|
( ③ ) ㎏/㎥
|
( ⑥ ) ㎏
|
|
1,450 ㎥ 이상
|
( ④ ) ㎏/㎥
|
( ⑦ ) ㎏
|
[답안작성] ① 1 ② 0.9 ③ 0.8 ④ 0.75 ⑤ 45 ⑥ 135 ⑦ 1,125
[해설] 이산화탄소 소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량
가. 표면화재
▣ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
※ 소요약제량 및 개구부 가산량
|
방호구역 체적
|
소요약제량
|
최소저장량
|
개구부 가산량
(자동폐쇄장치 미설치시
적용)
|
|
45 ㎥ 미만
|
1 ㎏/㎥
|
45 ㎏
|
5 ㎏/㎡
|
|
45 ㎥ 이상 150 ㎥ 미만
|
0.9 ㎏/㎥
|
||
|
150 ㎥ 이상 1,450 ㎥ 미만
|
0.8 ㎏/㎥
|
135 ㎏
|
|
|
1,450 ㎥ 이상
|
0.75 ㎏/㎥
|
1,125 ㎏
|
나. 심부화재
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
|
소방대상물
|
소요약제량
|
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
|
|
⊙ 전기설비 (유압기기 제외)
⊙ 케이블실
|
1.3 ㎏/㎥
|
10 ㎏/㎡
|
|
⊙ 전기설비 (55㎥ 미만)
|
1.6 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 서고, 전자부품창고, 목재가공창고, 박물관
|
2.0 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 고무류, 면화류창고, 모피창고, 석탄창고, 집진설비
|
2.7 ㎏/㎥
|
5. 다음 도면과 같이 4개의 방호구역에 전역방출방식의 이산화탄소 소화설비를 하려고 한다. 다음 도면과 조건을 참조하여
각 물음에 답하시오. [11점] ★★★★★
|
전기실
( 8 m × 6 m)
|
모피 창고
(10 m × 3 m)
|
|
서고
( 10 m × 7 m)
|
|
|
케이블실
( 2 m × 6 m)
|
[조건]
① 실의 층고는 3m 이다.
② 전기실과 모피창고에는 가로 1m × 세로 2m의 개구부가 각각 1개씩 설치되어 있다. (자동 폐쇄장치 미설치)
③ 저장용기의 내용적은 68 ℓ이며 충전비는 1.5 이다.
④ 전기실과 케이블실은 동일한 방호구역으로 설계되어 있다.
⑤ 소화약제의 방출시간은 7분이다.
⑥ 각 실에 설치하여야 할 헤드의 방사량은 각 헤드 1개당 10 kg/min 으로 한다.
가. 모피창고의 소화약제량 [㎏]을 구하시오.
나. 1병의 저장용기에 충전되는 약제량 [㎏]을 구하시오.
다. 저장용기실에 설치하여야 할 저장 용기의 수를 구하시오.
라. 설치하여야 할 선택밸브의 수는 몇 개인가 ?
마. 모피창고에 설치하여야 할 헤드 수를 구하시오. (단, 실제 방출되는 병수로 계산하시오)
바. 서고의 선택밸브 직후 주배관의 유량 [㎏/min]을 구하시오.
[문제풀이]
가. 모피창고의 소요약제량 [㎏]
※ 화재유형에 대한 언급이 없으므로 심부화재를 적용한다.
⊙ 모피창고의 소화약제량 : 2.7 ㎏/㎥
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] =(10 m × 3m × 3m) × 2.7 [kg/㎥] + (1m×2m) × 10 [㎏/㎡] = 263 ㎏
[참고] 방출시간 (s·min)
[전역방출방식]
CO2 소화설비 : 표면화재 : 1분 (60초)
심부화재 : 7분 (420초)
할론소화설비 : 무조건 10초
분말소화설비 : 무조건 30초
할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비
⊙ 할로겐화합물 : 10초
⊙ 불활성기체 소화설비 - A,C급 화재 : 2분 (120초)
B급화재 : 1분 (60초)
[국소방출방식]
⊙ 할론 소화설비 : 10초
⊙ 기타 소화설비 : 30초
나. 1병당 충전약제량 [㎏]
다. 저장용기수
① 모피창고 : 263 ㎏/45.33 ㎏ = 5.801 ≒ 6병
② 서고
▣ 소화약제 저장량 = 방호구역체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] = (10m×7m×3m) × 2 [㎏/㎥] = 420 ㎏
▣ 저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 충전약제량 [㎏] = 420 ㎏ ÷ 45.33 ㎏ = 9.265 ≒ 10병
③ 전기실
▣ 소화약제량 = (8×6×3)×1.3 = 207.2 [㎏]
④ 케이블실
▣ 소화약제량 = (2×6×3)×1.3 = 45.8 [㎏]
※ 전기실과 케이블실은 동일한 방호구역이므로
∴ 각 실중 최고 저장용기수인 서고의 10병을 선택한다.
라. 선택밸브의 수
▣ 3개 (각 방호구역별 선택밸브 1개이며, 전기실과 케이블실은 같은 방호구역으로 설정)
마. 모피창고에 설치해야 할 헤드 수
바. 서고 선택밸브 직 후의 주배관 유량 [㎏/min]
※ 유량 · 유속 : 조건이 ㎏ / s (min) 인 경우
㉠ 유량 · 유속
㉡ 선택밸브 직후의 유량
㉢ 개방 직후의 유량
◈ 유량 · 유속 = (충전약제량 (실제약제량) × 병수) ÷ 방출시간 (s (min))
◈ 개방밸브 직후의 유량 = 1병당 충전약제량 (G) ÷ 방출시간 (s (min))
※ 개방밸브는 개개의 약제 탱크에 설치되어 있는 밸브이다.
[해설] 이산화탄소 소화설비 (전역방출방식)
가. 이산화탄소 소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량 (심부화재)
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
|
소방대상물
|
소요약제량
|
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
|
|
⊙ 전기설비 (유압기기 제외)
⊙ 케이블실
|
1.3 ㎏/㎥
|
10 ㎏/㎡
|
|
⊙ 전기설비 (55㎥ 미만)
|
1.6 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 서고, 전자부품창고, 목재가공창고, 박물관
|
2.0 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 고무류, 면화류창고, 모피창고, 석탄창고, 집진설비
|
2.7 ㎏/㎥
|
나. 충전비
여기서, C : 충전비 [ℓ/㎏], V : 내용적 [ℓ], G : 1병당 충전량 [㎏]
다. 헤드의 개수
라. 선택밸브 직후의 유량
6. 어떤 사무소 건물의 지하층에 있는 발전기실 및 축전지실에 전역방출방식의 이산화탄소 소화설비를 설치하려고 한다.
화재안전기준과 다음 조건에 의하여 각 물음에 답하시오. [15점] ★★★★★
① 소화설비는 고압식으로 한다.
② 발전기실의 크기 : 가로 5m × 세로 8m × 높이 4 m
③ 발전기실 개구부의 크기 : 1.8 m × 3m × 2개소 (자동폐쇄장치 설치)
④ 축전지실 크기 : 가로 4m × 세로 5m × 높이 4m
⑤ 축전지실 개구부의 크기 : 0.9 m × 2 m × 1개소 (자동폐쇄장치 미설치)
⑥ 가스용기 1병당 충전량 : 45 ㎏
⑦ 가스저장용기는 공용으로 한다.
⑧ 가스량은 다음 표를 이용하여 산출한다.
|
방호구역의 체적
|
소화약제의양 [㎏/㎥]
|
소화약제 저장량의
최소 한도 [㎏]
|
|
50 ㎥ 이상 150㎥ 미만
|
0.9
|
45
|
|
150 ㎥ 이상 1,500 ㎥ 미만
|
0.8
|
135
|
※ 개구부의 가산량은 5 ㎏/㎡ 으로 한다.
⑨ 본 화재는 표면화재를 기준으로 한다.
가. 각 방호구역별로 필요한 가스용기의 병수는 몇 병인가 ?
① 발전기실 ② 축전지실
나. 집합장치에 필요한 가스용기의 병수는 몇 병인가 ?
다. 각 보호구역별 선택밸브 개폐 직후의 유량은 몇 [㎏/s]인가 ?
① 발전기실 ② 축전지실
라. 저장용기의 내압시험압력은 몇 [MPa]인가 ?
마. 다음 각 물음에 답하시오.
① 이산화탄소 소화약제 저장용기의 선택밸브 또는 개폐밸브 사이에 내압시험압력 ( )에서 적응하는 안전장치를
설치하여야 한다. ( )안에 알맞은 말을 쓰시오.
② 저장용기의 선택밸브 또는 개폐밸브 사이의 안전장치의 작동압력 [MPa]을 구하시오.
바. 분사헤드의 방출압력은 21℃ 에서 몇 [MPa] 이상이어야 하는가 ?
사. 음향경보장치는 약제 방사 개시 후 몇 분 동안 경보를 계속할 수 있어야 하는가 ?
아. 각 방출구역에 필요한 음향경보장치는 각각 몇 개씩 인가 ?
자. 가스용기의 개방밸브는 작동방식에 따라 3가지로 분류되는데 그 각각의 명칭을 쓰시오.
[문제풀이]
가. 방호구역별 가스용기의 개수
① 발전기실
▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] = (5m × 8 m × 4m) × 0.9 [㎏/㎥] = 128 ㎏
※ 최소 약제 저장량 135 ㎏ 을 선정한다.
∴ 가스 저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 충전약제량 [㎏] = 135 ㎏ ÷ 45 ㎏ = 3병
② 축전지실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (4m × 5m × 4 m) × 0.9 [㎏/㎥] + (0.9m × 2m) × 5 [㎏/㎡] = 81 ㎏
∴ 가스 저장용기수 = 81 ㎏ / 45 ㎏ = 1.8 ≒ 2병
나. 집합장치에 필요한 가스용기의 수 : 3병 (최대 방호구역의 병수)
다. 각 방호구역별 선택밸브 직후의 유량 [㎏/S]
① 발전기실
▣ 선택밸브 개방 직후의 유량 = (45㎏ × 3병) ÷ 60초 = 4.25 [㎏/s]
② 축전지실
▣ 선택밸브 개방 직후의 유량 = (45㎏ × 2병) ÷ 60초 = 1.5 [㎏/s]
라. 저장용기의 내압시험압력 : 25 [MPa] 이상
마. 각 물음에 답하시오.
① 0.8배
② 안전장치의 작동압력 = 25 [MPa] × 0.8 = 20 [ㅡㅖㅁ]
바. 분사헤드 방출압력 : 2.4 [MPa]
사. 음향장치 경보시간 : 1분 이상
아. 각 방호구역별 음향경보장치의 수 : 각각 1개씩
자. 가스용기 개방밸브의 작동방식
① 전기식 ② 기계식 ③ 가스압력식
[해설]
가. 선택밸브 개방직후의 유량
나. 설비별 약제방사시간
|
구 분
|
할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비
|
할론
소화설비
|
분말소화설비
|
이산화탄소 소화설비
|
|||
|
할로겐화합물
|
불활성기체
|
표면화재
|
심부화재
|
||||
|
전역
방출
방식
|
기타
특정소방
대상물
|
10초 이내
(최소 설계농도의
95% 이상 방사) |
A·C급 화재: 2분
B급화재
:1분
(최소 설계농도의
95% 이상 방사)
|
10초이내
|
10초이내
|
1분이내
|
7분이내
(설계농도가
2분이내에 30% 도달) |
|
위험물
제조소등
|
|
|
30초이내
|
30초이내
|
60초이내
|
60초이내
|
|
|
국소
방출
방식
|
기타
특정소방
대상물
|
|
|
10초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
|
위험물
제조소등
|
|
|
30초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
|
[참고] CO2 소화설비의 압력 기준
|
구 분
|
기준
|
|
|
저장용기의 저장압력
|
고압식
|
⊙ 20℃ (상온) : 6 [MPa]
|
|
저압식
(자동냉동장치)
|
⊙ 18℃ 이하 : 2.1 [MPa]
|
|
|
저장용기의 내압시험압력
|
고압식
|
⊙ 25 [MPa] 이상
|
|
저압식
|
⊙ 3.5 [MPa] 이상
|
|
|
개폐밸브 또는 선택밸브
배관 부속품의 팽창압력
|
고압식
|
⊙ 1차측 : 4[MPa] 이상
⊙ 2차측 : 2[MPa] 이상
|
|
저압식
|
⊙ 2[MPa] 이상
|
|
|
기동용 가스용기의 충전압력 [21℃] 기준
|
⊙ 6 [MPa] 이상
|
|
|
기동용 가스용기의 내압시험 압력
|
⊙ 25 [MPa] 이상
|
|
|
기동용 가스용기의 안전장치의 작동압력
|
⊙ 내압시험압력의 0.8~1 (내압시험압력) 이하 : 20 ~25 [MPa] 이하
|
|
|
저장용기의 선택밸브 또는 개폐밸브 사이의
안전장치 작동압력
|
⊙ 내압시험압력의 0.8배
- 고압식 : 20 [MPa]
- 저압식 : 2.8 [MPa]
|
|
|
안전밸브의 작동압력 (저압식)
|
⊙ 내압시험압력의 0.6 ~ 0.8배 (2.24 ~ 2.8 [MPa])
|
|
|
충전의 작동압력 (저압식)
|
내압시험압력의 0.8 ~ 1 (내압시험압력) 2.8 ~ 3.5 [MPa]
|
|
|
압력경보장치의 작동압력 (저압식)
|
⊙ 2.3[MPa]이상 1.9 [MPa] 이하
|
|
|
충전비 (저장용기)
|
고압식
|
1.5 ~ 1.9 이하
|
|
저압식
|
1.1 ~ 1.4 이하
|
|
|
분사헤드의 방사압력
|
고압식
|
⊙ 2.1 [MPa] 이상
|
|
저압식
|
⊙ 1.05 [MPa] 이상
|
|
7. 다음의 조건을 참조하여 이산화탄소 소화설비에 대한 각 물음에 답하시오. [14점]
[조건]
① 소방대상물의 천장까지의 높이는 4m이다.
|
통신기기실
가로 3m × 세로 2m
(자동폐쇄장치 설치)
|
면화류 창고
가로 4m × 세로 8 m
(자동폐쇄장치 설치)
|
|
전기실
가로 11.5 m × 세로 10 m
(자동폐쇄장치 설치)
|
|
② 소화약제의 저장방식은 고압식이다.
③ 약제방출방식은 전역방출방식이다.
④ 개구부가산량은 10 ㎏/㎡, 헤드의 방사율은 1.3 ㎏/㎟·분·개 이다.
⑤ 주어진 조건외는 소방관련법규 및 화재안전기준에 따른다.
⑥ 통신기기실과 전기실은 약제가 동시에 방출한다고 가정한다.
가. 면화류 창고에 대한 약제저장량 [㎏]을 구하시오. (단, 소수점 이하는 절상하여 정수로 나타낸다.)
나. 약제 저장용기의 내용적은 68 ℓ, 충전비 1.51 일 때 소화약제 저장량 [㎏]을 구하시오.
다. 각 방호구역별 약제 저장용기의 병수를 구하시오.
① 통신기기실 ② 전기실 ③ 면화류 창고
라. 선택밸브의 개수는 몇 개인가 ?
마. 집합관의 용기수는 몇 병이 필요한가 ?
바. 소화약제의 유량속도 [㎏/min]를 구하시오.
[문제풀이]
가. 면화류 창고 약제 저장량
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (4m × 8m × 4 m) × 2.7 [㎏/㎥] = 345.6 = 346 ㎏
나. 1병당 소화약제 저장량
다. 각 방호구역별 약제 저장용기수
① 통신기기실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (3m × 2m × 4 m) × 1.6 [㎏/㎥] = 38.4 ㎏
저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 약제 충전량 [㎏] = 37.4㎏ ÷ 45.03 ㎏ = 0.852 ≒ 1병
② 전기실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (11.5m × 10m × 4 m) × 1.3 [㎏/㎥] = 598 ㎏
저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 약제 충전량 [㎏] = 598㎏ ÷ 45.03 ㎏ = 13.28 ≒ 14병
③ 면화류 창고
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (4m × 8m × 4 m) × 2.7 [㎏/㎥] = 345 ㎏
저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 약제 충전량 [㎏] = 345㎏ ÷ 45.03 ㎏ = 7.674 ≒ 8병
라. 선택밸브의 개수 : 2개 (각 방호구역별 1개)
마. 집합관의 용기수 : 15병 (최대 방호구역의 병수)
바. 소화약제의 유량 속도
[해설] 이산화탄소 소화설비 (전역방출방식)
가. 이산화탄소 소화설비 전역방출방식 소화약제 저장량 (심부화재)
※ 이산화탄소 (CO2) 소화설비의 체적 1㎥ 당 소요약제량 및 개구부 가산량 (심부화재)
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
|
소방대상물
|
소요약제량
|
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
|
|
⊙ 전기설비 (유압기기 제외)
⊙ 케이블실
|
1.3 ㎏/㎥
|
10 ㎏/㎡
|
|
⊙ 전기설비 (55㎥ 미만)
|
1.6 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 서고, 전자부품창고, 목재가공창고, 박물관
|
2.0 ㎏/㎥
|
|
|
⊙ 고무류, 면화류창고, 모피창고, 석탄창고, 집진설비
|
2.7 ㎏/㎥
|
※ 설비별 약제방사시간
|
구 분
|
할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비
|
할론
소화설비
|
분말소화설비
|
이산화탄소 소화설비
|
|||
|
할로겐 화합물
|
불활성 기체
|
표면화재
|
심부화재
|
||||
|
전역
방출
방식
|
기타
특정소방
대상물
|
10초 이내
(최소 설계농도의
95% 이상 방사) |
A·C급 화재: 2분
B급화재 :1분
(최소 설계농도의
95% 이상 방사)
|
10초이내
|
10초이내
|
1분이내
|
7분이내
(설계농도가
2분이내에 30% 도달) |
|
위험물
제조소등
|
|
|
30초이내
|
30초이내
|
60초이내
|
60초이내
|
|
|
국소
방출
방식
|
기타
특정소방
대상물
|
|
|
10초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
|
위험물
제조소등
|
|
|
30초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
30초이내
|
|
8. 다음 조건을 참조하여 이산화탄소 설비에 대한 다음 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★★
[조건]
① 소방대상물의 천장까지의 높이는 3[m]이고 방호구역의 크기와 용도는 다음과 같다.
|
통신기기실
가로 12m × 세로 10 m
(자동폐쇄장치 설치)
|
서고
가로 20 m × 세로 10 m
(개구부 면적 2 m × 2 m)
|
|
면화류 창고
가로 32 m × 세로 10 m
(자동폐쇄장치 설치)
|
|
② 소화약제는 고압저장방식으로 하고 충전량은 45 ㎏ 이다.
③ 약제방출방식은 전역방출방식이다.
④ 개구부의 가산량 10 [㎏/㎡], 헤드의 방사율은 1.3 [㎏/㎟·분·개] 이다.
⑤ 주어진 조건외에는 소방법규 및 화재안전기준에 따른다.
가. 각 방호구역에 대한 약제저장량 [㎏]을 구하시오.
① 통신기기실 ② 서고 ③ 면화류 창고
나. 각 방호구역별 약제 저장용기 병의 개수를 구하시오
① 통신기기실 ② 서고 ③ 면화류 창고
다. 집합관의 용기수는 몇 병인가 ?
라. 기동용기는 몇 병이 필요한가 ?
마. 통신기기실 헤드의 방사압력은 몇 [MPa]이어야 하는가 ?
바. 약제 방출 후 경보장치의 작동시간은 ?
사. 약제의 유량 속도 [㎏/s]를 구하시오.
아. 서고의 헤드수를 14개로 할 때 헤드의 분구 면적 [㎟]을 구하시오.
[문제풀이]
가. 각 방호구역별 약제 저장량 [㎏]
① 통신기기실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (12m × 10m × 3 m) × 1.3 [㎏/㎥] = 408 ㎏
② 서고
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (20m × 10m × 3 m) × 2 [㎏/㎥] + (2m × 2m) × 10 [㎏/㎡] = 1,240 ㎏
③ 면화류 창고
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (32m × 10m × 3 m) × 2.7 [㎏/㎥] = 2,592 ㎏
나. 각 방호구역별 약제 저장용기 병의 개수
① 통신기기실
가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 408 [㎏] ÷ 45[㎏] = 9.066 ≒ 10병
② 서고
가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 1,250 [㎏] ÷ 45[㎏] = 27.777 ≒ 28병
③ 면화류 창고
가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 2,592 [㎏] ÷ 45[㎏] = 57.6 ≒ 58병
다. 집합관의 용기수는 몇 병인가 ? 58병 (최대 방호구역의 가스용기수)
라. 기동용기는 몇 병이 필요한가 ? 2병 (저장용기수가 7병 이상일 경우 2병 이상)
마. 통신기기실 헤드의 방사압력은 몇 [MPa]이어야 하는가 ? 2.1 [MPa]
바. 약제 방출 후 경보장치의 작동시간은? 1분 이상
사. 약제의 유량속도 [kg/s]를 구하시오.
아. 서고의 헤드 수를 14개로 할 때 헤드의 분구 면적 [㎟]을 구하시오.
9. 다음 조건과 같은 크기의 어느 4개실에 이산화탄소 소화설비를 설치하려고 한다. 조건을 참조하여 다음 각 물음에
답하시오. [8점] ★★★★★
[조건]
① 방호구역의 기준
|
실명
|
체적
|
개구부 면적
|
자동개폐장치
|
분사헤드수
|
|
A실
|
18 × 18 × 5 ㎥
|
6 ㎡
|
개폐 불가
|
40
|
|
B실
|
11 × 7 × 6 ㎥
|
4 ㎡
|
개폐 가능
|
30
|
|
C실
|
5 × 8 × 4 ㎥
|
4 ㎡
|
개폐 불가
|
8
|
|
D실
|
5 × 3 × 3 ㎥
|
2 ㎡
|
개폐 가능
|
3
|
② 표면화재를 기준으로 보정계수는 1이다.
③ 각실에 설치된 분사헤드 1개의 방사량은 1.16 ㎏/㎟·min 이며 방출시간은 1분이내이다.
④ 저장용기는 45 kg이다.
가. 각 실에 필요한 소화약제의 양 [kg]을 구하시오.
① A실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (18m × 18m × 5 m) × 0.75 [㎏/㎥] = 1,620[㎥] × 0.75 = 1,215 ㎏
② B실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (11m × 7m × 6 m) × 0.8 [㎏/㎥] = 462[㎥] × 0.8[㎏/㎥] = 369.6 ㎏
③ C실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (5m × 8m × 4 m) × 0.8 [㎏/㎥] = 160[㎥] × 0.8[㎏/㎥] = 128 ㎏
④ D실
▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]
소화약제 저장량 [㎏] = (5m × 3m × 3 m) × 0.9 [㎏/㎥] = 45 [㎥] × 0.9[㎏/㎥] = 40.5 ㎏
나. 집합관의 저장용기수를 구하시오.
① A실
가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 1,215 [㎏] ÷ 45[㎏] = 47병
② B실
가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 408 [㎏] ÷ 45[㎏] = 8.213 ≒ 9병
③ C실
가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 128 [㎏] ÷ 45[㎏] = 2.844 ≒ 3병
④ D실
가스저장용기수 = 소화약제 저장량 [㎏] ÷ 1병당 저장량 [㎏] = 40.5 [㎏] ÷ 45[㎏] = 0.9 ≒ 1 병
다. 기동용기는 몇 병이 필요한가 ? 2병 (7병 이상시 2병 이상)
#이산화탄소 #CO2 #소화설비 #가스용기 #방출량 #충전량 #충전비 #유량 #유속
#소화약제 #전역방출방식 #국소방출방식 #선택밸브 #특수가연물
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