[소방] 이산화탄소 소화설비

[소방] 이산화탄소 소화설비

1. 개요

 1) 이산화탄소 소화설비는 대표적 가스계 소화설비로 산소농도를 15% 이하(MOC)로 낮추는 질식소화와 방사시 기화잠열과 줄톰슨효과에 의한 냉각작용에 의해 화재를 제어 및 진압하는 소화설비이다.

 2) 표면화재뿐 아니라 A급 심부화재에도 적응성이 있으며 표면화재, 심부화재에 따라 설계농도와 필요 소화약제량이 다르므로 화재 구분시 심부화재인지 표면화재인지 구별이 중요

 

2. 설치대상

 1) 항공기격납고

 2) 차고, 주차용 건축물 또는 철골조립시 주차시설로 연면적 800㎡이상

 3) 건축물 내부에 설치된 차고나 주차장 바닥면적 200㎡이상

 4) 기계식 주차장으로 20대 이상 주차

 5) 전기실, 발전실, 변전실, 축전지실, 통신기기실, 전산실의 바닥면적 300㎡이상

 6) 중저준위 방사성 폐기물 저장시설

 7) 문화재로 지정된 건축물

 8) 지하가 중 예상교통량, 경사도 등 터널의 특성을 고려하여 행정안전부령으로 정하는 터널. (물분무소화설비 설치)

 

3. 적응성 및 헤드 제외

구분	내용
적응성	1. 인화성 액체물질 2. 전기적 위험장소 (변압기, 스위치, 차단기, 회전기기, 전자기기) 3. 가솔린이나 인화성 액체를 사용하는 엔진 4. 일반가연물 (종이, 목재, 섬유류 등) 5. 고체위험물
비적응성	1. 자체 산소를 포함한 화합물 (제5류 위험물) 2. 반응성 금속: 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 티타늄, 지르코늄 3. 금속수소화물 : 실란($SiH_4,PH_3,AsH_4,B_2H_6$) 액체 이산화탄소는 일정한 환경조건에서 정전기와 스파크를 발생시킬 수 있으므로 연소가 활발한 물질을 보관하는 장소에는 적응성 없음
분사헤드 설치 제외	1. 방재실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소 2. 니트로셀룰로스, 셀룰로이드 제품 등 자기연소성 물질을 저장, 취급하는 장소 3. 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 활성금속물질을 저장 취급하는 장소 4. 전시장 등 관람을 위하여 다수인이 출입 통제하는 통로 및 전시실 등

 

4. 소화원리

구분	내용
질식소화	대기의 산소농도는 21%이나 약제를 방사할 경우 산소의 농도가 15%이하가 될 때 연소는 중지됨. (산소의 양은 동일하나 산소의 농도가 줄어들어 가연물과 반응하는 빈도수 감소) 고농도, 장시간 특성 위험성  - 2% 불쾌함  - 4% 눈의 자극, 현기증  - 8% 호흡곤란  - 9% 구토, 실신  - 10% 시력장애, 의식상실  - 20% 중추신경마비, 단시간 내 사망
냉각효과	줄톰슨 효과  -  압축한 기체를 단열된 좁은 구멍으로 약제가 분출시 압력이 감소하면서 온도가 내려가는 현상  - 압력차에 비례하여 효과가 커지며, 이산화탄소는 방사시 노즐부녀에 -79℃의 dry ice 형성  - 컴퓨터 등 정밀기기에 손상 및 동상의 위험 증발잠열  - 액체로 분사된 이산화탄소가 기체로 기화하면서 주변의 열을 흡수하여 냉각시킴

 

 

5. 설치 및 유지기준

구분	내용
저장용기의 설치장소	1. 방호구역 외의 장소에 설치. 단, 방호구역 내 설치시 피난 및 조작이 용이하도록 피난구 부근에 설치 2. 온도가 40℃이하이고, 온도변화가 작은 곳에 설치 (NFPA 전역방출방식 55℃, 국소방출방식 50℃) 3. 직사광선 및 빗물의 침투 우려가 없는 곳 설치 (온도 상승 및 용기의 부식을 방지) 4. 방화문으로 구획된 실에 설치 5. 용기의 설치장소에 해당 용기가 설치된 곳임을 표시하는 표지 6. 용기간 간격:3cm 이상 (점검 및 유지관리) 7. 저장용기와 집합관을 연결하는 연결배관에는 체크밸브 설치 (약제방출의 역류 방지)
저장용기	1. 충전비 고압식:1.5 ~ 1.9 저압식: 1.1 ~ 1.4 2. 내압시험압력 고압식: 25MPa 저압식: 3.5MPa 3. 저압식 저장용기  - 내압시험압력의 0.64 ~ 0.8배에서 작동하는 안전밸브  - 내압시험압력의 0.8배부터 내압시험압력에서 작동하는 봉판  - 액면계 및 압력계  - 2.3MPa 이상 1.9 MPa 이하에서 작동하는 압력경보장치  - -18℃히아헤서 2.1MPa을 유지하는 자동냉동장치 4. 안전장치  - 이산화탄소 소화약제 저장용기와 선택밸브 또는 개폐밸브 사이에는 배관의 최소사용설계압력과 최대허용압력 사이의 압력에서 작동하는 안정장치 설치  - 안전장치를 통하녀 나온 소화가스는 전용의 배관 등을 통하여 건축물 외부로 배출될 수 있도록 해야함. (용전식 금지) 5. 개방밸브  - 저장용기 개방밸브는 전기식, 가스압력식, 기계식에 따라 자동으로 개방되고 수동으로도 개방될 수 있도록 함  - 안전장치 부착
안전시설	1. 소화약제 방출시 방호구역 내와 부근에 가스방출시 영향을 미칠 수 있는 장소에 시각경보장치를 설치하여 약제가 방출되었음을 알림 2. 방호구역의 출입구 부근 잘 보이는 장소에 약제방출에 따른 위험경고표지 부착 3. 부취발생기 설치  - 소화약제 저장용기실 내의 소화배관에 설치하여 소화약제의 방출에 따라 부취제가 혼합되도록 하는 방식 (저장용기실내 소화배관 설치, 점검 및 관리가 쉬운 위치, 선택밸브 직후 2차측 배관 설치)  - 방호구역 내에 부취발생기를 설치하여 이산화탄소소화설비의 기동에 따라 소화약제 방출전에 부취제가 방출되도록 하는 방식

 

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수계소화설비 다음으로 효과가 좋은 소화설비는 이산화탄소 소화설비라 할 수 있다. 공기보다 비중이 크기 때문에 쉽게 확산되지도 않고 일반 화재에서는 가연물과 반응할 염려도 적어 소화신뢰성이 높다.

다만, 적응성이 없는 특수장소 및 특수물질 사용하는 곳의 경우에는 설치를 지양해야 하며 특히 작업자가 상주하거나 다중이용시설의 경우에는 질식사고로 이어질 수 있어 선정시 주의가 필요하다.