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| 작성자 : 관리자
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조회수 : 7541 |
| 이산화탄소소화설비 |
이산화탄소소화설비
불연성가스인 탄산가스는 화재의 소화뿐만 아니라 화재시 인화폭발의 예방에도 적당한 것으로서 연소의 3요소 중 하나인 산소의 공급을 차단하는 질식효과는 물론, 냉각에 의한 소화효과도 있다.
보통 대기 중에는 산소가 21% 차지하고 있으므로 이를 약15～16%이하로 감소시키면 연소가 계속적으로 진행하지 못하고 소화되는 원리를 이용한 것이다.
소화약제로서의 탄산가스는 오손, 부식, 손상의 우려가 없고 소화 후에도 전혀 흔적이 남지 않으며 기체이기 때문에 어떠한 장소에도 침투 확산되어 소화가 가능하며, 비전도성의 불연성 가스로서 전류가 통하고 있는 장소에도 사용이 가능하고 자체의 압력으로 배관을 통하여 어느 곳이든 방출할 수 있어 니트로셀룰로스나 활성금속을 제외하고 거의 모든 가연성물질의 소화에 사용할 수 있다.
설비의 종류에는 전역방출방식, 국소방출방식, 호스릴방식, 이동공급방식 등이 있다.
(그림 1) CO2 소화설비구조 및 작동원리
< http://blog.naver.com/lgs5976 >
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1) 이산화탄소의 성상
이산화탄소는 상온에서 무색, 무취의 기체로서 독성이 없으며, 공기 중에는 체적비로 약 0.03%가 존재한다. 또한 화학적으로는 안정된 물질이며 부식성이 없고 비중이 1.53으로 공기보다 무거운 기체이기 때문에 위로 확산되지 않고 낮은 부분에 체류하게 됨으로서 연소면을 덮어주어 화원을 질식시키는 것이다. 불연성 가스 소화설비의 소화약제로 이산화탄소가 이용되는 이유는 압축 및 냉각에 의하여 쉽게 액화할 수 있기 때문이다. 상온에서 용기에 충전된 이산화탄소는 액체상태로 액화탄산가스라고도 한다. 탄산가스는 31.35℃ 이하에서 압축하면 용이하게 액화한다. 이때의 온도를 “임계온도” 라고 하는데 이때 임계압력은 72.9atm이다. 임계온도 이상의 온도에서는 압력과 관계없이 기체로 존재한다. 임계온도와 삼중점(-57℃)사이의 용기내부의 상태는 압력에 따라 기상/액상으로 변한다. 삼중점 이하의 온도에서는 압력에 따라 고체이거나 기체로 존재한다. 가압 액화된 이산화탄소가 대기으로 분출될 때, 분출 초기에는 일부의 이산화탄소가 급격하게 기화하여 분출된다. 이와 같이 분사헤드에서 액화탄산가스가 기화하는 경우 “주울톰슨 효과”에 의하여 온도가 급강하하여 고체탄산가스인 드라이아이스가 생성된다. 이러한 고체탄산가스인 드라이아이스는 방출가스가 횐 연기처럼 보이는 원인이기도 하며, -78.5℃에서 승화하여 기체탄산가스로 되므로 드라이아이스 1g이 200℃의 기체탄산가스로 되기까지는 약 170cal의 열량을 흡수하기 때문에 이것에 의해서 연소물을 냉각시키는 부수적인 효과가 있다.
(그림 1) 이산화탄소의 상태변화와 온도 및 압력
2) 인체에 미치는 영향
이산화탄소는 인체에 있어서 호흡을 조절하는 역할을 함으로서 적당한 산소를 체내에 공급하게 한다. 공기중에 이산화탄소가 6～7%일 때 호흡은 최대로 촉진되며 더이상 증가하면 호흡은 서서히 감소한다. 25～30% 정도에 이르면 최면효과가 나타나고 이어서 호흡이 중지된다. 저산소공기를 공급하면 훨씬 낮은 농도의 이산화탄소에서도 호흡이 억눌려지며, 질직사에 이르게 된다. 대개 6～7%의 이산화탄소를 인체에 유해한 한계농도로 볼 수 있으며 9%를 넘으면 대부분 사람들이 짧은 시간에 의식을 잃게 된다. 소화를 위해서 필요한 농도는 9%보다 훨씬 높다. 또한 액화 이산화탄소가 분사노즐에서의 팽창 및 기화시 주울-톰슨의 효과와 주위로부터의 기화열 흡수에 의하여 -83℃까지 하강하게 되므로 동상의 위험이 있다.
(표 1) 이산화탄소의 농도별 인체의 영향
농도
신체 위해 증상
2%
3%
4%
8%
9%
10%
20%
․불쾌감이 있다
․호흡수가 늘어나며 호흡이 가빠진다
․눈, 목의 점막에 자극이 있다
․두통, 기울림, 어지러움, 혈압상승 등이 일어난다
․호흡이 곤란해 진다
․구토를 한다. 실신한다
․시력장애, 몸이 떨리며 1분 이내에 의식을 잃고, 그대로 방치하 면 중추신경이 마비되어 사망한다
3) 소화효과
가) 질식소화
연소의 3요소중 공기에 21%정도 포함되어 있는 산소를 15% 이하로 저하시켜 질식소화한다.
나) 냉각소화
냉각효과는 유류탱크 화재처럼 불타는 물질에 직접 방출하는 경우에 가장 효과적이다. 산소농도 저하에 따른 질식 효과가 사라진 후에도 냉각된 액체(유류)는 연소에 필요한 가연성 기체를 증발시키지 못하기 때문에 재연소를 방지할 수 있다. 특히 방출되는 이산화탄소에 미세한 드라이아이스 입자가 존재하는 경우에는 냉각효과가 한층 더 커지게 된다.
4) 이산화탄소 소화설비의 장․단점
가) 장점
◦ 가스상태로 화재심부까지 침투가 용이하다
◦ 약제 수명이 반영구적이며 가격이 저렴하고 피연소물에 피해가 적다
◦ 비전도성이므로 전기화재에 유효하다
◦ 화재 진화 후 약제의 잔존물이 없어 증거보존이 양호하여 화재원인 조사가 쉽다.
나) 단점
◦ 인체에 질식 및 동상의 우려가 있다
◦ 설비가 고압이므로 특별한 주위가 요구된다
◦ 방사시 소음이 매우 심하고 시야를 가리게 된다
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설비의 분류
가) 저장방식에 의한 분류
저장방식에 따라 고압저장방식과 저압저장방식으로 분류된다.
(1) 고압저장방식
이 방식에서는 탄산가스가 액체상태로 용기에 저장된다. 고압저장용기의 충전비는 1.5이상 1.9이하로 하는 데 충전비는 C=[C:충전비, V=용기의 내용적(ℓ), G=충전하는 액화탄산가스의 중량(㎏)]로 계산된다.
<표 1>에서와 같이 충전비에 따른 온도와 압력의 관계는 15℃에서 게이지압력 53㎏/㎠의 압력을 갖는 것으로 주위온도의 변화에 따라 용기내 압력도 변화하므로 소방법상 용기 설치장소를 40℃ 이하이고 온도변화가 작은 곳에 설치토록 하고 있으며 이러한 저장방식을 고압저장방식의 설비라 하고 일반적으로 가장 많이 설치하는 방식이다.
<표 1> 탄산가스 용기내의 충전비에 의한 온도 압력 관계표
(2) 저압저장방식
상온에서 저장하는 고압저장방식에 대하여 단열구조 자동냉동기를 장치한 저압용기를 사용하여 약 -18℃ 게이지 압력 21㎏/㎠으로 유지하며 액화탄산가스를 저장하여 사용하는 방식으로 충전비는 법상 1.1이상 1.4이하로 하도록 되어 있는데 특히 저압저장방식은 소화상 대량의 탄산가스가 필요한 곳에 유효한 설비로 쓰일 수 있다.
나) 방출방식에 의한 분류
(1) 전역방출방식
전역방출방식은 화재시 밀폐된 공간에 고정된 배관 분사헤드를 따라서 저장된 규정량의 탄산가스를 전량 방출하여 산소농도를 저하시켜 연소를 정지시키는 소화방식이다.
공기중에 포함되는 산소량은 체적비로 약 21%정도인데 유류화재시 일반적으로 산소농도를 15% 이하로 떨어뜨리면 즉시 소화된다. 산소농도는 가연성 물질의 종류와 표면화재 심부화재의 종류에 따라 서로 다르며 전역방출방식은 이와 같은 원리를 응용한 소화방식이다.
(2) 국소방출방식
위험물이 밀폐되어 있지 않거나 방호구역이 전역방출방식에 맞지 않는 곳에서 인화성 액체, 가스, 얇은 고체에서의 표면화재 소화용으로 적합하며 고정된 배관과 분사헤드에서 저장된 탄산가스를 국소연소부분에 직접분사하여 효과적으로 연소부분을 덮고 산소공급을 급격히 차단함으로서 소화하는 방식이다
(3) 호스릴 방식
분사헤드가 배관에 고정되어 있지 않고 저장된 규정량의 탄산가스를 호스를 통해서 수동으로 직접 연소부분에 분사하여 소화를 행하는 것으로서 기본적으로 국소방출방식과 같은 것으로 일명 이동식이라고 한다.
다) 기동장치에 의한 분류
(1) 기계식
약제 저장용기밸브를 수동으로 직접 개방하거나 와이어 로프 등을 이용하여 개방하는 방식으로 쉽게 조작하여 저장용기를 개방할 수 있는 구조로 되어 있어야 한다.
(2) 전기식
용기밸브로 전자개방밸브(솔레노이드밸브)를 장치하고 전기적으로 솔레노이드밸브를 작동하여 밸브를 개방하는 방식이며 약제 저장용기 7병이상을 동시에 개방하는 설비에 있어서는 2병이상의 약제 저장용기에 전자개방밸브를 부착하여야 한다.
(3) 가스압력식
가장 많이 사용하는 방식으로 액체 이산화탄소가 충전된 기동용기를 별도로 설치하고 화재시 이 용기를 개방하여 분출된 가스압력 에너지로 약제 저장용기의 밸브를 개방한다.
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2) 주요 구조
(그림 1) 이산화탄소소화설비의 계통도(전역방출방식)
현재 가장 많이 사용되는 전역방출방식이고 고압저장방식이며 가스압력식 이산화탄소소화설비 중심으로 그 주요 구조부를 살펴보면 다음과 같다.
가) 저장용기
이산화탄소소화약제를 고압으로 저장하는 저장용기는 고압가스안전관리법의 적용을 받는 것으로 보통 68ℓ의 내용적을 가지는 용기를 사용한다. (그림 2) 에 용기의 외관과 용기 표기법에 대해 나타냈다.
(그림 2) 이산화탄소 저장용기의 외관과 표기법
나) 저장용기 밸브
기동용기로부터 압송된 가스압력으로 저장가스를 개방하는 밸브로서 용기 밸브를 개방하는 니이들밸브가 부착된다. (그림 3)
(저장용기밸브) (니이들밸브)
(그림 3) 저장용기밸브와 니이들밸브
다) 연결관 및 집합관
연결관은 이산화탄소 저장용기와 집합관을 연결시키는 것으로 후렉시블튜브로 신축성이 있는 관이다. (그림 4)
집합관은 각각의 저장용기에서 방출된 이산화탄소 소화약제를 모아주는 관으로서 높은 압력에 견디는 압력배관으로 설치하여야 한다.
(그림 4)연결관과 집합관
라) 안전밸브
약제 저장용기와 선택밸브 사이 배관 도중에 설치하여 저장용기의 용기밸브는 개방되었으나 선택밸브가 개방되지 아니하였을 때 설비의 안전을 위하여 개방되는 안전장치이다. (그림 5)
(그림5) 안전밸브
마) 선택밸브
방호구역 및 방호대상물이 여러 곳인 소방대상물에서 저장용기는 공용으로 하고 당해 방호구역 및 방호대상물마다 설치하여 방사구역을 선택하여주는 밸브이며, 저장용기가 개방되기 전에 잠금장치를 해제시켜 주는 피스톤릴리져가 부착되어 있다. (그림 6)
(그림 6)선택밸브
바) 기동용기함
기동용 가스용기를 내장하는 함으로서 선택밸브와 같이 하나의 방호구역 마다 1개씩 설치되며 기동용기․기동용솔레노이드 및 압력스위치가 함께 내장된다.(그림 7)
(그림 7) 기동용기함
(1) 기동용기
저장용기밸브를 개방시키기 위한 가압용 가스를 저장하는 용기로서 내용적이 1ℓ이상으로 액체 이산화탄소가 0.6㎏ 이상 충전되어 있다.
(2) 기동용 솔레노이드
화재감지기의 작동에 따라 화재신호가 수신부(제어반)로 수신되면 솔레노이드가 작동되어 커터(파괴침)가 기동용기밸브의 봉판을 뚫어서 기동용가스를 방출시키는 역할을 한다.(그림 8)
(그림 8)기동용 솔레노이드
(3) 압력스위치 및 방출표시등
압력스위치는 저장용기의 가스가 방출될 때 가스압력에 의해 접점신호를 제어반으로 입력시켜 방출표시등을 점등시키는 역할을 하는 스위치로서 일반적으로 선택밸브 2차측 배관상에서 동관으로 분기하고 동관을 연장시켜 기동용기 함내에 설치한다.(그림 19,10)
방출표시등은 방호구역의 출입구 마다 설치하는데 출입구 바깥쪽 상단에 설치하여 가스 방출시 점등(“CO2 방출중” 이라는 문자로 표기됨)되어 옥내로 사람이 입실하는 것을 막아주는 역할을 한다. 이는 출입구 상단외에 수동조작함과 제어반 등에도 점등되어 가스가 방출중임을 표시한다.
(압력스위치) (방출표시등)
(그림 9)압력스위치와 방출표시등
사) 체크밸브
체크밸브는 기동용 동관 및 집합관과 연결관 사이 설치하여 가스가 역류하는 것을 방지하는 밸브로서 ←표가 표시되어 있어 가스 흐름 방향을 나타내고 있으므로 설치시 방향에 주의하여야 하며, 저장용기를 공용으로 하고 각 방호구역마다 필요로 하는 소요 저장용기만을 개방시켜 주고 개방되지 아니한 다른용기의 개방을 방지하기 위하여 설치한다. (그림 10)
(그림 10) 가스 체크밸브
아) 자동폐쇄장치
자동폐쇄장치는 이산화탄소 소화약제를 방사하는 실내에 출입문, 창문, 환기구 등 개구부가 있을 때 약제 방출전 이들 개구부를 폐쇄하여 방사된 가스의 누출로 인한 소화 효과의 감소를 최소화하기 위하여 설치한다. 이는 방출되는 소화약제의 방사압력으로 피스톤릴리져를 작동하여 개구부를 폐쇄하게 된다.
(그림 11) 댐퍼와 피스톤릴리져
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작동원리 및 방법
가) 화재감지기 또는 수동기동장치에 의한 작동
(1) 전자 개방식
전기적인 작동원리는 전역방출방식이나 국소방출방식이 동일한데 (그림 1)의 상단 그림과 같이 전자개방식의 경우에는 기동용가스가 필요없이 선택밸브와 저장 용기밸브에 각각 전자밸브(솔레노이드)가 설치된다.
(그림 1) 자동기동방식의 예
화재감지기에 의해서 화재가 감지되거나 인위적으로 화재를 목격한 사람이 수동기동장치의 누름단추를 누르면 수신반에 화재표시등이 점등되고 해당방호구역의 음향장치가 화재경보를 울리기 시작한다.
수신기내부에는 지연장치인 지연타이머가 내장되어 미리 조정된 시간동안 경보만 울리다가 지연조정 시간이 되면 선택밸브의 솔레노이드와 저장용기밸브의 솔레노이드가 작동되어 기동용기의 솔레노이드가 격발에 의해 개방됨으로서 해당방호구역 내로 가스방출을 허용하게 되고 저장용기밸브의 솔레노이드는 저장용기밸브를 개방시켜 저장된 가스를 방출시킨다. 저장용기에서 방출된 가스는 일차적으로 집합관을 통해 선택밸브에 도달되면 선택밸브 주 관로를 막고 있는 밸브를 가스압에 의해 열고 해당 방호구역으로 흐르는데 이때 선택밸브 2차측 배관에 설치된 압력스위치를 작동시켜서 제어반, 수동기동조작함 및 방호구역 출입문 상단에 설치된 방출표시등을 점등시키고 가스는 방호구역내에 순식간에 분사방출되어 소화작업을 하게된다.
(2) 가스압력 개방식
가스압력 개방식은 (그림- 1)의 하단 그림과 같이 기동용가스가 따로 부설 된다. 감지기에 의해 화재감지나 수동기동장치의 누름단추를 누름에 의해서 기동이 시작되는데 기동출력이 선택밸브로는 나가지 않고 기동용기 솔레노이드로 나가면 기동용기 솔레노이드가 작동되고 기동용 가스용기밸브의 봉판을 뚫어서 기동가스를 방출시키면 방출된 기동가스는 조작동관을 따라 선택밸브의 피스톤릴리져로 들어가 선택밸브의 잠김장치를 해제하여 당해 방호구역으로 가스유입을 허용해 놓고 나머지 가스는 다시 조작동관을 따라서 저장용기밸브의 파괴침 직전의 피스톤을 가압하여 파괴침으로 하여금 저장용기밸브의 봉판을 뚫어 저장된 가스를 개방시키면 집합관을 통해 선택밸브의 주 관로 밸브를 열고 압력스위치를 동작시키며 송출배관을 따라 분사헤드에서 당해방호구역에 방출되어 소화작업이 이루어진다.
국소방출방식도 작동원리는 위와 동일하며 분사헤드가 국소부분에만 설치되어 있기 때문에 가스의 방출이 국소부에만 이루어질 뿐이다
나) 제어반 조작에 의한 작동
전자개방식이나 가스압력개방식 모두 제어반를 조작하여 가스방출을 시키는 방법으로 우선 제어반의 연동정지스위치가 눌러져 있는가를 확인하고 만약 연동정지스위치가 눌러져 있으면 연동정지 해제스위치를 눌러 연동정지를 해제시키고 회로선택스위치로 당해 회로를 선택한후 동작시험스위치를 누르면 모든 동작이 자동적으로 이루어져 가스방출이 시작되는데 해당 회로는 필수적으로 교차회로, 즉 감지기가 복수로 동작되어야 설비가 동작되므로 해당회로 2개의 회로를 모두 동작시켜야 실제 동작이 이루어진다. 이때 회로선택스위치를 당해 회로에만 한정하여 선택하여야지 다른 회로까지 선택하면 다른 구역 소화설비가 실제 작동되므로 주의하여야 한다.
다) 기계적인 방법에 의한 작동
화재 발생시 설비를 전기적인 방법으로 작동시키지 못할 경우 기계적(수동)으로 설비를 작동시켜서 CO2가스를 방출하여 화재를 진압하여야 한다.
(1) 전자 개방식
전자개방식의 경우에는 선택밸브와 저장용기 모두 개방되어야 하므로 우선 실내에 인명의 유무를 확인하고 인명이 있을 경우 육성으로 대피시킨 뒤 당해 방호구역을 담당하고 있는 기동장치의 솔레노이드 안전클립을 이탈시키고 수동 누름단추를 눌러서 솔레노이드를 동작시키면 선택밸브의 잠금장치가 해제되는데 이렇게 하여도 잠금장치가 해제되지 않으면 선택밸브의 핸들을 손으로 들어올리면 해제된다. 이렇게 한 후에도 저장용기가 개방되지 않은 경우에는 저장용기의 니들밸브의 안전그립을 제거한 후 같은 방법으로 개방시키면 가스방출이 당해 방호구역에 이루어진다. 이때에 주의할 것은 반드시 당해 방호구역에 필요한 저장가스를 담당하고 있는 선택밸브를 사전에 개방하여야 한다.
(2) 가스압력 개방식
가스압력 개방식의 경우 먼저 실내에 인명의 유무를 확인하고 인명이 있을 경우 육성으로 대피 시킨뒤 당해 방호구역 즉 화재가 발생된 장소를 담당하고 있는 기동용기 솔레노이드의 안전클립을 빼고 수동누름단추를 누르면 솔레노이드가 작동하면서 기동용가스가 방출되고 가스의 압력으로 약제저장용기가 개방되어 가스가 방출된다. 다른 방법은 위의 방법으로 기동용기의 가스를 방출시켜도 저장가스 방출이 이루어지지 않을 때에는 당해 방호구역을 담당하고 있는 선택밸브의 잠금장치를 먼저 해제시켜놓고(선택밸브 상단의 수동조작 레버을 손으로 들어주면 해제된다), 저장용기의 용기개방밸브(니이들밸브)에 부착된 안전클립을 이탈시킨 후 저장용기밸브의 수동조작 단추를 손바닥으로 강하게 치면 저장용기의 가스가 방출된다. 이때에는 필수적으로 선택밸브를 미리 개방시킨 행하여야 한다. 만약 선택밸브를 개방시켜 놓지 않은 상태에서 가스방출을 시도하면 가스방출관로가 막혀있는 상태가 되어 매우 위험하기 때문이다.
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1) 이산화탄소 소화약제의 저장용기
가) 저장용기의 설치장소
◦ 방호구역외의 장소에 설치할 것. 다만, 방호구역내에 설치할 경우에는 피난 및 조작이 용이하도록 피난구 부근에 설치하여야 한다.
◦ 온도가 40℃ 이하이고 온도변화가 작은 곳, 직사광선 및 빗물이 침투할 우려가 없는 곳에 설치한다.
◦ 갑종방화문 또는 을종방화문으로 구획된 실에 설치하고 용기의 설치장소에는 당해 용기가 설치된 곳임을 표시한다.
◦ 용기간의 간격은 점검에 지장이 없도록 3cm 이상 간격을 유지하고, 저장용기와 집합관을 연결하는 연결배관에는 체크밸브를 설치한다. 다만, 저장용기가 하나의 방호구역만을 담당하는 경우에는 그러하지 아니하다.
나) 저장용기의 기준
◦ 저정용기의 충전비(용적과 소화약제의 중량과의 비율을 말한다)는 고압식에 있어서는 1.5 이상 1.9 이하, 저압식에 있어서는 1.1 이상 1.4 이하로 한다.
◦ 저압식 저장용기에는 내압시험압력의 0.64배 내지 0.8배의 압력에서 작동하는안전밸브와 내압시험압력의 0.8배 내지 내압시험압력에서 작동하는 봉판을 설치한다.
◦ 저압식 저장용기에는 액면계 및 압력계와 1㎠에 대하여 23㎏ 이상 19㎏ 이하의 압력에서 작동하는 압력경보장치를 설치하고, 용기내부의 온도가 -18℃이하에서 1㎠에 대하여 21㎏ 이상의 압력을 유지할 수 있는 자동냉동장치를 설치한다.
◦ 저장용기는 고압식은 250㎏/㎠ 이상, 저압식은 35㎏/㎠ 이상의 내압시험압력에 합격한 것으로 한다
다) 저장용기 밸브
소화약제의 저장용기의 개방밸브는 전기식․가스압력식 또는 기계식으로 자동 및 수동으로 개방되는 것으로 안전장치가 부착된 것으로 한다.
라) 안전장치
소화약제 저정용기와 선택밸브 또는 개폐밸브 사이에 170㎏/㎠ 내지 200㎏/㎠에서 작동하는 안전장치를 설치하여야 한다
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2) 이산화탄소소화설비 소화약제
동일한 소방대상물에 2이상의 방호구역이나 방호대상물이 있는 경우에는 각 방호구역이나 방호대상물에 대한 약제저장량 중 최대의 것으로 할 수 있다.
가) 전역방출방식(가연성 액체 또는 가연성 가스등 표면화재 방호대상물)
◦ 방호구역의 체적(불연재료, 내열성 재료로 밀폐된 구조물이 있는 경우 그 체적을 감한 체적) 1㎥에 대하여 아래표에 의한다. 표에 의해서 산출된 양이 저장량의 최저한도량 미만일 경우에는 최저한도의 양으로 한다.
<표 1> 방호구역별 단위체적당 소요 소화약제량
방호구역체적(m3) 방호구역의 체적 소화약제의 저장량의 최저한도의 양
<표2> 설계농도별 보정계수
◦ 이산화탄소소화설비의화재안전기준 별표1에 의한 설계농도가 34%이상인 방호대상물의 소화약제량은 가목의 기준에 의하여 산출한 기본소화약제량에 다음 표에 의한 보정계수를 곱하여 산출한다.
◦ 방호구역의 개구부에 자동폐쇄장치를 설치하지 아니한 경우에는 가목 및 나목의 기준에 의하여 산출한 양에 개구부면적 1㎡당 5kg을 가산하여야 한다.
나) 전역방출방식(종이․목재․석탄․섬유류․합성수지류 등 심부화재 방호대상물의 경우)
◦ 방호구역의 체적(불연재료나 내열성의 재료로 밀폐된 구조물이 있는 경우에는 그 체적을 감한 체적)1㎥ 대하여 아래표에 의한 양 이상으로 한다.
<표 3> 방호구역별 단위체적당 소요 소화약제량
◦ 방호구역의 개구부에 자동폐쇄장치를 설치하지 아니한 경우에는 가목의 기준에 의하여 산출한 양에 개구부면적 1제곱미터당 10kg을 가산하여야 한다.
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이산화탄소소화설비 기동장치
가) 수동식 기동장치
◦ 전역방출방식에 있어서는 방호구역마다, 국소방출방식에 있어서는 방호대상물마다 설치한다.
◦ 당해 방호구역의 출입구 부분 등 조작을 하는 사람이 쉽게 피난할 수 있는 장소에 설치하여야 한다.
◦ 기동장치의 조작부는 바닥으로부터 0.8m 이상 1.5m 이하의 위치에 설치하고 보호판등에 의한 보호장치를 설치하여야 한다.
◦ 기동장치에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 “이산화탄소 소화설비의 기동장치”라고 표시한 표지를 하여야 한다.
◦ 전기를 사용하는 기동장치에는 전원표시등을 설치하여야 한다.
◦ 수동식 기동장치의 부근에는 소화약제의 방출을 지연시킬 수 있는 비상스위치(자동복귀형 스위치로서 수동식 기동장치의 타이머를 순간 정지시키는 기능의 스위치를 말한다)를 설치하여야 한다.
◦ 기동장치의 방출용 스위치는 음향경보장치와 연동하여 조작될 수 있는 것으로 하여야 한다.
나) 자동식 기동장치
자동식 기동장치는 자동화재탐지설비의 감지기의 작동과 연동하는 것으로 다음의 기준에 의하여 설치한다.
◦ 자동식 기동장치는 수동으로도 기동할 수 있는 구조로 한다.
◦ 전기식 기동장치로서 7본 이상의 저장용기를 동시에 개방하는 설비에 있어서는 2본 이상의 저장용기에 전자개방밸브를 부착한다.
◦ 가스압력식의 기동장치는 기동용 가스용기 및 당해용기에 사용하는 밸브는 250 kg/㎠ 이상의 압력에 견딜 수 있는 것으로 하고, 기동용 가스용기에는 180 kg/㎠ 이상 250 kg/㎠ 이하의 압력에서 작동하는 안전장치를 설치하여야 하며, 기동용 가스용기의 용적은 1리터 이상으로 당해 용기에 저장하는 이산화탄소의 양이 0.6kg 이상으로 충전비는 1.5이상으로 한다.
◦ 기계식 기동장치에 있어서는 저장용기를 쉽게 개방할 수 있는 구조로 하여야 한다
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이산화탄소소화설비
1) 방출표시등
이산화탄소 소화설비가 설치된 부분의 출입구 등의 보기 쉬운 곳에 소화약제의 방사를 표시하는 표시등을 설치하여야 한다
2) 배관
가) 배관의 재질 및 성능
◦ 배관은 전용으로 하고 강관을 사용하는 경우의 배관은 압력배관용 탄소 강관(KS D 3562) 중 이음이 없는 스케쥴 80(저압식에 있어서는 스케쥴 40)이상의 것 또는 이와 동등 이상의 강도를 가진 것으로 아연도금 등으로 방식처리된 것을 사용하여야 한다.
◦ 동관을 사용하는 경우의 배관은 이음이 없는 동 및 동합금관(KS D 5301)으로서 고압식은 165kgf/㎠ 이상, 저압식은 37.5kgf/㎠ 이상의 압력에 견딜 수 있는 것을 사용하여야 한다.
◦ 고압식의 경우 개폐밸브 또는 선택밸브의 2차측 배관부속은 20kgf/㎠의 압력에 견딜 수 있는 것을 사용하여야 하며, 1차측 배관부속은 40kgf/㎠의 압력에 견딜 수 있는 것을 사용하여야 하고, 저압식의 경우에는 10kgf/㎠의 압력에 견딜 수 있는 배관부속을 사용하여야 한다.
나) 배관의 구경
◦ 전역방출방식에 있어서 가연성 액체 또는 가연성 가스 등 표면화재 방호대상물의 경우에는 1분, 종이․목재․석탄․석유류․합성수지류 등 심부화재 방호대상물의 경우에는 7분 이내에 소요량의 이산화탄소를 방사될 수 있는 것으로 하여야 한다. 이 경우 설계농도가 2분 이내에 30%에 도달하여야 한다.
◦ 국소방출방식의 경우에는 30초 이내에 소요량의 이산화탄소를 방사할 수 있어야 한다.
3) 선택밸브
하나의 소방대상물 또는 그 부분에 2이상의 방호구역 또는 방호대상물이 있어 이산화탄소 저장용기를 공용하는 경우에는 방호구역 또는 방호대상물마다 선택밸브를 설치하고, 선택밸브는 방호구역외에 설치하여야 하며, 각 선택밸브에는 그 담당하는 방호구역 또는 방호대상물을 표시하여야 한다.
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이산화탄소소화설비 분사헤드
가) 전역방출방식
◦ 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속히 확산할 수 있도록 배치하고 분사헤드의 방사압력이 21kgf/㎠(저압식은 10.5kgf/㎠) 이상의 것으로 하여야 한다.
◦ 대상별 소요 저장 소화약제를 가연성 액체 또는 가연성 가스 등 표면화재 방호대상물의 경우에는 1분, 종이․목재․석탄․석유류․합성수지류 등, 심부화재 방호대상물의 경우에는 7분 이내에 방사할 수 있는 것으로 하여야 한다.
나) 국소방출방식
◦ 분사헤드는 약제의 방사에 의하여 가연물이 비산하지 않는 장소에 설치하고 소화약제의 저장량을 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 해야 한다.
◦ 방사압력은 고압식은 21kgf/㎠ 이상, 저압식은 10.5kgf/㎠ 이상의 것으로 하여야 한다.
다) 분사헤드의 설치 제외
이산화탄소 소화설비의 분사헤드는 방재실․제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소와 니트로셀룰로스․셀룰로이드제품 등 자기연소성 물질을 저장취급하는 장소와 나트륨․칼륨․칼슘 등 활성 금속물질을 저장취급하는 장소에는 설치하여서는 아니된다(참고 : 마그네슘․티타늄․지르코늄․금속수소화물 등도 해당된다).
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이산화탄소 소화설비 제어반
제어반
이산화탄소 소화설비의 제어반 및 화재표시반은 다음의 기준에 의하여 설치하여야 한다. 다만 자동화재탐지설비의 수신기의 제어반이 화재표시반의 기능을 가지고 있는 것에 있어서는 화재표시반을 설치하지 아니할 수 있다.
◦ 제어반은 수동기동장치 또는 감지기에서의 신호를 수신하여 음향경보장치의 작동, 소화약제의 방출 또는 지연 기타의 제어기능을 가진 것으로 하고 전원표시등을 설치하여야 한다.
◦ 화재표시반은 제어반에서의 신호를 수신하여 작동하는 기능을 가진 것으로 하되, 각 방호구역마다 음향경보장치의 조작 및 감지기의 작동을 명시하는 표시등과 이와 연동하여 작동하는 벨․부저 등의 경보기를 설치하여야 한다. 이 경우 음향경보장치의 조작 및 감지기의 작동을 명시하는 표시등을 겸용할 수 있으며, 수동식 기동장치에 있어서는 그 방출용 스위치의 작동을 명시하는 표시등을 설치하고 소화약제의 방출을 명시하는 표시등과 자동식 기동장치에 있어서는 자동․수동의 절환을 명시하는 표시등을 설치하여야 한다.
◦ 제어반 및 화재표시반의 설치장소는 화재에 의한 영향, 진동 및 충격에 의한 영향 및 부식의 우려가 없고 점검이 편리한 장소에 설치하여야 한다.
◦ 제어반 및 화재표시반에는 당해 회로도 및 취급설명서를 비치하여야 한다.
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이산화탄소소화설비 기능점검
이산화탄소설비가 화재가 발생하였을 경우 정상적으로 약제를 방출하고 경보를 울리고 화재표시등을 점등시키는 기능을 확인하는 방법으로 높은 수준의 주의가 필요하고 안전하게 수행해야 한다. 점검전 사전조치를 취하면 큰 무리 없이 안전하게 점검할 수 있다. 설비의 기능점검순서와 복구방법은 다음과 같다
[이산화탄소설비의 점검절차 및 복구]
① 모든 기동용기함에서 솔레노이드밸브를 분리한다.
솔레노이드밸브 분리 주의 점 : 반드시 안전핀을 공이에 꽂고 분리한다. 간혹 솔레노이드밸브 자체 불량에 의해 분리 및 결합 과정에서 격발되는 경우가 있다.
② 설비를 작동시킨다.
․감지기 작동
․동작시험
․수동조작함 기동
․솔레노이드밸브 기동버튼 조작
③ 설비 작동상황 확인
․싸이렌 경보
․화재표시등 점등
․솔레노이드밸브 기동 표시등 점등
․솔레노이드밸브 기동(파괴침이 발사되며 지연타이머의 셋팅시간 30초에 정확히 발사되는지 확인한다)
④ 복구
․설비의 작동 방법에 맞게 설비를 복구한다(예 수동조작함 조작시 수동조작 함 복구)
․복구 스위치를 누른다(제어반 복구상태를 눈으로 확인하고 재 확인하는 의미에서 복구스위치를 한번 눌러준다)
․솔레노이드밸브 장전(안전핀을 파괴침에 넣고 단단한 곳에 눌러 장전한다)
․솔레노이드밸브 결합(안전핀을 공이 끝에 꽂고 결합)
․전체 복구상태 재확인 후 안전핀을 빼서 원래 위치에 꽂아 두고 복구를 마친다.
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69 CO2소화설비 검사요령 및 방출시 대처방안
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