소방설비기사 기계분야 암기자료 4

1. 포 소화설비

가. 포수용액 = 포원액 (약제) + 물 (수원)

     100% = 3% + 97 %

나. 종류

  ① 자동 분사식

     ㉠ 고정포 방출구 설비

     ㉡ 포헤드 설비 ( 원액 + 물)

     ㉢ 포워터 스프링클러 설비

     ㉣ 압축공기포 소화설비 (원액 + 물 + 압축공기)

  ② 수동 : 포소화전, 호스릴포

다. 소화약제

  ① 단백포 (저발포)

  ② 수성막포 (저발포)

  ③ 합성계면활성제포 (고 · 저 발포용)

라. 팽창비 - 저발포 : 20 이하

                   - 고발포 : 80 ~ 1,000 이하

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2. 특정소방대상물에 따른 포소화설비의 적응성 (NFTC 105 2.1)

특정소방대상물	설 비
⊙ 차고 ⊙ 주차장   (지붕이 있는 것)	⊙ 포워터스프링클러 설비 ⊙ 포헤드 설비 ⊙ 고정포방출설비 ⊙ 압축공기포소화설비
⊙ 특수가연물을 저장 · 취급하는 공장, 창고   (지붕이 있는 것)	⊙ 포워터 스프링클러설비 ⊙ 포헤드 설비 ⊙ 고정포방출설비 ⊙ 압축공기포소화설비
⊙ 완전 개방된 옥상주차장 ⊙ 고가 밑의 주차장 (주된 벽이 없고 기둥뿐이       거나 쥐위가 위해방지용 철주 등으로 둘러 쌓인 부분 ⊙ 지상 1층으로서 지붕이 없는 부분   (지붕이 없는 것)	⊙ 호스릴포소화설비 ⊙ 포소화전설비
⊙ 발전기실, 엔진펌프실, 변압기, 전기케이블실, 유압설비	바닥면적의 합계가 300 ㎡ 미만의 장소에는 고정식 압축공기포 소화설비를 설치할 수 있다.

  ※ 지붕이 있는 것 : 자동, 지붕이 없는 것 : 수동

     ⊙ 건물 - 자붕 있으면 자동

                  - 지붕 없거나 설치가 까다로운 곳 : 수동

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3. 10분간 방사하는 소화설비

  ① 간이스프링클러설비 (근린생활시설, 생활형숙박시설, 복합건축물 제외)

  ② 포헤드

  ③ 포워터스프링클러

  ④ 압축공기포소화설비

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4. 포소화설비 수원의 적합기준 (NFTC 105 2.2)

가. 특수가연물을 저장 · 취급하는 공장 또는 창고

  ▣ 포워터스프링클러설비 또는 포헤드설비의 경우에는 포헤드가 가장 많이 설치된 층의 포헤드(바닥면적이 200 ㎡를

       초과한 층에 있어서는 바닥면적 200 ㎡ 이내에 설치된 포헤드)에서 동시에 표준방사량으로 10분간 방사할 수 있는

       양 이상으로, 고정포방출설비의 경우에는 고정포방출구가 가장 많이 설치된 방호구역 안의 고정포 방출구에서

       표준방사량으로 10분간 방사할 수 있는 양 이상으로 한다. 이 경우 하나의 공장 또는 창고에 포워터 스프링클러설비,

       포헤드 설비 또는 고정포방출설비가 함께 설치된 때에는 각 설비별로 산출된 저수량 중 최대의 것을 그 특정소방대상

       물에 설치해야 할 수원의 양으로 한다.

나. 차고 또는 주차장

  ▣ 호스릴포소화설비 또는 포소화전설비의 경우에는 방수구가 가장 많은 층의 설치 개수 (최대 5개)에 6㎡ 를 곱한 양

       이상으로 포워터스프링클러설비, 포헤드설비 또는 고정포방출설비의 경우에는 (1)의 기준을 준용한다. 이 경우 하나

       의 차고 또는 주차장에 호스릴포소화설비, 포소화전설비, 포워터스프링클러설비, 포헤드 설비 또는 고정포 방출설비

       가 함께 설치된 때에는 각 설비별로 산출된 저수량 중 최대의 것을 그 차고 또는 주차장에 설치해야 할 수원의 양으로

       한다.

다, 항공기 격납고

  ▣ 포워터스프링클러설비, 포헤드설비 또는 고정포방출설비의 경우에는 포헤드 또는 고정포 방출구가 가장 많이 설치된

       항공기격납고의 포헤드 또는 고정포방출구에서 동시에 표준방사량으로 10분간 방사할 수 있는 양 이상으로 하되,

       호스릴포소화설비를 함께 설치한 경우에는 호스릴포방수구가 가장 많이 설치된 격납고의 호스릴방수구 수 (최대 5개)

       에 6㎡를 곱한 양을 합한 양 이상으로 해야 한다. 

라. 압축공기포 소화설비

  ① 압축공기포소화설비늘 설치하는 경우 방수량은 설계 사양에 따라 방호구역에 최소 10분간 방사할 수 있어야 한다.

  ② 압축공기포소화설비의 설계방출밀도 (ℓ/min · ㎡)는 설계사양에 따라 정해야 하며 일반가연물, 탄화수소류는 1.63

       ℓ/min · ㎡ 이상, 특수가연물, 알코올류와 케톤류는2.3 ℓ/min · ㎡ 이상으로 해야 한다.

   ◈ 압축공기포 소화설비에 설치되는 펌프의 양정은 0.4 MPa 이상이 되어야 한다. 다만, 자동으로 급수장치를 설치한 때

        에는 전용펌프를 설치하지 아니할 수 있다.

  ◈ 압축공기포소화설비를 스프링클러 보조설비로 설치하거나 압축공기포 소화설비에 자동으로 급수되는 장치를 설치한

       때에는 송수구 설치할 아니할 수 있다.

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5. 포소화설비 가압송수장치의 표준방사량 (NFTC 105 표 2.3.5)

구 분	표준 방사량
⊙ 포워터 스프링클러헤드	75 ℓ/min 이상
⊙ 포헤드 ⊙ 고정포방출구 ⊙ 이동식 포노즐 ⊙ 압축공기포헤드	각 포헤드, 고정포방출구 또는 이동식 포노즐의 설계압력 에 따라 방출되는 소화약제의 양

 

 ◈ 포워터 스프링클러헤드의 수원의 양 ★

    Q = 헤드 개수 × 75 ℓ/min × 10 min

 ◈ 배액밸브 ★★ 2~3년에 한번

   ① 설치위치 : 송액관의 가장 낮은 부분

   ② 설치목적 : 표의 방출종료 후 배관안의 액을 배출하기 위하여

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6. 포소화약제의 저장량 (NFTC 105. 2.5)

가. 고정포방출구방식의 포소화약제 저장량

  ① 고정포 방출구

     Q① = A · Q1 · T · S

     여기서, Q① : 포소화약제의 양 [ℓ]

                   A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                  Q1 : 단위 포소화수용액의 양 (방출률) [ℓ/min · ㎡]

                  S : 포소화약제의 사용농도 [%]

         ※ A : π/4 · d2, ( π/4 · d12 - π/4 · d22 )

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  ② 보조포 소화전

      Q② = N · S · 8,000ℓ → 400 ℓ/min × 20 min

        여기서, Q② : 포소화약제의 양 [ℓ]

                     N : 호스접결구의 수 (최대 3개)

                     S : 포소화약제의 사용농도 [%]

  ③ 배관보정량 (송액관에 필요한 포소화약제의 양) : 내경 75 ㎜ 초과시 적용

        Q③ = A · L · S · 1,000 ℓ/㎥

        여기서, Q③ : 배관보정량 [ℓ]

                     A : 배관의 단면적 [㎡]

                     L : 배관의 길이 [m]

                     S : 포소화약제의 사용농도 [%]

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[참고] 고정포 방출구 방식의 포소화약제 저장량

  Q = Q① + Q② + Q③

  여기서, Q : 고정포방출구 방식의 포소화약제 저장량 [ℓ]

              Q① : 고정포방출구에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

              Q② : 보조포소화전에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

              Q③ : 배관보정량 [ℓ]

  ◈ 포방출량

     Q = A · Q1

     여기서, Q : 포방출량 [ℓ/min]

                  A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                 Q1 : 방출률 [ℓ/min · ㎡]

  ◈ 가압송수장치의 분당 토출량 [ℓ/min]​​

나. 옥내포 소화전 방식, 호스릴 방식의 포소화약제량

  Q = N · S · 6,000ℓ (바닥면적 200 ㎡ 미만은 75%를 적용)

        여기서, Q : 포소화약제의 양 [ℓ]

                     N : 호스접결구의 수 (최대 5개)

                     S : 포소화약제의 사용농도 [%]

 ◈ 혼합장치

   ① 포원액과 물을 혼합하여 포수용액을 만드는 장치

   ② 소화약제의 혼합비를 일정하게 유지하기 위하여 설치한다.

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 ◈ 프레져푸로포셔너 방식의 유량 범위 : 50 ~ 200 % ★★★

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7. 포소화약제 혼합장치 : 2~3년에 한번

  ① 펌프푸로포셔너 방식 (펌프혼합방식)

  ② 라인푸로포셔너 방식 (관로혼합방식)

  ③ 프레져푸로포셔너 방식 (차압혼합 방식)

  ④ 프레져사이드푸로포셔너 방식 (압입혼합 방식)

  ⑤ 압축공기포믹싱챔버 방식 (압축공기포 혼합 방식)

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 ◈ 압축공기포 소화설비의 방출량

방호대상물	방호면적 1 ㎡ 에 대한 1분당 방출량
특수가연물, 알코올, 케톤류	2.3 ℓ/min
기타의 것, 탄화수소류	1.63 ℓ/min

8. 포소화설비 자동식 기동장치

 ① 폐쇄형 스프링클러헤드를 사용하는 경우

   ㉠ 표시온도가 79 ℃ 미만인 것을 사용하고, 1개의 스프링클러헤드의 경계면적은 20 ㎡ 이하로 할 것

   ㉡ 부착면의 높이는 바닥으로 부터 5m 이하로 하고, 화재를 유효하게 감지할 수 있도록 할 것

   ㉢ 하나의 감지장치 경계구역은 하나의 층이 되도록 할 것

 ② 화재감지기를 사용하는 경우

   ㉠ 화재감지기는 자동화재탐지설비의 화재안전기술기준에 따라 설치할 것

   ㉡ 화재감지기회로에는 다음 기준에 따른 발신기를 설치할 것

      ⊙ 조작이 쉬운 장소에 설치하고 스위치는 바닥으로 부터 0.8m 이상 1.5m 이하의 높이에 설치할 것

      ⊙ 특정소방대상물의 층마다 설치하되, 해당 특정소방대상물의 각 부분으로 부터 수평거리가 25m 이하가 되도록 할

           것. 다만, 복도 또는 별도로 구획된 실로서 보행거리가 40m 이상일 경우에는 추가로 설치해야 한다.

      ⊙ 발신기의 위치를 표시하는 표시등은 함의 상부에 설치하되, 그 불빛은 부착면으로 부터 15° 이상의 범위 안에서

           부착지점으로 부터 10 m 이내의 어느 곳에서도 쉽게 식별할 수 있는 적색등으로 할 것

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◈ 포소화설비 헤드의 설치개수

구 분		설치 개수
포워터 스프링클러헤드		1개 / 8 ㎡
포헤드		1개 / 9 ㎡
화재감지용 스프링클러헤드		1개 / 20 ㎡
압축공기포소화설비의 분사헤드	유류탱크 주위	1개 / 13.9 ㎡
	특수가연물 저장소	1개 / 9.3 ㎡

※ 문제의 조건에 정방형 배치시 : 2Rcos45°로 계산할 것 (R = 2.1 m)

                                                     포소화설비 이격거리 무조건 2.1 m

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9. 포헤드 (NFTC 표 2.9.1)

가. 팽창비에 의한 포의 종류

구 분		팽창비	포방출구
저발포		20 이하	포헤드, 압축공기포헤드
고발포	제1종	80 ~ 250 미만	고발포용 고정포방출구
	제2종	250 ~ 500 미만
	제3종	500 ~ 1,000 미만

[참고] 팽창비 (발포배율)

1. 최종 발생한 포체적을 원래 포수용액 체적으로 나눈 값​

나. 포헤드의 설치기준

  ① 포워터스프링클러헤드는 특정소방대상물의 천장 또는 반자에 설치하되, 바닥면적 8㎡ 마다 1개 이상으로 하여 해당

       방호대상물의 화재를 유효하게 소화할 수 있도록 할 것

   ② 포헤드는 특정소방대상물의 천장 또는 반자에 설치하되, 바닥면적 9 ㎡ 마다 1개 이상으로 하여 해당 방호대상물의

        화재를 유효하게 소화할 수 있도록 할 것

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◈ 포헤드의 특정방호대상물별 및 포소화약제에 따른 방사량

소방대상물	포소화약제의 종류	방사량
⊙ 차고, 주차장 ⊙ 항공기 격납고	수성막포	3.7 ℓ/min · ㎡
	단백포	6.5 ℓ/min · ㎡
	합성계면활성제포	8.0 ℓ/min · ㎡
⊙ 특수가연물을 저장 · 취급하는 소방대상물	수성막포	6.5 ℓ/min · ㎡
	단백포
	합성계면활성제포

  ◈ 포헤드방식 및 압축공기포 소화설비의 표준방사량 : 10분 이상

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10. 고정포 방출구

가. 포방출구의 종류

탱크의 구조	포방출구
고정지붕구조 (콘루프 탱크)	Ⅰ형 방출구 Ⅱ형 방출구 Ⅲ형 방출구 Ⅳ형 방출구
부상덮개부착 고정지붕구조	Ⅱ형 방출구
부상지붕구조 플로팅 루프 탱크	특형 방출구

11. Ⅱ형 포방출구의 포챔버가 경사진 이유

  ① 발생된 포를 신속하게 포방출구로 이동시켜 탱크내부로 흘러 가도록 하기 위하여

  ② 발생된 포 전부를 탱크 내부로 용이하게 흘러 가도록 하기 위하여

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◈ 옥외 탱크 저장소의 고정포방출구 수

 

  ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

 

◈ 방유제와 탱크 측면의 이격거리

탱크 지름	이격거리
15 m 미만	탱크 높이의 1/3 이상
15 m 이상	탱크 높이의 1/2 이상

② 옥외탱크저장소의 보유 공지

저장 또는 취급하는 위험물의 최대수량	공지의 너비
지정수량의 500배 이하	3 m 이상
지정수량의 501 ~ 1,000 배 이하	5 m 이상
지정수량의 1,001 ~ 2,000 배 이하	9 m 이상
지정수량의 2,001 ~ 3,000 배 이하	12 m 이상
지정수량의 3,001 ~ 4,000 배 이하	15 m 이상
지정수량의 4,000배 초과	당해 탱크의 수평단면의 최대지름(횡형인 경우에는 긴변)과 높이 중 큰 것과 같은 거리 이상, 다만, 30m 초과의 경우에는 30m 이상으로 할 수 있고, 15m 미만의 경우에는 15m 이상으로 해야 한다.

 ※ 제6류 위험물 외의 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크 (지정수량의 4,000배를 초과하여 저장 또는 취급하는

     옥외저장탱크를 제외한다)를 동일한 방유제 안에 2개 이상 인접하여 설치하는 경우 그 인접하는 방향의 보유공지는

     위 표 1/3 이상의 너비로 할 수 있다. 이 경우 보유공지의 너비는 3m 이상이 되어야 한다.

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 ※ 지정수량이 주어지지 않을 경우

   ⊙ 휘발유 : 200 ℓ

   ⊙ 경유 : 1,000 ℓ

 ※ 물분무 소화설비로 방호조치를 한 경우 탱크와 탱크의 간격은 1/2로 할 수 있다.

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 ③ 탱크의 용량

     Q = Ah

     여기서, Q : 탱크의 용량 [㎥]

                  A : 탱크의 단면적 [㎡]

                  h : 탱크의 높이 [m]

                  d : 탱크의 직경

  ④ 지정수량의 배수​​

다. 방유제의 높이

 ① 옥외 탱크저장소의 방유제 (위험물안전관리법 시행규칙 [별표 6])

   ㉠ 방유제의 높이 : 0.5 m 이상 3m 이하

   ㉡ 방유제의 용량

       1기 : 탱크용량의 110% 이상

        2기 이상 : 최대 탱크용량의 110% 이상

  ◈ 방유제 : 인화성 액체위험물 (이황화탄소 제외)을 취급하는 옥외탱크저장소의 탱크 주위에 위험물의 유출확산을 방지

                     하기 위하여 설치하는 것

  ◈ 관포체적 : 해당 바닥면으로 부터 방호대상물의 높이보다 0.5m 높은 위치까지의 체적

 ② 방유제의 높이 (7~8년 마다 )​​

      여기서, H : 방유제의 높이 [m]

                   Vm : 최대탱크용량의 110% [㎥]

                    Vb : 각 탱크의 기초부분의 체적 [㎥]

                    D1, D2 : 최대 탱크용량 이외의 탱크 직경 [m]

                   Hb : 탱크의 기초 높이 [m]

                   A : 방유제의 면적 [㎡]

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  ※ 방유제 높이 산정식의 의미​​

12. 전역방출방식의 고발포용 고정포방출구 (최근 출제)

  ① 해당 방호구역의 관포체적 1 ㎥ 에 대한 1분당 방출량은 특정소방대상물 및 포의 팽창비에 따라 다르다.

  ② 포방출구는 바닥면적 500 ㎡ 마다 1개 이상으로 할 것

  ③ 포방출구는 방호대상물의 최고 부분보다 높은 위치에 설치할 것. 다만, 밀어 올리는 능력을 가진 것에 있어서는 방호대

       상물과 같은 높이로 할 수 있다.

  ④ 개구부에는 자동폐쇄장치를 설치할 것

 

 바. 국소방출방식의 고발포용 고정포방출구 (NFTC 105 2.9.4)

방호대상물	방출량
특수가연물	3 ℓ/min · ㎡
기 타	2 ℓ/min · ㎡

[참고] 방호면적

  ▣ 해당 방호대상물의 높이의 3개 (1m 미만의 경우에는 1m)의 거리를 수평으로연장한 선

 

[참고] 25 % 환원시간 시험 (소방설비용 헤드의 성능인증 및 제품검사의 기술기준 제28조)

 가. 25% 환원시간 : 발포된 포 중량의 25%가 원래의 포수용액으로 환원되는데 걸리는 시간

 ⑥ 포소화약제의 종류에 따른 25% 환원시간

포소화약제의 종류	25% 환원시간 (초)
⊙ 합성계면활성제포 소화약제	180 초 이상
⊙ 단백포 소화약제	60 초 이상
⊙ 수성막포 소화약제	60초 이상

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