[소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (이산화탄소)

소방방재신문

 

1. 이산화탄소 소화약제 

1) 이산화탄소 소화약제 특징 

- 더 이상 산소와 반응하지 않는 불연성 물질 ☆

- 질소, 아르곤, 할론 등의 불활성 기체와 함께 가스계 소화약제로 널리 이용되고 있다

- 무색, 무취의 부식성이 없는 기체, 공기보다 1.5배 정도 무거운 기체

- 상온에서는 기체이지만 압력을 가하면 액화되기 때문에 고압가스 용기 속에서 액화시켜 보관

- 기체 팽창률 534L/kg(15℃), 증발잠열 56.1kcal/kg. 

- 자체 증기압(57.8kg/cm2,21℃) 높아 심부까지 침투용이 

- 액화가 용이한 불연성 가스(임계점 31.35℃, 72.9atm)

- 전기부도체(비전도성)로 전기화재(C급)에 적응성이 있다. ☆

- 전기절연성은 공기의 1.2배이다.

 

2) 적응 화재 

- 유류화재 (B급), 전기화재 (C급) ☆

- 밀폐된 상태에서 방출된 경우 일반화재(A급)에 사용가능 ☆   

 

3) 장점 ☆☆ 

- 증발잠열이 커서 증발 시 많은 열량 흡수
- 기화 팽창율이 큼(15℃방출 시 534L/kg로 팽창)

- 피연소물에 피해가 적고 증거보존이 용이하여 화재원인조사가 쉽다 ☆☆☆

- 압력이 커서 자체압력으로 방사 가능하고 외부의 방출용 동력이 필요없다☆
- 표면화재, 심부화재(공기비중이 1.5배로 심부까지 침투용이), 전기화재에 적용 가능 ☆☆

- 장기보존 용이 ☆

- 추운 지방에서 사용 가능 ☆
- 진화 후 소화약제에 의한 오손이 없음 ☆

 

4) 단점 

- 질식의 위험성이 있음

- 방사시 소음이 크다 ☆
- 기화 시 급랭하여 동상의 우려가 있음
- 흰색운무에 의한 가시도 저하
- 온실가스로서 지구온난화 유발물질

 

2. 이산화탄소 소화약제의 소화원리 

1) 소화원리의 종류 

 

① 질식효과( 주 소화효과 ) ☆☆☆

- 산소농도 15%이하로 저하 소화

 

② 냉각효과

- 줄-톰슨 효과, 주위 기화열을 흡수하여 소화 

- 유류탱크 화재처럼 불타는 물질에 직접 방출하는 경우에 가장 효과적인 소화작용

 

③ 피복효과

- 21℃에서 공기비중이 1이라면 이산화탄소는 약 1.5배 비중으로 화염표면 덮어 공기 공급차단

 

2) CO2 이론 최소소화농도 ☆☆☆

3) CO2 최소 설계농도 

- 최소설계농도 = 최소소화농도 X 1.2 

 

3. 이산화탄소 소화약제의 적응성 및 비적응성

1) 적응성 

- B, C급뿐만 아니라 밀폐 시 A급도 가능
- 통신기기실, 전산기기실, 변전실 등 전기설비
- 도서관, 미술관, 선박, 무인기계 주차탑
- 제4류 위험물, 특수 가연물
- 표면화재, 심부화재, 전기화재에 적용 가능
- 진화 후 소화약제에 의한 오손이 없음

 

2) 비적응성 (설치제외 장소) ☆☆☆

- 제5류 위험물을 저장 취급하는 장소
- 금속물질(Na,K등) 저장 취급하는 장소

- 방재실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소 ☆

- 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 자기연소성(자기반응성) 물질을 저장, 취급하는 장소 ☆

- 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 활성금속물질을 저장, 취급하는 장소

- 밀폐된 공간이나 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입, 통행하는 통로 및 전시실 등 ☆☆☆

- 자체적으로 산소를 함유하는 물질의 장소 ☆

 

4. 인체에 미치는 영향 

- 전역방출방식으로 이산화탄소 소화설비를 작동시킬 경우 실내의 이산화탄소 농도는 약 1분후에 를 초과하여 치사량에 도달할 수 있으므로 방출 전에 음향경보 등에 의한 피난경보를 20% 발하여 인원을 피난시키고 방출과 동시에 방출표시등을 점등하여 출입을 금지시켜야 하며, 소화 후에는 환기장치를 이용하여 이산화탄소를 외부로 방출시켜야 한다.

- TLV : 평균적인 성인 남자가 매일 8시간씩 주 5일을 연속해서 이 농도의 가스를 함유하고 있는 공기 중에서 작업을 해도 건강에는 영향이 없다고 생각되는 한계농도

 

5. 이산화탄소 소화약제 저장방법 

- 이산화탄소 소화약제 저장용기는 방호구역외의 장소에 설치할 것. 다만 방호구역내에 설치할 경우에는 피난 및 조작이 용이하도록 피난구 부근에 설치하여야 한다.

- 온도가 40℃이하이고 온도변화가 적은 곳에 설치할 것 

- 직사광선 및 빗물이 침투할 우려가 없는 곳에 설치할 것

- 방화문으로 구획된 실에 설치할 것 

- 용기의 설치장소에는 해당 용기가 설치된 곳임을 표시하는 표지를 할 것

- 용기간의 간격은 점검에 지장이 없도록 3cm이상의 간격을 유지할 것 

- 저장용기와 집합관을 연결하는 연결배관에는 체크밸브를 설치할 것 다만 저장용기가 하나의 방호구역만을 담당하는 경우에는 그러하지 아니하다.

- 저장용기의 충전비는 고압식은 1.5이상 1.9이하 , 저압식은 1.1이상 1.4 이하로할것

 

 

 

출처 소화이론

[소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (분말)

[소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (할론)

[소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제 (포)

[소방학개론] 6. 소화론 - 소화약제(물)

[소방학개론] 6. 소화론 - 소화의 원리, 소화방법