청정소화설비의 소화약제량 산출 및 농도

청정소화설비의 소화약제량 산출 및 농도

 

 

1. 헤드의 설치기준

1) 높 이 : 높이는 최대 3.7m(12ft)이하로 한다.

2) 부식방지 : 헤드에는 부식방지 조치를 한다.

3) 오리피스 면적 : 오리피스 면적은 헤드 구경의 70%를 초과할 수 없다.

※ 높이를 규제하는 이유

소화약제를 10초 이내에 빨리 확산시켜주기 위하여 높이에 제한을 둔 것으로 3.7m을 초과할 경우는 2단으로 설치한다.(3.7m은 NFPA의 12ft를 준용한 것임)

 

 

2. 저장용기

1) 설치장소

55℃이하로 온도변화가 적은 곳에 설치하며 , 용기실 위치는 Co 2 및 Halon의 경

우와 마찬가지로 방호구역 밖에 설치해야 하나, 피난 및 조작이 용이한 피난구 부근

에 설치할 경우에는 방호구역내 설치도 인정하고 있다. 이때 저장용기를 방호구역

외에 설치한 경우에는 방화문으로 구획된 실에 설치해야 한다.

반응형

 

2) 충전압력

소 화 약 제	NAF S-Ⅲ	FM-200	INERGEN
충전압력(20℃)	2.53MPa	2.53MPa	15.3MPa

 

3) 충전비

소 화 약 제	NAF S-Ⅲ	FM-200	INERGEN
충전비MPa	최대 85.73	최대 10 9.84	-

 

 

3. 소화약제량 산출

1) HCFC 등의 약제(할로겐 화합물 게열 - 무유출 개념 적용)

약제량 :

◦ W(kg) : 소화약제의 질량, V(㎥) : 방호구역의 체적

◦ S(㎥/kg) : 비체적(Specific volume) S= K 1 + K 2×T(CENTIGRADE)

◦ C(Vol%) : 설계농도, T : 방호구역의 온도(=20℃)

1-1) 공식유도

① 설계농도(C) :

◦ W(kg) : 소화약제의 질량

◦ V(㎥) : 방호구역의 체적

◦ S(㎥/kg) : 비체적(Specific volume) S= K 1 + K 2×T(℃ )

② C× (V+ W×S) = W×S×100 ⇒ CV= W×S×100- C×W×S

③

 

1-2) 선형상수 [K1, K2]

① 아보가드로의 법칙 : STP(0℃, 1atm)에서 1mol은 22.4ℓ 이다.

따라서 1kmol은 22.4m3

② CO 2의 STP에서 비체적 :

③ 샤를의 법칙

◦ 모든 기체 부피는 온도에 따라 증가하며 , 1℃ 증가할 때 마다 0℃ 부피의 1/273 씩 증가한다.

◦ 어느 온도에서의 비체적 S(㎥/kg) :

 

1-3) 할로겐계열

자유유출 없이 방사된 약제량이 존재한다는 개념이고, 비할로겐 계열은 자유유출을 고려한 것이다. 이 개념을 이해하면, 온도, 농도에 따라 가변적으로 소화약제량을 적용할 수 있다.

 

※ K1 및 K2를 선형 상수라 하며 아래의 표를 적용한다.

청정약제	분자량	K1	K2
N A F S-Ⅲ	92.9	0.2413(≒ 22.4/92.9)	0.00088(≒ 0.2413/273)
FM-200	170.0	0.1269(≒ 22.4/170)	0.0005(≒ 0.1269/273)
INERGEN	34.0	0.649(≒ 22.4/34)	0.00237(≒ 0.649/273)

- 이는 약제팽창시 외부로의 누설을 고려한 공차를 포함하고 있음

 

2) INERGEN 약제(비할로겐 계열 - 자유유출 개념)

◦ X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 (m3)

◦ C : 체적에 따른 소화약제의 설계농도(Vol%)

◦ t : 방호구역의 최소예상온도(℃)

◦ Vs : 20℃에서 소화약제의 비체적(㎥/kg)

◦ S : 소화약제별 선형상수 S : (k1+k2×t)[㎥/kg]

◦ V : 방호구역의 체적(㎥)

 

※ CO2의 경우

◦ W : 무게로 환산(kg), C : 34% 적용

◦ t : 표면화재 30℃, 심부화재 10℃ 적용

◦ S : 온도에 따른 비체적 (k1+k2×t)[㎥/kg], V : 방호구역의 체적(㎥)

 

 

4. 청정소화약제의 농도

1) 설계농도

설계농도는 제조업체의 제시한 실험치를 적용한다. 현재 국내 생산되는 제품의 설계농도는 다음과 같다.

청 정 약 제	설 계 농 도(%)
N A F S-Ⅲ	8.6%
FM-200	7.0%
INERGEN	37.5%

 

2) 설계농도는 소화농도에 20%의 안전율을 더한 값으로 결정한다.

구 분		NAF S-Ⅲ	FM-200	INERGEN
농도	설계농도(최소)	8.6%	7%	37.5%
	허용농도(최대)	10%	9%	43%
헤드압력		8.3(kg/㎠)	13.8(kg/㎠)	22.8(kg/㎠)
방사시간		10초	10초	60초
방출계수		0.363(kg/㎥ )	0 . 5498(kg/㎥)	0 . 4 79(kg/㎥ )
용기내 충전압력		42.3(kg/㎠)	25.3(kg/㎠)	153(kg/㎠)
용기내 상태		액체	액체	기체
용기(용기체적/약제량)		68ℓ/50kg	68ℓ/50kg	80ℓ/12.4㎥