수계소화설비로 소화시 발생하는 물적손실을 방지하기 위해 개발, 사용되는 설비로서 특정한 장소에 적용되고 있다.
스프링클러 또는 다른 수계 시스템은 일반적으로 구역방호를 위해 이용되지만 비수계 소화시스템은소화수로 인한 손실이 우려되거나 급박한 위험의 제거가 필요한 곳(컴퓨터실,전기실,중앙감시실, 방재센터 등) 등 특정한 위험의 방호에 이용되며, 비수계 소화약제 선정시에는 다음의 사항이 고려되어야 한다.
1. 점유용도의 특성
2. 감지시스템의 특성
3. 소화시스템의 특성
4. 약제의 특성
구분 |
특징 |
이용가능도 |
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물리적 특성 |
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소화방법 |
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약제의 용도 |
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제한성 |
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인간에의 영향 |
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환경에의 영향 |
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고정식, 패케이지식
기동방식은 수동기동방식과 자동기동방식(자동화재탐지설비와 연동하여 자동적으로 가스를 방출하는 방식으로서 화재감지, 화재경보,환기장치의 정지, 방화문폐쇄 등 일련의 동작을 자동으로 이루어지게 한 후 용기의 밸브를 개방, 가스를 방출한다.)으로 분류하며 그 특징은 표와 같다.
분류 |
특징 |
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수동기동방식 |
직접수동 |
용기의 밸브를 직접 수동으로 개방하는 방식으로 가장 단순한 설비 |
원격수동 |
용기의 밸브를 원격조작으로 개방하는 방식으로 화재를 발견하는 경우 조작자 또는 관리자 등에 의해 조작이 용이한 위치에 기동용 조작함을 설치하고 이 조작함의 조작에 의하여 용기밸브가 개방, 가스를 방출한다. |
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전기적원격 |
이 방식은 기종장치에 전기를 사용하는 것으로서 조작함 등에 부착된 누름버튼에 의하여 용기밸브를 개방, 가스를 방출한다. |
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자동기동방식 |
전기식 |
용기의 밸브를 솔레노이드밸브를 설치하여 이의 전기적 작동에 의하여 용기밸브를 개방, 가스를 방출하는 방식으로 약제 저장용기를 7병 이상 동시에 개방하는 설비에 있어서는 2개 이상의 용기에 솔레노이드밸브를 설치하여야 한다. |
기계식 |
약제 저장용기에 연결링크를 설치하여 용기밸브를 직접 개방하는 방식이다. |
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가스압식 |
기동용기 밸브에 설치되어 있는 솔레노이드 밸브의 작동에 의하여 기동용기의 용기밸브가 개방되고 가스가 기동관을 통하여 약제 저장용기밸브를 기동하는 방식이다. |
기동용 가스용기는 이산화탄소소화설비, 할로겐 소화설비, 분말소화설비에 이용되고, 선택밸브를 갖는 경우 이를 자동적으로 개방시키기 위한 가스(주로 co2)를 저장하고 있다.
설치기준
1. 국소방출방식
2. 전역방출방식
수동 기동장치 또는 감지기에서의 신호를 수신하여 음향경보장치의 작동, 소화약제의 방출 또는 지연, 기타의 제어기능을 가진 것으로 하고 제어반에는 전원표시등을 설치할 것.
제어반에서의 신호를 수신하여 작동하는 기능을 가진 것으로 다음의 기준에 의하여 설치한다, 다만, 자동화재탐지설비의 수신기의 제어반이 화재표시반의 기능을 가지고 있는 것에 있어서는 화재표시반을 설치하지 아니할 수 있다.
가스계소화시스템에서 약제가 노즐로부터 방출되기까지에는 여러 가지의 시스템 지연이 필요하게 되며, 소화에 필요한 설계농도에 도달하기까지의 방출시간이 결정된다.
구분 |
특징 |
응답시간 |
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대피시간 |
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구획조정시간 |
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약제방출시간 |
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농도 |
노출허용시간 |
5% 이하 |
제한 없음 |
5~7 % |
5분 이하 |
7~10 % |
1분 이하 |
10 % 이상 |
30초 이하 |
22 % 이상 |
산소부족으로 치명적이 된다. |
★ 할론 1301은 심장 감각제로 작용하는데 사람에 따라서는 5% 정도의 낮은 농도에서는 아주 미소한 영향만 나타낸다.
구분 |
할론 1301 소화설비(축압식) |
co2 소화설비(고압식) |
소화약제 |
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소화능력 |
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소화성능 |
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사용농도범위 |
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안전성 |
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농도와 생리적 |
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환경문제 |
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가스압력 |
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충전비 |
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배관 |
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분사헤드 |
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기타 |
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Halon 이란 할로겐화 탄화수소(hakogenated Hydrocarbon)의 약칭으로 탄소 또는 탄화수소의 불소, 염소, 브롬, 요오드 등이 함께 포함되어 있는 물질을 통칭한다.
1. 미 공병단에서 처음 구분한 할론의 넘버링 시스템
구분 |
할론 1301의 경우 |
할론 1211의 경우 |
할론 2402의 경우 |
분자중 탄소[C]원자의 수 |
1 |
1 |
2 |
구분 |
소화설비(축압식) |
할론 1301 |
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할론 1211 |
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할론 2402 |
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가스계소화약제는 저장상태가 액체이지만 화재시 배관과 노즐을
통해 분사시에는 기화되어 가스상태 소화작용을 한다. 따라서 배관의 도중에서는
액상과 기상의 혼합상태에서 흐르므로 수계 소화설비와는 달리 2상계 흐름(2phase
Flow)이 된다.
저장용기 부근 배관의 유체는 대부분 액상이나 배관내를 흐르면서
점차 기화되어 액체와 기체가 혼합된 상태가 되어 마찰손실이 일정하지 않고
배관의 직선거리에 비계하지도 않게된다. 그러므로 가스계의 관경이나 오리피스
계산을 수계와 같은 방법이나 테이블을 이용한 방법으로 처리하면 안되며, 개발된
Software에 의한 수리계산에 의해 마찰손실을 구하고 이에 따라 관경이 결정되어야
한다. 가스계 설비는 관경이 너무 작으면 압력손실이 크게되고 관경이 너무 크면
유출이 작게되어 소화약제가 제대로 방출되지 못한다.
노즐로부터 방사되는 가스량은 노즐에서의 방출가스압력과 분구면적에 좌우되므로 각 노즐에서의 방출압과 분구면적이 적정치 못한 결과이며, 그 원인으로는 설계단계와 시공단계로 구분할 수 있다.
할론은 인체에 미치는 독성이 작고 소화후에 잔사를 남기지 않으며 B급 화재나 C급화재에 우수한 우수한 소화능력을 가지고 있고, 상온에서 기체 상태로 존재하는 유일한 소화제로서 인화성기체의 폭발방지용으로도 사용되고 있다. 그러나 오존층 보호를 위한 몬트리올 의정서에 의해 선진국에서는 1994년부터 이의 생산을 중단하여 할론대체 소화제의 개발이 요구되고 있다. CFC 규제관련 국제적 움직임은 1987년 몬트리올 협정에 의해 1995년부터 CFC물 관세부과, 2000년부터 사용을 금지하기로하였고, 또한 선진국에서는 1994년부터 이의 생산을 중단하였으나, 한국의 경우에는 이를 10년간 유예하고 단계적으로 폐기하기로 함( 2005년 50%, 2010년 전폐)
가능한 한 ODP가 적은 할론대체소화제를 개발하는 것이 시급하다.
가능한 한 GWP가 적은 할론대체소화제를 개발하는 것이 시급하다.
할론대체소화제는 주로 NOAEL과 LOAEL에 의해 독성을 상대적으로 평가하고 있다. 사람이 존재하는 곳의 총괄소방시스템의 경우 소화약제의 소화농도가 NOAEL보다 낮은 것이 바람직하다. 할론 1301의 소화농도는 3.5%로 NOAEL인 5%보다 낮아 그 동안 총괄 소방시스템의 소화약제로 사용되어 왔다.
할론소화제가 방출되어 열분해 되거나 다른 물질과 결합하여 등의 독성물질을 형성하는데,
이 분해물질은 인체에 매우 유해하므로 대체물질의 선택시 그 양이 적을수록
유리하다.
대체소화제는 안정하여 저장시 분해하지 않을 뿐만 아니라 금속을 부식시키지 않아야 한다.
대체소화제도 재질과 상용성이 우수한 것이 바람직하다.
미국의 경우에는 환경영향성(대기환경청 규정에 의한 SNAP Program), 소방규격(NFPA 2001 Standard), 소방시스템 및 약제의 형식승인(UL 1058, FMRC)의 단계를 거친 물질만이 시판될 수 있다.
종류 |
특징 |
CEA-410(PFC-410) (FC-3-1-10) |
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NAFS-Ⅲ (HCFC BLENDA) |
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FE-241 (HCFC-124) |
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FE-25 (HFC-125) |
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FE-13 (HFC-23) |
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FM-200 (HFC-227ea) |
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INERGEN (Inertgas Nitrogen)의 합성어로서 상표등록이 되어있다. |
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Triodide (CF3 I) |
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Dibromide(CHFBr2) |
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가스소화시스템은 화재구획을 폐쇄하고 불활성 가스를 방출하여 구획 내의 산소농도를 연소범위 이하로 낮추어 소화한다. 소위 질식소화이다. 산소농도가 15% 이하가 되면 대부분의 연소는 중지된다. 대표적인 질식소와제는 co2로서 질식소화목적은 달성하나 사람도 질식되고마는 치명적인 결함이 있다. 인간은 co2농도가 약 5% 이상의 분위기 가운데서 탄산과잉증을 나타내기 시작하고 또한 산소농도 16% 이하의 분위기에서는 저산소증을 나타낸다. 이에 대한 대책으로 할론 1301 소화설비가 개발 소화 및 인체의 유해성 문제를 해결하였으나, 할론 1301가스는 열에 접촉하였을 때 발생하는 열분해 생성물이 인체에 유해할 뿐만 아니라 할론가스의 대기방출이 지구오존층을 파괴하는 것으로 밝혀짐에 따라 새로운 물질이 요구되어 개발된 것의 하나로서 Inergen Gas는 질소 52%, 알곤 40%, co2 8%의 혼합기체지만 조성가스 모두가 자연대기중에 존재하는 기체이기 때문에 방출후 대기중에 확산되어도 지구환경에 전혀 영향이 없다. 당연히 ODP, GWP도 0 이다.
청정소화약제의 방출시간은 정해진 위험을 방호하는데 필요한 규정방출시간과 상황에 따라 연장이 필요한 경우의 지연 방출시간으로 대별된다.