제 1 장 소화약제의 종류
1-1 소화약제의 조건
① 연소 4요소중 한가지 이상을 제거할 능력이 탁월할 것 ② 가격이 저렴 ③ 저장 안정성 ④ 환경오염이 적을 것 ⑤ 인체에 무독성
1-2 소화약제의 분류
소화약제 | 물계 소화약제 | 물 |
포소화약제 | ||
가스계 소화약제 | 이산화탄소 소화약제 | |
할로겐화합물 소화약제 | ||
분말 소화약제 |
표 1-1 각종 소화약제의 특성 비교
| 물계 소화약제 | 가스계 소화약제 | |||
물 | 포 | 이산화탄소 | 할로겐화합물 | 분말 | |
주 소화효과 | 냉각 | 질식, 냉각 | 질식 | 부촉매 | 부촉매, 질식 |
소화속도 | 느리다 | 느리다 | 빠르다 | 빠르다 | 빠르다 |
냉각효과 | 크다 | 크다 | 적다 | 적다 | 극히 적다 |
재발화 위험성 | 적다 | 적다 | 있다 | 있다 | 있다 |
대응화재 규모 | 중형 - 대형 | 중형 - 대형 | 소형 - 중형 | 소형 - 중형 | 소형 - 중형 |
사용후 오염 | 크다 | 크다 | 전혀 없다 | 극히 적다 | 적다 |
적용 화재 | A급 | A, B급 | B, C급 | B, C급 | (A), B, C급 |
표 1-2 각종 소화약제의 적응화재와 소화효과
화재의 종류 | 가연물의 종류 | 적응 소화약제 | 개략적인 소화효과 |
A급 화재 | (일밤 가연물질) 목재, 고무, 종이, 플라스틱 류, 섬유류 등 | - 물 | 냉각, 침투 |
- 수성막포(AFFF) | 냉각, 질식, 침투 | ||
- ABC급 분말 | 억제, 피복, 냉각 | ||
- Halon 1211 | 억제, 냉각 | ||
B급 화재 | (가연성 액체) 휘발유, 그리스, 페인트, 래커, 타르 등 | - 수성막포(AFFF) | pan STYLE="font-size:10pt;">냉각, 질식 |
- BC급 분말 | 질식, 냉각 | ||
- ABC급 분말 | 억제, 질식 | ||
- Halon 1211, 1301 | 억제, 질식, 냉각 | ||
- 이산화탄소 | 질식, 냉각 | ||
- BC급 분말 | 질식, 억제 | ||
(가연성 기체) | | | |
C급 화재 | (통전중인 전기기구) 전선, 발전기, 모터, 패널, 스위치, 기타 전기 설비 등 | - BC급 분말 | 부도체 |
- ABC급 분말 | 부도체 | ||
- Halon 1211, 1301 | 부도체 | ||
- 이산화탄소 | 부도체 | ||
AB급 화재 | 일반가연물과 가연성 액체, 기체의 혼합물 | - 수성막포(AFFF) | 질식, 냉각 |
- ABC급 분말 | 억제, 질식 | ||
- Halon 1211, 1301 | 억제, 질식, 냉각 | ||
BC급 화재 | 가연성 액체, 기체와 통전중인 전기기구외의 혼합물 | - BC급 분말 | 억제, 질식, 부도체 |
- ABC급 분말 | 억제, 질식, 부도체 | ||
- Halon 1211, 1301 | 억제, 질식, 냉각, 부도체 | ||
- 이산화탄소 | 질식, 냉각, 부도체 | ||
ABC급 화재 | 일반 가연물과 가연성 액체, 기체와 통전중인 전기기구와의 혼합물 | - ABC급 분말 | 억제, 질식, 부도체 |
- Halon 1211 | 억제, 질식, 냉각, 부도체 | ||
D급 화재 | 가연성 금속과 가연성 금속의 합금 | - 금속화재용 | 질식(공기차단), 냉각 |
제 2 장 수계 소화약제 1(물)
2-1 개요
: 구하기 쉽고, 비열 및 증발잠열이 크고(냉각효과가 우수), 운송이 용이. 그러나 사용후 오염정도가 심하고, 추운곳에서 사용 불능
2-2 물의 물리적 성질
① 세가지 상태로 존재 ② 용융열이 약 80 cal/g ③ 기화열이 540 cal/g ④ 비열이 1 cal/g ℃ ⑤ 액체에서 수증기로 변화하면 부피가 1,603배 증가 ⑥ 0℃에서 얼고, 100℃에서 끓는다 ⑦ 4℃에서 비중이 가장 크다 ⑧ 비압축성 유체 ⑨ 1기압, 20℃에서 점도는 1.0 cP(centipoise = 0.01 g/(cm sec) ⑩ 표면장력은 20℃에서 72.75 dyne/cm
표 2-1 물질의 용융열과 증발잠열
| 비열(cal/g℃) | 물질명 | 비열(cal/g℃) |
물(얼음) | 1.000(0.487) | 구리 | 0.019 |
아세톤 | 0.528 | 유리 | 0.161 |
공기 | 0.240 | 철 | 0.113 |
알루미늄 | 0.217 | 수은 | 0.033 |
부탄 | 0.549 | 나무 | 0.420 |
표 2-2 압력에 따른 물의 비점 변화
물질명 | 용융열(cal/g) | 증발잠열(cal/g) | 물질명 | 용융열(cal/g) | 증발잠열(cal/g) |
물 | 79.9 | 539.6 | 에탄올 | 24.9. | 204.0 |
아세톤 | 23.4 | 124.5 | 납 | 5.4 | 222.6 |
벤젠 | 30.1 | 94.3 | 파라핀왁스 | 35.0 | - |
사염화탄소 | 4.1 | 46.3 | LPG | - | 98.0 |
표 2-3 각종 액체의 비중(20℃에서)
종류 | 비중 | 종류 | 비중 |
물 | 1.0000 | 단백포 소화액 | 1.10 - 1.20 |
아세톤 | 0.7908 | 계면활성제 포소화액 | 0.90 - 1.20 |
에틸알코올 | 0.7976 | 가솔린(비점 : 약 70℃) | 0.66 - 0.69 |
메틸알코올 | 0.7914 | 등유(비점 : 175 - 245℃) | 0.76 - 0.80 |
에틸에테르 | 0.7135 | 아마인유 | 0.93 - 0.94 |
벤젠 | 0.8787 | 대두유 | 0.92 - 0.93 |
2-3 물의 화학적 성질
① 극성분자 ② 수소결합
2-4 물의 열역학적 성질
물은 화학적으로 수소결합을 할 수 있고, 결정을 형성하면 일정한 간격을 유지해야 하므로 액체의 밀도보다 고체의 밀도가 작아 동절기에는 보관용기의 동파의 가능성이 있다. 그러므로 상 평형도에서 액체와 고체의 경계가 음의 기울기를 갖는다.
① 물의 상태도(압력-온도) : 임계점
② 물의 P-V 상태도
2-5 물의 주수형태
형 태 | 적용 화재 | 특 징 |
봉상 주수 | 열용량이 큰 일반 고체 가연물의 대규모 화재에 유효 | 감전의 위험이 있으므로 안전거리 유지 |
적상 주수 | 물방울의 직경이 0.5 - 6 mm, 실내의 고체 가연물 화재에 사용 | 살수 |
무상 주수 | 중질유화재(중질연료, 윤활유, 아스팔트 등)에 적합(질식 + 에멸션 효과) | 분무 노즐에서 고압으로 방수시 나타나는 안개모양의 주수, 물방울의 직경이 0.1 - 1.0 mm |
2-6 소화효과
| 효 과 | 영향 요소 | 비 고 |
냉각효과 | 헬륨, 수소를 제외하고 비열이 가장 크며, 액체중 기화열이 가장 크다 | 물의 표면적, 온도차, 공기중 수증기 함량, 물의 이동거리 및 속도 | 물의 대표 |
질식효과 | 기화할 때 부피가 약 1,600배 증가(인화점이 37.8℃) | | 비중 1.1이상인 물에 불용성인 유류화재에 적용가능 |
유화효과 | 물을 무상으로 분무하면 유류표면에 에멀션이 발생하여 질식효과를 상승 가능 | | |
타격효과 | 가연물이 파괴되어 제거 | | |
2-7 첨가제 : 적은 양으로 높은 소화효과를 발휘하기 위해 화학첨가제를 혼합
표 2-5 소화기용 물계 소화약제의 적응화재별 분류
| A급 화재 | B급 화재 | C급 화재 | D급 화재 |
강화액 | ○ | △ | × | × |
침투제 | ○ | × | × | × |
산-알카리제 | ○ | × | × | × |
포 소화약제 | ○ | ○ | × | × |
1. 강화액
첨가제 | 염류(알칼리 금속염의 탄산칼륨, 인산암모늄)를 첨가 |
소화효과의 상승 | 물의 소화효과 + 강화액의 부촉매 효과 |
용도 | 소화기용, 목재등의 고체 가연물의 화재시 사용 |
단점 | 알칼리성이므로 사용후 용기를 세척요(배관이 막히거나 부식), 유류화재에 효과가 없다 |
색깔 | 황색 또는 무색의 점성이 큰 액체 |
표 2-6 강화액의 조성 예
성분 | 비율(wt. %) |
물 | 60 |
탄산칼슘 | 36 |
유기안정제 | 2 |
방청첨가제 | 2 |
착색제 | 약간 |
표 2-7 강화액의 개략적인 물성
항목 | 물성치 |
비중(20℃) | 1.36 - 1.38 |
응고점 | - 30 ∼ -26℃ |
점도 | 3.7 cP |
pH | 11 - 12 |
표면장력 | 87 dyne/cm |
2. 침투제
첨가제 | 침투력을 증가시키기 위해 계면활성제를 첨가(양은 1% 이하) |
소화효과의 상승 | -- 포상이 가장 소화효과가 우수 |
용도 | 물이 내부로 침투하기 어려운 목재, 원면, 고무, 플라스틱, 옷, 건초, 짚 및 매트리스등의 화재 또는 폭발방지용 |
3. 증점제
용도 | 소방대상물에 장시간 부착(점도 증가)되게 하기 위해 사용(산림화재용으로 많이 사용) | |||||||||||||||||
종류 | 유기계 : 알킨산 나트륨염, 펙틴, 고분자다당류, 셀룰로오스 유도체, 비이온성 계면활성제 무기계 : 벤토나이트, 붕산염 산림화재용 : CMC(Sodium Carboxy Methyl Cellulose)와 Gelgard, 물의 0.5 - 3 wt%(점도는 250 cP) | |||||||||||||||||
점도를 증가시키면 침투성이 감소 4. 부동제 : 저온 동결문제를 해결하기 위해 사용(Ethylene Glycol) 5. 유화제
6. 산-알칼리제
화학반응식 :
7. Rapid water
4-8 특수화재와 물 1. 화학제품 : Carbide, Peroxide등과 같은 화공약품은 물과 반응하여 가연성 가스와 열을 발생하므로 물 사용 금지 2. 가연성 금속 : K, Na, Mg, Al, Ti, 3. 방사성 금속 : 방사능에 오염된 물처리에 문제 4. 가스 과열된 탱크의 온도를 냉각시켜 가스의 누출 및 폭발 방지를 위해 사용단점 | ||||||||||||||||||
발화형태에 의한 전기화재[전기안전공사]
