연소와 소화
1. 연소범위
가. 위험도
▣ 연소범위에 따라 위험한 정도를 나타냄
나. 혼합기체 연소범위 상한과 하한
▣ 혼합기체의 부피와 상한 또는 하한의 비율의 합으로 구한다.
▣ 위험도의 단위는 없다.
▣ 물질별 연소범위
⊙ 메탄 : 5~15%
⊙ 에탄 : 3~12.4%
⊙ 프로판 : 2.1 ~ 9.5%
⊙ 부탄 : 1.8 ~ 8.4 %
⊙ 수소 : 4 ~ 7%
⊙ 아세틸렌 : 2.5 ~ 81%
⊙ 아세트알데히드 : 4.1 ~ 57 %
⊙ 이황화탄소 : 1~50 %
⊙ 디에틸에테르 : 1.7 ~ 48%
⊙ 아세톤 : 2.5 ~ 12.8%
[개념잡기 문제] 프로판 45%, 에탄 30%, 부탄 25%로 구성된 혼합가스의 폭발하한계 값을 구하시오.
(단, 폭발범위는 에탄 5~15%, 에탄 3.0~12.4%, 프로판 2.1~9.5, 부탄 1.8~8.4%이다)
[풀이] 혼합기체의 연소범위
다. 화재현상
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리프팅 (lifting)
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역화 (Flash back)
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불구멍에서의 가스 유출속도가 연소 속도보다
빠르게 되었을 때 가스는 염공에 붙어서 연소하지
않고 염공을 이탈하여 연소하는 것. 연소속도가
느린 LPG는 리프팅을 일으키기 쉽다.
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가스의 연소속도가 염공에서의 가스 유출속도 보다
빠르게 되었을 때 불꽃이 버너 내부로 들어가 노즐의 선단에서 연소하는 것
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⊙ 버너의 염공에 먼지 등이 부착하여 염공이
작아졌을 때 ⊙ 가스의 공급압력이 지나치게 높을 때
⊙ 노즐구경이 지나치게 클 때
⊙ 가스의 공급량이 버너에 비해 과대할 때
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⊙ 부식으로 인하여 염공이 커졌을 때
⊙ 노즐구경이 너무 작을 때
⊙ 노즐구경이나 연소가 콕크의 구멍에 먼지가
묻었을 때
⊙ 콕크가 충분히 열리지 않았을 때
⊙ 가스압력이 낮을 때
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2. 소방시설
가. 소화설비 ★★★
▣ 분말소화약제 ★★★
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구분
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화학식
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명칭
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적응
화재
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분말색
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제1종
분말소화약제
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NaHCO3
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탄산수소나트륨(중탄산나트륨)
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B,C급
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백색
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분해식
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2NaHCO3
(270℃) → Na2CO3 + CO2 + H2O
(850℃)→ Na2O + 2CO2 + H2O
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제2종
분말소화약제
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KHCO3
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탄산수소칼륨
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B,C급
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담회색
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분해식
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2KHCO3
(190℃) → K2CO3 + CO2 + H2O
(590℃)→ K2O + 2CO2 + H2O
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제3종
분말소화약제
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NH4H2PO4
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인산암모늄
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A,B,C
급
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담홍색
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분해식
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(190℃) NH4H2PO4→ H2PO4 + H2O
(215℃) 2H2PO4→ H4P2O7 + H2O
(300℃) H4P2O7→2HPO3 + H2O
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|||
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제4종
분말소화약제
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KHCO3 +
(NH2)2CO
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탄산수소칼륨 + 요소
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B,C급
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회백색
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분해식
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암기 불필요
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<참고>
⊙ H3PO4 : 오르소인산
⊙ H4P2O7 : 피로인산
⊙ HPO3 : 메타인산
나. 소화약제 저장량
▣ 산출된 양에 저장 또는 취급하는 위험물 및 소화약제에 따른 계수를 곱하고 다시 1.1을 곱한 양 이상으로 할 것
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소화약제 종별
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개구부의 면적 1㎡당 소화약제의 양 (단위 : ㎏)
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제1종 분말
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8.8
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제2종 분말 또는 제3종 분말
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5.2
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제4종 분말
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3.6
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제5종 분말
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소화약제에 따라 필요한 양
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【개념잡기】
▣ 경유인 액체위험물을 상부를 개방한 용기에 저장하는 경우 표면적이 50㎡ 이고 국소방출방식의 분말 소화설비를 설치
하고자 할 때 제3종 분말소화약제의 저장량은 얼마로 하여야 하는가 ?
⊙ 분말소화설비 · 면적식 국소방출방식 소화약제 양
◈ 산출된 양이 저장 또는 취급하는 위험물 및 소화약제에 따른 계수를 곱하고 다시 1.1을 곱한 양 이상으로 한다.
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소화약제 종별
|
개구부의 면적 1㎡당 소화약제의 양 (단위 : ㎏)
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제1종 분말
|
8.8
|
|
제2종 분말 또는 제3종 분말
|
5.2
|
|
제4종 분말
|
3.6
|
|
제5종 분말
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소화약제에 따라 필요한 양
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제3종 분말 · 경유 계수 1.0
50 ㎡ × 5.2 ㎏ / ㎡ × 1.0 × 1.1 = 286 ㎏
3. 포소화설비
가. 포수용액량 및 방출율
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포방출구의
종류
위험물의
구분
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Ⅰ형
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Ⅱ형
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특형
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포수용액
양(ℓ/㎡)
|
방출율
(ℓ/㎡·min)
|
포수용액
양(ℓ/㎡)
|
방출율
(ℓ/㎡·min)
|
포수용액
양(ℓ/㎡)
|
방출율
(ℓ/㎡·min)
|
|
|
제4류위험물 중 인화점이 21℃ 미만인 것
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120
|
4
|
220
|
4
|
240
|
8
|
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제4류위험물 중 인화점이 21℃이상 70℃ 미만인 것
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80
|
4
|
120
|
4
|
160
|
8
|
|
제4류 위험물 중 인화점이 70℃ 이상인 것
|
60
|
4
|
100
|
4
|
120
|
8
|
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포방출구의
종류
위험물의
구분
|
Ⅲ 형
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Ⅵ 형
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||||
|
포수용액
양(ℓ/㎡)
|
방출율
(ℓ/㎡·min)
|
포수용액
양(ℓ/㎡)
|
방출율
(ℓ/㎡·min)
|
|||
|
제4류위험물 중 인화점이 21℃ 미만인 것
|
220
|
4
|
220
|
4
|
||
|
제4류위험물 중 인화점이 21℃이상 70℃ 미만인 것
|
120
|
4
|
120
|
4
|
||
|
제4류 위험물 중 인화점이 70℃ 이상인 것
|
100
|
4
|
100
|
4
|
||
나. 고가수조를 이용하는 가압송수장치 - 낙차
H = h1 + h2 + h3 (단위 : m)
여기서, H : 필요한 낙차
h1 : 고정식포방출구의 설계압력 환산수두 또는 이동식 포소화설비 노즐방사압력 환산수두
h2 : 배관의 마찰손실수두
h3 : 이동식 포소화설비의 소방용 호스의 마찰손실수두
다. 포소화설비 - 포방출구
⊙ Ⅰ형 : 고정지붕구조의 탱크에 상부포주입법을 이용하는 것으로서 방출된 포가 액면 아래로 몰입되거나 액면을 뒤섞지
않고 액면상을 덮을 수 있는 통계단 또는 미끄럼판 등의 설비 및 탱크내의 위험물 증기가 외부로 역류되는 것을
저지할 수 잇는 구조 · 기구를 갖는 방출구
⊙ Ⅱ 형 : 고정지붕구조 또는 부상덮개부착고정지붕구조 탱크에 상부포주입법을 이용하는 것으로서 방출된 포가 탱크
옆판의 내면을 따라 흘러 내려가면서 액면 아래로 몰입되거나 액면을 뒤섞지 않고 액면상을 덮을 수 있는 반사
판 및 탱크 내의 위험물 증기가 외부로 역류되는 것을 저지할 수 잇는 구조 · 기구를 갖는 포방출구
⊙ 특형 : 부상지붕구조의 탱크게 상부포주입법을 이용하는 것으로서 부상지붕의 부상부분상에 높이 0.9m 이상의 금속제
의 칸막이(방출된 포의 유출을 막을 수 있고 충분한 배수능력을 갖는 배수구를 설치한 것에 한한다)를 탱크옆판
의 내측으로 부터 1.2m 이상 이격하여 설치하고 탱크옆판과 칸막이에 의하여 형성된 호나상부분에 포를 주입하
는 것이 가능한 구조의 반사판을 갖는 방출구
⊙ Ⅲ형 : 고정지붕구조의 탱크에 저부포주입법(탱크의 액면하에 설치된 포방출구로 부터 포를 탱크내에 주입하는 방법)을
이용하는 것으로서 송포관으로 부터 포를 방출화는 포방출구
⊙ Ⅳ형 : 고정지붕구조의 탱크에 저부포주입법을 이용하는 것으로서 평상시에는 탱크의 액면하의 저부에 설치된 격납통
에 수납되어 있는 특수호스 등이 송포관의 말단에 접속되어 있다가 포를 보내는 것에 의하여 특수호스 등이 전개
되어 그 선단이 액면까지 도달한 후 포를 방출하는 포방출구
【 약제 혼합방식】
⊙ 펌프 프로포셔너 방식 : 펌프의 토출관과 흡입관 사이의 배관도중에 설치한 흡입기에 펌프에서 토출된 물의 일부를
보내고, 농도 조장밸브에서 조정된 포 소화약제의 필요량을 포소화약제 저장탱크에서 흡입측으로 보내어 이를
혼합하는 방식을 말한다.
⊙ 프레져 프로포셔너 방식 : 펌프의 발포기의 중간에 설치된 벤츄리관의 벤츄리작용과 펌프 가압수의 포 소화약제 저장탱
크에 대한 압력에 따라 포 소화약제를 혼입 · 혼합하는 방식을 말한다.
⊙ 라인프로포셔너방식 : 펌프발포기의 중간에 설치된 벤츄리관의 벤츄리 작용에 따라 포 소화약제의 혼입· 혼합하는 방식
을 말한다.
⊙ 프레져사이드 프로포셔너방식 : 펌프의 토출관에 압입기를 설치하여 포 소화약제 압입용펌프로 포 소화약제를 압입시
켜 혼합하는 방식을 말한다.
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