물 · 포 소화약제 : 소화약제의 종류

 

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1. 물 소화 약제

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가. 물 소화약제

  ① 물의 #비열 은 1 [cal/g·℃] = 1[kcal/kg·℃] 이다.

  ② 100[℃], 1기압에서 증발잠열은 약 539 [cal/g] 이다.

      * 0 [℃], 1기압에서 융해잠열은 약 80 [cal/g] 이다.

  ③ 물의 비중은 4 [℃] 에서 가장 크다.

  ④ 액체 상태에서 수증기로 바뀌면 체적이 1650 ~ 1,700 배 증가한다.

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나. 물이 소화작업에 사용되는 이유

  ① 가격이 저렴하다.

  ② 쉽게 구할 수 있다. (많은 양을 구할 수 있다.)

  ③ 열 흡수가 매우 크다. ( #증발 #잠열 )

  ④ 사용방법이 비교적 간단하다.

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다. 물의 소화효과

  ▣ #냉각 효과 (가장 크다), #질식 효과, #희석 효과, #유화 효과

   ① 냉각효과 : 물은 비열 또는 잠열이 크므로 화재면에 방사시 많은 양의 에너지를 흡수하게 되어 가연물의 온도를

                         인화점 또는 발화점 밑으로 낮출 수 있다.

   ② 질식효과 : 물이 기화시 1,700배의 수증기로 변하게 되므로 이로 인하여 상대적으로 주변의 산소 농도를 저하시켜서

                          소화한다.

   ③ 희석효과 (수용성 액체) : 가연물이 수용성 액체일 경우 물이 가연물에 녹아 들어 농도를 약하게 하여 소화한다.

   ④ 유화효과 : 가연물에 고압으로 물을 잘게 뿌리면 물이 가연물에 엉겨 붙어 반고체(에멀젼) 즉, 불연성 고체 (불연성

                         에멀젼)이 되어 소화한다.

 

라. 물의 소화능력

  ① 비열이 크다.

  ② 증발잠열 (기화잠열)이 크다.

  ③ 밀폐된 장소에서 증발 가열하면 수증기에 의해서 #산화 희석 작용을 한다.

  ④ 무상으로 주수하면 중질유 화재에도 사용할 수 있다.

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마. 적용 화재

  ▣ A급 (무상일 때 B급, C급), *K급 화재

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바. 물의 소화능력 향상을 위한 첨가제의 종류

 ① #침투제 : 계면활성제, 스폰지 침투

   ㉠ 침투성을 높여 주기 위해 첨가하는 계면활성제의 총칭

   ㉡ 물의 소화력을 보강하기 위해 첨가하는 약제로서 물의 표면장력을 낮추어 침투효과를 높이기 위한 첨가제

 ② 중점제 : 접착력 증대

   ⊙ 물의 부착력을 증가시켜 산불 등에 적응성을 높이기 위한 붕산염, 유기질 계통의 셀룰로오스 등이 있다.

 ③ 강화제

   ⊙ 주로 주거용 주방자동소화장치 등에 사용하며, 동결점 (-20[℃]) 및 소화성능을 향상시킨 것으로 탄산칼륨(알칼리

        금속염) 등을 주로 쓴다.

 ④ 유화제 : 에멀젼 형태로 만듬

   ⊙ 고비점 유류에 사용을 가능하게 하기 위한 것

 ⑤ 동결방지제

   ⊙ 부동액을 넣어 동결을 방지하며 에틸렌글리콜( 가장 많이 사용), 프로필렌글리콜, 글리세린 등이 사용된다.

 

   ◈ 적상 주수 : 비가 오는 모양 (스프링클러)

   ◈ 봉상 주수 : 물줄기가 막대 모양 : 많은 양을 주수할 때

   ◈ 무상 주수 : 안개 모양

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사. 주수 소화시 위험한 물질

   ① 무기과산화물 : 산소 발생

   ② 금속분, 마그네슘, 알루미늄, 칼륨, 나트륨, 수소화리튬 : 수소 발생

   ③ 가연성 액체의 유류화재 : 연소면 (화재면) 확대

 

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2. 포 소화약제

  ▣ 90[%] 이상의 물에 일부 약제를 첨가하여 거품(Foam)을 만든 것

  ▣ 물 소화로 인한 연소면이 확대될 우려가 있는 유류화재에 주로 사용한다.

    ① 물에 의한 소화방법으로 효과가 적거나 화재가 확대할 우려가 있는 인화성·가연성 액체 위험물의 화재시 사용하는

         설비이다. 물과 첨가제를 일정한 비율로 혼합한 후 공기를 주입하여 생성된 거품에 의해 소화하는 방법이다.

    ② 일반화재(A급 화재), 유류화재 (B급 화재)에 적용성이 있다.

    ③ 적용화재 : A급, (무상일 때 B급, C급), *K급

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가. 화학포 소화약제

   ① 주성분 : #탄산수소나트륨 (외통) + 황산알루미늄 #수용액 (내통)

   ② 반응식

 

   ※ 포는 두 소화약제를 혼합할 때 발생하는 6 이산화탄소을 발생으로 이 기체의 팽창에 의해 포말이 분출되게 된다.

   ※ 혼합할 때 소화기 통을 뒤집어 흔들 듯이 수용액을 내통에 넣어야 외통의 분말과 혼합이 잘 된다.

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나. 소화효과 : 주된 효과 질식작용

   ① 냉각작용 : 포에 함유된 수분에 의한 냉각효과를 볼 수 있다.

   ② 질식작용 : 방출된 포가 연소생성물의 유면을 덮어 산소를 차단한다.

   ③ 희석작용 : 포에 함유된 수분에 의한 수용성 액체의 농도를 약하게 한다.

   ④ 유화효과 : 비수용성 액체에 대하여 에멀젼을 형성한다.

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다. 포 소화약제 구비 조건

   ① 유동성(빠르게 퍼짐)이 좋아야 한다.

   ② 안정성을 가지고 내열성이 있어야 한다.

   ③ 독성이 적어야 한다.

   ④ 화재면에 부착하는 성질이 커야 한다. (응집성과 안정성이 있을 것)

   ⑤ 바람에 견디는 힘이 커야 한다.

   ⑥ 유면 봉쇄성이 좋아야 한다.

   ⑦ 내유성이 좋아야 한다.

   ⑧ 내연성이 좋아야 한다. (소포성이 적어야 한다)

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라. #화학포 소화약제

  ① 1약제 건식설비 : 내약제(B)인 황산알루미늄(Al2(SO4)3)과 외약제(A제)인 탄산 수소나트륨(NaHCO3)을 하나의

                                   저장탱크에 저장했다가 물과 혼합해서 방사는 하는 방식

 

  ② 2약제 건식 설비 : 내약제인 황산알루미늄(Al(SO4)3)과 외약제인 탄산수소나트륨((NaHCO3)을 각각 다른 저장 탱크에

                                    저장했다가 물과 혼합해서 방사하는 방식

 

  ③ 2약제 습식 설비 : 내약제 수용액과 외약제 수용액을 각각 다른 저장탱크에 저장했다가 혼합기로 혼합하여 방사하는

                                    방식

 

라. #기계포 (공기포) 소화약제의 특징

  ▣ 기계포 : 물리적 성질에 의한 거품 형성

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 1) 주성분에 의한 분류

 

 2) 사용농도에 따른 분류 (농도와는 반대 고·저)

   ▣ 고팽창포 : 1 [%], 1.5 [%], 2 [%]

   ▣ 저팽창포 : 3 [%], 6[%]

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 3) 포소화약제 특징

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 ① 특징

   ㉠ 유동성이 크다.

   ㉡ 고체 표면에 적착성이 우수하다.

   ㉢ 넓은 면적의 유류화재에 적합하다.

   ㉣ 약제탱크의 용량이 작아질 수 있다.

   ㉤ 혼합기구가 복잡하다.

   ㉥ 대량의 포를 연속적으로 발생한다.

   ㉦ 장기보관이 가능하다.

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 ② 저발포용 소화약제 (3 [%], 6 [%] 형)

   ㉠ 단백포 소화약제

   ㉡ 수성막포 소화약제

   ㉢ 내알코올형포 소화약제

   ㉣ 불화단백포 소화약제

   ㉤ 합성계면활성세포 소화약제

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 ③ 고발포용 소화약제 (1 [%], 1.5 [%], 2 [%] 형)

   ⊙ 합성계면활성제포 소화약제

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 ④ 팽창비

저발포	고발포
⊙ 20배 이하	⊙ 제1종 기계포 : 80 ~ 250 배 미만 ⊙ 제2종 기계포 : 250 ~ 500배 미만 ⊙ 제3종 기계포 : 500 ~ 1,000 배 미만

  ※ 팽창비 및 발포배율 산정식

 

라. 포 소화액제의 종류별 특징

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 ① 단백포 : 품질이 가장 낮다. (동·식물성 유류) : 단점이 제일 많다.

   ⊙ 동·식물의 가수분해 단백질이기 때문에 냄새가 있고 부패변형(침전물)이 있다.

   ⊙ 다른 포약제에 비해 부식성이 크가.

   ⊙ 포안정제로 제1철염을 첨가하는데 흑갈색을 띤다.

   ⊙ 저온인 경우에는 유동성이 저하된다.

   ⊙ 3[%], 6[%] 저팽창포를 사용한다.

   ⊙ 변질이 잘 되어 재료를 자주 교환해 주어야 한다.

   ⊙ 유류화재에 대한 내성이 약하다.

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 ② #수성막포 (AFFF)

   ⊙ B급 화재(유류화재) 에 적합하다.

   ⊙ 안전성이 좋아 장기 보관이 가능하다.

   ⊙ 내약품성이 좋아 분말 소화약제와 겸용 사용이 가능한데 이를 트윈에이전트시스템(Twin agent System)이라 하며,

       소화성능이 향상된다.

   ⊙ 석유류 표면에 신속히 피막을 형성하여 유류증발을 억제한다.

   ⊙ 가격이 비싸고 내열성이 약해 저장탱크의 벽면에만 불이 남아 있게 되는 링파이어 (Ring fire) 현상이 일어나기도 한다.

   ⊙ 유동성 (점성이 작음)이 좋아 가연성 기름의 표면에서 쉽게 피막을 형성한다.

   ⊙ 내유연성(기름에 의해 오염되기 어려운 성질)이 우수하다.

   ⊙ 내한용, 초내한용으로 적합하다.

   ⊙ 적용대상 : 항공기 격납고, 유류저장탱크, 옥내 주차장의 폼헤드용

   ⊙ 질소계 계면활성제의 일종으로 6[%]의 저팽창포에 사용한다.

         ※ 미국 공군이 개발한 것으로 전투기 화재시 사용하려고 개발한 것이다.

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 ③ #불화단백포 : 단백포 단점 보완

   ⊙ 단백포의 소화효과를 개선하기 위하여 불소(플로오드)를 첨가한 것이다.

   ⊙ 소화성능이 가장 우수하다.

   ⊙ 단백포와 수성막포의 결점인 열안정성을 보완시킨다.

   ⊙ 내유성으로 유류에 오염되지 않아 표면화 주입방식에도 적합하다.

   ⊙ 가격이 비싸서 국내에서 사용하지 않는다.

   ⊙ 포의 유동성이 우수하여 소화속도가 빠르다.

   ⊙ 약제 보존기간이 길다. (7~10년)

   ⊙ 내화성이 우수하여 대형의 유류저장탱크시설에 적합하다.

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  ※표면하 주입방식

 

 ④ 합성계면활성제포

   ⊙ 계면활성제(화학약품)를 주성분으로 하여 안정제를 첨가한 것으로 1[%], 1.5[%], 2[%], 3[%], 6[%] 모든 농도에 사용

        가능하며 차고, 주차장, 지하가, 고층건축물에 사용가능하며, 일반 화재에 적합하지 아니하다.

   ⊙ 저팽창포와 고팽창포 모두 사용 가능하다.

   ⊙ 유동성이 좋고, 저장성이 우수하다.

   ⊙ 카바이트 저장소에는 부적합하다.

   ⊙ 적열(열에 의해 빨갛게 달구어진 상태)된 기름탱크 주위에는 효과가 적다.

   ⊙ 가연물에 양이온이 있을 경우 발포성능이 저하된다.

   ⊙ 타약제와 겸용시 소화효과가 좋지 않응 수 있다.

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 ⑤ #내알코올형포 ( #알코올형포 ) : 수용성

   ⊙ 알코올류 위험물(메탄올)의 소화에 사용

   ⊙ 수용성 유휴화재(아세트알데히드, #에스테르류 )에 사용

   ⊙ #가연성 액체에 사용