아낌없이 주는 나무

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

​

2. 특정소방대상물에 따른 포소화설비의 적응성 (NFTC 105 2.1)

 ◈ 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

​

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 )

​

  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 [%]

​

[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.

​

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

​

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)

​

 ◈ 압축공기포 소화설비의 방출량

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

​

◈ 포소화설비 헤드의 설치개수

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

                                                     포소화설비 이격거리 무조건 2.1 m

​

9. 포헤드 (NFTC 표 2.9.1)

가. 팽창비에 의한 포의 종류

[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

​

◈ 포헤드의 특정방호대상물별 및 포소화약제에 따른 방사량

  ◈ 포헤드방식 및 압축공기포 소화설비의 표준방사량 : 10분 이상

​

10. 고정포 방출구

가. 포방출구의 종류

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

​

◈ 옥외 탱크 저장소의 고정포방출구 수

  ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

◈ 방유제와 탱크 측면의 이격거리

② 옥외탱크저장소의 보유 공지

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 [㎡]

​

  ※ 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)

[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

#포소화설비 #포헤드 #포워터스프링클러 #수성막포 #단백포 #이동식포노즐 #고정포

#옥내포 #합성계면활성제포 #콘루프 #부상지붕 #압축공기포

10. 다음 그림과 같이 휘발유탱크 1기와 경유 탱크 1기를 1개의 방유제에 설치하는 옥외 탱크 저장소에 대해서 각 물음에

      답하시오. [12점] ★★★★★

   ⑧ 옥외 탱크 저장소의 고정방출구 수

   ⑨ 지정수량

   ② 지정수량의 배수

       ※ 지정수량의 배수 = 저장용량 [㎥] × 지정수량 [ℓ] × 1,000 × 저장율 [%]

      ⓐ 휘발유 탱크 : 2,419 ㎥ ÷ 200 ℓ × 1 = 12,095배

      ⓑ 경유 탱크 : 387 ÷ 1,000 × 1,000 × 0.8 = 309.6배 ≒ 309 배

 나. 각 탱크에 사용되는 포방출구의 형태와 개수를 쓰시오. (단, Ⅲ형 또는 Ⅳ형은 고려하지 말 것)

   ① 휘발유 탱크 : 특형 방출구, 4개

   ② 경유 탱크 : Ⅰ형 또는 Ⅱ형, 2개

 다. 포약제의 저장량 [ℓ]을 구하시오. (단, 보조포소화전 및 송액관의 약제는 무시한다)

   ① 휘발유 탱크 저장량​

   ② 경유탱크 (Ⅰ형 포방출구 선정시)​

   ③ 경유 탱크 (Ⅱ 형 포방출구 선정시)​

      ∴ 제일 큰 용량인 휘발유 탱크의 263.29 ℓ 를 선정한다.

​

 라. 그림에서의 L의 거리 [m]를 구하시오.

   ① 휘발유 탱크 (지정수량의 4천배 초과)

     ⊙ 휘발유 탱크는 지정수량의 4,000배를 초과하므로

       ▶ 탱크의 수평단면의 최대 지름 20 m와 탱크의 높이 8m 중 큰 것과 같은 거리 이상이므로 20m를 적용

   ② 경유 탱크 : 지정수량의 500배 미만이므로 : 3m

        ∴ 휘발유 탱크의 20 m를 산정한다.

 마. 방유제의 면적 [㎡]을 구하시오.

       방유제 면적 : 가로 [m] × 세로 [m]

   ① 경유탱크와 방유제 사이의 거리 : 8 m × 1/3 = 2.666 ≒ 2.67 m

   ② 방유제의 면적 : A = 가로 [m] × 세로 [m]  = (15+20+20+8+2.67) m × (15+20+15) m = 3,283.5 ㎡

  ※ 보유 공지 너비 [m]

 바. 방유제의 최소 높이 [m]를 구하시오.

   ▣ 방유제의 용량 = 최대 저장탱크 용량의 110% 이상

        실방유제 용량 = 방유제 면적 × 높이 - 저장탱크 기초 체적 - 기타 탱크 × (방유제 높이 - 기초 높이)

        실방유제 용량 = 최대 저장탱크용량의 110%

      ∴ 방유제 면적 × 높이 = 최대 저장탱크 용량의 110% + 기초체적 + 기타 탱크 방유제 높이 아래 체적

          ⇒ 방유제 체적 : 큰 저장용량의 110% + 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 + 기초체적

         V = V1 + V2 + V3

         여기서, V : 방유제 체적 [㎥] (= 방유제 가로길이 m × 세로길이 m × 높이)

                     V1 : 최대저장탱크 용량의 110 % [㎥]

                     V2 : 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 (탱크 면적 × (제높이 - 기초높이))

                     V3 : 기초체적 [㎥] (최대 저장탱크 기초 체적 + 기타 탱크 기초 체적)

<계산하기>

  ⊙ 최대탱크 용량의 110 % : V1 = 2,419 × 1.1 = 2,660.9 ㎥

  ⊙ 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 : V2 = 경유 탱크 단면적 × (H - 0.3)​

⊙ 기초체적 : V3 = 각 탱크 바닥면적 × 기초 높이​

    ∴ V = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

        3,283.5 × h ㎥ = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

        3,233.23 h ㎥ = 2,783.42 ㎥

         h = 0.86 [m]

​

[해설] 포소화설비의 고정포 방출구 방식

  가. 탱크의 용량

         Q = A · H

          여기서, Q : 탱크의 용량 [㎥], A : 탱크의 단면적 [㎡] = π/4·d2 [㎡]

                       H : 탱크의 높이 [m], d : 탱크의 직경 [m]

  ① 휘발유 탱크

    ㉠ 탱크의 용량

      ⊙ d (탱크의 직경) : 문제의 그림에서 φ 20,000 ㎜ = 20 m 이다.

      ⊙ H (탱크의 높이) : 탱크의 높이는 탱크의 기초 높이를 포함하지 않는다.

          문제의 그림에서 8,000 ㎜ - 300 ㎜ = 7,700 ㎜ = 7.7 m 가 된다.

    ㉡ 지정수량의 배수

      ▣ 지정수량의 배수 = 탱크의 용량 ÷ 지정수량

        ⊙ 휘발유(제1석유류) : 조건 ⑨에서 지정수량은 200 ℓ 이다.

        ⊙ 조건 ④에서 휘발유 탱크에는 100%의 위험물이 채워져 있으므로 1을 곱한다.​

  ② 경유 탱크

    ㉠ 탱크의 용량

      ⊙ d (탱크의 직경) : 문제의 그림에서 φ 8,000 ㎜ = 8 m 이다.

      ⊙ H (탱크의 높이) : 탱크의 높이는 탱크의 기초 높이를 포함하지 않으며,

          콘루프 탱크의 경우에는 콘부분(△)도 포함하지 않는다.

           문제의 그림에서 8,000 ㎜ - 300 ㎜ = 7,700 ㎜ = 7.7 m 가 된다.

    ㉡ 지정수량의 배수

      ▣ 지정수량의 배수 = 탱크의 용량 ÷ 지정수량

       ⊙ 경유 (제2석유류) : 조건 ⑨에서 지정수량은 1,000 ℓ 이다.

       ⊙ 조건 ④에서 경유 탱크에는 80%의 위험물이 채워져 있으므로 0.8을 곱한다.​

나. 각 탱크에 사용되는 포방출구의 형태와 개수를 쓰시오.

   ▣ 고정포 방출구의 종류

      ⊙ 휘발유탱크 : 조건①에서 부상지붕구조의 플로팅루프탱크이므로 위 표에 의해 특형 방출구를 선정한다.

      ⊙ 경유 탱크 : 조건 ②에서 고정지붕구조의 콘루프탱크이다. 문제의 단서에 Ⅲ형 또는 Ⅳ형은 고려하지 않는다고 하였

                             으므로 Ⅰ형 또는 Ⅱ형 방출구를 선정한다.

  ② 포방출구의 개수

    ⊙ 휘발유 탱크 : 문제의 그림에서 직경이 φ 20,000㎜ = 20m 이고, 특형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해 4개이다.

    ⊙ 경유 탱크 : 문제의 그림에서 직경 φ 8,000㎜ = 8m 이고, Ⅰ형 또는 Ⅱ형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해 2개이다.

 다. 포소화설비 고정포 방출구 방식의 포소화약제 저장량 (고정포 방출구)

        Q① = A · Q1 · T · S [ℓ]

        여기서, Q① : 포소화약제의 양 [ℓ], A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                     Q1 : 단위포 소화수용액의 양 (방출률) [ℓ/min · ㎡]

                      T : 방출시간 [min], S : 포소화약제의 사용농도 [%]

  ① 휘발유 탱크

    ⊙ A (탱크의 약표면적)

    ▣ 플루팅루프탱크(부상지붕구조)의 경우 포소화약제를 탱크 측판과 굽도리판 사이에만 방출하므로 색칠한 부분만

         고려하여 적용하다.

         ∴ A = π/4 × (202 -18.82) [㎡]

        ※ 특형 방출구 : 부상지붕구조(플로팅루프탱크)에만 사용된다.

   ◈ 고정포방출구의 방출량 및 방사시간

       ⊙ 조건 ⑤에서 휘발유의 인화점이 -18 ℃, 특형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해 Q1 (방출률)은 8 ℓ/min · ㎡ 이다.​

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 단백포 3%형을 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.​

  ② 경유 탱크 (Ⅰ형 포방출구 선정시)

     ⊙ A (탱크의 액표면적) : 문제의 그림에서 탱크의 직경(d) 8m이므로

        ∴ A = π/4 × (8m)2 [㎡] 이다.

   ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

    ⊙ 조건 ⑤에서 경유의 인화점이 54 ℃, Ⅰ형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해

         Q1 (방출률)은 4 ℓ/min · ㎡ 이다.​

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 단백포 3%형을 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.​

  ③ 경유 탱크 (Ⅱ형 포방출구 선정시)

    ⊙ A (탱크의 액표면적) : 문제의 그림에서 탱크의 직경(d) 8m이므로       

       ∴ A = π/4 × (8m)2 [㎡] 이다.

   ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

    ⊙ 조건 ⑤에서 경유의 인화점이 54 ℃, Ⅰ형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해

          Q1 (방출률)은 4 ℓ/min · ㎡ 이다.​

      ∴ 포약제의 저장량은 각 탱크 중 가장 큰 탱크를 적용하므로 ①, ②, ③ 에서 구한 값 중 가장 큰 값인 ①에서 구한 값

                                        휘발유 탱크의 263.29 ℓ를 선정한다.

라. 휘발유탱크와 경유탱크 사이의 거리 (L)

  ◈ 옥외 탱크 저장소의 보유 공지

  ※ 제6류 위험물의 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크 (지정수량의 4,000배를 초과하여 저장 또는 취급하는 옥외

       저장탱크를 제외한다)를 동일한 방류제 안에 2개 이상 인접하여 설치하는 경우 그 인접하는 방향의 보유 공지는 위 표

       의 1/3 이상의 너비로 할 수 있다. 이 경우 보유 공지의 너비는 3m 이상이 되어야 한다.

 ① 휘발유 탱크 (지정수량의 4천배 초과)

 ⊙ 문제 가.에서 휘발유 탱크는 지정수량의 배수가 12,095배 이므로 조건 ⑥(위 표)에서 지정수량의 4,000배를 초과하므로

    ▶ 탱크의 수평단면의 최대 지름 20 m와 탱크의 높이 8m 중 큰 것과 같은 거리 이상이므로 20m를 적용한다.

 ※ 높이 적용

   ㉠ 방유제와 탱크 측면의 이격거리 및 보유공지 산정시에는 탱크의 기초 높이를 포함할 것

   ㉡ 탱크의 용량 산정시 콘루프탱크에는 콘부분(△)은 포함하지 않는다.

② 경유 탱크

   ⊙ 문제 가.에서 경유탱크는 지정수량의 배수가 209배이므로 조건 ⑥ (위 표)에서 지정수량의 500배 이하란을 적용하면

        3 m 이상이 된다.

     ∴ 휘발유 탱크와 경유탱크 사이의 거리 (L) : 보유공지는 큰 값을 적용해야 하므로 휘발유 탱크에서 구한 이격거리 20 m

                                                                            를 산정한다.

마. 방유제의 면적

   ▣ 방유제의 면적 [㎡] = 방유제의 가로길이 [m] × 방유제의 세로 길이 [m]

  ◈ 방유제와 탱크 측면의 이격거리

   ① 휘발유 탱크 측판과 방유제 내측 거리 : 문제의 그림에서 15,000 ㎜ = 15m 이다.

   ② 휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 사이의 거리 : 라. 에서 구한 값 20 m 이다.

   ③ 경유탱크 측판과 방유제 내측 거리    

        ▣ 문제의 그림에서 경유탱크의 지름이 φ 8,000㎜ = 8m 이므로 위 표에 의해 탱크 높이의 1/3 이상을 적용한다.

        ∴ 경유 탱크와 방유제 사이의 거리 = 8 m × 1/3 = 2.666 ≒ 2.67 m 이다.

     ⊙ 문제의 그림과 위에서 구한 값을 적용하면 다음과 같다.

   ∴ 방유제의 면적 = (15m+20m+20m+8m+2.67m) × (15m+20m+15m)  = 3,283.5 ㎡

바. 방유제의 최소 높이

   ① 옥외탱크저장소의 방유제 (위험물안전관리법 시행규칙 [별표 6])

      ▣ 방유제의 높이 : 0.5 m 이상 3m 이하        

      ▣ 방유제의 용량 : ▶ 탱크 1기 : 탱크용량의 110% 이상

           ▶ 탱크 2기 이상 : 최대 탱크용량의 110 % 이상

  ② 방유제의 높이​​

      여기서, H : 방유제의 높이 [m], Vm : 최대 탱크용량의 110 % [㎥]

                   Vb : 각 탱크의 기초부분 체적 [㎥], Hb : 탱크의 기초 높이 [m]

                   D1, D2 : 최대 용량 탱크 이외 탱크의 직경 [m], A : 방유제의 면적 [㎡]

       ⊙ Vm (최대탱크용량의 110%) : 문제 가. 에서 구한 값 휘발유 탱크의 용량의 110%  = 2,419 ㎥ × 1.1 = 2,660.9 ㎥

       ⊙ Vb (각 탱크의 기초부분의 체적)  :   Vb = [π/4 × (22m)2 × 0.3] + [π/4 × (10m)2] = 137.601 ㎥

       ⊙ D1, D2 (최대 용량 탱크 이외 탱크의 직경) : 문제의 그림에서 경유탱크의 직경은 8m

       ⊙ A (방유제의 면적) : 문제 마. 에서 구한 값 3,283.5 ㎡ 이다.

     ※ 방유제의 높이는 위험물안전관리법에 의해 0.5 m 이상 3m 이하이어야 하므로 위에서 구한 값 0.86 m가 답이 된다.

【 별해 】

  ▣ 방유제의 용량 = 최대 저장탱크 용량의 110% 이상

    실방유제 용량 = 방유제 면적 × 높이 - 저장탱크 기초 체적 - 기타 탱크 × (방유제 높이 - 기초 높이)

    실방유제 용량 = 최대 저장탱크용량의 110%

   ∴ 방유제 면적 × 높이 = 최대 저장탱크 용량의 110% + 기초체적 + 기타 탱크 방유제 높이 아래 체적

       ⇒ 방유제 체적 : 큰 저장용량의 110% + 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 + 기초체적

      V = V1 + V2 + V3

       여기서, V : 방유제 체적 [㎥] (= 방유제 가로길이 m × 세로길이 m × 높이)

                    V1 : 최대저장탱크 용량의 110 % [㎥]

                    V2 : 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 (탱크 면적 × (제높이 - 기초높이))

                    V3 : 기초체적 [㎥] (최대 저장탱크 기초 체적 + 기타 탱크 기초 체적)

<계산하기>

   ⊙ 최대탱크 용량의 110 % : V1 = 2,419 × 1.1 = 2,660.9 ㎥

   ⊙ 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 : V2 = 경유 탱크 단면적 × (H - 0.3)​

   ⊙ 기초체적 : V3 = 각 탱크 바닥면적 × 기초 높이​

    ∴  V = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

         3,283.5 × h ㎥ = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

         3,233.23 h ㎥ = 2,783.42 ㎥

          h = 0.86 [m]

​

11. 다음 그림과 같이 휘발유 탱크 1기와 경유 탱크 1기를 1개의 방유제에 설치하는 옥외 탱크 저장소에 대하여 다음

      각 물음에 답하시오. [16점] ★★★★★

[조건]

  ① 탱크용량 및 형태

    ㉠ 휘발유 탱크 : 2,000 [㎥] (지정수량의 20,000배) 부상지붕구조의 플로팅루프탱크 (탱크내 측면과 굽도리판(foam

                               dam) 사이의 거리는 0.8 m 이다.

    ㉡ 경유 탱크 : 콘루프 탱크

  ② 고정포 방출구

     ⊙ 경유탱크 : Ⅱ형, 휘발유탱크 : 설계자가 선정하도록 한다.  

  ③ 포소화약제의 종류 : 수성막포 3 [%]형

  ④ 보조포소화전 : 쌍구형 × 2개 설치

  ⑤ 포소화약제의 저장탱크의 종류 : 700ℓ, 750ℓ, 800ℓ, 900ℓ, 1,000ℓ, 1,200ℓ

       (단, 포소화약제의 저장탱크 용량은 포소화약제의 저장량을 말한다.)

  ⑥ 참고 법규

Ⅰ. 옥외탱크저장소의 보유 공지

  가. 다음 A, B, C 및 D의 법적으로 최소 가능한 보유 공지 길이를 구하시오. (단, 탱크 측판 두께의 보온두께는 무시한다.)

  ① A (휘발유 탱크 측판과 방유제 내측거리, m)

  ② B (휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 거리, m) (단, 기준에 적합한 물분무소화설비로 방호조치를 한 경우이다.)

  ③ C (경유 탱크 측판과 방유제 내측 거리, m)

  ④ D (방유제 최소폭, m)

나. 다음에서 요구하는 각 장비의 용량을 구하시오.

  ① 포저장탱크의 용량 [ℓ] (단, 75A 이상의 배관길이는 50m 이고, 배관의 크기는 100A 이다.)

  ② 소화설비의 수원 [㎥] (단, [㎥] 이하는 절삭하여 정수로 표시한다.)

  ③ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]

  ④ 포소화약제의 혼합장치는 프레져푸로포셔너 방식을 사용할 경우에 최소유량과 최대유량의 범위를 정하시오.

     ⊙ 최소유량 [ℓpm] ⊙ 최대 유량 [ℓpm]

​

[문제풀이]

 가. 다음 A, B, C 및 D의 법적으로 최소 가능한 보유 공지 길이를 구하시오. (단, 탱크 측판두께의 보온두께는 무시한다.)

  ① A (휘발유 탱크 측판과 방유제 내측거리, m)

    ▣ 12 m × ½ = 6 [m]

  ② B (휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 거리, m) (단, 기준에 적합한 물분무소화설비로 방호조치를 한 경우이다.)

    ㉠ 휘발유 탱크 보유공지는 지정수량이 20,000배 이므로 조건 ⑦에 의하여 저장탱크의 직경 16m와 높이 12 m 중 큰 것

          과 같게 해야 하므로 16m로 선정

    ㉡ 경유탱크의 용량​

       경유 탱크 보유공지는 ⑦에 의하여 5 [m]로 산정

    ∴ 휘발유탱크의 16 m로 선정해야 하나 물분무 소화설비로 방호조치를 하였으므로  8 [m]로 선정한다.

  ③ C (경유 탱크 측판과 방유제 내측 거리, m)

    ▣ 탱크 지름이 15 m 미만이므로 탱크 높이의 1/3 이상이어야 한다.

        ⊙ 12 m ÷ 3 = 4 m, 12m × 1/3 = 4 m

  ④ D (방유제 최소폭, m)

    ▣ 휘발유 탱크를 기준으로 해야 한다. 탱크지름 16m, 방유제와의 거리 6m 이므로

       ⊙ 세로 길이 : 16 m + 6m + 6m = 28 m

 나. 다음에서 요구하는 각 장비의 용량을 구하시오.

   ① 포저장탱크의 용량 [ℓ] (단, 75A 이상의 배관길이는 50m 이고, 배관의 크기는 100A 이다.)

     ㉠ 고정포 (휘발유 탱크) : Q① = A · Q1 · T · S ​

    ㉡ 보조포소화전 : N · S · 8000

          3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.03 = 720 [ℓ]

    ㉢ 배관 보정량 : A · ℓ · S · 1,000​

        ∴ 282.74 ℓ + 720 ℓ + 11.78 ℓ = 1,014.52 [ℓ] = 1,200 [ℓ]

               ※ 조건 ⑧에 의해 1,200 [ℓ] 선정

  ② 소화설비의 수원 [㎥] (단, [㎥] 이하는 절삭하여 정수로 표시한다.)​

           ∴ 수원의 양 : 9,142.03ℓ + 23,280ℓ + 380.92ℓ = 32,082.85 [ℓ] ≒ 32 ㎥

   ③ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]​

            ∴ Q = 314.159 ℓpm +1,200 ℓpm = 1,514.159 ℓpm ≒ 1,514.16 ℓpm

   ④ 포소화약제의 혼합장치는 프레져푸로포셔너 방식을 사용할 경우에 최소유량과 최대유량의 범위를 정하시오.

        ㉠ 최소 유량 : 1,514.16 × 0.5 = 757.08 [ℓ/min]

         ㉡ 최대 유량 : 1,514.16 × 2.0 = 3,028.32 [ℓ/min]

​

[해설] 포소화설비의 고정포 방출구 방식

가. A, B, C, D 의 최소 가능 거리

  ▣ 방유제와 탱크면의 이격거리 (문제 가. ①,③을 구할 때 적용)

  ▣ 옥외탱크저장소의 보유공지 (문제 가. ② 를 구할 때 적용)

  ① A (휘발유 탱크 측판과 방유제 내측거리)

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 지름이 φ 16,000 ㎜ 이므로 표에 의해 탱크 높이의  1/2 이상을 적용한다.

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 높이가 12,000㎜ = 12m 이므로

         A = 12 m × ½ = 6 [m]

  ※ 높이 적용

    ㉠ 방유제와 탱크 측면의 이격거리 및 보유공지 산정시에는 탱크의 기초 높이를 포함할 것

    ㉡ 탱크의 용량 산정시 콘루프탱크에는 콘부분(△)은 포함하지 않는다.

  ② C (경유 탱크 측판과 방유제 내측 거리, m)

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 지름이 φ 10,000 ㎜ 이므로 표에 의해 탱크 높이의 1/3 이상을 적용한다.

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 높이가 12,000㎜ = 12m 이므로  

         A = 12 m × ⅓ = 4 [m]

  ③ B (휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 거리, m) (단, 기준에 적합한 물분무소화설비로 방호조치를 한 경우이다.)

    ㉠ 휘발유 탱크

      ⊙ 조건 ①에서 휘발유탱크는 지정수량의 배수가 20,000배이므로 조건 ⑥ (위 표)에서 지정수량의 4,000배 초과란을

           적용한다.

      ⊙ 탱크의 수평단면적의 최대 지름 16m (φ 16,000㎜) 와 탱크 높이 12m (φ12,000 ㎜) 중 큰 것과 같게 해야 하므로

            16m 로 선정

    ㉡ 경유탱크의 용량

      ⓐ 탱크의 용량

         ⊙ d (탱크의 직경) : 문제의 그림에서 φ 10,000㎜ = 10m 이다.

         ⊙ h (탱크의 높이) : 탱크의 높이는 탱크의 기초 높이을 포함하지 아니한 높이를 말하며 콘루프 탱크의 경우 콘부분

                                         (△)도 포함하지 않는다.​

    ⓑ 지정수량의 배수

      ▣ 지정수량의 배수 = 탱크의 용량 / 지정수량

        ⊙ 경유(제2석유류) : 지정수량은 1,000 ℓ 이다.

        ⊙ 지정수량 배수 = 903.207 ㎥ × 1,000 ℓ/㎥ ÷ 1,000 ℓ = 903.207 ≒ 903배

    ㉢ 지정수량의 배수가 903배이므로 조건 ⑥(위 표)에서 지정수량의 501~1,000배 이하란을 적용하면 5m 이상이 된다.

       ∴ B : 보유공지가 긴 값을 적용하므로 휘발유 탱크에서 구한 값 16m를 선정해야 하나 문제의 단서에서 기준에 적합한

                 물분무소화설비로 방호조치를 하였으므로 보유공지의 1/2 이상의 너비 (최소 3m)로 할 수 있다. 따라서, 8m가

                 된다.  (만약, 문제의 단서가 없을 경우 16m가 된다.)

  ④ D (방유제 최소폭, m)

      ▣ 휘발유 탱크를 기준으로 해야 한다. 탱크지름 16m, 방유제와의 거리 6m 이므로  D = A + 휘발유 탱크 지름 + A

       ⊙ 세로 길이 : 16 m + 6m + 6m = 28 m

 나. 포소화설비 고정포방출구 방식의 포소화약제 저장량

  [산정 공식]

  ① 고정포 방출구

         Q① = A · Q1 · T · S [ℓ]

         여기서, Q① : 포소화약제의 양 [ℓ], A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                      Q1 : 단위포 소화수용액의 양 (방출률) [ℓ/min · ㎡]

                       T : 방출시간 [min], S : 포소화약제의 사용농도 [%]

  ② 보조포소화전

         Q② = N · S · 8,000 ℓ

          여기서, Q② : 포소화약제의 양 [ℓ]

                       N : 호스접결구의 수 (최대 3개)

                       S : 포소화약제의 사용농도 [%]

  ③ 배관 보정량 (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 [%]

   ※ 고정포방출구 방식의 포소화약제 저장량

         Q = Q① + Q② + Q③

         여기서, Q : 고정포 방출구 방식의 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q① : 고정포 방출구에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q② : 보조포 소화전에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q③ : 배관보정량 [ℓ]

  【고정포 방출구의 종류】

  ① 포저장탱크의 용량 (조건 ⑤에서 포저장탱크의 용량은 포소화약제 저장량을 말한다.)

     ㉠ 휘발유 탱크

       ⊙ 포방출구 : 조건 ②에서 설계자가 선정하도록 하였으므로 위 표에서 특형 방출구를 선정한다.

           ⓐ 고정포 방출구 Q① = A · Q1 · T · S

     ⊙ A (탱크의 액표면적)

  ▣ 플루팅루프탱크 (부상지붕구조)의 경우 포소화약제를 탱크 측판과 굽도리판 사이에만 방출하므로 색칠한 부분만 고려

       하여 적용한다.

      ∴ A = π/4 × (162 - 14.42) ㎡

    ※ 특형 방출구 : 부상지붕구조(플로팅루프탱크)에만 사용된다.

  ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

         휘발유는 제4류 위험물 제1석유류로서 인화점이 21℃ 미만, 특형 방출구를 사용하므로 조건 ⑥ 표(위 표)에 의해

         Q1 (방출률)은 8 ℓ/min · ㎡가 된다.

      ⊙ 조건 ⑤에서 휘발유의 인화점이 -18 ℃, 특형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해  Q1 (방출률)은 8 ℓ/min · ㎡ 이다.​

   ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%형을 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.​

  ⓑ 보조포 소화전 : Q② = N · S · 8000

     ⊙ N (호스접결구의 수) : 조건 ④에서 보조포소화전 쌍구경 2개가 설치되어 있으므로 호스접결구의 수는 4개 이다.

                                              최대 3개를 적용하면 호스접결구의 수 (N) = 3 이다.

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로  농도 (S) =0.03 이다.

        Q② = 3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.03 = 720 [ℓ]

  ⓒ 배관 보정량 : Q③ = A · ℓ · S · 1,000

    ⊙ A (배관의 단면적) : 문제의 단서에서 배관크기가 100A이므로 π/4 ×(0.1m)2 이다.

    ⊙ L (배관의 길이) : 문제의 단서에서 50 m 이다.

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로  농도(S) = 0.03 이다​

       휘발유탱크의 포소화약제 저장량 Q = Q① + Q② + Q③ 이므로

         ∴ Q = 275.052 ℓ + 720 ℓ + 11.78 ℓ = 1,006.832 [ℓ] = 1,006,83 [ℓ]

  ㉡ 경유 탱크

       ⊙ 포방출구 : 조건 ③에서 Ⅱ형 방출구이다.

   ⓐ 고정포 방출구

     ⊙ A (탱크의 액표면적) : 문제의 그림에서 탱크의 직경(d)이 10m 이므로 π/4 · (10m)2 이다.

   ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

      경유는 제4류 위험물 제2석유류로서 인화점이 21℃ 이상 70 ℃ 미만, Ⅱ형 방출구를 사용하므로 조건 ⑥ 표 (위 표)에

       의해 Q1 (방출률)은 4 ℓ/min · ㎡ 가 된다.​

        ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.​

    ⓑ 보조포 소화전 : Q② = N · S · 8000

       ⊙ N (호스접결구의 수) : 조건 ④에서 보조포소화전 쌍구경 2개가 설치되어 있으므로 호스접결구의 수는 4개 이다.

                                               최대 3개를 적용하면 호스접결구의 수 (N) = 3 이다.

       ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로 농도 (S) =0.03 이다.

               Q② = 3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.03 = 720 [ℓ]

    ⓒ 배관 보정량 : Q③ = A · ℓ · S · 1,000

      ⊙ A (배관의 단면적) : 문제의 단서에서 배관크기가 100A이므로 π/4 ×(0.1m)2 이다.

      ⊙ L (배관의 길이) : 문제의 단서에서 50 m 이다.

      ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.경유탱크의 포소화약제                   저장량 Q = Q① + Q② + Q③ 이므로

    ㉡ 보조포소화전 Q② = N · S · 8000

         Q② = 3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.97 = 23,280 [ℓ]​

​

    ㉢ 배관보정량 Q③ = A · ℓ · S · 1,000​

      경유탱크의 포소화약제 저장량 Q = Q① + Q② + Q③ 이므로

        ∴ Q = 9,142.034ℓ + 23,280ℓ + 390,918ℓ = 32,802.952 [ℓ] ≒ 32 [㎥]

            ※ 문제의 단서에서 ㎥ 이하는 절삭하여 정수로 표시한다.

  ③ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]

    ⊙ 가압송수장치(펌프)의 유량은 포수용액의 양을 기준으로 하므로 농도(S) = 1 이다.

    ⊙ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]이므로 방사시간(T)를 적용하지 않으며 보조포소화전 계산시에도

         8,000 ℓ = 400 ℓpm × 20 min이므로 방사시간 20 min을 제외한 유량(방사량) 400 ℓpm을 적용한다.

    ⊙ 가압송수장치(펌프)의 유량 계산시 배관보정량(Q③)은 적용하지 않는다.

   ㉠ 고정포 방출구 : Q① = A · Q1 · S​

  ㉡ 보조포 소화전

      Q② = N · S · 400 ℓ/min 이므로

      Q② = 3개 × 1 × 400 ℓpm = 1,200 [ℓpm]

    ∴ Q = 314.159 ℓpm + 1,200 ℓpm = 1,514.159 ≒ 1,514.16 [ℓpm]

​

  ④ 프레져푸로포셔너 방식의 유량범위는 50 ~ 200 % 이다.

       따라서, 최소유량은 50%, 최대유량은 200% 이다.

    ㉠ 최소 유량 : 1,514.16 × 0.5 = 757.08 [ℓ/min]

    ㉡ 최대 유량 : 1,514.16 × 2.0 = 3,028.32 [ℓ/min]

​

#포소화설비 #토출량 #보조포 #포소화약제 #경유탱크 #휘발유 #쌍구형 #고정포

#방출구 #지정수량 #탱크 #제4류 #방유제 #최소높이 #용량 #지름 #높이