이산화탄소 소화설비의 구성요소 및 작동원리

이산화탄소 소화설비의 구성요소 및 작동원리

 

 

 

1. 이산화탄소 소화설비의 구성요소

1) 감지기

방호구역내 화재를 감지하는 역할을 하며, 교차회로 방식으로 설치한다. 교차회로방식이란 2개의 감지회로로 구성되며, 1회로(A회로)의 감지기가 화재를 감지하면 싸이렌과 부저에 의한 경보음을 발하며 제어반(수신기)에 화재구역표시등을 점등시키고, 2회로(A회로와 B회로)의 감지기가 동시에 감지되면 설비의 기동장치를 작동시킨다.

※ 교차회로방식의 감지기를 대체할 수 있는 경우

◦ 복합식(열, 연기, 열 연기)감지기

◦ 불꽃감지기

◦ 아날로그방식의 감지기

◦ 다신호방식의 감지기

◦ 정온식감지선형 감지기

◦ 광전식감지기 중 분리형 감지기

< Fig01. 이산화탄소소화설비 구성요소 >

 

2) 싸이렌

방호구역내에 화재발생을 경보음으로 발하며, 수평거리 25m에 1개씩 설치한다.

 

3) 방출표시등

방호구역 출입문 상단에 설치되며, 소화약제가 방출될 때 이산화탄소가스방출중 이라는 문자표시등이 점등되어 약제가 방출중이라는 것을 나타낸다.

 

4) 수동조작함

방호구역 출입문 부근에 0.8m이상 1.5m이하의 높이에 설치되며 , 사람이 화재를 발견하여 이산화탄소 약제를 방출시키고자 할 경우 수동조작함에 기동버튼을 누르면 지연시간 경과후 약제가 방출된다. 또한 수동식 기동장치의 부근에는 소화약제의 방출을 지연시킬 수 있는 비상스위치(자동복귀형 스위치로서 수동식 기동장치의 타이머를 순간정지시키는 기능의 스위치를 말한다)를 설치하여야 한다.

 

5) 기동용기함

이산화탄소설비의 기동장치로 대부분 가스압력식이 사용되며, 기동용기함을 설치하여 기동용가스용기의 탄산가스 압력에 의해 선택밸브 개방후 저장용기를 개방시키는 기능을 한다. 기동용기함에는 기동용가스용기, 솔레노이드밸브, 압력스위치 등이 내장되어 있으며 , 방호구역마다 1개씩 설치한다.

 

6) 기동용기

기동용기의 용적은 5ℓ 이상으로 하고, 해당용기에 저장하는 질소 등의 비활성기체는 6.0MPa이상(21℃ 기준)의 압력으로 충전하고 기동용가스 충전여부를 확인할 수있는 압력게이지를 설치 하여야 한다. 기동용기와 선택밸브는 동관이음으로 되어 있으며 , 기동용기의 동관연결 이음부의 오리피스(작은 구멍 )는 안전밸브 역할로서 18MPa이상 25MPa이하의 압력에서 작동된다.

 

7) 솔레노이드(Solenoid)밸브

솔레노이드밸브란 전자석원리로 작동하는 장치를 의미하며, 이산화탄소소화설비에서는 기동용기를 개방시키는 격발장치로 사용된다. 화재감지기 또는 수동조작함등의 작동에 의해 설비의 기동신호가 들어오면 파괴침을 발사하여 기동용기의 봉판을 뚫어 기동가스를 방출시킨다.

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솔레노이드밸브는 단자와 결선되어 제어반과 연결되어 있으며 , 전기신호에 의해 작동된다. 안전핀이 있고, 수동조작을 위한 Pus버튼이 안전클립에 의해 봉인되어 있다.

 

8) 압력스위치

소화약제 가스 일부가 선택밸브 2차측 직근에 연결된 동관 이음을 따라 압력스위치를 밀어 올려 방호구역 출입문 상단에 설치된 방출표시등을 점등시키는 역할을 한다.

 

9) 저장용기

이산화탄소약제를 저장하여 둔 용기를 말하며 , 저압식(충전비 1.1이상 1.4이하)과 고압식(충전비 1.5이상 1.9이하) 저장방식이 있고, 대부분 고압식 저장방식이 사용된다. 할로겐화합물설비 및 청정소화설비와 이산화탄소설비의 구조상 다른 점은 소화약제를 각 설비에 맞게 설치하는 것이다. 저장용기실은 방호구역외의 장소에 설치되고 기동장치와 선택밸브가 직근에 설치되어 있으며 , 용기 상호간 연결은 동관이음으로 되어 있다.

 

10) 저장용기 개방밸브(Needle Valve)

약제용기 상단부의 뭉치부분에 Push버튼이 있으며, 용기 상호간을 연결하는 동관이음이 있다. 기동용기가스 또는 전단계 약제용기의 탄산가스 압력에 의한 피스톤 작용으로 파괴침이 저장용기 봉판을 뚫어 소화약제를 방출시키는 역할을 한다.

 

11) 집합관

소화약제의 저장용기와 선택밸브 사이의 집합배관에는 수동잠금밸브를 설치하되 선택밸브 직전에 설치하여야 한다. 다만, 선택밸브가 없는 설비의 경우에는 저장용기실 내에 설치하되 조작 및 점검이 쉬운 위치에 설치하여야 한다.

 

12) 안전밸브(Safe Valve)

약제용기와 선택밸브 사이에 설치하도록 규정하고 있으며, 17MPa내지 20MPa에서 작동되도록 하여야 한다. 안전밸브의 작동은 단순하다. 작은 오리피스를 통하여 과압이 되었을 경우, 약제를 방출하여 일정압력이상으로 상승되지 않도록 하는 것이다.

 

13) 연결배관(Flexible)

저장용기와 집합관 사이에 설치되는 배관을 말하며, 충격흡수를 위해 플랙시블 이음으로 되어 있다. 플랙시블과 집합관 사이에 부속품이 하나 있는데 화살표가 표시되어 있으며 , 약제의 이동방향을 나타내며 역류를 방지하기 위한 체크이다.

 

14) 선택밸브(Select Valve)

기동용 가스에 의해 선택밸브가 개방되며 , 방호구역이 2개 이상인 경우에 각 방호구역마다 1개씩 설치된다. 하나의 방호구역만 있는 경우는 별도의 선택밸브는 설치할 필요가 없다.

 

15) 배 관

소화약제용기와 헤드 사이에 설치하는 것으로 용기의 약제를 분사헤드까지 이동시키는 관을 말한다. 배관은 전용으로 설치하며 압력배관용 탄소강관중 스케쥴 80이상의 강도를 가진 것으로 아연도금으로 방식처리된 것을 사용한다.

< Fig02. 방호구역과 선택밸브 >

 

16) 동 관

기동용으로 사용되는 소량의 가스를 이동시키는 관이며, 가스계 설비의 관이음으로 동관이 사용된다. 또한 동관 이음은 시공이 쉽고 기밀성이 우수하나 자재비가 비싸다.

 

17) 제어반

기본 조작법은 자탐설비의 수신기를 참조한다.

 

18) 자동폐쇄장치

소화약제가 방출될 경우 개구부 또는 통기구 등으로 소화약제가 유출되는 것을 방

지하기 위해 설치하는 것으로 댐퍼 , 피스톤릴리져로 구성되어 있다.

 

19) 댐 퍼

공조설비 제연설비 등의 설치로 인해 방호구역을 관통하는 닥트가 설치될 경우 소화약제의 방출시 약제가 방호구역외 부분으로 유출되는 것을 방지하기 위해 차단장치를 설치하는데, 이를 댐퍼라 한다.

 

20) 피스톤릴리져

댐퍼를 차단시키는 역할을 하며 , 소화약제가 방출될 때 방호구역의 배관 일부에서동관이음으로 연결하여 약제가스의 압력으로 피스톤을 밀어 댐퍼를 폐쇄한다.

< Fig03. 피스톤릴리져와 댐퍼 >

 

21) 체크밸브

체크밸브는 기동용 동관과 저장용기 연결 동관에 설치하여 가스가 일방향으로 흐르게 하는(역류방지) 밸브로서 설치시 방향에 주의하여야 한다.

< Fig04. 가스체크밸브 >

 

22) 저장용기

이산화탄소소화약제를 저장하는 저장용기는 고압가스안전관리법의 적용을 받는것으로 보통 68ℓ 의 내용적을 가지는 용기를 사용한다. 다음은 용기의 외관과 용기표기법을 나타낸 것이다.

< Fig05. 가스저장용기 >

 

 

2. 작동원리

① 화재가 발생한 구역에 이산화탄소 약제를 방출하여 연소의 3요소인 산소의 농도를 저하시켜 질식소화하는 자동소화설비이다. 방호구역에 화재가 발생하면 구역내에 설치된 감지기에 의해 화재를 감지하거나 사람이 화재를 감지하여 수동으로 조작하여 기동하게 된다.

② 감지기에 의해 1회로 감지되면 싸이렌과 화재표시등이 점등되며, 2회로 동시감지시 설비를 기동시키게 되는데, 제어반에 내장된 지연타이머의 설정시간(보통 30초)이 지나면 기동용기의 솔레노이드밸브가 작동되어 기동용 이산화탄소가스가 방출되고, 방출되는 가스는 화재가 발생한 선택밸브를 개방하며, 잔량의 기동용기 가스는 저장용기 개방밸브를 개방시킨다.

③ 저장용기의 가스가 방출되면 여러 용기의 약제가 집합관으로 모이며, 배관 분사헤드를 통해 방호구역으로 약제가 방출되어 질식 소화한다. 이 때 선택밸브 2차측 직근에 연결된 동관으로 방출되는 가스의 일부가 기동용기함내의 압력스위치를 밀어 올려 방출표시등을 점등시킨다. 또한 약제방출과정에서 자동폐쇄장치에 의한 댐퍼가 폐쇄된다.

< Fig06. 이산화탄소설비 작동원리 요약 >