수계 소화약제의 소화작용과 장 단점 등

수계 소화약제

 

1. 물소호약제

  (1) 물소화약제의 물리적, 화학적 성질

  ⓐ물은 수소 1분자와 산수 1/2분자로 극성공유결합을 하고 있다.

  ⓑ 분자간 결합은 수소결합이며, 물이 비교적 큰 표면장력 비열을 갖는 것도 수소결합을 분리하는데 많은 에너지가 들기 때문이다.

  ⓒ물은 상온에서 비교적 안정된 액체로 존재하며, 자연상태에서는 기체, 고체의 세 가지 형태로 존재한다.

  ⓓ 용융열은 80cal/g 이며, 융점은 0도, 비점은 100도 이다.

  ⓔ물 1g을 1도 올리는 데 필요한 열량인 비열은 15도에서 1cal/g도로 다른 물질에 비해 큰 편이며, 20도의 물 1g을 100도까지 가열하기 위해서는 80cal의 열이 필요하다.

 (2) 소화작용

  ⓐ냉각소화작용

   ①물은 다른 물질에 비하여 비열과 기화열 값이 비교적 크다.

   ②화재발생시 소화약제로 사용할 경우 화재발생 장소의 주위로부터 많은 열을 흡수하기 때문에 빠른 시간 내에 화재의 온도를 발화점 이하로 냉각시켜 주로 냉각소화작용을 한다.

 

  ⓑ질식소화작용

   ①물소화약제는 수증기가 될 때 약 1,700배로 팽창한다.

   ②수증기가 공기 중의 산소의 농도를 희석하여 질식소화한다.

 

  ⓒ유화소화작용

   ①물소화약제를 분무노즐을 사용하여 고압으로 방사할 경우 발생되는 분무를 이용한다.

   ②미립자가 물보다 비중이 큰 중유 또는 윤활유 등의 화재에 적합하다.

   ③표면에 엷은 막의 유화층을 형성하며, 이 유화층의 엷은 막이 공기 중의 산소의 공급을 차단함으로써 화재를 소화하는 기능을 유화소화작용이라 한다.

   ④비중이 항상 물보다 큰 가연물질의 화재시에만 적용된다

 

   ⓓ희석소화작용

   ①수용성 가연물질인 알코올, 에테르, 에스테르 등의 화재에 적합하다.

   ②많은 양의 물을 일시에 방사하여 가연물질의 연소농도를 소화농도 이하로 묽게 희석시켜 소화하는 소화방법을 희석소화라 한다.

  

  ⓔ타격에 의한 소화작용

   ①화재발생시 물소화약제를 고압으로 방사하는 경우 고압의 물이 가연물질의 화재위력을 저하시키거나 외부로 화재가 확산되는 것을 파괴함으로써 화재가 더 이상 확산되지 않도록 제한하여 소화는 소화작용이다.

   ②물에 의한 타격소화작용은 대부분 일반가연물화재에 적용된다.

 (3) 물소화약제의 적응화재

  ⓐ일반가연물화재

  ⓑ유류화재(분무상의 물소화액제를 사용하는 경우)

  ⓒ수용성 가연물화재(희석소화)

  ⓓ전기화재(무상인 물소화약제인 경우)

 

 (4) 적응하지 아니하는 화재

  ⓐ금속화재

  ⓑ물과 반응하여 가연성 가르인 수소를 발생시키는 알칼리금속 또는 탄화칼슘 과산화물 등의 화재

 

 (5) 장점 및 단점

 장점

  ⓐ가격이 저렴하다.

  ⓑ장기간 저장이 가능하다.

  ⓒ소화에 대한 냉각소화작용이 우수하다.

  ⓓ분무상으로 방사시 중유화재 및 전기화재에도 적합하다.

 

 단점

  ⓐ동절기에 동결될 우려가 잇으므로 보온이 필요하다.

  ⓑ피연소물질에 대한 수손의 영향이 크다.

  ⓒ소화에 소요되는 시간이 길다.

 

 (6) 화재에 물을 사용하여 소화하는 가장 큰 이유

  ⓐ물의 비열 값이 다른 물질에 비하여 높다.

  ⓑ물의 기화열 값이 다른 물질에 비하여 높다.

  ⓒ쉽게 구할 수 있으며, 가격이 저렴하여 경제적이다.

  ⓓ일반적으로 가연물질의 발화점보다 낮은 끓점 이어서 냉각소화에 쉽게 사용된다.

 

 (7) 방사방법

물소화약제를 화재에 방사하는 방법에는 봉상주수, 적상주수, 무상주수의 3가지 방법이 있다.

 ⓐ봉상주수

  ①물소화약제를 화재발생시 방사하는 형태 중 대표적인 주수방법으로 소화기구 또는 소화설비의 방사기구로부터 굵고 긴 막대기 모양으로 물입자와 물입자가 서로 연결되어 방사되는 것이다.

  ②물소화액제의 봉상주수 방법이 사용되는 경우는 일반가연물질 화재로서 화세가 강하여 신속하게 화재의 소화가 필요하거나 수용성 가연물질의 화재시 짧은 시간에 많은 양의 소화약제가 요구되는 상황에 대처하기 위해 많이 사용된다.

  ③봉상으로 방사되는 물소화약제는 화재에 대하여 일부 질식소화기능을 갖지만 대부분 냉각소화기능을 가지며, 빠른 시간 내에 화재를 소화할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

  ④적용소화설비로 물소화기, 옥내소화전설비, 옥외소화전설비, 연결송소관설비 등이 있다.

 

 ⓑ적상주수

  ①화재의 소화를 위해 물의 방사형태가 굵고 긴 막대기와 안개모양의 중간 형상을 갖는 방울모양을 하고 있으며, 물방울의 직경은 0.5mm~4mm로서 화재에 대하여 주로 냉각소화기능을 갖는다.

  ②소방대상물에 자동화 시스템으로 설치되어 있는 스프링클러설비의 스프링클러헤드로부터 물이 방사될 경우 방사되는 물입자의 형태로 적상으로 방사되는 물입자는 봉상의 물입자와 같이 전기의 전도성이 있으므로 전기화재에는 부적합하다.

  ③적용소화설비로는 스프링클러설비, 연결살수설비 등이 있다.

 

 ⓒ무상주수

  ①물을 구름 또는 안개모양으로 방사하는 방법으로서 물을 방사하는 부분이 특수하게 제작되어 잇으며, 고압으로 방사되기 때문에 물입자가 서로 이격되어 잇고 입자의 직경이 0.01mm~1.0mm로 적어 대기에 방사되면 안개모양을 갖는다. 이러한 안개 또는 구름모양의 물입자는 전기의 전도성이 없어 전기화재의 소화에도 이용되며, 비점이 비교적 높은 제4류 위험물 중 제3석유류인 중질유 및 고비중을 가지는 윤활유, 아스팔티유 등의 화재시 유류표면에 엷은 유화층을 형성하여 공기 중의 산소의 공급을 차단하는 유화효과를 나타내기도 한다.

  ②안개모양의 물입자는 공기 중의 산소의 공급을 차단하기 때문에 질식소화가 요구되는 유류화재의 소화에도 적합하며, 물과 반응하여 발열하거나 가연성 가스를 발생하는 물질인 제2류, 제3류 위험물 또는 과산화물과 같은 특수한 소화방법이 요구되는 물질을 제외한 냉각소화효과가 요구되는 모든 물질에 적합하다.

  ③적용소화설비로 물소화기, 옥내소화전설비, 옥외소화전설비, 물분무설비 등이 있다.

  ④물분무는 설비의 표면 보호를 목적으로 하며, 미분무는 구획된 작은 공간에 대한 보호를 목적으로 한다. 물방울 입자의 크기는 스프링클러 > 물분무 > 미분부의 순으로 미분무가 가장 작다.