【위험물 산업기사】 8강. 소화이론

8강. 소화이론

추천글 : 【위험물산업기사】 위험물산업기사 목차

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1. 화재의 종류 및 소화기 표시 [본문]

2. 소화방법 [본문]

3. 위험물 소화방법 [본문]

4. 소화기 관리 [본문]

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1. 화재의 종류 및 소화기 표시 [목차]

⑴ A급 화재 : 일반화재, 백색(소화기 표시), 목재·종이·섬유 등

① 연소 후 재를 남김

② 소화 방법 : 물 소화기, 산·알칼리 소화기, 포 소화기

⑵ B급 화재 : 유류 및 가스화재, 황색, 석유류·유황 등

① 연소 후 아무 것도 남지 않음

② 소화 방법 : 공기 차단에 의한 피복소화; 화학포 소화기, CO2 소화기, 할로겐 소화기, 분말 소화기

⑶ C급 화재 : 전기화재, 청색, 전기누전 화재 등

① 소화 방법 : CO2 소화기, 할로겐 소화기, 분말 소화기

⑷ D급 화재 : 금속분화재, 없음, 나트륨·금속분 등

① 소화 방법 : 팽창질석, 팽창진주암, 마른모래

⑸ E급 화재 : 가스화재, LNG·LPG·도시가스 등, 블레비 현상

① 블레비(BLEVE) 현상 : 액화가스 용기가 급격한 압력상승으로 파열

 

 

2. 소화방법 [목차]

⑴ 제거소화(≒ 희석소화) : 가연물 제거

① 중화제 제거소화 : 소다회, 생석회 등의 중화반응

② 예 : 유전화재 시 폭약으로 화염을 날려 화재진압

③ 예 : 산불화재 시 나무를 미리 태워(맞불) 화재진압

⑵ 질식소화 : 산소 차단, 유화소화(포말소화기 등)와 피복소화(분말소화기, CO2소화기 등)

① 질식소화 효과는 산소농도가 10-15 % 이하일 때부터 나타남

② 포말소화기(AB급 화재) : 화재면 위에 포말(거품)이 차단막 형성(→ 질식소화), 물이 주성분이라 냉각효과 有

○ 포말의 조건

○ 기름보다 가벼우며, 화재면과의 부착성이 좋을 것

○ 바람 등에 견디는 응집성과 안정성이 있을 것

○ 열에 대한 센막을 가지며 유동성이 좋을 것

○ 무독성

○ 화학포소화기 : 전도식(∵ Na+, Al3+), CO2의 압력으로 포말을 방출함

○ 외약제 : 중탄산나트륨(NaHCO3), 기포안정제

○ 내약제 : 황산알루미늄(Al2(SO4)3)

○ 반응식 : 6NaHCO3 + Al2(SO4)3·18H2O → 3Na2(SO4)3 + 2Al(OH)3 + 6CO2 + 18H2O

○ 황산알루미늄 수화물 내 물분자는 반응시 바로 떨어져 나옴

○ 기포 안정제 : 계면활성제, 사포닌, 소다회, 가수분해단백질

○ 기포 안정제가 물에 닿으면 지속적으로 거품을 발생시킴 → 불을 끄는데 효과적

○ (주석) 3가지를 암기할 것!

○ 기계포소화기(공기포, 에어폼)

○ 압축된 공기를 발포하여 포말 형성

○ 공기가 포핵이 됨

○ 종류 : 축압식, 가스가압식

○ 소화약제 1. 합성계면활성제포 : 가장 많이 사용 

○ 고급 알코올황산에스테르염을 기포제로 사용하며 냄새가 없는 황색의 액체로서 화재시 고팽창포로 사용

○ 소화약제 2. 단백포

○ 소화약제 3. 수성막포 : 일반적으로 불소계 계면활성제 사용

○ 알콜포소화기

○ 다른 포말소화기는 수용성인 알코올로 인해 소멸하여 알코올 소화시 특수 포말소화기 사용

○ 소화약제 내 복염이 물과 접촉시 복염이 해리되어 불용성 지방산염 피막 생성

③ 분말소화기(BC급 화재 / ABC급 화재) : 약제교환은 연 1회이며, 충전비는 0.8 이상

○ 1종분말(BC급) : 중탄산나트륨(NaHCO3), 백색 분말

○ 반응식 : 2NaHCO3 → Na2CO3 (분말) + H2O + CO2

○ 2종분말(BC급) : 중탄산칼륨(KHCO3), 담회색 분말

○ 반응식 : 2KHCO3 → K2CO3 (분말) + H2O + CO2

○ 3종분말(ABC급) : 인산암모늄(NH4·H2PO4), 담홍색 분말

○ 반응식 : NH4·H2PO4 → HPO3 (분말) + NH3 + H2O

○ 메타인산(HPO3)을 만들어 소화능력 ↑

○ 4종분말 : 중탄산칼륨 + 요소((NH2)2CO), 회백색 분말

○ 반응식 : 2KHCO3 + (NH2)2CO → K2CO3 (분말) + 2NH3 + 2CO2

○ 소화분말의 표면처리제 : 금속비누(스테아르산아연, 스테아르산알루미늄, etc), 실리콘수지

○ 분말소화설비의 가압용 또는 축압용 가스로 가능한 것 : N2, CO2 등

④ CO2 소화기(BC급) : 질식소화 + 냉각소화

○ 줄·톰슨효과(교축작용) : 고압의 기체 또는 액체가 가는 관을 통과시 온도와 압력이 급강하하는 현상

○ 줄·톰슨효과에 의한 드라이아이스 방출로 질식 및 

○ CO2 소화기 장점 : 산소와 결합하지 않음, 절연성이 좋으므로 전기화재에 효과적

○ CO2 소화기 단점 : 약제 부족시 재연소 가능(즉, 효과가 일시적), 동상 위험, 고압가스(250 ㎏/㎤)

참고. CO2 소화기의 인체위험 주요 3가지 : 동상, 질식, 혈압저하 

○ CO2 소화기 금지 : 밀폐공간, 바닥면적 20 ㎡미만

⑤ 청정소화약제(불활성가스소화약제) 소화기

○ N2, Ar, CO2(분자량 순)가 각각 몇 %를 차지하는지로 약제를 명명

○ IG-01 : 《 N2 : Ar = 0 : 1 》

○ IG-100 : 《 N2 : Ar : CO2 = 1 : 0 : 0》

○ IG-541 : 《 N2 : Ar : CO2 = 52 : 40 : 8 》

○ IG-55 : 《 N2 : Ar = 5 : 5 》

⑥ 간이소화제

○ 마른 모래(ABCD급)

○ 보관법 1. 반드시 건조되어 있을 것

○ 보관법 2. 가연물이 함유되어 있지 않을 것

○ 보관법 3. 포대 또는 반절드럼에 넣어 보관할 것

○ 보관법 4. 부속기구로 삽, 양동이를 비치할 것

○ 팽창질석·팽창진주암 : 질석을 고온처리해서 10 ~ 15배 팽창시킨 것으로 비중이 작아 발화점이 낮은 알킬알루미늄 소화에 적합

○ 중조톱밥 : 중조(NaHCO3)에 마른 톱밥을 혼합한 것으로 인화성 액체 소화에 적합

○ 소화탄

○ 수증기

⑶ 냉각소화 : 발화점 이하로 냉각

① 물소화기(A급 화재) : 물 기화잠열 ↑↑(539 cal/g), 저렴, 안전, 가용성↑, 희석소화 효과 有

○ B급 화재에 봉상주수(막대모양 물줄기 살포)시 화재면 확대로 오히려 더 위험해짐

○ 수용성 가연성 액체시 무상주수(안개상 주수)의 질식소화가 더 효과적

② 강화액소화기(ABC급 화재) : 물에 탄산칼슘(K2CO3)을 보강시킨 소화기

○ 반응식 : K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + H2O + CO2

○ 특징

○ 어는점을 -35 ℃ ~ -25 ℃까지 낮춘 겨울철 소화기, 한랭지 또는 겨울철 사용

○ 비중 : 1.3 ~ 1.4

○ 응고점 : -17 ℃ ~ -30 ℃

○ pH 12 이상의 강알칼리성

③ 산·알칼리소화기(A급 화재)

○ 반응식 : 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O

○ 소화기 방출방식 : 전도식(용기를 뒤집어 이온 전도식 약제혼합), 파병식(병을 깨투려 약제혼합), 이중병식

○ 특징 : B급 화재, pH 5.5, 약제교환주기 1회 / 2년, 동결 및 전도주의

⑷ 억제소화(할로겐소화기) : 할로겐원소가 연소반응의 부촉매로 참가 → 연쇄반응 차단

참고. 주효과인 억제효과뿐만 아니라 희석효과, 냉각효과 有

① 하론(Halon) 넘버 : C, F, Cl, Br 순으로 숫자 부여

참고. 1000의 차리가 1이면 메탄계, 2이면 에탄계

② 할로겐소화기 조건 : 끓는점 ↓, 기화되기 쉬울 것, 공기보다 비중 ↑, 불연성

참고. 할로겐 증기가 공기보다 낮게 깔려서 부촉매로 작용해야 하기 때문에 상기 조건이 필요

③ Halon 1011(BC급)

○ 화학식 : CH2ClBr

○ 별칭 : CB(Chloro-Bromo-Methane)소화기

○ 특징 : 황동제(놋쇠) 용기 사용, 상온에서 액체이며 증기 비중은 4.5

④ Halon 1040(BC급) 

○ 화학식 : CCl4

○ 별칭 : CTC(CarbonTetraChloride)소화기

○ 증기는 독성(두통, 구토 등), 높은 온도에서 분해하여 독성의 포스겐 가스(COCl2) 생성

○ 반응식

○ 공기중 : 2CCl4 + O2 → 2COCl2 + 2Cl2

○ 습도가 높은 곳 : CCl4 + H2O → COCl2 + HCl

○ 산화철 : 3CCl4 + Fe2O3 → 3COCl2 + 2FeCl3

○ 탄산가스 : CCl4 + CO2 → 2COCl2

⑤ Halon 1211(ABC급) 

○ 화학식 : CF2ClBr

○ 별칭 : BCF(Bromo-Choloro-DiFluoro-Methane)소화기

○ 특징 : 상온에서 기체, 공기보다 5.7배 무거움

⑥ Halon 1301(BC급)

○ 화학식 : CF3Br, 

○ 별칭 : MTB(MethaneTrifluoroBromide)소화기

○ 특징 : 기체압축, 무색투명, 소화효과 ↑↑

⑦ Halon 2402(BC급) 

○ 화학식 : C2F4Br2,

○ 별칭 : FB(FluoroBromoethane)소화기

○ 특징 : 소화효과 ↑

⑧ 할로겐 소화기 금지 : 밀폐공간, 바닥면적 20 ㎡ 미만, Halon 1301 제외

⑸ 희석소화 : 가연물의 연소농도 이하로 희석시키는 소화방법

 

 

3. 위험물 소화방법 [목차]

⑴ 제1류 위험물

① 무기과산화물 제외 제1류 위험물은 주수 냉각소화

② 제1류 위험물은 자체적으로 산소를 함유하고 있어 질식소화 ×

③ 무기과산화물은 금수성 물질로 질식소화

⑵ 제2류 위험물

① 마그네슘·철분·금속분, 인화성 고체 제외 제2류 위험물은 주수 냉각소화가 효과적

② 마그네슘·철분·금속분은 질식소화

③ 인화성 고체는 질식소화, 억제소화

⑶ 제3류 위험물

① 제3류 위험물은 금수성 물질로 주수 냉각소화 ×

② 제3류 위험물은 질식소화, 포말소화기·분말소화기는 물을 생성하므로 사용 ×

③ 황린(P4)은 주수 냉각소화 가능

⑷ 제4류 위험물

① 봉상 주수 냉각소화는 연소면 확대로 금지

② 제4류 위험물은 질식소화, 억제소화

③ 수용성 제4류 위험물은 안개상 주수 냉각소화 가능

④ 알코올 화재에 포말소화기 사용시 알코올포 소화기를 사용해야 함

⑸ 제5류 위험물

① 제5류 위험물은 주수 냉각소화

② 제5류 위험물은 자체적으로 산소를 함유하고 있어 질식소화 ×

⑹ 제6류 위험물

① 제6류 위험물은 주수 냉각소화, 질식소화, 중화제 제거소화

 

 

4. 소화기 관리 : 연 1회 점검 [목차]

⑴ 소화기 외부 표시사항

소화기 명칭, 적응화재 표시, 능력단위, 사용방법, 취급상 주의사항, 용기합격/중량, 제조년월일, 제조업체명/상호

⑵ 소화기 관리

① 바닥면으로부터 1.5 m 이하 지점에 설치, 반출이 쉬운 곳, 동결·변질·분출의 우려가 없는 곳, 소화기 표시 必

② 소화기 점검 : 외관검사(월 1회 이상), 기능검사(분기 1회 이상), 정밀검사(반기 1회 이상)

 

입력 : 2018.02.03 10:06