아낌없이 주는 나무

1. 이산화탄소 소화약제

  ▣ 이산화탄소(CO2)는 화학적으로 안정된 무기물로 공기보다 무거운 불연성 기체이다.

       ※ 공기보다 1.51배 무겁다.

  ▣ 이산화탄소를 방사하면 공기중의 산소농도를 저하시켜 질식작용에 의한 소화작용과

       -78 [℃]의 드라이 아이스 방사에 의한 냉각작용이 있다.

​

가. 이산화탄소 소화약제의 성상

   ① 대기압, 상온에서 기체이여 화학적으로 안정되어 있다.

   ② 기체상태의 가스비중은 1.51로 공기보다 무겁다.

   ③ 31 [℃]에서 액체와 증기가 동일한 밀도를 가진다.

   ④ 무색, 무취이며 전기적으로 비전도성이다.

나. 이산화탄소가 소화약제로 사용되는 이유

   ① 화학적으로 안정되어 있다.

   ② 불연성이다.

   ③ 전기절연성이 우수하다.

   ④ 비전도성이다.

   ⑤ 장시간 저장이 가능하다.

   ⑥ 소화약제에 의한 오손이 없다.

   ⑦ 무색이고 무취이다.

다. 이산화탄소 소화설비의 장단점

 1) 장점

   ① 화재 진화 후 깨끗하다.

   ② 공기 비중 보다 커서 (무거워서) 심부화재에도 적응성을 가진다.

   ③ 증거보전이 양호하여 화재원인조사가 쉽다.

   ④ 전기의 부도체로서 전기절연성이 높다. (전기설비에 사용 가능)

   ⑤ 값이 싸고 저장이 반영구적이다.

   ⑥ 기계로 방사되므로 구석까지 잘 침투되어 소화효과가 좋다.

   ⑦ 기화잠열이 커서 냉각효과가 크다.

   ⑧ 한랭지에서도 사용이 가능하다.

   ⑨ 자체 압력으로도 방사가 가능하다.

 2) 단점

   ① 소화시 공간 내 산소농도 저하로 인체의 질식이 우려된다. (체적 팽창률 534배)

   ② 질식을 주체로 하므로 사람이 거주하는 장소에는 사용할 수 없다.

   ③ 소화약제의 방사시 시야를 방해한다.

   ④ 소화약제의 방출시 기화되므로 인체에 닿으면 동상이 우려된다.

   ⑤ 방사시 소리가 크다. (저장용기가 터질 경우 총소리에 가깝게 소리가 난다.)

   ⑥ 지구온난화에 영향을 준다.

라. 소화효과

   ① 질식효과 : 이산화탄소를 방사하면 공기의 산소농도를 15[%]이하로 낮추어 소화한다.

   ② 냉각효과 : -78[℃] 드라이아이스 방사에 의한 냉각 효과

   ③ 피복효과 : CO2 는 공기보다 무거우므로 하단에 있는 가연물을 펖게 된다.

마. 적용화재

   ① 적용화재 : B급, C급 화재

   ② 소화설비 : A급 (7분), B급 · C급 (1분)

    ※ CO2 - 할론 소화기 설치 금지 장소

      ⊙ 지하층, 무창층, 밀폐된 거실로서 바닥면적 합계 20 [㎡] 미만인 장소

바. 이산화탄소 소화설비의 적용 대상

   ① 가연성 기체와 액체류를 취급하는 장소 (가솔린 등)

   ② 발전기, 변압기 등의 전기설비

   ③ 박물관, 문서고 등 소화약제로 인한 오손이 문제되는 대상

   ④ 인화성 고체 위험물

사. 이산화탄소의 물성

아. 이산화탄소 소화약제의 충전비

※ 체적 변환식

자. CO2의 농도 (이론 소화 농도)

2. 할론 소화약제

  ▣ 대표적인 지방족 포화탄화수소 계열 (메탄, 에탄, 프로판, 부탄)의 탄화수소분자에 포함

      된 수소분자 일부 또는 전부를 할로겐 원소로 치환한 것을 할로겐화물이라 한다.

      할로소화약제란 지방족 포화탄화수소분자 중 수소원자가 불소, 염소, 취소(브롬), 옥소

      (요오드)의 할로겐원자로 치환되어 생성된 소화약제를 말한다.

가. 할론 소화약제의 특성

   ① 전기의 불량도체이다. (전기절연성이 크다)

   ② 무색투명이고 특이한 냄새가 난다.

   ③ 휘발성이 크고 부식 · 손상 우려가 없다.

   ④ 알코올, 에테르에는 녹으나 물에 녹지 않는다.

   ⑤ 질식의 우려가 없다.

   ⑥ 화학적 부촉매 효과에 의한 연소억제작용이 뛰어나 소화능력이 크다. (CO2의 3배)

   ⑦ 가연성 액체 화재에 대하여 소화속도가 매우 크다.

   ⑧ 인체에 대한 독성이 심한 것도 있고 적은 것도 있다.

   ⑨ 연소 연쇄반응을 억제한다. (가연물과 산소의 화학반응을 억제한다.)

   ⑩ 화학적으로 안정하여 소화 후 잔존물이 없다.

   ⑪ Halon 104는 소화효과도 약하고 독성도 약하다.

   ⑫ Halon 2402는 에탄의 유도체이다.

나. 할론 소화제의 구비조건

   ① 증발잔유물이 없어야 한다.

   ② 기화되기 쉬워야 한다.

   ③ 저비점 물질이어야 한다.

   ④ 불연성이어야 한다.

다. 할론 소화약제의 성상

   ① 할로겐화합물인 F, Cl, Br, I 등은 화학적으로 안정되어 있으며, 소화성능이 우수하여

        할론 소화약제로 사용된다.

   ② 소화약제는 할론 1011, 할론 104, 할론 1301, 할론 2402 등이 있다.

라. 할론 소화약제의 명명법

마. 할론 소화약제의 종류

   ① 소화성능 : 할론 1301 > 할론 1211 > 할론 2402

   ② 독성 : 할론 2402 > 할론 1211 > 할론 1301

   ③ 오존파괴지수 : 할론 1301 > 할론 1211 > 할론 2402

<참고>

바. 할론 1211의 성질

   ① 약간 달콤한 냄새가 난다.

   ② 전기의 전도성이 없다.

   ③ 공기보다 무겁다.

   ④ 증기압이 크지 않아서 휴대용 소화기로 사용한다.

   ⑤ 상온, 상압에서 기체이며, 무색이다.

   ⑥ 액체 할론 1211의 부식성이 큰 순서 : 알루미늄 > 청동 > 니첼 > 구리

사. 할론 1301의 성질

   ① 소화성능이 가장 좋다.

   ② 독성이 가장 약하다.

   ③ 오존층 파괴지수 (ODP)가 가장 높다.

   ④ 비중은 공기의 약 5.17배이다.

   ⑤ 무색, 무취의 비전동성이며 상온에서 기체이다.

     ※ 할론 1301의 열분해 생성 가스

         HF, HBr, Br2, COF2, COBr2

3. 분말 소화약제

 가. 분말 소화약제의 종류

  ▣ 분말약제의 가압용 가스로는 질소(N2)가 사용된다.

<참고> 비누화 현상

<참고> 충전가스 (압력원)

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라. 물의 소화능력

   ① 비열이 크다.

   ② 증발잠열 (기화잠열)이 크다.

   ③ 밀폐된 장소에서 증발 가열하면 수증기에 의해서 산화희석 작용을 한다.

   ④ 무상으로 주수하면 중질유 화재에도 사용할 수 있다.

​

마. 적용 화재

   ▣ A급 (무상일 때 B급, C급), *K급 화재

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바. 물의 소화능력 향상을 위한 첨가제의 종류

 ① 침투제

    ㉠ 침투성을 높여 주기 위해 첨가하는 계면활성제의 총칭

    ㉡ 물의 소화력을 보강하기 위해 첨가하는 약제로서 물의 표면장력을 낮추어 침투효과를

         높이기 위한 첨가제

 ② 중점제

     ⊙ 물의 부착력을 증가시켜 산불 등에 적응성을 높이기 위한 붕산염, 유기질 계통의 셀룰

         로오스 등이 있다.

 ③ 강화제

     ⊙ 주로 주거용 주방자동소화장치 등에 사용하며, 동결점 (-20[℃]) 및 소화성능을 향상

          시킨 것으로 탄산칼륨(알칼리 금속염) 등을 주로 쓴다.

 ④ 유화제

    ⊙ 고비점 유류에 사용을 가능하게 하기 위한 것

 ⑤ 동결방지제

   ⊙ 부동액을 넣어 동결을 방지하며 에틸렌글리콜( 가장 많이 사용), 프로필렌글리콜,

        글리세린 등이 사용된다.

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) + 황산알루미늄수용액 (내통)

   ② 반응식

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.

나. 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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다. 화학포 소화약제

  ① 1약제 건식설비 : 내약제(B)인 황산알루미늄(Al2(SO4)3)과 외약제(A제)인 탄산 수소

       나트륨(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

   ▣ 고팽창포 : 1 [%], 1.5 [%], 2 [%]

   ▣ 저팽창포 : 3 [%], 6[%]

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 3) 포소화약제 특징

  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.

 ② 저발포용 소화약제 (3 [%], 6 [%] 형)

    ㉠ 단백포 소화약제

    ㉡ 수성막포 소화약제

    ㉢ 내알코올형포 소화약제

    ㉣ 불화단백포 소화약제

    ㉤ 합성계면활성세포 소화약제

③ 고발포용 소화약제 (1 [%], 1.5 [%], 2 [%] 형)

    ⊙ 합성계면활성제포 소화약제

④ 팽창비

   ※ 팽창비 및 발포배율 산정식

라. 포 소화액제의 종류별 특징

 ① 단백포 : 품질이 가장 낮다.

    ⊙ 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.

 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.

 ③ 불화단백포

    ⊙ 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.

  ※ 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.

 ⑤ 내알코올형포

   ⊙ 알코올류 위험물(메탄올)의 소화에 사용

   ⊙ 수용성 유휴화재(아세트알데히드, 에스테르류)에 사용

   ⊙ 가연성 액체에 사용