[소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 종류, 소화약제(물)

1. 소화약제

 

1) 필요조건

① 소화성능이 뛰어날 것(연소의 4요소 중 1가지 이상 제거) 

② 독성이 없어 인체에 무해할 것 

③ 환경영향성이 좋을 것(환경에 대한 오염이 적을 것) 

④ 저장에 안정할 것 

⑤ 경제적일 것(가격이 저렴할 것)

 

2)  소화약제 종류  ☆

중앙소방학교 소방전술1-2

2. 물 소화약제 

- 일반화재 뿐만 아니라 , 주수방법에 따라 B, C급 화재인 유류 전기화재에도 적용이 가능 하다

- 주로 A급(일반화재)에 사용한다.

 

1) 물의 성질 ☆☆

① 비열(1.0 kcal/kgㆍ°C)이 큼 → 물 입자가 많은 열량 흡수 

② 증발(기화)잠열(539 kcal/kg)이 큼 → 증발 시 많은 열량 흡수 

③ 기화팽창율(1,670배, 약1700배)이 큼→ 수증기가 팽창하여 질식소화 

④ 가연성액체인 경우 인화점 100℉ 미만에서는 적응성 없음 

⑤ 물은 공기나 CO2등 기체를 흡수하려는 성질을 가짐 

⑥ 표면장력이 크다. -> 표면장력이 크므로 침투력을 증가시키기 위해 침투제 첨가

⑦ 비압축성 물질 -> 압축이 불가능하다

※ 물의 비중은 4℃에서 최대값을 가진다.

 

- 물의 어는점을 0℃이하로 낮추어 동결 방지를 위한 첨가제인 부동액을 사용할 수 있다 

 

2) 장단점 

 

(1) 장점  ☆☆

- 증발잠열이 커서 냉각, 질식효과가 매우 높음.

- 수소와 산소의 결합으로 인체에 무해.

- 변질의 우려가 없고 장기간 보관 가능.

- 펌프, 배관, 호스 등을 사용하여 유체의 이송이 용이하다.

- 비압축성유체로 쉽게 펌핑 및 이송 가능.

- 소화효과 증진 첨가제 및 주수방법 가능.

- 구하기 쉬워 경제적.

 

 

(2) 단점 ☆

- 영하에서는 동파, 응고현상으로 사용 제한.
- 금수성, C급 화재에는 적응성이 떨어짐.

- 화재진화 이후 오염의 정도가 심하다.
- 수손피해가 크다. (소화 후 물에 의한 2차 피해 발생.)

 

3) 소화효과

- 화재에 대하여 냉각․질식· 유화·희석소화작용과 고압으로 주수 시 화재의 화세를 제압하거나 이웃한 소방 대상물로의 연소방지 기능 등 여러 가지의 소화작용을 가지고 있다. ☆

 

① 냉각작용 

- 비열과 증발잠열이 높다.

- 15[°C] 물  1kg 이 200[°C]의 증기로 되는 경우 약 684[kcal]  열을 흡수

 

② 질식작용

- 물이 기상으로 변화할 때 대기압에서의 체적은 1,670배로 증가한다

- 팽창된 수증기가 연소면을 덮어 질식효과가 발생된다

 

③ 유화작용

- 가연성액체 (중질유; 제4류 위험물 중 제3석유류 제4석유류)와 같은 유류 화재 시에 적용 한다.

- 물의 미립자가 유류의 연소면을 두드려서 유류표면에 엷은 수성막을 형성시켜 유류의 증기압을 떨어트려 소화한다.(에멀션 효과)

- 유화효과를 높이기 위해서는 유면에서의 타격력을 증가 속도에너지 부가시켜 주어야 하므로 질식효과의 물방울 입자크기보다 약간 크게 하고 좀더 고압으로 방사해야 한다

 

④ 희석작용

- 알코올 등과 같은 수용성 액체 위험물 제6류 위험물에 적용한다

- 알코올 등과 같은 수용성 액체 위험물은 물에 잘 녹아 희석된다

- 인화성 액체 표면에 작은 크기, 중간 크기의 물방울을 완만하게 분사하여 훨씬 더 높은 인화점을 가지는 용해액을 생성시켜 소화한다.

- 수용성 가연물의 화재 시 소화약제로 이용할 경우 알코올포소화 약제와 함께 우수한 소화작용과 소화 능력을 발휘한다. ☆

 

 

⑤ 타격, 파괴작용

- 물의 봉상이나 적상 주수 시 연소물을 파괴해서 소화할 수 있다.

- 유류화재 시 봉상으로 주수하게 되면 거품이 격렬하게 발생되기 때문에 유류화재 시 봉상주수는 피해야 한다.

 

4) 주수방법 ☆

① 봉상주수 ☆☆

- 현장에서 가장 널리 쓰이는 주수형태 

- 물이 긴 봉의 형태를 가지는 주수형태

- 열용량이 큰 일반 고체 가연물의 대규모 화재에 유효하다 

- 감전의 위험이 있으므로 안전거리를 유지해야 한다

- 냉각소화에 가장 큰 효과를 낸다 

- 파괴력이 있다 

- 옥내소화전설비, 옥외소화전설비, 연결송수관설비 등

 

② 적상주수

- 물방울 형태를 가지는 주수형태

- 물방울의 평균 직경이 0.5 ~ 6mm 정도 된다

- 일반적으로 실내 고체가연물 화재에 사용

- 발화원에 직접 주수되어 화재를 진압하거나 발화원 주변을 적셔서 주변으로의 연소 확대를 방지한다.

- 스프링클러설비, 연결살수설비 등

 

③ 무상주수(분무주수) ☆☆☆

- 물이 안개모양 형태를 가지는 주수형태

- 물방울의 평균 직경이 0.1 ~ 1mm 정도 된다

- 물 입자가 산소공급을 차단하기 때문에 질식소화가 뛰어나다 

- 파괴력이 적다 

- 중질유화재(중질의 연료유 윤활유, 아스팔트유 등 고비점유의 화재)의 경우에는 무상으로 주수 시 급속한 증발에 의한 질식효과와 함께 에멀션 형성에 의한 유화효과가 가능하다

- 화원 주위에 복사열 차단효과가 있다

- 열을 흡수하는 냉각효과가 있다 

- 전기전도성이 좋지 않아 전기화재에도 사용이 가능하다

- 물분무, 미분무 소화설비 등 

 

④ 포상방사 

- A, B,급 화재 

 

5) 물소화약제 첨가제 

(1) 첨가제의 종류 

 

① 부동액(Antifreeze Agent) ☆

- 물의 응고현상을 방지하기 위한 약제, 동결방지 

- 난방을 하지 않는 거실, 옥외 노출 배관, 겨울철, 한랭지에 사용 

- 실제 가격이 고가이고 인체에 유해하여 겨울철 배관시험에만 사용 

- 약제: 글리세린, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜(이상 유기물), CaCl2(무기물)

 

② 침투제(Wetting Agent) ☆ 

- 물의 표면장력을 감소시켜 침투효과를 높이는 약제 

- 물의 침투가 용의치 않는 원면화재, 산림화재, 심부화재에 효과적 

- 약제: 합성계면활성제(1.1[%]첨가) 사용

 

③ 강화액(Density Modifier) ☆

- 억제효과가 있는 염류를 첨가하여 만든 소화약제

- K2CO3 -> 2K+ + CO3 2- 에서 K+가 H+, OH-와 반응하여 연쇄반응을 차단한다 
- 약제: 알칼리 금속염의 중탄산나트륨, 탄산칼륨, 인산암모늄 사용

 

④ 유화제(Emulsifier)

- 가연물과 에멀션을 형성하여 유화층 형성을 돕는 약제
- 약제: 계면활성제, 친수성콜로이드 사용

 

⑤ 중점제 (Viscosity water agent)☆

- 물의 유실방지 및 소방대상물의 표면에 오랫동안 잔류하면서 무상주수 시 물체의 표면에서 점성의 효력을 올리는 약제이다 

- 무산방지 및 부착성을 좋게 하여 물의 점성을 높이기 위한 약제
- 약제: CMC, DAP 사용

 

⑥ 산-알칼리제 

- 산과 알칼리의 화학반응을 이용한 소화약제
- 산: 황산

- 알칼리: 탄산수소나트륨(중조)

 

(2) 물 소화약제 첨가제의 구비조건 

① 소화수를 부패시키지 않을 것

② 소화설비를 부식시키지 않을 것

③ 소방대상물에 영향이 없을 것

④ 소화성능을 향상 시킬 것

⑤ 물과의 혼합이 용이 할 것

⑥ 독성이 없을 것

 

6) 주수소화시 위험한 물질 

① 무기과산화물 : 산소 발생

② K, Na, Mg, Al, 금속분 : 수소 발생 

③ 가연성 액체의 유류화재 : 연소면의 확대

④ 가연성 가스 발생

- 탄화칼슘: 아세틸렌

- 탄화알루미늄: 메탄

- 인화칼슘 : 포스핀 

 

※ 물질에 따른 저장장소

① 황린 이황화탄소 : 물 속

② 칼륨 나트륨 리튬 : 석유류 등유 속

③ 니트로셀룰로오스  :알코올 속 

④ 아세틸렌(C2H2), 디메틸폼아미드(DMF) :아세톤에 용해

⑤ 알킬알루미늄 : 희석제를 넣어 저장 

 

출처

소화이론

2021.12.07 - [소방공무원/소방학개론] - [소방학개론] 6. 소화론 - 소화의 원리, 소화방법

2021.12.07 - [소방공무원/소방학개론] - [소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제(물)

2021.12.07 - [소방공무원/소방학개론] - [소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (이산화탄소)

2021.12.07 - [소방공무원/소방학개론] - [소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (포)

2021.12.07 - [소방공무원/소방학개론] - [소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (할론)

2021.12.07 - [소방공무원/소방학개론] - [소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (분말)