Transcript 화재의 소화원리 및 방법
화재의 소화원리 및 방법
주식회사 한국소방엔지니어링
화재의 소화원리 및 방법
목 차
6.1 소화의 정의 6.2 소화원리 6.3 소화약제의 종류 및 소화원리 6.4 소화약제에 따른 적응화재 6.5 소방대상물에 대한 소화
2
화재의 소화원리 및 방법 6.1 소화의 정의
- 정의 · 소화란 가연물질이 공기중의 산소 또는 산화제 등과 접촉하여 발생하는 연소현상을 중단시키는 것 · 연소의 3요소 또는 4요소 중 일부 또는 전부를 제거 또는 억제하므로서 이루어진다
3
화재의 소화원리 및 방법 6.2 소화 원리
소화원리 · 질식소화 : 산소의 공급차단 · 냉각소화 : 연소가 지속시 필요한 열량 이하로 냉각 · 제거소화 : 가연물을 화재현장으로 부터 제거 · 억제소화 : 연소의 연쇄반응을 차단 - 구분 · 물리적소화 냉각소화, 질식소화, 제거소화 · 화학적소화 억제소화
4
화재의 소화원리 및 방법
6.2.1 냉각소화 · 연소의 3요소 중 점화원을 제어하는 것으로, ·가연물에 물 등을 뿌려 가연성 물질의 온도를 발화점 이하로 냉각시키는 것 ·냉각효과를 나타내는 소화약제로 물, 강화액, CO 2 , 포(Foam) 등이 있다 6.2.2 질식소화 · 연소의 3요소 중 산화제를 제어하는 것으로, ·산소의 농도를 15% 이하로 감소시켜 소화하는 것 ·질식효과를 나타내는 것으로 담요, 마른모래, 젖은 가마니, 포, CO2 등이 있다
5
화재의 소화원리 및 방법
6.2.3 제거소화 ·연소의 3요소 중 가연물을 제어하는 것으로, ·가연물을 격리, 파괴, 소멸, 감량, 변질, 희석 등을 시키는 것 ① 산불화재시 주위 산림을 벌채하는 것 ② 촛불을 입으로 불어 가연성 가스와 점화원과의 접촉을 격리시키는 것 ③ 화학반응기 가스 화재시 원료 공급관의 밸브를 잠그는 것 ④ 유류탱크 화재시 탱크 밑으로 기름을 빼내는 방법 등 6.2.4 억제소화(부촉매소화) ·연소의 4요소 중 순조로운연쇄반응을 제어하는 것으로, ·불꽃연소시 발생하는 활성라디컬의 반응을 억제시켜 연쇄반응을 일으키지 못하게 하는 것 ·억제소화효과를 나타내는 것으로 분말, 할로겐화합물 소화약제 등이 있다
6
화재의 소화원리 및 방법
6.2.5 유화소화 ·유류화재시 포소화약제를 방사하는 경우나 물보다 비중이 큰 중유 등의 화재시 무상주수할 경우 표면에 형성된 유화층이 물과 기름의 중간성질을 나타내며 엷은 막으로 산소를 차단시키는 소화방법 6.2.6 희석소화 ·알코올과 같이 수용성액체는 물에 잘 녹으므로 물을 주입하여 가연물의 연소농도 이하로 희석시키는 소화방법 6.2.7 피복소화 ·이산화탄소처럼 공기보다 무거운(비중1.25) 물질로 가연물 주위를 덮어 소화하는 방법
7
화재의 소화원리 및 방법 6.3 소화약제의 종류 및 소화원리
6.3.1 물 소화약제에 의한 소화 ·물의 높은 비열(1kcal/kg) 및 증발잠열(539kcal/kg)을 이용한 냉각효과 ·물의 증발시 1700배로 부피가 팽창하므로 산소농도희석 및 질식효과 등을 이용 ·기타, 물에 첨가제를 투입함으로서 그 효과를 증대시킴 ·장점 : 소화효과가 우수하며 가격이 싸고 쉽게 구할 수 있음 ·단점 : 유류화재 및 전기화재에 사용할 수 없고 물로 인한 피해가 발생 - 물의 주수방법상 분류 ·봉상주수 : 막대모양의 물줄기로 주수 (예 : 옥내소화전, 옥외소화전설비 등) ·적상주수 : 물방울의 형태로 주수 (예 : 스프링클러설비 등) ·무상주수 : 안개와 같은 분무상태로 주수 (예 : 물분무소화설비 등)
8
화재의 소화원리 및 방법
6.3.2 포 소화약제에 의한 소화 ·발포기구를 사용하며 화학적 또는 물리적으로 물과 특수한 약제를 혼합하여 거품으로 변환시켜 소화효과를 나타냄 ·화학포(Chemical Foam) 소화약제 : 황산알루미늄[Al2(SO4)3]과 중탄산나트륨[NaHCO3]을 혼합하여 형성 ·기계포(Mechenical Foam) 소화약제 : 단백포, 불화단백포, 수성막포, 합성계면활성제포, 알코올형포 등 - 소화효과 ·질식효과, 냉각효과 - 적응화재 ·유류화재, 일반화재
9
화재의 소화원리 및 방법
6.3.3 이산화탄소 소화약제에 의한 소화 ·자연상태에서 공기중의 산소 농도는 21%이나 산소농도를 15% 이하로 저하시켜 질식소화를 이루며, 보조적으로 냉각소화 작용이 있다.
·표면화재와 심부화재에 적응성이 있으며, 상온-상압에서 기체상태이나 압축 또는 냉각에 의해 쉽게 액화되므로 용기 내에서 액상으로 보관하기 쉽다.
·비중이 공기보다 높아(1.52) 가연물질 및 화염자체를 덮어버리고 소화 후 잔존물을 남기지 않는 특징이 있다 - 소화효과 ·질식효과, 냉각효과, 피복 등 - 적응화재 ·전기화재, 유류화재, 일반화재 등
10
화재의 소화원리 및 방법
6.3.4 할로겐화합물 소화약제에 의한 소화 ·주기율표 7족의 할로겐족원소(F, Cl, Br, I)의 할로겐화탄화수소를 이용한 소화약제로 연소의 4요소 중 연쇄반응(Chain reaction)을 차단하는 억제소화 효과를 가진 화학적소화방법이다.
·표면화재에 적응성이 있으며, 상온-상압에서 기체상태이나 압축에 의해 액화 되므로 용기 내에서 액상으로 보관한다 ·방사후 잔존물이 남지 않으며, 소화효과가 우수하나 오존층 파괴의 원인물질 이다 - 종류 ·Halon1301, Halon2402, Halon1211, Halon104 등 - 소화효과 ·억제효과, 질식효과 등 - 적응화재 ·전기화재, 유류화재 등
11
화재의 소화원리 및 방법
화학적소화 : 연쇄반응의 억제에 의한 소화 <연쇄 반응> ① 개시반응 : H 2 + e → 2H * , H * + O 2 → OH * + O * ② 전파반응 : OH * + H 2 → H 2 O + H * : O * + H 2 → OH * + H * <하론소화약제 첨가시> ③ 연쇄반응 : H * + O 2 → OH * + O * 억제반응 : OH * + HX → H 2 O + X ④ 억제반응 : OH * + H 2 → H 2 O + H * 재생반응 : X + RH → HX + R ⑤ 종결반응 : 2H * → H 2 여기서 , X : Radial Scavenger 여기서, e : 활성화에너지 즉, 점화에너지, R : 알킬기
12
화재의 소화원리 및 방법
6.3.5 분말 소화약제에 의한 소화 ·소화효과 있는 분말로 약제를 연소물 표면에 뿌려주면 연소물에 의해 열분해 반응을 일으켜 생성되는 물질에 의해 소화하는 방법 ·알칼리금속염인 나트륨염(Na + )과 칼륨염(K + ) 등에 의한 부촉매 효과를 이용 - 종류 ·제1종분말 중탄산나트륨(NaHCO 3 ) 백색 열분해반응식 2NaHCO → NaCO 3 + CO 2 + H 2 O ·제2종분말 중탄산칼륨(KHCO 3 ) 담자색(보라) ·제3종분말 인산암모늄(NH 4 H 2 PO 4 ) 담홍색(분홍) ·제4종분말 중탄산칼륨(KHCO 3 )+요소[(NH 2 )2CO] 회색 - 소화효과 ·억제효과, 질식효과, 냉각효과 등 - 적응화재 ·전기화재, 유류화재, 일반화재(제3종분말) 등
13