이산화탄소 소화설비(3) - 저장량, 기동장치, 분사헤드, 호스릴 이산화탄소 소화설비 등

 

 

  소화약제의 저장량

 

  (1) CO2 농도의 기본 개념

 

    ① 실내의 CO2 가스량(무유출, No efflux)

 

    CO2 방사 전 실내 산소농도가 21%이며, 방사 후 실내 산소 농도가 감소되며 이를 O2(%)라 하면, 이때 방사 전 산소의 체적=

    V * 21(%), 방사 후 산소의 체적 = (V+x)*O2(%)가 된다.

 

 

    여기서, Q : 방호구역 내 방사한 CO2 체적(㎥)

                  O2 : CO2 방사 후 실내의 산소농도(%)

                   V : 방호구역의 부피(㎥)

 

예제 1.
체적이 200㎥인 방호구역에 전역방출방식의 CO2를 방사하였을 때 산소의 설계농도가 15%였다. 이때 방사된
CO2의 체적은 얼마인가?

  풀이 

 

  ② 소화약제 방사 후 실내의 CO2 가스량(무유출, No efflux)

 

 

 

  여기서, C : CO2 방사 후 CO2 실내의 농도(%)

                 O2 : 방사 후 실내의 산소농도(%)

 

  이산화탄소 소화약제 저장량은 다음의 기준에 의한 양으로 한다. 이 경우 동일한 특정소방대상물 또는 그 부분에 2 이상의 방호구역

  이나 방호대상물이 있는 경우에는 각 방호구역 또는 방호대상물에 대하여 다음의 기준에 의해 산출한 저장량 중 최대의 것으로 할 수

  있다.

 

예제 1. 
휘발유 등의 가연성 액체가 연소하는 데 필요한 산소의 한계 농도가 15%라면 이것을 소화하는 데 필요한 CO2의
최소 농도는 몇 (%)인가?

  풀이

 

  (2) 전역방출방식

 

    ① 가연성액체 또는 가연성가스 등 표면화재 방호대상물의 경우

 

      가. 방호구역 체적 1㎥에 대하여 밑에 표에 의한 양 이상으로 해야 한다. 다만, 밑에 표에 의하여 산출한 양이 동표에 의한

            저장량의 최저한도의 양 미만이 될 경우에는 그 최저한도의 양으로 한다.

 

방호구역의 체적	방호구역의 체적 1m3에 대한 소화약제의 양(kg)	소화약제 저장량의 최저한도의 양(kg)
45m3 미만	1.00kg	45kg
45m3 이상 150m3 미만	0.90kg
150m3 이상 1,450m3 미만	0.80kg	135kg
1,450m3 이상	0.75kg	1,125kg

 

      나. 설계농도가 34% 이상인 방호대상물의 소화약제량은 "가"의 기준에 의하여 산출한 기본소화약제량에 '설계농도에 의한

              보정계수'에 의한 보정계수를 곱하여 산출한다.

 

설계농도에 의한 보정계수

 

      다. 방호구역의 개구부에 자동폐쇄장치를 설치하지 않은 경우에는 "가", "나"의 기준에 의하여 산출한 양에 개구부를 면적

              1㎡당 5kg의 소화약제를 가산해야 한다. 이 경우 개구부의 면적은 방호구역 전체 표면적의 3% 이하로 해야 한다.

 

  ② 종이, 목재, 석탄, 섬유류 합성수지류 등 심부화재 방호대상물의 경우

 

    가. 방호구역의 체적(불연재료나 내열성의 재료로 밀폐된 구조물이 있는 경우에는 그 체적을 감한 체적) 1㎥에 대하여 아래 표

          에 의한 양 이상으로 해야 한다.

 

예제 1. 
가로 10m, 세로 10m, 높이 2m인 방호구역(가연성 액체 : 수소)에 전역방출방식의 CO2를 방사하였을 때 약제양
은 얼마인가? 단, 개구부의 면적은 1㎡이며, 자동폐쇄장치가 없다.

  풀이

  표에서 수소의 보정계수는 2.6이며, 개구부 가산양은 5kg이다.

  CO2 약제양 = [(10X10X2) X 0.8 X 2.6] + (1X5) = 421kg

 

    나. 방호구역의 개구부에 자동폐쇄장치를 서치하지 않은 경우에는 "가"의 기준에 의하여 산출한 양에 개구부 면적 1㎡당 10kg

          의 소화약제를 가산해야 한다. 이 경우 개구부 면적은 방호구역 전체 표면적의 3% 이하로 해야 한다.

 

방호대상물	방호구역 체적 1m3에 대한 소화약제의 양(kg)	설계농도(%)
유압기기를 제외한 전기설비, 케이블실	1.3 kg	50
체적 55m3 미만의 전기설비	1.6 kg	50
서고, 전자제품창고, 목재 가공품 창고, 박물관	2.0 kg	65
고무류, 면화류, 모피, 석탄창고, 집진설비	2.7 kg	75

 

 

  (3) 국소방출방식

 

    다음의 기준에 의하여 산출한 양에 고압식의 것에 있어서는 1.4, 저압식의 것에 있어서는 1.1을 각각 곱하여 얻은 양 이상으로 할 것

 

    ① 윗면이 개방된 용기에 저장하는 경우와 화재시 연소면이 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우에는 방호대상물의

          표면적 1㎡에 대하여 13kg

    ② ①번에 외의 경우에는 방호공간의 체적 1㎥에 대하여 다음의 식에 의하여 산출한 양

 

    여기서, Q : 방호공간 1㎥에 대한 이산화탄소소화약제의 양[kg/㎥]

                  a : 방호대상물 주위에 설치된 벽의 면적의 합계[㎡]

                  A : 방호공간의 벽면적(벽이 없는 경우에는 벽이 있는 것으로 가정한 당해 부분의 면적)의 합계[㎡]

 

      가. 방호공간

              방호대상물의 각 부분으로부터 0.6m의 거리에 의하여 둘러싸인 공간

        나. 방호대상물 주위에 설치된 벽면의 합계(a)

              방호대상물 주위에 실제로 벽이 설치되어 있는 경우(이는 고정상태를 말한다)에 이를 적용하는 것이며 벽이 없는

              경우에는 0이 된다.

        다. 방호공간의 벽면적(A)

              벽이 없는 경우에도 0.6m 연장된 공간의 벽을 가상하여 벽면을 구하는 것이다. 아울러 a(방호대상물에 설치된 벽면적)

              및 A(방호공간 벽면적)를 구할 경우 벽의 면적(4면)만 계산하는 것이며, 상부(윗부분)의 면적은 계산하는 것이 아니다.

 

 

  (4) 이동식

 

    호스릴 이산화탄소소화설비에 있어서는 하나의 노즐에 대하여 90kg 이상으로 할 것

 

 

 

  기동장치

 

  (1) 수동식 기동장치

 

    수동식 기동장치는 다음 기준에 따라 설치한다. 기동장치 부근에는 소화약제의 방출을 지연시킬 수 있는 방출지연스위치

    를 설치한다.

 

    ① 전역방출방식에 있어서는 방호구역마다, 국소방출방식에 있어서는 방호대상물마다 설치할 것

    ② 당해 방호구역의 출입구 부분을 등 조작으로 하는 자가 쉽게 피난할 수 있는 장소에 설치할 것

    ③ 기동장치의 조작부는 바닥으로부터 높이 0.8m 이상 1.5m 이하의 위치에 설치하고 보호판 등에 의한 보호장치를 설치할 것

    ④ 기동장치에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 '이산화탄소소화설비 기동장치'라고 표시한 표지를 할 것

    ⑤ 전기를 사용하는 기동장치에는 전원표시등을 설치할 것

    ⑥ 기동장치의 방출용 스위치는 음향경보장치와 연동하여 조작될 수 있는 것으로 할 것

 

 

  (2) 자동식 기동장치(=교차회로 방식을 사용한다)

 

    ① 자동식 기동장치에는 수동으로도 기동할 수 있는 구조로 할 것

    ② 전기식 기동장치로서 7병 이상의 저장용기를 동시에 개방하는 설치에 있어서는 2병 이상의 저장용기에 전자개방밸브를

         부착할 것

    ③ 가스압력식 기동장치의 기준

       가. 기동용 가스용기 및 당해 용기에 사용하는 밸브는 25MPa 이상의 압력에 견딜 수 있는 것으로 할 것

       나. 기동용 가스용기에는 내압시험압력의 0.8배부터 내압시험압력 이하의 압력에서 작동하는 안전장치를 설치할 것

       다. 기동용 가스용기의 용적은 5L 이상으로 하고, 해당 용기에 저장하는 질소 등의 비활성기체는 6.0MPa 이상(21℃ 기준)

             의 압력으로 충전할 것

       라. 질소 등의 비활성기체 기동용 가스용기에는 충전여부를 확인할 수 있는 압력게이지를 설치할 것

    ④ 기계식 기동장치에 있어서는 저장용기를 쉽게 개방할 수 있는 구조로 할 것

 

  (3) 방출표시등

 

    이산화탄소소화설비가 설치된 부분의 출입구 등의 보기 쉬운 곳에 소화약제의 방사를 표시하는 표시등을 설치해야 한다.

 

 

 

 

  배관

 

  (1) 배관

 

    ① 배관은 전용으로 할 것

    ② 강관을 사용하는 경우의 배관은 압력배관용 탄소강관(KS D 3562) 중 스케줄(배관의 두께를 규정)80 (저압식의 경우

         스케줄 40 이상) 이상의 것 또는 이와 동등 이상의 강도를 가진 것으로 아연도금 등으로 방식처리된 것을 사용할 것.

         단, 배관의 호칭이 20mm 이하인 경우에는 스케줄 40 이상인 것을 사용할 수 있다.

    ③ 동관을 사용하는 경우의 배관은 이음이 없는 동 및 동합금관(KS D 5301)으로서 고압식은 16.5MPa, 저압식은 3.5

          MPa 이상의 압력에 견딜 수 있는 것을 사용할 것

    ④ 고압식의 경우 개폐밸브 또는 선택밸브의 2차측 배관부속은 2.0MPa 이상의 것을 사용해야 하며, 1차측 배관부속은

          4.0MPa 이상의 것을 사용해야 하고, 저압식의 경우에는 2MPa의 압력에 견딜 수 있는 배관부속을 사용할 것

 

  ※ 스케줄 번호(Schedule number, SCH)

 

    1. 배관의 호칭은 호칭지름 및 두께로 나타내며 두께는 SCH로 표시한다.

         SCH는 10, 20, 30, 40, 60, 80이 있으나 소방설비의 압력배관으로는 SCH 40, 80을 가장 많이 사용한다.

 

    2. SCH No.

        허용응력은 "인장강도/안전율"과 같다.

          만약 사용압력과 허용응력의 단위가 같다면 1,000을 곱해주면 된다!

 

 

  (2) 배관의 구경

 

    이산화탄소 소요량이 다음의 기준시간 이내에 방사될 수 있는 것으로 한다.

 

    ① 전역방출방식에 있어서 가연성액체 또는 가연성가스 등 표면화재 방호대상물의 경우에는 1분

    ② 전역방출방식에 있어서 종이, 목재, 석탄, 석유류, 합성수지류 등 심부화재 방호대상물의 경우에는 7분, 이 경우 설계농도

         가 2분 이내에 30%에 도달해야 한다.

    ③ 국소방출방식의 경우에는 30초

 

 

  (3) 수동잠금밸브

 

    소화약제의 저장용기와 선택밸브 사이의 집합배관에는 수동잠금밸브를 설치하되 선택밸브 직전에 설치할 것. 다만, 선택밸브

    가 없는 설비의 경우에는 저장용기실 내에 설치하되 조작 및 점검이 쉬운 위치에 설치해야 한다.

 

 

 

  선택밸브

 

  하나의 특정소방대상물 또는 그 부분에 2개 이상의 방호구역 또는 방호대상물이 있어 이산화탄소 저장용기를 공용으로 하는 

  경우에는 다음의 기준에 의하여 선택밸브를 설치해야 한다.

 

  ① 방호구역 또는 방호대상물마다 설치할 것

  ② 각 선택밸브에는 그 담당 방호구역 또는 방호대상물을 표시할 것

  ③ 소화약제의 저장용기와 선택밸브 사이의 집합배관에는 수동잠금밸브를 설치하되 선택밸브 직전에 설치할 것

 

 

 

  분사헤드

 

  (1) 전역방출방식

 

    다음 기준에 따라 분사헤드를 설치해야 한다.

 

    ① 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속히 확산할 수 있도록 할 것

    ② 분사헤드의 방사압력은 고압식에서는 2.1MPa(저압식 1.05MPa 이상) 이상으로 할 것

    ③ 특정소방대상물 또는 그 부분에 설치된 이산화탄소소화설비의 소화약제의 저장량을 특정소방대상물 또는 그 부분

         에 따라 아래 표에 의한 시간 이내에 방사할 수 있도록 할 것

 

특정소방대상물 또는 그 부분	시간
전역방출방식에 있어서 가연성 액체 또는 가연성 가스 등 표면화재 방호대상물	1분
전역방출방식에 있어서 종이, 목재, 석탄, 석유류, 합성수지류 등 심부화재 방호대상물	7분
국소방출방식	30초

 

  (2) 국소방출방식

 

    다음 기준에 따라 분사헤드를 설치해야 한다.

 

    ① 소화약제의 방사에 의하여 가연물이 비산하지 않는 장소에 설치할 것

    ② 이산화탄소 소화약제의 저장량을 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

    ③ 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속히 확산할 수 있도록 할 것

    ④ 분사헤드의 방사압력이 2.1MPa (저압식은 1.05MPa 이상) 이상의 것으로 할 것

 

 

  (3) 오리피스 구경 등

 

    ① 분사헤드는 부식방지조치를 해야 하며 오리피스의 크기, 제조일자, 제조업체가 표시되도록 할 것

    ② 분사헤드의 갯수는 방호구역에 방사시간이 충족되도록 설치할 것

    ③ 분사헤드의 방출율 및 방출압력은 제조업체에서 정한 값으로 할 것

    ④ 분사헤드의 오리피스의 면적은 분사헤드가 연결되는 배관구경면적의 70%를 초과하지 않을 것

 

 

  (4) 분사헤드의 설치 제외

 

    ① 방재실·제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소

    ② 니트로셀룰로스·셀룰로이드 제품 등 자기연소성 물질을 저장·취급하는 장소

    ③ 나트륨·칼륨·칼슘 등 활성금속 물질을 저장·취급하는 장소

    ④ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입·통행하는 통로 및 전시실 등

 

 

 

  호스릴 이산화탄소 소화설비

 

  화재시 현저하게 연기가 찰 우려가 없는 장소(차고, 주차장 용도로 사용되는 부분 제외)로서 다음에 해당하는 장소에 설치

  할 수 있다.

 

  ① 지상 1층 및 피난층에 있는 부분으로서 지상에서 수동 또는 원격조작에 의하여 개방할 수 있는 개구부의 유효면적의 합계가

        바닥면적의 15% 이상이 되는 부분

  ② 전기설비가 설치되어 있는 부분 또는 다량의 화기를 사용하는 부분(당해 설비의 주위 5m 이내의 부분을 포함)의 바닥면적이

        당해 설비가 설치되어 있는 구획의 바닥면적의 1/5 미만이 되는 부분

  ③ 호스릴 이산화탄소 소화설비 설치기준

      가. 방호대상물의 각 부분으로부터 하나의 호스 접결구까지의 수평거리가 15m 이하가 되도록 할 것

      나. 노즐은 20℃에서 하나의 노즐마다 60kg/min 이상의 소화약제를 방사할 수 있는 것으로 할 것

      다. 소화약제 저장용기는 호스릴을 설치하는 장소마다 설치할 것

      라. 소화약제 저장용기의 개방밸브는 호스의 설치장소에서 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 할 것

      마. 소화약제 저장용기의 가장 가까운 보기 쉬운 곳에 표시등을 설치하고, 호스릴 이산화탄소소화설비가 있다는 뜻을 표시할 것

 

 

 

 

 

 

※ PC버전으로 보시는 것을 추천드립니다.

읽어주셔서 감사합니다. 다음은 할론소화설비로 찾아뵙겠습니다.