분말소화설비 실기 기출문제풀이

1. 다음은 분말 소화설비에 대한 사항이다. 빈칸에 적합한 답을 쓰시오. [8점] ★★★

소화약제 주성분		기 타
제1종	​	안전밸브 작동압력	가압식
제2종	​		축압식
제3종	​	저장용기 충전비	​
제4종	​	가압용가스용기를 3병이상 설치 한 경우의 전자개방밸브 개수	​

[답안작성]

소화약제 주성분		기 타
제1종	탄산수소나트륨	안전밸브 작동압력	가압식	최고사용압력의 1.8배 이하
제2종	탄산수소칼륨		축압식	내압시험압력의 0.8배 이하
제3종	인산암모늄	저장용기 충전비	0.8 이상
제4종	탄산수소칼륨 + 요소	가압용가스용기를 3병이상 설치 한 경우의 전자개방밸브 개수	2개 이상

[해설] 분말소화설비

 가. 분말소화설비의 종류

소화약제 종별	주성분	적응화재	색상	비고
제1종	탄산수소나트륨 (NaHCO3)	BC급 화재	백색	BC급 소형 소화기용
제2종	탄산수소칼륨 (KHCO3)	BC급 화재	담자색	BC급 대형 소화기용
제3종	인산 암모늄 (NH4H2PO4)	ABC급 화재	담홍색	ABC급 소화기용
제4종	탄산수소칼륨 + 요소 (KHCO3+(NH2)2CO)	BC급 화재	회색	국내 미생산

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

​

 나. 분말소화설비 저장용기 안전밸브의 최대 작동압력

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

 다. 분말소화설비 저장용기의 설치기준 (NFSC 108 제4조)

  ① 분말 소화약제 저장용기의 내용적

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

  ② 안전밸브

    ㉠ 가압식 : 최고사용압력의 1.8배 이하

    ㉡ 축압식 : 내압시험압력의 0.8 배 이하

  ③ 충전비 : 0.8 이상

  ④ 저장용기의 내부압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방하는 정압작동장치를 설치할 것

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

  ⑥ 축압식 분말소화설비는 사용압력의 범위를 표시한 지시압력계를 설치할 것

​

라. 가압용 가스용기 (NFSC 108 제5조)

  ① 분말 소화약제의 가스용기는 분말소화약제의 저장용기에 접속하여 설치하여야 한다.

  ② 분말 소화약제의 가압용 가스용기를 3병 이상 설치한 경우에 있어서는 2개 이상의 용기에 전자개방밸브를 부착하여야

       한다.

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

​

[참고] CO2 소화설비, 할론 소화설비의 자동식 기동장치

  ▣ 전기식 기동장치로서 7병 이상의 저장용기를 동시에 개방하는 설비에 있어서는 2병 이상의 저장용기에 전자개방밸브

       를 부착할 것

​

2. 분말소화설비의 구성부품인 정압작동장치의 클리닝 (Cleaning) 장치에 대하여 간단히 쓰시오. [4점] ★★★★★

   ① 정압작동장치                 ② 클리닝(Cleaning) 장치

[답안 작성]

  ① 정압작동장치 : 분말소화약제 저장용기의 내부압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방시키는 장치

  ② 클리닝(Cleaning) 장치 : 분말 소화약제 방출 후에 남은 배관내의 잔류 분말소화약제를 배출시키기 위한 장치

[해설] 분말소화설비의 정압작동장치 · 클리닝(Cleaning) 장치

 가. 정압작동장치

  ① 정압작동장치 : 분말 소화약제 저장용기의 내부압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방시켜 주는 장치

 

② 정압작동장치의 종류

  ㉠ 봉판식 : 저장용기에 가압용 가스가 유입되어 밸브의 봉판이 작동압력에 도달되면 밸브의 봉판이 개방되어 주밸브를

                     개방시키는 방식

  ㉡ 기계식 : 저장용기에 유입된 가스 압력이 작동압력에 도달되면 밸브의 레버를 당겨서 가스의 통로를 개방시켜 가스를

                     주밸브로 보내 주밸브를 개방시키는 방식

 

㉢ 스프링식 : 저장용기에 가용용 가스가 유입되어 작동압력 이상에 도달되면 스프링이 압력에 의해 상부로 밀려 밸브 캡이

                      열려 주밸브를 개방시키는 방식

㉣ 압력스위치식 (가스압력식) : 가압용가스가 저장용기내에 가압되어 압력스위치가 동작되면 솔레노이드 밸브가 동작되

                      어 주밸브를 개방시키는 방식

 

㉤ 시한릴레이(전기식) : 저장용기에 유입된 가스가 설정된 압력에 도달되는 시간을 미리 산출하여 시한릴레이에 입력기동

                                       과 동시에 시한릴레이를 작동케 하여 입력 시간이 지나면 릴레이의 접점에 의해 솔레노이드 밸브

                                       가 동작되어 주밸브를 개방시키는 방식

 

나. 클리닝(Cleaning) 장치 : 분말소화약제 방출 후에 남은 배관 내의 잔류 분말 소화약제를 배출시키기 위한 장치

​

3. 분말소화설비에서 사용하는 정압작동장치에 대한 다음 각 물음에 답하시오. [8점]  ★★★★★

  가. 설치목적을 간단히 쓰시오.

  나. 종류 3가지를 쓰고 간단히 설명하시오.

[답안작성]

  가. 정압작동장치 : 분말소화약제 저장용기의 내부압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방시키는 장치

  나. 정압작동장치 종류 3가지

① 봉판식 : 저장용기에 가압용 가스가 유입되어 밸브의 봉판이 작동압력에 도달하면 밸브의 봉판이 개방되어 주밸브를

                   개방시키는 방식

② 기계식 : 저장용기에 유입된 가스압력이 작동압력에 도달되면 밸브의 레버를 당겨서 가스의 통로를 개방하여 가스를

                   주밸브로 보내 주밸브를 개방시키는 방식

③ 스프링식 : 저장용기에 가압용가스가 유입되어 작동압력 이상에 도달되면 스프링이 압력에 의해 상부로 밀려 밸브캡이

                    열려 주밸브를 개방시키는 방식

​

4. 분말소화설비에서 사용하는 정압작동장치에 대한 다음 각 물음에 답하시오. [4점]  ★★★★★

[답안작성]

가. 분말소화약제 저장용기의 내부압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방시키는 장치

나. 가압용 가스가 정장용기내에 가압되어 압력스위치가 작동 되면 솔레노이드 밸브가 동작되어 주밸브를 개방시키는

            장치

​

5. 전역방출방식의 분말소화설비 가로 10m × 세로 10 m × 높이 10 m의 크기를 갖는 방호 대상물에 제3종 분말 소화약제를

    설치하려고 한다. 소화약제량 [㎏]을 구하시오. (단, 모든 출입구는 자동폐쇄장치가 설치되어 있다.)

[문제풀이]

 ▣ 소화약제량 = 방호구역체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

   ⊙ 소화약제량 = (10m × 10 m × 10 m) × 0.36 [㎏/㎥] = 360 ㎏

​

[해설] 분말 소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량

 ▣ 소화약제량 = 방호구역체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

   ◈ 분말소화설비 전역방출방식의 체적 1 ㎥ 당 소요약제량

소화약제 종별	소요약제량	개구부 가산량 (자동폐쇄장치 미 설치시 적용)
제1종 분말	0.6 ㎏/㎥	4.5 ㎏/㎡
제 2 · 3종 분말	0.36 ㎏/㎥	2.7 ㎏/㎡
제4종 분말	0.24 ㎏/㎥	1.8 ㎏/㎡

6. 전기실에 제1종 분말 소화약제를 사용한 분말 소화설비를 가압식의 전역방출방식으로 설치하려고 한다. 다음의 조건을

     참조하여 각 물음에 답하시오. [16점] ★★★★★

[조건]

  ① 특정소방대상물의 크기는 가로 11m, 세로 9m, 높이 4.5m인 내화구조로 되어 있다.

  ② 특정소방대상물의 중앙에 가로 1m, 세로 1m 인 기둥이 있고 기둥을 중심으로 가로, 세로 보가 교차되어 있다. 보는

       천장으로 부터 0.6 m, 너비 0.4m의 크기이며 보와 기둥은 내열성 재료이다.

  ③ 특정소방대상물에는 0.7m × 1.0 m, 1.2 m × 0.8m 인 개구부가 각각 1개씩 설치되어 있으며, 1.2m × 0.8m 인 개구부에

       는 자동폐쇄장치가 설치되어 있다.

  ④ 방호구역에 내화구조 또는내열성 밀폐구조가 설치된 경우에는 방호공간에서 제외한다.

  ⑤ 방사헤드의 방출률은 7.8 kg/㎟·min·개 이다.

  ⑥ 약제 저장용기 1개의 내용적은 50 ℓ이다.

  ⑦ 방사헤드 1개의 오리피스 면적은 0.45 ㎠ 이다.

  ⑧ 소화약제 선정 및 기타 사항은 국가 화재안전기준 (NFSC) 에 따라 산정할 것

가. 최소 소화약제량 [㎏]을 구하시오.

나. 약제 저장용기의 수를 구하시오.

다. 방사헤드의 최소 설치개수를 구하시오. (단, 소화약제의 양은 나. 에서 구한 약제저장용기수의 소화약제 양으로 한다.)

라. 전체 방사헤드의 오리피스 면적 [㎟]을 구하시오.

마. 방사헤드 1개의 방사량 [㎏/min]을 구하시오.

바. 나.에서 산출한 약제 저장용기수의 소화약제가 모두 방출되어 열분해시 발생한 CO2의 양 [㎏]과 이 때 CO2의 부피 [㎥]

       를 구하시오. (단, 방호구역 내의 압력은 100kPa, 주위온도는 500 ℃이고 분말소화약제 주성분에 대한 각 원소의 원자

       량은 다음과 같으며 이상기체 상태방정식에 따라 구한다.)

원소기호	H	C	O	Na
원자량	1	12	16	23

[문제풀이]

 가. 최소 소화약제량 [㎏]을 구하시오.

   ▣ 소화약제량 = 방호구역체적 [㎥] × 소화약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

   ▣ 방호구역 체적

    ① 방호구역 체적 = 11m × 9m × 4.5 m = 445.5 [㎥]

    ② 조건 ②에서 방호구역내에 내열성 물체가 설치되어 있을 경우 방호구역 체적에서 제외시킨다. 따라서 기둥과 보의

         체적은 방호구역체적에서 제외시킨다.

        ㉠ 기둥 : 1m × 1m × 4.5 m = 4.5 ㎥

        ㉡ 보 : - 가로보 : (0.6m × 0.4m × 5m) × 2개 = 2.4 ㎥

                    - 세로보 : (0.6m × 0.4m × 4m) × 2개 = 1.92 ㎥

        ∴ 방호구역체적 = 445.5 ㎥ - (4.5㎥+2.4㎥+1.9㎥) = 436.68 ㎥

      ∴ 소화약제량 = [445.58㎥-(4.5㎥+2.4㎥+1.9㎥)] × 0.6㎏/㎥ + (0.7m ×1) × 4.5 ㎏/㎡ = 265.158 ≒ 265.16 ㎏

나. 약제저장 용기수를 구하시오.​

다. 방사헤드의 최소 개수를 구하시오.

라. 전체 방사헤드의 오리피스 면적 [㎟]을 구하시오.

   ▣ 전체 방사헤드의 오리피스 면적 = 2 × 45 ㎟ = 90 ㎟

마. 방사헤드 1개의 방사량 [㎏/min]을 구하시오.​

바. 나.에서 산출한 약제 저장용기수의 소화약제가 모두 방출되어 열분해시 발생한 CO2의 양 [㎏]과 이 때의 CO2 의 부피

       [㎥]를 구하시오.

① CO2 의 양 [㎏]

     ▣ 제1종 분말 소화설비 열분해 반응식

             2 NaHCO3 ⇒ Na2CO3 + CO2 + H2O

             2 Na H CO3 = 2 × (23 + 1 + 2 + 16 × 3 =168 ㎏

             CO2 = 12 + 16 × 2 = 44 ㎏

             168 ㎏ : 44㎏ = 병수 × 1병당 충전량 ㎏ : X

             168 ㎏ : 44㎏ = 5 × 62.5 ㎏ : X

            ∴ CO2 의 양 = (62.5 × 5 × 44) / 168 = 81.845 ≒ 81.85 [㎏]

② CO2 의 부피 [㎥]] ​

[해설] 분말소화설비

가. 최소 소화약제량

  ▣ 분말소화설비 전역방출방식의 소화약제 저장량

    ⊙ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

▣ 분말소화약제 전역방출방식의 체적 1 ㎥당 소요약제량 및 개구부 가산량

소화약제 종별	소요약제량	개구부 가산량 (자동폐쇄장치 미 설치시 적용)
제1종 분말	0.6 ㎏/㎥	4.5 ㎏/㎡
제 2 · 3종 분말	0.36 ㎏/㎥	2.7 ㎏/㎡
제4종 분말	0.24 ㎏/㎥	1.8 ㎏/㎡

▣ 방호구역 체적

  ① 방호구역 체적 = 11m × 9m × 4.5 m = 445.5 [㎥]

  ② 조건 ②에서 방호구역내에 내열성 물체가 설치되어 있을 경우 방호구역 체적에서 제외시킨다. 따라서 기둥과 보의

       체적은 방호구역체적에서 제외시킨다.

    ㉠ 기둥 : 1m × 1m × 4.5 m = 4.5 ㎥

    ㉡ 보 : - 가로보 : (0.6m × 0.4m × 5m) × 2개 = 2.4 ㎥

               - 세로보 : (0.6m × 0.4m × 4m) × 2개 = 1.92 ㎥

       ∴ 방호구역체적 = 445.5 ㎥ - (4.5㎥+2.4㎥+1.9㎥) = 436.68 ㎥

      ∴ 소화약제량 = [445.58㎥-(4.5㎥+2.4㎥+1.9㎥)] × 0.6㎏/㎥ + (0.7m ×1) × 4.5 ㎏/㎡ = 265.158 ≒ 265.16 ㎏

 

나. 약제저장용기수

① 저장용기수​

② 충전비​

           여기서,  C : 충전비 [ℓ/㎏],      V : 내용적 [ℓ],       G : 1병당 충전량 [㎏]

※ 분말소화약제 저장용기의 충전비

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

다. 방사헤드의 최소 설치개수

① 헤드의 개수​

② 헤드의 분구 면적

     헤드의 분구 면적 [㎟] :​​

▣ 설비별 약제 방사시간

구분		할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비		할론	분말 소화 설비	이산화탄소 소화설비
		할로겐 화합물	불활성기체			표면화재	심부화재
전역 방출 방식	기타 특정 소방 대상물	10초 이내 (최소 설계농 도의 95% 이상 방사)	A·C급 화재 : 2분, B급 화재 : 1분이내 (최소 설계농 도의 95% 이상 방사)	10초 이내	30초 이내	1분이내	7분 이내 (설계농도가 2분 이내에 30% 도달)
	위험물 제소소 등	-		30초 이내	30초 이내	60초 이내	60초 이내
국소 방출 방식	기타 특정 소방 대상물	-		10초 이내	30초 이내	30초 이내	30초 이내
	위험물 제소소 등	-		30초 이내	30초 이내	30초 이내	30초 이내

라. 전체 방사헤드의 오리피스 면적

    ▣ 전체 방사헤드 오리피스면적 [㎟] = 방사헤드 개수 × 방사헤드1개의 오리피스면적 [㎟]

마. 방사헤드 1개의 방사량​

바. ① 열 분해시 발생한 CO2 의 양

   ▣ 제1종 분말 소화설비 열분해 반응식

        2 NaHCO3 ⇒ Na2CO3 + CO2 + H2O

        2 Na H CO3 = 2 × (23 + 1 + 2 + 16 × 3 =168 ㎏

        CO2 = 12 + 16 × 2 = 44 ㎏

        168 ㎏ : 44㎏ = 병수 × 1병당 충전량 ㎏ : X

        168 ㎏ : 44㎏ = 5 × 62.5 ㎏ : X

      ∴ CO2 의 양 = (62.5 × 5 × 44) / 168 = 81.845 ≒ 81.85 [㎏]

② 열분해시 발생한 CO2 의 부피 [㎥]

   ▣ 이상기체 상태 방정식​

     여기서, P : 압력 [Pa, N/㎡] ,             V : 부피 (방출가스량) [㎥]

                  W : 질량 [㎏], M : 분자량 (CO2 : 44㎏, 할론 1301 : 148.95㎏)

                  R : 기체상수 (8,313.85 [N·m/kmol ·K], 8,313.85 [N·m/K])

                  T : 절대온도 (273+℃) [K]

​

7. 토너먼트 배관 방식으로 분말 소화설비에 분말헤드를 설치하려고 한다. 다음 그림에 배관을 이어 완성하시오. [5점]

      ★★★★★

 

[답안작성]

 

[해설] 토너먼트 배관 방식

 가. 토너먼트 배관 방식

   ① 소화약제 방출시 배관 내의 마찰손실을 균일하게 유지하기 위한 방식

   ② 각 분사헤드 까지의 배관경로가 대칭적이다.

   ③ 마찰손실이 크기 때문에 수계 소화설비에는 사용할 수 없다.

 

나. 토너먼트 배관방식의 적용 설비

   ① 이산화탄소 소화설비                     ② 할론 소화설비

   ③ 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비

   ④ 분말 소화설비                               ⑤ 압축 공기포 소화설비

​

8. 주어진 그림에 토너먼트 배관방식으로 배관 및 헤드 설치관계를 완성하시오. [5점]  ★★★★★

 

답안작성

 

9. 분말소화설비의 전역방출방식에 있어서 방호구역의 체적이 400 ㎥ 일 때 설치되는 최소 분사헤드 수를 구하시오. (단,

     분말소화약제는 제3종이며, 분사헤드 1개의 방사량은  10 ㎏/min 이다) [4점] ★★★★

[문제풀이]

  ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

    ⊙ 소화약제 저장량 = 400 ㎥ × 0.36 ㎏/㎥ = 144 ㎏​

[해설] 분말소화설비 분사헤드 수

 가. 분말 소화설비 분사헤드 수​​

나. 전역방출방식의 소화약제 저장량

  ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ▣ 분말 소화약제 전역방출방식의 체적 1 ㎥ 당 소요약제량 및 개구부 가산량

소화약제 종별	소요약제량	개구부 가산량 (자동폐쇄장치 미 설치시 적용)
제1종 분말	0.6 ㎏/㎥	4.5 ㎏/㎡
제 2 · 3종 분말	0.36 ㎏/㎥	2.7 ㎏/㎡
제4종 분말	0.24 ㎏/㎥	1.8 ㎏/㎡

▣ 설비별 약제 방사시간

구분		할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비		할론	분말 소화 설비	이산화탄소 소화설비
		할로겐 화합물	불활성기체			표면화재	심부화재
전역 방출 방식	기타 특정 소방 대상물	10초 이내 (최소 설계농 도의 95% 이상 방사)	A·C급 화재 : 2분, B급 화재 : 1분이내 (최소 설계농 도의 95% 이상 방사)	10초 이내	30초 이내	1분이내	7분 이내 (설계농도가 2분 이내에 30% 도달)
	위험물 제소소 등	-		30초 이내	30초 이내	60초 이내	60초 이내
국소 방출 방식	기타 특정 소방 대상물	-		10초 이내	30초 이내	30초 이내	30초 이내
	위험물 제소소 등	-		30초 이내	30초 이내	30초 이내	30초 이내

10. 전기실에 제1종 분말 소화약제를 사용한 분말 소화설비를 전역방출방식으로 설치하려고 한다. 다음 조건을 참조하여

       각 물음에 답하시오. (단, 가압식으로 설치한다.) [12점]  ★★★★★

[조건]

  ① 특정소방대상물의 크기는 가로 20m, 세로 10m, 높이 3m 이다.

  ② 전기실에는 개구부가 없다고 가정한다.

  ③ 배관은 최단거리 토너먼트 방식으로 구성한다.

  ④ 분말 방사 헤드의 사양은 방출률은 1.5 ㎏/초(½), 방사시간은 30초이다.

  ⑤ 분사헤드는 정방형으로 배치하고, 헤드와 벽과의 간격은 헤드 간격의 ½ 이하로 한다.

가. 최소 소요약제량 [㎏]을 구하시오.

나. 가압용 가스에 질소가스 [N2]를 사용할 경우 가압용 가스 (N2)의 양 [ℓ]를 구하시오.

다. 분사헤드의 최소 개수를 구하시오.

라. 헤드 배치도 및 개략적인 배관도를 작성하시오. (단, 눈금 1개의 간격은 1m 이고, 헤드 간의 간격 및 벽과의 간격을 표시

      해야 하며, 분말 소화배관 연결지점은 상부 중간에서 분기하며, 토너먼트 배관방식으로 한다.)

 

[문제풀이]

가. 최소 소요약제량 [㎏]을 구하시오.

   ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

     ⊙ 소화약제 저장량 = (20m × 10 m × 3 m) × 0.6 ㎏/㎥ = 360 ㎏

나. 가압용 가스에 질소가스 (N2)를 사용할 경우 가압용 가스 (N2)의 양 [ℓ]을 구하시오.

   ▣ 가압용 가스 [ℓ] = 소화약제 저장량 [㎏] × 1㎏ 당 가압용가스량 [ℓ/㎏] = 360 [㎏] × 40 [ℓ/㎏] = 14,400 [ℓ]

다. 분사헤드의 최소 개수를 구하시오.​

라. 헤드 배치도 및 개략적인 배관도를 작성하시오.

 

[해설] 분말소화설비

가. 전역방출방식의 소화약제 저장량

  ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

▣ 분말 소화설비 전역방출방식의 체적 1 ㎥당 소요약제량 및 개구부 가산량

소화약제 종별	소요약제량	개구부 가산량 (자동폐쇄장치 미 설치시 적용)
제1종 분말	0.6 ㎏/㎥	4.5 ㎏/㎡
제 2 · 3종 분말	0.36 ㎏/㎥	2.7 ㎏/㎡
제4종 분말	0.24 ㎏/㎥	1.8 ㎏/㎡

나. 가압용 가스 (N2)의 양

  ▣ 가압용 가스 또는 축압용 가스의 설치기준

구분	질소 (N2)	이산화탄소 (CO2)
가압용	40 ℓ / ㎏	20 g / ㎏ + 배관의 청소에 필요한 양 이상
축압용	10 ℓ / ㎏

다. 분사헤드의 최소 개수​​

라. 토너먼트 배관 방식

  ① 소화약제 방출시 배관내의 마찰손실을 일정하게 유지하기 위한 방식

 

  ② 토너먼트 배관 (균배 배관) 방식의 적용설비

    ㉠ 이산화탄소 소화설비               ㉡ 할론 소화설비

    ㉢ 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

    ㉣ 분말 소화설비                          ㉤ 압축공기포 소화설비

​

11. 방호구역의 면적 600 ㎡, 높이 4m인 전기실에 제3종 분말 소화약제를 사용한 분말 소화설비를 설치하려고 한다. 다음

      물음에 답하시오. (단, 축압식으로 설치하며, 자동폐쇄장치가 설치되지 아니한 개구부 면적은 10 ㎡ 이다.) [6점]

      ★★★★★

가. 소화약제량 [㎏]을 구하시오.

나. 축압용 가스에 질소가스 (N2)를 사용하는 경우 축압용 가스 (N2)의 양 [㎥]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 소화약제량 [㎏]을 구하시오.

  ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

       ⊙ 소화약제 저장량 = (600 ㎡ × 4 m) × 0.36 ㎏/㎥ + 10 [㎡] × 2.7 [㎏/㎡] = 891 ㎏

나. 축압용 가스 (N2)의 양 [㎥]을 구하시오.

   ▣ 축압용 가스(N2)의 양 [㎥] = 소화약제 저장량 [㎏] × 소화약제 1㎏당 소요가스량 [ℓ/㎏] = 801 ㎏ × 10 [ℓ/㎏]

                                                  = 8,010 ℓ = 8.01 ㎥

[해설] 분말 소화설비

가. 전역방출방식의 소화약제 저장량

  ▣ 소화약제 저장량 = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

나. 분말소화설비 전역방출방식 1 ㎥당 소요 약제량 및 개구부 가산량

소화약제 종별	소요약제량	개구부 가산량 (자동폐쇄장치 미 설치시 적용)
제1종 분말	0.6 ㎏/㎥	4.5 ㎏/㎡
제 2 · 3종 분말	0.36 ㎏/㎥	2.7 ㎏/㎡
제4종 분말	0.24 ㎏/㎥	1.8 ㎏/㎡

다. 가압용 가스 또는 축압용 가스의 설치기준

구분	질소 (N2)	이산화탄소 (CO2)
가압용	40 ℓ / ㎏	20 g / ㎏ + 배관의 청소에 필요한 양 이상
축압용	10 ℓ / ㎏

12. 화재시 분말소화설비를 작동시켰더니 넉다운(knock - down) 효과가 일어나지 않았다. 넉다운 (knock - down) 효과에

      대하여 간단히 설명하고, 넉다운 (knock - down) 효과가 일어나지 않는 이유 5가지를 쓰시오. [6점] ★★

[답안작성]

  ① 넉다운(knock - down) 효과 : 분말 소화약제의 소화특성 중 하나로서 소화약제 방사 후 10~20초 이내에 소화하는 것

  ② 이유

    ㉠ 분말소화약제의 적응성이 맞지 않을 때

    ㉡ 분말소화약제의 소화약제량이 부족할 경우

    ㉢ 열방출률이 높은 화재일 경우

    ㉣ 화재감지기의 작동이 늦어져 시스템의 작동이 늦어진 경우

    ㉤ 배관의 부속류 등을 설계와 다르게 시공하여 배관 내부에 소화약제가 완전히 배출되지 않을 경우

[해설] 넉다운 (knock - down) 효과

가. 넉다운 (knock - down) 효과 : 분말소화약제의 소화특성 중 하나로서 소화약제 방사 후 10 ~ 20 초 이내에 소화하는 것

나. 넉다운 (knock - down) 효과가 일어나지 않는 이유

  ① 분말소화약제의 적응성이 맞지 않을 때

  ② 분말소화약제의 소화약제량이 부족할 경우

  ③ 열방출률이 높은 화재일 경우

  ④ 화재감지기의 작동이 늦어져 시스템의 작동이 늦어진 경우

  ⑤ 배관의 부속류 등을 설계와 다르게 시공하여 배관내부에 소화약제가 완전히 배출되지 않을 경우

  ⑥ 설계시 개구부의 면적이 해당 방호구역의 실제 개구부의 면적보다 작을 경우 (설계에 반영되지 않은 개구부 등)

  ⑦ 정압작동장치의 고장 및 작동지연으로 주밸브가 열리지 않거나 늦게 열린 경우

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