유류화재 - 소방학 개론

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1. 비중

​  ▣ 유류는 물 보다 비중이 가벼워 주수 소화시 물 위에 떠서 유면이 확대되기 때문에 화재 확대의 우려가 크므로

       위험하다.

  ▣ 유류화재는 포 소화약제 등으로 유면을 덮어 질식소화를 한다.

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2. Pool fire (저장고내 석유류화재)

  ▣ 정의

   ① 저장조, #방역제 내부와 같이 액면이 일정한 화재를 말한다.

   ② 액체의 온도가 인화점 이상이 되면 액체 표면에서 많은 양의 증기가 증발되어 액체 표면에서 연소가 진행되는 것

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3. 유류화재 재해현상

​【 고비점(100[℃]이상) #액체 위험물에서 발생할 수 있는 현상】

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 ▣ 보일오버 (Boil-Over)현상

   ◈ 화재발생 이전부터 존재했던 물의 비등에 의해 기름이 분출, 넘쳐서 화재 확산

 ▣ 슬롭오버 (Slop-over) 현상

   ◈ 화재발생 이후 소화 등을 목적으로 방사한 물의 비등에 의해 기름이 넘쳐 화재 확산

▣ 프로스 오버 (Froth Over) 현상

   ◈ 화재 이외의 어떤 원인에 의해 유류 탱크 내부의 물의 비등에 의해 기름이 넘침

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가. 보일 오버 (Boil over) ★

  ▣ 점성이 큰 #유류탱크 ( #중질유 ) 화재시 기름하부의 물이 비등하여 불붙은 기름이 분출되어 화재가 확대되는 현상

 

  ① 탱크에 저장되어 있는 다성분 액체에 화재가 발생한다.

  ② 저장 탱크에 화재가 장시간 진행되면 다성분 액체인 중질유는 끓는 점이 달라 유류중 가벼운 성분은 유류 표면층에서

       증발하여 연소되고, 무거운 성분은 화염의 온도에 의해 가열·축적되어 고온의 열류층을 형성하고 이 열류층은 화재가

       진행됨에 따라 점차 하강한다.

  ③ #열류층 이 탱크 바닥으로 도달하게 되는데 이 때 탱크의 하부에 물 또는 에멀건이 존재하면 뜨거운 열류층의 온도에

       의하여 물이 수증기로 변하면서 (비등) 급작스러운 부피팽창에 의해 (물은 1700배 팽창) 다량의 불이 붙은 기름을 탱크

       밖으로 분출시킨다.

 

【보일 오버 발생조건】

   ① 다성분(다비점)이어야 한다.

   ② 화재가 장시간 지속되어야 한다. (염류층 형성될 시간 필요)

   ③ 탱크 저부에 물 또는 에멀전이 있어야 한다.

<발생조건>

   ㉠ 탱크 내부에 수분이 존재할 것

   ㉡ 열파를 형성하는 유류일 것

   ㉢ 적당한 점성과 거품을 가진 유류일 것

   ㉣ 비점이 물보다 높은 유류일 것

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【보일오버 진행순서】

  ① 다비점유류 화재 발생 ⇒ ② 가벼운 유류 화재발생 ⇒ ③ 열류층 형성 ⇒ ④ 하부도달 ⇒ ⑤ 수분 증발 ⇒ 유류 화재 분출

 

【보일오버 방지대책】

  ① 하부에 수분층 (에멀젼)을 형성되지 않도록 한다.

  ② 유체를 계속하여 섞어준다.

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나. 슬롭 오버 (Slop over)

  ▣ 유류탱크 화재시 소화를 목적으로 공급한 물이 급격히 비등하면서 불붙은 기름과 함께 비산하는 현상

   ① 고온의 액면에 소화를 위해 물분무 또는 포 소화설비를 사용하는 경우 분사된 수분이 급격하게 증발하면서 유면에

        거품이 발생되는 현상을 말한다.

   ② 열류의 교란이 발생하여 고온층 아래의 차가운 기름이 급속히 열 팽창하여 유류가 유류가 불이 붙은 상태로 탱크

        밖으로 분출된다.

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【슬롭오버 진행과정】

   ① 소화작업 ⇒    ② 급격히 소화약제 비등 ⇒    ③ 부피 팽창 및 유류 + 화염 분출

 

【 슬롭 오버 방지대책】

   ① 물을 뿌리지 않는다 (주수 금지)

   ② 탱크의 측벽에 주수한다.

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다. 프로스 오버 (Froth over)

 

   ① 화재 외에도 물이 고점도 유류와 접촉하면 급속히 비등하여 거품과 같은 형태로 넘치는 현상이다.

   ② 전형적인 예로 뜨거운 #아스팔트 가 물이 약간 고여 있는 무개 탱크차에 주입될 때 발생 한다.

   ③ 발생횟수는 많으나 화재를 직접 발생시키지는 않는다.

   ④ Boil over, Oil over 보다 위험성이 적다.

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라. 오일오버 (Oil over)

 

   ① 제4류 위험물이 탱크 내에 1/2 이하로 충전되었을 대

   ② 화재로 인한 증기 압력 상승으로 저장 탱크 내의 유류를 외분하면서 탱크가 파열되는 현상

   ③ Boil over, Slop over, Froth over 보다 위험성이 크다.

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【출제예상문제】

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1. 휘발유 화재 시 물을 사용하여 소화할 수 없는 이유로 가장 옳은 것은 ? ②

   ① 인화점이 물보다 낮기 때문이다.

   ② 비중이 물보다 작아 연소면이 확대되기 때문이다.

   ③ 수용성이므로 물에 녹아 폭발이 일어나기 때문이다.

   ④ 물과 반응하여 수소가스를 발생하기 때문이다.

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[비중] 유류는 물 보다 비중이 가벼워 주수 소화시 물 위에 떠서 유면이 확대되기 때문에 화재확대의 우려가 크므로

           위험하다. 그러므로 포 소화약제 등으로 유면을 덮어 질식소화를 한다.

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2. 보일오버 (Boil Over) 현상에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ④

   ① 아래층에서 발생한 화재가 위층으로 급격히 옮겨 가는 현상

   ② 연소유의 표면이 급격히 증발하는 현상

   ③ 기름이 뜨거운 물표면 아래에서 끓는 현상

   ④ 탱크 저부의 물이 급격히 증발하여 기름이 탱크 밖으로 화재를 동반하여 방출되는 현상

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[보일오버]

   ㉠ 중질유의 탱크에서 장시간 조용히 연소하다 탱크내의 잔존기름이 갑자기 분출하는 현상

   ㉡ 유류 탱크에서 탱크 바닥에 물과 기름의 #에멀전 (emulsion)이 섞여 있을 때 이로 인하여 화재가 발생하는 현상

   ㉢ 연소 유면으로 부터 100[℃] 이상의 열파가 탱크 저부에 고여 있는 물을 비등하게 하면서 연소유를 탱크 밖으로

        비산시키며 연소하는 현상

   ㉣ 유류 탱크의 화재시 탱크 저부의 물이 뜨거운 열류층에 의하여 수증기로 변하면서 급작스런 부피 팽창을 일으켜

        유류가 탱크 외부로 분출하는 현상

   ㉤ 탱크 내부의 물이 급격히 증발하여 탱크 밖으로 화재를 동반하며 방출하는 현상

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3. 유류 저장 탱크에 화재 발생시 열류층에 의해 탱크 하부에 고인 물 또는 에멀전이 비점 이상으로 가열되어 부피가 팽창

     하면서 유류를 탱크 외부로 분출시켜 화재를 확대시키는 현상은 ? ①

   ① #보일오버           ② #롤오버               ③ #백드래프트                ④ #플래시오버

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[ #보일 #오버 ] 중질유 저장탱크 내에서 화재발생시 고온층의 표면 (유면)에서 열파가 탱크 저부의 수층에 전달되게

    되었을 때 물이 끓어 팽창하면서 유류와 함께 분출되는 현상을 말한다.

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4. 유류 탱크 화재시의 슬롭 오버 현상이 아닌 것은 ? ②

   ① 연소면의 온도가 100 [℃] 이상일 때 발생

   ② 폭발로 인한 유류 탱크 파괴 후 유출된 연소유에서 발생

   ③ 연소면의 폭발적 연소로 탱크 외부까지 화재가 확산

   ④ 소화시 외부에서 뿌려지는 물에 의하여 발생

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[ #슬롭오버 ] 중질유 저장탱크 화재시 고온층의 표면에서 부터 소화작업 등에 의한 포수용액이 주입되면 급격히 수분이

      증발하여 유면에 거품이 일거나, 열류의 교란에 의하여 고온층 아래의 차가운 기름이 급격히 열팽창하여 유면을 밀어

      올려 불이 붙은 채 탱크벽 을 타고 넘게 되는 현상을 말한다.