현장작업자를위한 공통 소화기종류와 사용방법
Contents 현장작업자를위한소화기종류와사용방법 01 Part 소화기구의구분 05 02 Part 소화기분류 11 03 Part 소화약제의종류 23 04 Part 소화기사용방법및설치기준 38 05 Part 화재 폭발발생시행동요령 46 06 Part 소화기에의한사고사례 51 부록 업종별 3 대재해유형작업전 56 안전점검표
Part 01 소화기구의구분 01. 소화기구의종류 02. 화재의종류및소화방법 03. 소화기구능력단위 04. 소화약제
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 소화기구의구분 소화기구란소방대상물의방호공간, 장치, 설비등에서화재가발생할경우초기에화재를진압할수있는가장간편한기구로서물또는소화약제를이용하여사람이직접조작하거나자동으로약제를방출할수있는것을말한다. 관련법조항 화재예방, 소방시설설치 유지및안전관리에관한법률 ( 약칭 : 소방시설법 ) 소화기구및자동소화장치의화재안전기준 (NFSC 101)( 국민안전처고시 ) 01 - 소화기구의종류 분류정의종류 소화기 소화약제를압력에따라방사하는기구로서사람이수동으로조작하는소형소화기와대형소화기를말한다. 물소화기, 산알칼리소화기, 강화액소화기, 포소화기, CO2 소화기, 할론소화기, 분말소화기 자동식소화기 간이소화용구 수동식및자동식소화기이외의것으로소화약제 ( 물제외 ) 가충전되어소화용으로사용하는소화기구를말한다. 투척용간이소화용구, 에어로졸식소화용구 팽창질석및팽창진주암 삽을상비한마른모래등 수동식소화기 자동확산소화기 화재시화염이나열에따라소화약제를확산시켜국소적으로소화하는소화장치를말한다. 자동확산소화장치 5
02 - 화재의종류및소화방법 화재의종류및적용소화제 구분 A 급 B 급 C 급 D 급 명칭일반화재유류 가스화재전기화재금속화재 가연물 목재, 종이, 섬유등 유류및가스 전기기계기구등 Mg 분말, Al 분말 등 소화효과냉각질식질식, 냉각질식 적용소화제 물 산알칼리소화기 강화액소화기 포말소화기 CO 2 소화기 분말소화기 할론 1211 할론 1301 CO 2 소화기 분말소화기 할론 1211 할론 1301 마른모래 팽창질석 Ⅰ 화재는 KS B 6259 : 2007( 화재분류 ) 에서 4 종류 (A 급, B 급, C 급, D 급 ) 로분류 Ⅰ A급 : 보통잔재의작열에의해발생하는연소에서유기성질의고체물질을포함한화재 B급 : 액체또는액화할수있는고체를포함한화재및가연성가스화재 C 급 : 통전중인전기설비를포함한화재 D 급 : 금속을포함한화재 참고사항 - 화재의구분 국내기준 소화기의화재적응성에대한화재구분은국내의경우 A 급 ( 보통화재 ), B 급 ( 유류화재 ), C 급 ( 전기화재 ) 화재로분류하고있다. NFPA 화재분류 (NFPA 10) 가. A 급화재 : 나무, 헝겊, 종이, 고무플라스틱등과같은일반적인가연성물질에서발생하는화재 나. B 급화재 : 인화성액체, 가연성액체, 유지 ( 油脂 ), 타르, 유성도료, 솔벤트, 래커, 알코올, 가연성가스등에서발생하는화재 다. C 급화재 : 통전중인전기기기와관련된화재 A 목재, 종이, 철등탄소질물질석유 B, 페인트등가연성물질및액체전기제품 C, 전기용품 라. D 급화재 : 마그네슘, 티타늄, 지르코늄, 나트륨, 리튬, 칼륨등과같은가연성금속에서발생하는화재 마. K 급화재 : 가연성조리재료 ( 식물성, 동물성기름이나지방 ) 를포함한조리기구 6
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 소화방법 Ⅰ 소화의원리는연소의반대개념으로다음과같이연소의 4 요소 ( 가연물, 산소, 점화원, 연쇄반응 ) 를 제거, 차단하는방법이있다.Ⅰ 제거소화 가연물의공급을중단하여소화하는방법 질식소화 산소 ( 공기 ) 공급을차단하여연소에필요한산소농도이하가되도록소화하는방법 냉각소화 물등액체의증발잠열을이용하여가연물을인화점및발화점이하로낮추어소화하는방법 억제소화 가연물분자가산화됨으로인하여연소되는과정을억제하여소화하는방법 03 - 소화기구능력단위 능력단위소화기의능력을표시하는것으로는소화능력단위가사용되며검정시험을거쳐능력단위를인정받게된다. 검정시험은 A급화재소화능력시험, B급화재소화능력시험을실시한결과에의해서능력단위를인정하는데, C급화재에대한능력단위는없고방사된약제가전기절연성이면 C급화재에적응되는것으로표시된다. 능력단위의표시검정을통하여형식승인된능력단위는그림과같이제원과함께표기된다. 왼쪽의소화기는 A급화재에 2단위, B급화재에 3단위의능력단위를갖고있고, C급화재에는적응성이있다. 소화기능력단위표시 7
소화기구능력단위 소화약제외의것을이용한간이소화용구의능력단위 (NFSC 101 별표 2) 마른모래 팽창질석또는팽창진주암 간이소화용구 삽을상비한 50L 이상의것 1 포 삽을상비한 80L 이상의것 1 포 0.5 단위 능력단위 특정소방대상물에따른능력단위기준 (NFSC 101 별표 3) 위락시설 특정소방대상물 소화기구의능력단위 해당용도의바닥면적 30 m2마다능력단위 1 단위이상 공연장ㆍ집회장ㆍ관람장ㆍ문화재ㆍ장례식장및의료시설 근린생활시설ㆍ판매시설ㆍ운수시설ㆍ숙박시설ㆍ노유자시설ㆍ전시장ㆍ공동주택ㆍ업무시설ㆍ방송통신시설ㆍ공장ㆍ창고시설ㆍ항공기및자동차관련시설및관광휴게시설 그밖의것 해당용도의바닥면적 50 m2마다능력단위 1 단위이상 해당용도의바닥면적 100 m2마다능력단위 1 단위이상 해당용도의바닥면적 200 m2마다능력단위 1 단위이상 04 - 소화약제 일반특성 소화약제는현저한독성이나부식성이없어야하며열과접촉할때현저한독성이나부식성의가스를발생하지아니하여야한다. 수용액의소화약제및액체상태의소화약제는결정의석출, 용액의분리, 부유물또는침전물의발생등의이상이생기지아니하여야하며, 과불화옥탄술폰산을함유하지않아야한다. 8
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 소화약제의분류 화재의종류와사용장소의특성에따라선택할수있으며, 현재형식승인을받은소화약제는 다음과같다. 수계소화약제 가스계소화약제 분말소화약제 소화약제분류 종류산알칼리, 강화액, 포말이산화탄소, 할로겐화합물 ABC분말, BC분말형 소화약제에따른소화기의종류 구분 물소화기 주성분 H2O + 침윤제 ( 浸潤劑 ) 첨가 수계소화약제 산 알칼리소화기 A 제 : NaHCO 3, B 제 : H 2 SO 4 강화액소화기 K 2 CO 3 포소화기 화학포 A 제 : NaHCO 3, B 제 : Al 2 (SO 4 ) 3 기계포 AFFF( 수성막포 ), FFFP( 막형성불화단백포 ) 가스계소화약제 분말소화약제 CO 2 소화기 CO 2 CF 2 ClBr 할론소화기 CF 3 Br ABC 소화기 NH 4 H 2 PO 4 ( 제1인산암모늄 ) BC 소화기 NaHCO 3 또는 KHCO 3 9
Part 02 소화기분류 01. 가압방식에따른분류 02. 능력단위에따른분류 03. 소화약제에의한분류
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 소화기분류 소화기는물이나소화약제를압력원에의하여방사하는기구로서 소화약제의양, 방출시간, 방출거리, 화재의종류등에따라소화 능력에한계가있으므로초기소화에는절대적인효과가있지만 플래시오버 (Flash Over) 시에는효과가없다. 일반적으로소화기를 분류하는방법에는소화능력단위, 소화약제분출방법, 소화약제의 가압식소화기 종류에따라분류하고있다. A I B C J D E F G H A 윗레버 B 밑레버 C 캡 D 가압용가스용기 E 본체용기 F 가스도입관 G 사이폰관 K L M H 분말역류방지봉판 I 커터 J 호스 K 분말역류방지장치 L 노즐폰 M 노즐마개 01 - 가압방식에따른분류 가압식소화기 소화약제의방출원이되는가압가스를소화기본체용기와는 축압식소화기 A B C D E F G H I J 별도의가압용가스용기에충전하고소화기가압용가스용기의작동봉판을파괴하는등의조작에의하여방출되는가스의압력으로소화약제를방사하는방식의소화기를말한다. 대형소화기는가압용가스용기를소화기몸통외부에부착시키는형태를취한다. 축압식소화기소화기용기내부에소화약제와압축공기또는불연성가스 ( 질소, 이산화탄소 ) 를압축해두었다가그압력에의하여약제가 A 윗레버 B 밸브 C 본체마개 D 본체용기 E 사이폰관 F 스프링 G 패킹 H 호스 I 노즐폰 J 노즐 방출되며, 이산화탄소소화기외에는지시압력계가부착되어내부를확인할수있다. 압력계의지시침이적색을지시하면이상과압상태, 녹색을지시하면정상상태의압력을의미하며, 주로 8.1~9.8kg / cm2정도압축시킨다. 11
02 - 능력단위에따른분류 소형소화기 A급화재용소화기또는 B급화재용소화기는능력단위의수치가 1단위이상이어야한다. 대형소화기능력단위의수치는 A급화재에사용하는소화기는 10단위이상, B급화재에사용하는소화기는 20단위이상이어야한다. 소화기종류물소화기강화액소화기할로겐화합물소화기 CO 2 소화기분말소화기포소화기 중량 80 L 이상 60 L 이상 30 kg 이상 50 kg 이상 20 kg 이상 20 L 이상 03 - 소화약제에의한분류 물소화기 Ⅰ물소화약제의특성Ⅰ 물소화기는수동펌프를설치한펌프식, 압축공기를주입해서이압력에의해물을방출하는축압식, 별도로이산화탄소등의가압용봄베등을설치하여그압력으로물을방출하는가압식등이있다. 소화약제로서물은불순물이없는깨끗한물이적당하며, 물이소화약제로적합한이유는탁월한냉각작용때문이다. 특히, 기화잠열 (539 kcal/kg) 이다른물질에비해매우높기때문에냉각효과가뛰어나므로 A급 ( 일반화재 ) 에적용되며입자를무상으로방사할경우 C급 ( 전기화재 ) 에도적응성을갖는다. 12
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 쉽게첨가제를사용하여소화효과를높일수있다.( 물의소화특성개선 ) 물소화약제첨가제 침윤제 농축제 밀도개질제 분말소화약제 첨가제 첨가제의효과 침윤제 (Wetting agent) 물의표면장력을감소시켜물의침투성을증가시킨다. 원면화재등심부화재에이용된다. 농축제 (Thicken Water) 물의점도를증가시켜산림화재에이용된다. 밀도개질제 (Density modifier) 분말소화약제 (Compatible dry chemical agent) 물의밀도를개질하는첨가제로서주로수용성폼 (Foam) 을들수있다. 물과분말을혼합시키므로소화약제의소화작용과물의소화작용이서로상승효과를낼수있도록한다. 소화효과를높이는것으로는인산염등이있다. 물은 0 에서얼음이되면서부피가팽창하여설비를파괴시키므로정상작동을불가능케한다. 영하의장소에는적절한동결방호조치가필요하다. 이에대한대책으로부동결제 ( 부동액 ) 를첨가한다. 부동결제 : 염화칼슘, 염화나트륨, 에틸렌글리콜등 물은비압축성액체로펌핑 (pumping) 이용이하다. 살수모델을변형시켜소화효과를높일수있다. 주수방법소화효과적용설비적응화재 봉상주수 (stream) 화점이멀리있을때유효하다. 침투력을향상시킨다. 옥내소화전 A 급 적상주수 (drop) 작은물방울과넓은표면적으로인하여열흡수능력을향상시킨다. 옥외소화전, 스프링클러 B 급 무상주수 (spray) 미세한입자로고압으로방사된다. 질식, 냉각및유화작용에의한소화효과가있다. 물분무소화설비 ABC 급 13
수동펌프식물소화기 A F G H B Ⅰ물소화기의종류Ⅰ 수동펌프식 : 수조에공기실을가진수동펌프를설치해물을상 하로움직여서수조내의물이공기실에서가압되어방출호스의끝에설치된방사노즐을통하여방사하는방식이다. C D E A 호스 B 노즐 C 실린더 D 방사구멍 E 흡입구 F 핸들 I J K L G 손잡이 H 공기실 I 수조 J 피스톤 K 흡입구멍밸브 L 발판 축압식 : 수조 ( 본체용기 ) 에압축공기와함께충전되어물과공기를축압시킨것을방사하는방식이다. 가압식 : 본체용기와는별도로가압용가스 ( 탄산가스 ) 를이용하여그가스압력으로물을방출하는방식으로대형소화기에사용한다. Ⅰ소화원리Ⅰ 소화약제로는맑은물이나맑은물에계면활성제등을첨가하여소화능력을높이고부동성을갖게하여사용온도를확대시킨다. 냉각작용에의한소화효과가가장크며, 증발하여수증기가되므로원래의물용적의약 1,700배의불연성기체로되기때문에가연성혼합기체의희석작용도하게된다. 유류화재시봉상이나적상주수소화를하면화재면 ( 연소면 ) 을확대시킬우려가있어, 매우위험하다. Ⅰ취급시주의사항Ⅰ 기온이 0 이하에서는동결방지조치가되어있는지확인한다. 적응소방대상물에설치되어있는지 (B, C급적응성없음 ) 확인한다. 소화기몸통에표시된규정선까지소화수가차있는지확인한다. 피스톤이상 하로원활히움직이는지확인한다. 산알칼리소화기산알칼리소화기는물소화기의일종으로산과알칼리의반응에의해생기는이산화탄소의가스압력을이용하여물을방출한다. 14
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 전도식산알칼리소화기 A B C D E F G I J A 스트레이너 G 덮개 B 호스 H 안전밸브 C 본체용기 I 수준선마크 D 중탄산소다수 J 황산보관병 E 노즐 K 황산 F 상부손잡이 L 하부손잡이 H K L Ⅰ산알칼리소화기의종류Ⅰ 전도식 : 소화기내부의합성수지용기에황산을넣고용기본체에탄산수소나트륨 ( 중탄산나트륨 ) 수용액을넣어사용할때소화기를거꾸로하면황산이들어있는용기의마개가자동적으로열려두가지약제가혼합돼화학반응을일으켜서방출구로약제가방사되는방식으로주로많이사용한다. 파병식 : 용기본체의중앙부상단에황산이든앰플을파열시켜용기본체내부의탄산수소나트륨 ( 중탄산나트륨 ) 수용액과화합하여반응시생성되는탄산가스의압력으로약제를방출하는소화기이다. Ⅰ소화원리Ⅰ 용기속의탄산수소나트륨 (NaHCO3) 의수용액과용기내에황산 (H2SO4) 을봉입한앰플을갖고있고, 누름쇠에충격을가하면황산앰플이파괴되어황산과탄산수소나트륨 ( 중탄산나트륨 ) 이산알칼리반응을일으켜발생하는이산화탄소의압력 (5kg/cm2) 에의해소화약제 ( 물 ) 을방사한다. 강화액소화기 2NaHCO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2H 2 O + 2CO 2 ( 탄산수소나트륨 ) + ( 황산 ) ( 황산나트륨 ) + ( 물 ) + ( 이산화탄소 ) A B C D E F A 레버 B 안전핀 C 압력계 D 압축공기 E 본체용기 G H I J F 사이폰관 G 니들밸브 H 호스 I 강화액 J 노즐 강화액소화기 강화액소화기는탄산칼리 (KCO3) 수용액을주성분으로하며일반적으로담황색의알칼리성 (ph 12 이상 ) 으로비중은 1.35(15 ) 이상의것을말한다. 강화액은무색또는황색으로약간의점성이있는액체로서알칼리금속염류의수용액이다, 특성은촉매효과에의한화재제어작용이크며재연을저지하는작용 ( 부촉매소화 ) 을한다. 15
화학포소화기 A B C D G H 적용화재는입자형태에따라봉상일때는 A급화재, 무상일때에는 ABC급화재에사용된다. 소화작용은부촉매효과에의한화염억제작용과재연소방지작용이있으며, 어는점이 -20 이하로낮기때문에기온의변화에따른소화효과저하가없는것이장점이다. E F A 상부손잡이 B 패킹 C 납덮개 D 수준선표시 E 내통용기 F 외통용기 I J K G 스트레이너 H 호스 I 노즐받이 J 노즐 K 하부손잡이 포소화기 포소화기는화학반응에의한화학포소화기와기계포소화기로구분되며, 화학포소화기는탄산수소나트륨 ( 중탄산나트륨 ) 수용액과황산알루미늄수용액이반응하여포 ( 泡 ) 를발생시키며, 기계포는수성막포나계면활성제를소화약제로하여소화기에서방출될때노즐에서공기를혼합하여포를형성하도록한것으로거품 ( 포, Foam) 이연소면을도포해질식및냉각소화하게된다. 6NaHCO 3 + Al 2 (SO 4 )3 18H 2 O 6CO 2 + 3Na 2 SO 4 + 2Al(OH) 3 + 18H 2 O ( 탄산수소나트륨 ) + ( 황산알루미늄 ) ( 이산화탄소 ) + ( 황산나트륨 ) + ( 수산화알루미늄 ) + ( 물 ) 이산화탄소소화기 A B C D E F G H I J K 이산화탄소소화기 고압가스용기에액화이산화탄소를충전한것으로용기에서방사된후가스상태가되므로좁은공간에도침투가잘되고, 전기에대한절연성을가지며, 소화약제에의한오손이없으나다른소화약제에비해소화효과는비교적적다. 또한, 유류화재와같은표면화재는물론소규모의종이, A 밸브 B 안전밸브 C 손잡이 D 노즐 E 폰 F 안전핀 G 호스 H 윗레버 I 밑레버 J 용기 K 사이폰관 목재, 섬유, 고무류및석탄등의심부화재에도적합하고, 통신기기나컴퓨터설비등소화약제에의한오손을피해야하거나사용후정비나수리가곤란한소방대상물에도적합하다. 16
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 Ⅰ소화원리Ⅰ 공기의산소함유량은통상 21% 이지만이것이 15% 가되면수소, 아세틸렌, 이산화황, 일산화탄소등의특수한물질을제외한일반적인가연물은연소할수없게된다. 따라서, 이산화탄소는불활성가스이므로이것을공기중에 40% 혼입하면산소농도는 15% 가되고질식작용에의해소화된다. 또한부수적으로냉각작용에의한소화효과도있다. Ⅰ이산화탄소소화기의구조Ⅰ 이산화탄소소화기는축압식소화기의일종으로안전핀을뽑고레버를누르면축압된압력에의해서즉시방사되며, 레버를놓으면방사가멈춘다. 소화기몸체내에는방출밸브와연결된사이폰관이소화기하부까지연장되어있는데이것은액화탄산가스를방출하여대기중에서기화시키기위한것이다. 이산화탄소소화기에는축압식분말소화기와는달리압력계가없다. Ⅰ설치상의주의Ⅰ 소화기에충전된이산화탄소의압력은온도와함께크게변화하므로직사광선이나고온다습한장소를피하여야하고비, 눈, 이슬이나약품등에의해서부식되지않는곳에설치하는것이바람직하다. 또한질식의우려때문에지하층이나창이없는층 ( 무창층 *) 또는밀폐된거실및사무실로서그 바닥면적이 20 m2이하의장소에는설치할수없다. ( 배기를위한유효한개구부가있는장소에는예외 ) 무창층 ( 無窓層 ) : 창이없는층 ( 화재예방, 소방시설설치ㆍ유지및안전관리에관한법률시행령제 2 조제 1 항 ) 무창층 ( 無窓層 ) 창이없는층이라함은지상층중다음의요건을모두갖춘개구부 ( 건축물에서채광 환기 통풍또는출입등을위하여만든창 출입구, 그밖에이와비슷한것 ) 의면적의합계가해당층바닥면적의 30 분의 1 이하가되는층을말한다. ❶ 크기는지름 50 cm 이상의원이내접 ( 內接 ) 할수있는크기일것 ❷ 해당층의바닥면으로부터개구부밑부분까지의높이가 1.2 미터이내일것 ❸ 도로또는차량이진입할수있는빈터를향할것 ❹ 화재시건축물로부터쉽게피난할수있도록창살이나그밖의장애물이설치되지아니할것 ❺ 내부또는외부에서쉽게부수거나열수있을것 17
분말소화기 화재용소화기의주성분 BC 화재용소화기 탄산수소나트륨 탄산수소칼륨 ABC 화재용소화기 인산암모늄 분말소화기는소화약제로건조된미세분말을방습제및분산제로처리하여방습성과유동성을원활하게한것으로탄산수소나트륨 ( 중탄산나트륨 ) 이나탄산수소칼륨 ( 중탄산칼륨 ) 을주성분으로하는것은 BC급화재용소화기로사용되며, 인산암모늄을주성분으로하는것은 ABC급화재용소화기로사용된다. 분말소화기는소화약제방출을위해사용하는압축가스를가압하는방식과소화기본체에직접충전하는축압식을사용하고있다. 가압식은압축가스가소량인경우압축가 스를소화기본체에내장하고대량인경우에는본체외부 에설치한다. Ⅰ소화원리Ⅰ BC급화재용소화기소화기의소화약제가화염에방사되면열분해에의해서아래표와같은물질이발생된다. 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ( 탄산수소나트륨 ) ( 탄산나트륨 ) + ( 이산화탄소 ) + ( 물 ) 2KHCO 3 K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ( 탄산수소칼륨 ) ( 탄산칼륨 ) + ( 이산화탄소 ) + ( 물 ) 이때발생된탄산가스는약간의질식효과를주고물은냉각작용을하지만그보다는약제가갖는약제효과가주소화작용이라고할수있다. 주성분으로탄산수소칼륨 ( 중탄산칼륨 ) 을사용한것은탄산수소나트륨 ( 중탄산나트륨 ) 과비교해서약 2배의소화능력이있기때문이다. 탄산수소나트륨 ( 중탄산나트륨 ) 을주성분으로한것은백색이고, 탄산수소칼륨 ( 중탄산칼륨 ) 을주성분으로하는것은담회색계통으로착색되어있다. 18
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 ABC 급화재용소화기 (NH 4 )H 2 PO 4 HPO 3 + NH 3 + H 2 O ( 제 1 인산암모늄 ) ( 메타인산 ) + ( 암모니아 ) + ( 수증기 ) 2H 3 PO 4 H 4 P 2 O 7 + H 2 O ( 인산 ) ( 피로인산 ) + ( 수증기 ) H 4 P 2 O 7 2HPO 3 + H 2 O ( 피로인산 ) ( 메타인산 ) + ( 수증기 ) 2HPO 3 P 2 O 5 + H 2 O ( 메타인산 ) ( 오산인산 ) + ( 수증기 ) 소화기의소화약제가화염에방사되면옆의표와같이제1 인산암모늄이열분해를일으켜불을소화함과동시에융해되어목재등의표면을덮기때문에숯불상태가된심층부화재에도소화할수있다. 제1인산암모늄을주성분으로한것은담홍색으로착색되어있다. Ⅰ분말소화기의구조Ⅰ 가스가압식은손잡이부분의안전핀을뽑고손잡이레버를누르면파괴침이가압용기의봉판을파괴하여가압용기내의압축가스가방출되면서가스도입관로를따라소화기의아래부분에방출되어약제를혼화 ( 混化 ) 시킨후그압력에의하여약제방출관을따라노즐을통하여방출된다. 축압식분말소화기 F G A H B I C J D E K A 스프링 B 패킹 C 호스 D 노즐 E 노즐마개 F 손잡이 G 지시압력계 H 밸브 I 캡 J 본체용기 K 사이폰관 대형소화기의경우에도같은구조인데, 가압용가스용기가소화기본체외부에부착된것만다를뿐이다. 축압식의경우는다른소화기의축압식과같은구조이고약제만분말소화약제이다. Ⅰ설치상의주의Ⅰ 직사광선을받는장소또는고온의장소를피하여설치하고소화기의안전핀이평상시이탈되지않도록봉인조치를훼손하지않는다. 가압식분말소화기 A B C D E F G H I J A 호스 B 노즐 C 손잡이 D 안전핀 E 캡 F 가스용기 G 본체용기 H 가스도입관 I 악제방출관 J 방습고무 직사광선주의고온장소피하기안전핀이탈주의 가스가압식의경우에는한번작동시키면즉시가압가스를 재충전하거나충전된가스용기로교체하여야한다. 19
할로겐화합물소화기 탄화수소의할로겐화합물을소화약제로사용하며, 할로겐화합물은어느것이나무색투명의액체또는기체로서특유의강한냄새를풍긴다. 할로겐화합물소화기로는수동펌프식, 축압식등이있으며축압식이가장많이사용된다. Ⅰ소화원리Ⅰ 할로겐화합물소화약제는다른소화약제와달리화학적작용이주요소화원리이다. 일반적으로할로겐화합물소화약제의분자안에존재하는브롬이가열되면원자상태로분리되고연쇄반응을확대하는활성물질과결합하여그활성을막음으로써소화작용을하게된다. 이작용을억제작용또는부촉매작용이라고한다. 할로겐화합물소화약제에는냉각효과와질식효과도있으나냉각효과는물에비해 10% 이하이고질식효과또한질식작용이나타나는농도에도달하기전에이미억제효과에의해소화된다. 20
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 Ⅰ 할로겐화합물소화기의구조 Ⅰ 할론번호의의미 Holon 1011, 2402, 1211, 1301 등할론번호는할로겐족원자의수를의미한다. 예컨대할론 2402에서맨처음의 2는 C의원자수가 2인것을말하며, 두번째 4는 F 의원자수, 세번째의 0은 Cl 의원자수, 네번째의 2는 Br 의원자수를의미한다. 일반적으로축압식은압축공기를소화기몸체에축압시킨것으로다른축압식소화기의구조와같으나할론 1101과 2402 소화기는사용온도범위가 -30 ~ -40 C이고압력게이지상의적정한녹색범위는 6.0 ~ 9.8 kg/ cm2로설정된다. 밸브의구조는레버개폐식이고레버를누르면밸브가열려노즐에서소화약제가방사되며레버의누름을중단하면밸브가자동적으로닫혀방사가중지된다. 할론 1301과 1211 소화기는소화약제가액화가스이다. 할론 1301은자체압력이높아가압하지않고도사용이가능하나, 저온이되면압력이저하되므로질소가스를가하여 20 C에서의압력을 25 kg/ cm2로하여사용하며밸브는레버개폐식을사용하나지시압력계는부착하지않는다. 할로겐화합물소화기 A B C D E F G 할론 1211은자체압력만으로는방사력이부족하므로질소가스로 10 ~ 15 kg / cm2정도로축압하여사용하며방사직후에완전히기화하지않고액상방사에가까워혼은설치하지않으나할론 1301은압력이높고방사직후에가스로즉시기화하므로방사가스안에공기를빨아들이지않도록방사구에혼 (Hone) 을설치한다. Ⅰ설치상의주의Ⅰ 축압식소화기의압력은설치장소의온도변화에민감하게 A 용기밸브 D 고압용기 B 사이폰관 E 레버 C 액화소화약제 F 호스 ( 할론1301) G 혼 ( 액화탄소 ) 반응하여팽창하므로, 할론 1301 과할론 2402 소화기는 설치장소의온도를특히고려하여야한다. 할로겐화합물소화기 ( 할론 1301) 는이산화탄소소화기와마찬 가지로지하층, 무창층, 밀폐된거실및사무실로서그바 닥면적이 20 m2미만의장소에는설치할수없다. ( 배기를 위한유효한개구부가있는장소인경우에는예외 ) 21
Part 03 소화약제의종류 01. 소화약제 02. 물소화약제 03. 포소화약제 04. 할로겐소화약제 05. 이산화탄소소화약제 06. 분말소화약제
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 소화약제의종류 01 - 소화약제 소화약제의정의 소화약제란소화기구에사용되는소화성능이있는고체 액체및 (NFSC 101) 기체물질을말한다. 소화약제의조건가격이저렴하고저장, 안전성이있으며, 환경에대한영향이적어야한다. 또한인체에대한독성이없으며연소의 4요소중한가지이상을제거할수있어야한다. 소화약제의조건 가격이저렴할것 저장, 안전성이있을것 환경에대한영향이적을것 인체에대한독성이없을것 연소의 4요소중한가지이상을제거할수있을것 소화약제의분류 물계소화약제 물소화약제 포소화약제 소화약제 이산화탄소소화약제 가스계소화약제 할로겐화합물소화약제 분말소화약제 23
각종소화약제의특성비교 종류 물계소화약제 가스계소화약제 특성 물 포 이산화탄소 할로겐화합물 분말 주된소화효과 냉각 질식, 냉각 질식 부촉매 부촉매, 질식 소화속도 느리다 느리다 빠르다 빠르다 빠르다 냉각효과 크다 크다 적다 적다 극히적다 재발화위험성 적다 적다 있다 있다 있다 대응하는화재규모 중형 - 대형중형 - 대형소형 - 중형소형 - 중형소형 - 중형 사용후의오염크다매우크다전혀없다극히적다적다 적응화재 A 급 A, B 급 B, C 급 B, C 급 (A), B, C 급 02 - 물소화약제 물소화약제의특성 대부분의화재진압용으로널리사용되며구하기쉽고경제적이다. 비열과증발잠열이커서냉각효과가우수하다. 펌프, 배관, 호스등을사용하여유체의이송이용이하다. 화재진화이후오염의정도가심하다. 주로 A급 ( 일반화재 ) 에사용한다. 물의물리적특성 물리적특성비열 (1 kcal/kg) 증발잠열 (539 kcal/kg) 기화팽창율 (1,650 배팽창 ) 표면장력 물의특성에따른소화효과액상의물입자가많은열량을흡수액상의물이기화시다량의열을흡수기화된수증기가연소면을덮는질식효과표면장력이크므로침투력을증가시키기위해침투제첨가 24
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 물의소화효과 냉각작용 : 물의비열과증발잠열이크므로화재발생장소주위로부터많은열을흡수하기때문에빠른시간내에온도를발화점이하로냉각시켜소화하는작용 질식작용 : 100 물이 100 수증기로기화할때체적이 1,650배로팽창하여팽창된수증기가공기중의산소농도를희석하여질식소화하는작용 유화작용 : 물소화약제를분무노즐을사용하여고압으로분사할때발생하는미립자가중유또는윤활유등의화재에접촉하면화재의표면에얇은막의유화층을형성하여공기중의산소공급을차단하고 ( 질식소화 ), 가연성증기의발생을억제하는작용 희석작용 : 물에용해되는수용성가연물 ( 알코올등 ) 의화재시에많은양의물을일시에방사하여가연물의농도를묽게희석하여소화하는방법 물의주수방법 주수방법정의적용소화설비 봉상주수 (stream) 적상주수 (drop) 무상주수 (spray) 굵은물줄기를가연물에직접주수하는방법으로열용량이큰일반고체가연물의대규모화재에유효 스프링클러소화설비헤드의주수형태로일반적으로실내고체가연물에적용 물분무소화설비헤드나고압으로방수할때나타나는안개형태의주수형태 물소화기 옥외소화전 스프링클러 연결살수설비 옥내소화전 연결송수관 분무노즐을사용하는물소화기, 옥내소화전, 옥외소화전 물분무소화설비 물소화약제의장 단점 장점 냉각, 질식효과가매우우수 경제적이며, 변질우려가없고장기보관가능 인체에무해하며각종약제와혼합하여수용액으로사용가능 단점 영하에서는동파및응고현상으로적응성이낮음 금수성화재및 C급화재에적응성이없음 물과혼합하지않는액체연료의화재에사용할수없음 소화후물에의한 2차피해발생 25
물소화약제의첨가제 구분첨가제기능첨가제종류 동결방지제 침투제 물의어는점이하에서동파및응고현상을방지하기위하여첨가 계면활성제물질을첨가하여물의표면장력을낮추어물의침투성을강화 염화칼슘, 염화나트륨, 에틸렌글리콜등 계면활성제 03 - 포소화약제 포소화약제개요 포 (foam) 에는두가지약제를혼합시화학반응으로발생하는이산화탄소를핵으로하는화학포와포수용액과공기를교반 혼합하여공기를핵으로하는기계포가있다. 상기와같이생성된포에서는유류보다가벼운미세한기포로연소물의표면을덮어공기와의접촉을차단하는질식효과가있고, 함께사용된물에의한냉각효과도나타난다. 포소화약제구비조건 내열성 : 화염 화열에대한내력이강해야화재시포가파괴되지않으며 A급화재의경우물의냉각에의존하나 B급화재의경우는포의내열성이중요한요소가된다. 내유성 : 포가유류에오염되어파괴되지않아야하므로내유성이중요하다. 유동성 : 포가연소하는유면위를자유로이유동하여확산되어야소화가원활해지므로유동성은매우중요하다. 점착성 : 포가표면에잘흡착되어야질식효과를극대화시킬수있으며점착성이불량할경우, 바람에의해쉽게포가날아가게된다. 26
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 포소화약제의종류 단백포 Protein Foam - 동 식물성단백질의가수분해생성물을주성분으로하고포안정제로서제1철염등을첨가한것 - 포의유동성이작아서소화속도가늦는반면에포의안정성이커서재연소방지효과가우수함 - 기름으로오염시소화능력저하 - 내열성과분해성이뛰어남 - 사용농도 : 3%, 6% 방호대상 : 석유류탱크, 석유화학플랜트 불화단백포 Fluoro Protein Foam - 단백포소화약제에불소계계면활성제를소량첨가한것 - 단백포와수성막포의단점인유동성과내유염성, 열안정성을보완하여개선 - 표면하주입방식에효과적임 - 갱년기간이비교적길며 (8~10년), 고가이고국내에서도생산하고있음 - 사용농도 : 3%, 6% 방호대상 : 석유류탱크, 석유화학플랜트 합성계면활성제포 Synthetic Surface Active Foam - 계면활성제를주성분으로하여안정제등을첨가한것으로단백질처럼쉽게변질되지는않음 - 저팽창에서고팽창까지팽창범위가넓어고체및기체연료등사용범위가큼 - 기포성, 유동성이좋은반면에내유성이약하고포가빨리소멸되는단점이있으며내열성, 봉쇄성이떨어짐 - 유동성이좋아소화속도가빠르고유출된유류화재에적합하며반영구적임 - 사용농도 : 저발포형 (3%, 6%), 고발포형 (1%, 1.5%, 2%) 양쪽에사용 방호대상 : 고압가스, 액화가스, 화학플랜트, 위험물저장소, 고체연료 27
수성막포 Aqueous Film Forming Foam - 불소계습윤제를주성분으로하여안정제등을첨가한것 - 화학적으로안정되어보존성, 내약품성, 유동성이우수함 - 거품에서환원된불소계계면활성제수용액이기름표면에얇은수성막을형성하여유면으로부터가연성증기발생을억제시키는재착화를방지한다고하여수성막포 (AFFF) 라고불림 - 최대특징은유동성이우수한불소계계면활성제에서생성된거품이화염유류면을덮어서화염을억제할뿐만아니라제어시간도짧음. 따라서흘러나오는유출된유류와같이유층이얇은화재에뛰어난소화효과를발휘함 - 거품의내열성, 봉쇄성은단백포약제에뒤떨어지나내유염성 ( 포가기름으로오염되기어려운성질 ) 이좋아서불화단백포소화약제와같이기름탱크의표면아래주입방식에사용할수있음 - 대형화재또는고온화재시표면막생성이곤란한단점이있음 - 사용농도 : 3%, 6% 방호대상 : 유류탱크, 화학플랜트 알코올소화약제 - 단백질가수분해물이나합성계면활성제중에지방산금속염이나타계통의합성계면활성제또는고분자겔생성물등을첨가한소화약제 - 알코올류, 에테르류, 에스테르류, 케톤류, 알데히드류, 아민류, 니트릴류및유기산등수용성용제의소화에사용 - 사용할때에물과혼합하므로불용성의금속염을형성시켜서포막위에부착하여거품의수용성용제에의한피복을방지함. 액면을거품으로덮을수있는소위금속비누형단백포소화약제가사용되고있음 - 그러나이포약제의단점으로서포약제와물을혼합하고나서거품이생성되기까지의시간 ( Transit Time) 에제한이있으며, 이를초과하면거품의생성전에금속염이형성되어그침전은거품의생성및설비상에장해를발생시킴. 더욱이거품이생성되기까지의시간은사용하는물의온도, 경도에영향을받음 - 이때문에이포약제는사용되지않는경향이있음 - 사용농도 : 6% 포말소화약제는 3%, 6% 의 2가지형이있으며수계소화약제이므로물에의한냉각효과및포말이연소면을뒤덮어산소를차단하는질식효과가있음 28
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 포소화약제의장 단점 장점 가연성액체화재시절대적인소화위력을나타냄 옥내및옥외에서도소화효과를발휘함 소화제는인체에무해하며열분해시독성가스의발생이없음 단점 동절기에는유동성을상실하여사용상제한이따름 단백포의경우약제의변질등으로정기적으로재충약이필요 소화후약제의잔존물이남음 04 - 할로겐소화약제 할로겐소화약제개요 메탄 (CH 4 ) 이나에탄 (C 2 H 5 ) 등탄화수소의산소원자를할로겐족원소 (F, Cl, Br, I) 로치환한물질로서무색투명한액체또는기체상태의물질이다. 가장많이사용되는할론약제는할론 1301, 1211, 2402가있다. 할론이란 Halogenated Hydrocarbon ( 할로겐화탄화수소 ) 의약칭으로할론약제는부촉매효과에의한억제소화제로서탄화수소계열의 H가 F, Cl, Br 등의할로겐족원소로치환된것이다. 예 할론 1301 C : F : Cl : Br (1 : 3 : 0 : 1) 할로겐소화약제는대부분상온, 상압에서기체상으로존재하며, 전기절연성이우수하고 피연소물질에물리 화학적변화를주지않으므로소화약제로많이이용되고있다. 할로겐소화악제종류 1 할론 1301 2 할론 1211 3 할론 2402 29
할론약제의특성 할론 1301 CF 3Br - 메탄의유도체로서가장대표적인할론 (Halon) 약제이다. - 상온에서기체상태로 ( 증기압 14kg/ cm2 ) 액화시켜용기에충전하여 (42kg/ cm2 ) 고정설비에주로사용하며소화농도는 5% 의농도로사용한다. - 인체에대한안전성은높으나오존층파괴물질로서오존층파괴지수 (Ozone Depletion Potential, ODP) 가가장높은물질이다. - 할론 1301은대기압및상온에서기체로만존재할수있는물질로서무색, 무취하고전기전도성이없으며공기보다약 5배정도무겁다. - 할론 1301은연료와산소와의산화반응과정에서일어나는연쇄반응의억제즉, 산화의반응속도를저하시키는부촉매역할을함으로써연소를중단시키는것으로알려져있다. 다시말하면연쇄반응을억제또는차단함으로써연소를중단케하고소화한다는것이다. 할론 1211 CF 2ClBr - 메탄의유도체로서상온에서기체상태이다. - 증기압이낮아 ( 증기압 2.8kg / cm2 ) 액화시켜저장하기가용이하므로소형소화기에주로사용한다. 할론 2402 C 2F 4 Br 2 - 에탄의유도체로서상온에서액체상태이다. - 증기의비중이크므로옥외에서방출된후밑으로가라앉는것을이용하여석유류의옥외 탱크시설에한해사용된다. ( 약제가액상이므로가압식으로만사용된다.) 할로겐소화약제의소화효과 냉각소화작용 - 할로겐화합물소화약제는저비점물질로서대부분비점이낮고액체로부터기체로기화하는과정에서주위로부터열을흡수하여그물질의발화점이하로냉각시켜소화한다. - 냉각소화능력은물소화약제에비해약 10% 정도이며, 할로겐화물소화약제중에서는할론 1211 소화약제는 1g당증발열이 32cal로서냉각소화능력이가장우수하다. 질식소화작용 - 할로겐화합물소화약제는그자체가열에연소하지않는물질로서대기에방출되면비중 30
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 이공기보다무겁고전기의절연성이높아가연물질의연소에필요한공기중의산소의공급을차단한다. - 할로겐화합물소화약제는화재시공기중의산소농도를 21% 에서 10% 이하로낮추어질식소화가이루어지며, 질식소화가이루어지기전에부촉매소화작용에의해서소화가먼저이루어지므로실제로질식소화효과는기대하기어렵다. 할로겐화합물소화약제의부촉매효과 - 할로겐화합물소화약제는약간의냉각 질식효과는있으나주된효과는화학소화 ( 부촉매효과 ) 이다. 즉, 연소의연쇄반응을억제하는부촉매작용이라고하는방법에의해소화를하는것이다. - 이는소화제가고온의화염에접하면그일부가분해되어유리할로겐이발생되고이유리할로겐이가연물의활성기와반응하여연쇄반응을차단하는것이다. 메커니즘 탄화수소는열에의해분해되어공기중의산소와산화반응을일으키고수소라디칼 (H - ) 과수산기라디칼 (OH - ) 이생성된다. RH R - + H - RH R - + OH - + 1/2 O 2 - 이연소계에할론 1301 을방사하면가열분해되어브롬라디칼 (Br - ) 이생성된다. CF 3 Br CF 3 - + Br - - 그리고이브롬라디칼은연소계의생성물인수소라디칼과반응해서 Br - + H - HBr HBr - + OH - Br - + H 2 O 로된다. - 상기와같이활성화된수소라디칼과수산기라디칼은브롬라디칼의부촉매작용에의해불활성으로되어연소의연쇄반응이억제되는것이다. 31
05 - 이산화탄소소화약제 이산화탄소소화약제개요 이산화탄소는상온에서기체상태로존재하는불활성가스로질식성을갖고있기때문에가연물의연소에필요한산소공급을차단한다. 액화이산화탄소의경우, 기화되면서주위로부터많은열을흡수하는냉각작용이있다. 이산화탄소의성상 1 상온에서무색, 무취의기체로서독성이없으며, 공기중에약 0.03% 존재한다. 2 화학적으로안정된물질이며, 탄화수소의최종산화물이다. 3 부식성이없고, 비중이 1.53으로공기보다무겁다. 4 이산화탄소는압축 냉각하면쉽게액화된다. 이산화탄소의소화효과 질식소화작용 - 이산화탄소는비중이 1.529으로공기보다무거워가연물의포면을불연층으로형성하거나둘러싸서산소와의접촉을차단시켜소화하는작용을한다. - 수소, 아세틸렌, 일산화탄소등특수한물질을제외한일반적인연소물은공기중의산소농도를 15 % 이하로소화하면가능하게된다. 냉각소화작용 - 고압용기에액상으로저장된이산화탄소가방출되면기체로기화되면서화재발생장소주위로부터많을열을흡수하여가연물을발화점이하로냉각시키는작용을한다. 피복소화효과 - 비중이 1.529로공기보다무거워가연물에방출하면가연물표면뿐만아니라내부의깊은곳까지침투하여가연물주위를둘러싸산소공급을차단하는소화작용을한다. CO 2 소화효과 질식소화작용 냉각소화작용 피복소화효과 공기 1.529 C O 2 32
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 설치제외장소 방제실, 제어실등근로자가상시근무하는장소 소화약제에의한질식또는인체에대한위해가발생할우려가있는장소 전시장등다수인이출입, 통행하는통로및전시실 이산화탄소와반응성이있는물질 ( 나트륨, 칼륨등저장, 취급장소 ) 이산화탄소의인체에대한위험성 질식위험 : 이산화탄소자체는무독성이지만방사후산소농도저하로인하여질식위험이높다. 동상위험 : 액화이산화탄소가분사노즐을통하여분사될때줄-톰슨효과 * 와주위로부터기화열을흡수함으로써발생하는냉각에의한동상위험이있다. * 줄-톰슨효과압축한기체를단열된좁은구멍으로분출시키면온도가변하는현상을말한다. 분자간상호작용에의해온도가변하는것으로, 공기를액화시킬때나냉매의냉각에응용하고있다. 이산화탄소소화약제의장단점 장점 기화팽창률및기화잠열이크다. : 기화팽창률 534l/ kg (15 C) 액화가용이한불연성가스이다. : 임계점 31.35 C 자체증기압이높으며, 화재심부까지침투가용이하다. : 증기압 60kg / cm2 (20 C) 부도체로서 C급화재에적응성이있다. 소화후잔존물이없어전산실등정밀장치의소화에효과적이다. 단점 질식의위험이있다. 배관및용기가고압설비이다. 온실가스로서지구온난화물질이다. 33
참고자료 - 이산화탄소특징 가. 외부공기중의이산화탄소농도 (300 ~ 350)ppm 또는 (0.03 ~ 0.035)% 이다. 나. 사람이거주하는내부의이산화탄소농도 (600 ~ 800)ppm 또는 (0.06~ 0.08)% 이다. 다. 실내이산화탄소농도가 1% 이면사람이꽉찬강당에서신선한공기가공급되지않는것과같은상황으로일부는어지럼증을느낄수있다. 라. 이산화탄소농도가 2% 이상이면가슴이답답함을느끼고자주깊은한숨을쉰다. 마. 이산화탄소농도가 3% 이면숨쉬는속도가 2배가되고 5% 가되면 4배가된다. 3.8% 인간호흡시배출되는 CO 2 농도 4.2% 별도의안전장치가없는 곳에서 CO 2 안전농도 바. 이산화탄소의농도 5% 이상부터직접적으로독성의영향을받는다. 5% 미만에서는독성을느끼기보다는산소가부족함을느낀다. 고농도의이산화탄소에노출되거나장기간에걸쳐이산화탄소에노출되면두통, 심장박동수의증가, 어지러움, 피로, 급한호흡, 시력과청력의문제가발생한다. 사. 더높은농도의이산화탄소에노출되면몇분안에의식불명이나생명을잃게될수도있다. 고농도의이산화탄소에노출되는것과공기중산소부족은구별되어야한다. 해수면에서숨쉬는공기에산소가 16% 정도로떨어지면해발 2,800m 의산정상에있는것과 같다. 이때는걷는동안에많은사람들이숨이가빠짐을느낀다. 해수면에서숨쉬는공기에 산소가 12% 정도로떨어지면해발 5,800m 의산정상에있는것과같은호흡을느낀다. 장시간노출 일주일에 40 시간이상일하는사람의작업환경은이산화탄소가 5,000ppm 또는 0.5% 이하이어야한다. 단시간노출 15 분이상 3% 의이산화탄소농도에노출되어서는안된다. 순간노출 한순간이라도 4% 의이산화탄소농도에노출되어서는안된다. 34 * 출처 : 소화기구의화재안전기준 (NFSC101) 해설서 43p.
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 06 - 분말소화약제 분말소화약제종류 종류 주성분 적응성 분말색깔 1종분말 NaHCO 3 ( 탄산수소나트륨 ) BC급 백색 2종분말 KHCO 3 ( 탄산수소칼륨 ) BC급 담자색 ( 보라색 ) 3종분말 NH 4 H 2 PO 4 ( 제1인사암모늄 ) ABC급 담홍색 ( 핑크색 ) 4종분말 KHCO 3 + CO(NH 2 ) 2 BC급 회색 ( 회백색 ) 소화의원리 1 종분말 NaHCO 3 270 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O - 화재시반응은흡열반응으로서냉각효과, CO 2 및 H 2 O( 수증기 ) 에의한질식효과와 Na + 이온에의한부촉매효과등이작용한다. 2 종분말 KHCO 3 1 차열분해반응식 2KHCO 3 190 K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 2 차열분해반응식 590 2KHCO 3 K 2 O + H 2 O + 2CO 2-2종분말은 1종분말에비해대략 2배정도의소화효과가큰데, 이는칼륨 (K) 이나트륨 (Na) 보다화학적활성이커서부촉매작용을하기때문이다. 35
3 종분말 NH 4H 2 PO 4 166 NH 4 H 2 PO 4 HPO 3 + NH 3 + H 2 O - 화재시열에의해분해되면 NH 3 및 H 2 O( 수증기 ) 에의한질식효과, HPO 3 가부착성포막을 형성하는질식효과와 NH 4 + 에의한부촉매효과등이작용한다. 4 종분 KHCO 3, (NH 2 ) 2 CO 2KHCO 3 + (NH 2 ) 2 CO K 2 CO 3 + 2NH 3 + 2CO 2 K 2 CO 3 K 2 O + CO 2 - KHCO 3 가 3 종분말소화약제보다소화능력이크다. 분말소화약제의소화효과 연쇄반응을차단하기위한화학소화작용인부촉매소화가분말소화약제의주요소화원리이다. 분말소화약제에는수증기, 이산화탄소등의불활성기체에의한질식및희석작용, 분해시흡열에의한냉각효과가있다. 분말소화약제의장단점 장점 ABC 급화재에적응성이있다.(3 종의경우 ) 약제의수명이반영구적이다. 분말소화약제이므로동결의우려가없고장기보존이가능하다. 약제는인체에무해하다. 단점 소화약제의잔존물로인하여 2 차피해가발생한다. 가압식의경우가압원으로서별도의 N 2 용기등부대장치가필요하다. 36
Part 04 소화기사용방법및 설치기준 01. 기본사항 02. 소화기사용상의유의사항 03. 소화기점검방법 04. 소방대상물별소화기설치기준
소화기사용방법및설치기준 01 - 기본사항 화재가발생한것을발견하였을경우에는당황하지말고다음의 요령으로소화기를사용하여소화하면된다. 소화기사용요령 1 단계 화재발견시 불이야! 를외치고소화기가비치된장소로이동하여소화기를집어든다. 소화기함에서꺼내거나거치대에서분리할때안전핀을먼저뽑지않도록한다. 2 단계 소화기를들고불이난장소로이동하여가급적가까이 (4~6m 정도 ) 가서안전핀을뽑는다. 연습시에는 안전핀을뽑는다! 고외친다. 3 단계 왼손 ( 왼손잡이는오른손 ) 으로약제방출호스끝부분을잡고불이난방향으로향하게한다음오른손으로손잡이를힘껏움켜쥐면소화약제가방출된다. 연습시에는 호스는화점을향하고, 레버를누른다! 고외친다. 4 단계 빗자루로마당을쓸듯이앞에서부터방사하여불을끈다. 이때바람이불면바람을등지고방사하여불을끈다. 02 - 소화기사용상의유의사항 이산화탄소 (CO 2 ) 소화기 화재시안전핀을빼고, 호스손잡이를한손으로잡고레버를누르면소화약제가방출되는데, 이때손잡이를잡지않고호스를잡고방사하면급격한온도저하에의해서호스를잡은손의피부를손상시킬수있으므로사용할때에는반드시손잡이를잡고방출하여야한다. 38
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 차륜식이산화탄소소화기는소화약제저장용기상단부의개방밸브를이용하여방사또는중지하도록제어한다. 액화탄산가스 1kg이 15 C에서기화하였을때체적은 534l의기체로변환되므로사용자가방사시발생되는이산화탄소가스에의해서질식되지않도록주의하여야하며, 기화하여방출되는기체탄산가스와함께만들어지는드라이아이스 ( 고체탄산가스 ) 는 -78.5 C까지급격히냉각되므로생명체를향하여방사하는것은동상의우려가있으므로주의하여야한다. 손피부손상주의 가스질식주의 -0 방사시동상우려 분말소화기 가스가압식은소형소화기의경우손잡이부분의안전핀에손가락을끼워서잡아당기면손쉽게이탈된다. 안전핀을이탈시킨후한손으로는노즐을잡고화점을향하게하며다른한손으로는손잡이의레버를움켜쥐듯이누르며잡으면약제의방출이즉시이루어진다. 이때가스가압식인소형소화기는한번개방되면소화기내부의소화약제가모두방출될때까지누름레버를놓아도계속방출이이루어져서과잉방출된소화약제에의한추가피해를일으키는경우가있는데, 화재가완전히진화되어더이상의약제방출이필요없다고판단될때에는소화기를거꾸로뒤집으면가압용가스만방출되고약제의방출은중지된다. 그러나이때에주의할점은완전히소화가이루어졌을때만이러한조치를취할수있다는것이다. 그이유는한번소화기를뒤집으면가압용가스가완전히소멸되므로다시소화기를원래대로하여도소화약제의방출이이루어질수없기때문이다 대형가스가압식소화기는노즐을화점에향하도록하고외부에설치된가압용기를개방하는누름레버를손바닥으로가격하면소화약제가방출된다. 축압식소화기는소형의가압식소화기와같은방법으로사용하는데, 다른점은누름레버를놓으면밸브가막히면서소화약제의방출이멈추는것이다른점이다. 그러나한번사용한소화기는가끔밸브가닫힐때밸브와밸브캡사이에미세한분말이낀다. 그때문에장기간에걸쳐압력이소실되는경우가있으므로사용후에는주기적으로지시압력계의압력이정상인지확인하여야한다. 39
할론소화기 소화기상단의손잡이부분에부착된안전핀을이탈시키고레버를누르면즉시소화약제의방출이이루어진다. 가능한한화재부위에방사한후그로부터발생되는열분해가스를흡입하지않도록주의하고, 소화가완전히끝난후에는그실내를신속히개방하여환기하는것이사후안전관리상필요하다. 03 - 소화기점검방법 소화기설치및취급요령 소화기는보기쉽고사용하기편리한곳에설치한다. 통행에지장을주지않는곳에습기나직사광선을피하여설치한다. 소화기를사용할때는바람을등지고방사한다. 이산화탄소소화기는지하층이나창이없는층 ( 무창층 ) 에는설치하지않아야하며, 방사시노즐부분취급에주의하여기화에따른동상을입지않도록한다. 그리고방사된가스는호흡하지않아야하며, 방사후즉시환기하여야한다. 할론소화기는할론 1301 소화기이외에는창이없는층 ( 무창층 ), 지하층, 사무실또는거실로서바닥면적 20m2미만의장소에서는사용할수없고, 방사된가스는호흡하지않아야하며, 방사후즉시환기하여야한다. 소화기를사용한후에는다시사용할수있도록허가업체에서소화약제를재충약하여설치한다. 분말소화기의사용온도범위는 -20 C 이상 40 C 이하이다. 소화기는바닥으로부터 1.5m 이하의곳에비치하고 소화기 표식을보기쉬운곳에게시하여야한다. 축압식분말소화기점검방법 분말소화기의사용온도범위 소화기의지시압력계가녹색의범위내에있어야적합하며, 빨간색부분은과압 ( 압력이높음 ) 상태임을의미한다. 노란색부분은소화기내의압력이부족한것으로서압력이부족하여소화약제를정상적으로방출할수없다. 40
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 가압식분말소화기점검방법 노후된가압식소화기는본체용기의부식으로물리적폭발위험이있으므로가급적축압식소화기를사용한다. 소화기를거꾸로들어서소화기내부의소화약제가응고되었는지를약제가떨어지는소리를듣고알수있다. 소화기내부부품을점검하기위하여렌치로푼다. 약제의분말상태를확인한다. - 가루가덩어리로굳었으면소화약제를교환해야한다. 가압용기봉판이파손되었는지눈으로확인한다. 가압용기에가스가들어있는지가압용기를저울에달아무게를측정하여점검한다. - 봉판이파괴되지않아도가압가스가누설될수있으며가압용기의빈용기무게와가압가스가들어있는용기무게의차이를이용하여가스의무게를가늠할수있다. 공이의상태를확인한다. 가스도입관, 약제방출관의상태를확인한다. - 소화약제가가스도입관이나약제방출관이구부러지지않아이동할수없는지확인한다. 자동확산소화용구점검방법 소화기의압력계상태를확인한다. 지시압력계가녹색의범위내에있어야적합하며, 빨간색부분은과압의범위이며, 노란색부분은소화기내의압력이부족한것으로서압력이누설되면소화약제를정상적으로방출할수없다. 소화기지시압력계 압력부족 적합 과압 빨간색범위 : 과압녹색범위 : 적합노란색범위 : 압력부족 41
04 - 소방대상물별소화기설치기준 소화기 각층마다설치하되특정소방대상물의각부분으로부터 1개의소화기까지보행거리가소형소화기의경우에는 20m 이내, 대형소화기의경우에는 30m 이내가되도록배치하여야한다. 다만, 가연성물질이없는작업장의경우에는작업장의실정에맞게보행거리를완화하여배치할수있으며, 지하구의경우에는화재의발생우려가있거나사람의접근이쉬운장소에한하여설치할수있다. 소형 20m 보행거리 대형 30m 보행거리 설치위치 소화기구 ( 자동식소화기및자동확산소화용구는제외 ) 는바닥으로부터높이 1.5m 이하의곳에비치하고소화기에는 소화기, 투척용소화용구에는 투척용소화용구, 마른모래에는 소화용모래, 팽창진주암및팽창질석에는 소화질석 이라고표시한표지를보기쉬운곳에게시하여야한다. 이산화탄소또는할로겐화합물 ( 할론 1301은제외 ) 을방사하는소화기구는지하층이나창이없는층 ( 무창층 ) 또는밀폐된거실로서그바닥면적이 20m2미만의장소에는설치할수없다. 다만배기를위한유효한개구부가있는장소인경우에는그러하지아니한다. 소화기 1.5m 바닥으로부터 1.5m 이하의곳에비치 소화기구설치의생략 소형소화기를설치하여야할특정소방대상물또는그부분에옥내소화전설비, 스프링 클러설비, 물분무소화설비, 옥외소화전설비또는대형소화기를설치하였을때에는소화기 ( 대형소화기의경우에는 2분의 1) 설치기준의 3분의 2를생략할수있다. 42
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 대형소화기를설치하여야할특정소방대상물또는그부분에옥내소화전설비, 스프링 클러설비, 물분무등소화설비또는옥외소화전설비를설치한경우당해부분에서는 대형소화기를설치하지아니할수있다. 기타 특정소방대상물별소화기구의단위능력기준및부속용도별로추가하여야할소화기구설치기준은소화방법에서소화기구의화재안전기준 ( 국가화재안전기준 NFSC 101) 을참조한다. 소화기구의화재안전기준 (NFSC101) 설치장소에따라설치할수있는소화기의종류 설치장소별적응대상 이산화탄소소화약제 가스분말액체기타 할로겐화합물소화약제 청정소화약제 인산염류소화약제 중탄산염류소화약제 건출물기타공작물 - - - - - 전기실및전산실 - - - - - - - 통신기기실 - - - - - - - - - 특수가연물 소화약제구분 가연성고체류또는합성수지류 - 가연성액체류 - 그밖의것 - - - - - - - - 가연성가스 - - - 산알칼리소화약제 강화액소화약제 포소화약제 물 침윤소화약제 고체에어로졸화합물 마른모래 팽창질석 팽창진주암 그밖의것 43
이산화탄소소화기는일반가연물 (A급) 에소화효과가아주낮아서일반건축물및기타공작물에는사용하지않는다. 할로겐화합물소화약제소화기와청정소화약제소화기는연쇄반응의억제와냉각작용으로대부분의화재에사용할수있다. 분말소화기에서인산염류소화기는 ABC급분말소화기이며, 중탄산염류소화기는 BC급분말소화기를의미한다. 따라서중탄산염류소화기는건축물, 기타공작물에적응성이없다. 소화약제의주성분이액체 ( 물 ) 인산알칼리, 강화액, 포소화약제는전기실및전산실, 통신기기실에는사용하지않는다. 유의사항 C급소화기는통전중인전기기기와관련된화재에사용하지만, 화재자체는 A급또는 B급위험이므로, 소화기의소요수와배치는예상되는 A급또는 B급위험을바탕으로결정하여야한다.(NFPA 10) 44
Part 05 화재 폭발발생시 행동요령 01. 일반사항 02. 화재등비상사태발생신고 03. 화재등비상사태의발신 04. 초기화재진압요령 05. 비상대피 06. 비상사태의종결 07. 사고조사
화재 폭발발생시행동요령 01 - 일반사항 화재 폭발발생시에는사내비상조치계획에의한행동지침에따라침착하게행동 조치하여야하며, 일반적으로비상조치계획에는다음사항이포함되어있다. 대피전주요공정설비에대한안전조치를취해야할대상과절차 비상대피후전직원이취해야할임무와절차 피해자에대한구조 응급조치절차 비상사태발생시내 외부와의연락및통신체계 비상사태발생시통제조직및업무분장 사고발생시및비상대피시의보호구착용지침 비상사태종료후오염물질제거등수습절차 주민홍보계획 외부기관과의협력체계 비상시대피절차와비상대피로의지정 02 - 화재등비상사태발생신고 비상사태발생지역 화재 폭발등비상사태발생을확인한임 직원은비상경보발신기의작동등비상사태에따른응급조치를취해야하고조정실또는방재센터 ( 당직실 ) 로신고해야하며, 신고요령은다음내용에따른다. 화재 폭발등비상사태발생지역 ( 중요건물또는설비명 ) 비상사태의종류와상태 S 비상사태종류와상태 신고자의소속과성명 신고자의소속과성명신고요령예시 공장건조설비에서화재가발생하여초기진화를시도하였으나, 지역으로확대되고있습니다. 부 입니다. 46
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 03 - 화재등비상사태의발신 비상사태발생신고를접수한조정실 ( 방재센터 ) 은비상방송과함께경보를울려야하고해당비상통제자는비상방송을통해발생상황을방송해야하며, 화재시에는소방서에지원요청을하는등비상통제조직에의한필요한조치를지시해야한다. 단, 별도의통제조직이없는소규모현장에서는먼저최초발견자가불이난사실을주위에큰소리로알리고초기소화에임해야하며, 한사람은즉시소방서 (119) 로신고하여야한다. 비상사태의종류 비상사태발생장소 비상출동소방대동원사항 방송자의소속과성명순으로방송하되 2 회반복 119로전화시요령 불이난곳의위치또는건물명칭 ( 소규모건물인경우주위의큰건물명 ) 과불이난대상을건물, 주택, 공장, 음식점등용도별로구분하여, 연소상황과연소물질등현재의화재상황을알려주고, 신고자의성명과전화번호를알려준후소방차를유도할수있도록조치하거나필요한경우인근지역주민에게비상사태를알리고필요한조치를취하도록한다. 1 3 5 2 4 6 화재통보요령 1 복도및소화전함에있는발신기의누름버튼을눌러경보벨이울리도록한다. 2 비상전화로연락한다. 3 비상사이렌을울린다. 4 자체안내방송을이용하여방송을실시한다. 5 자위소방대원에게육성으로불이난사실을알린다. 6 호루라기등모든수단을활용하여많은사람에게신속히알릴수있도록조치한다. 47
04 - 초기화재진압요령 소화기를이용한화재진압 전기기계 기구또는전선에서화재가발생한경우, 먼저차단기를내린후소화 가스화재인경우, 가스공급원을차단한후소화 유류화재시주위의유류를제거한후소화 금속화재시모래또는팽창질석등으로덮어서진압 커튼에불이붙었을때에는커튼을떨어뜨린후진압 밀폐된공간에서불이났을경우불을끄기위해출입문을갑자기열지말것 초기소화에실패하였다면지체없이대피 옥내 외소화전을이용한화재진압 소화기로화재를진압하지못한경우소화전을사용 전기가차단되지않았을경우전기설비및전선에방수하지말것 과다한물사용으로인한설비파손피해방지 소화전의방출압력이강하면위험하므로밸브로압력을조정 소방대원이도착하기전까지인명대피를병행하여화재진압 05 - 비상대피 비상사태발생에따라대피경보또는화재경보가울리면다음과같이조치를취한다. 비상지휘자는비상방송을통해비상출동반을비롯한비상통제조직을동원하고설비의비상가동정지를알리며소방활동을지시한다. 모든안전작업허가서는무효가된다. 48
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 모든방문자와불필요한인원은조정실의확인을거쳐, 지정된장소로대피한다. 비상통제조직의구성원외에는비상발생장소에접근하는등진화작업에지장을주어서는 안된다. 비상대피요령 1 침착하고신속한태도로안전한곳 ( 지정된대피장소 ) 에대피한다. 2 연기속을피난할때에는수건등에물을적셔입에대고낮은자세로대피한다. 3 빨리대피하기위하여승강기를사용하는것은절대금지 ( 정전시를대비 ) 한다. 4 불에서일단대피한후귀중품을가지러다시들어가지않는다. 5 불이난곳으로부터아래층또는옥상으로대피한다. 6 피난이불가능하다고판단되면현위치에서구조를요청 ( 수건등을흔들어알림 ) 한다. 7 연기가들어오지않도록젖은수건등으로문틈을막는다. 06 - 비상사태의종결 비상사태는해제경보발령으로종결되며, 사업장의제반기능을정상체제로운영한다. 비상사태의종결은비상지휘자의결정에의한다. 비상사태가종결되면모든직원의복귀가지시되고비상동원조직은해체된다. 각부서의부서장은각부서별로정상체제에서인원과장비를파악하고인원을비상통제단에보고한다. 비상통제단은소방지원단의인원과장비에대한상황을파악하고복귀한다. 07 - 사고조사 비상사태가발생한부서의장은관계부서와협의한후사고발생즉시, 보고서를 안전보건책임자에게제출해야하며비상시활동사항을비롯한예방대책과복구계획이 포함된종합보고서를신속히제출한다. 49
Part 06 소화기에의한 사고사례 01. 가압식소화기사고사례 02. 가압식노후소화기안전관리요령
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 소화기에의한사고사례 01 - 가압식소화기사고사례 소화기폭발사례 사고발생 : 201... 발생개요 : 서울시 구소재공장에서화재가발생해 60 대남성이불을끄려고소화기를 사용하려는순간, 갑자기소화기가폭발하면서발생된소화기파편에맞아사망한사고 사고원인 : 사고를일으킨소화기는지난 1990년도에생산된가압식분말소화기로본체하단의용접부위가부식으로인해약해진상태에서소화기내부의가압용가스용기가개방되면서순간적인압력상승에의해소화기가파열되면서소화기사용자가목숨을잃는사고가발생한것으로추정 * 출처 : 소화기구화재안전기준 (NFSC101) 해설서 가압식소화기의문제점 1 ( 안전성저하 ) 99년도이후생산되지않고있으며, 현재비치되어있는가압식분말소화기대다수가노후되어있다. 2 ( 파열사고우려 ) 습기가많은장소에비치하는경우, 소화기하단부분이부식되어고압의가스압력에파열될우려가있다. 3 ( 정상여부확인의어려움 ) 외관상소화기의정상작동여부확인이어렵다. * 소화기를뒤집어내부소화약제응고여부를확인가능하다. 51
그외소화기폭발사고 여수시 동소재조선소내에서가압식소화기로불을끄려는순간, 소화기가파손되면서부상한사고 충북 군고물상에서가압식소화기를분해하던직원이사망한사고 경북 군소재화학공장에서소방훈련을하던직원이가압식소화기의안전핀을뽑고레버를누르는순간, 아랫부분이터지면서사망한사고 서울시 구소재고물상에서분말소화기를분해하던직원이사망한사고 일본의소화기파열사고현황및원인 소화기파열사고 161건중분말소화기가 143건 (88.8%) 이며, 가압식분말소화기파열사고가압도적으로많다. 분말소화기파열사고원인으로는부식 74건, 입간부식 24건, 해체작업 14건등이있다. 파열사고발생내용중소방훈련시레버조작 (107건) 이대부분을차지한다. 1 분말소화기중파열사고가발생하는것은대부분가압식이며, 가압식은레버조작시에본체용기가무압상태에있다가급격히가압되어파열되므로인적피해로연결될위험성이높다. 2 분말소화기의파열사고에의한인적피해는유지 관리가불충분하여시간경과에따라본체용기가부식된소화기, 캡이이완되거나손상된소화기를훈련이나화재진화를위해조작하거나폐기처분하려다가주로발생하고있다. 3 가압식분말소화기의파열에영향을받는반동력은내부압력과부식상태에따라변하는개구부면적에비례하여커지며, 소화기의밑부분전체가뚫리는경우가반동력은최대가된다. * 출처 : 노후분말소화기의폭발사고원인과예방대책에관한분석 ( 전주대소방안전공학과이의평 ) 52
현장작업자를위한소화기종류와사용방법 02 - 가압식노후소화기안전관리요령 분말소화기현황 분말소화기는우리나라에가장많이보급되어있는소화기로인산암모늄이주성분이며, 질식및억제소화작용이있어일반화재, 유류화재, 전기화재등모든화재에효과적으로사용되고있다. 축압식소화기 ( 지시압력계있음 ) 분말소화기에는축압식소화기, 가압식소화기 ( 현재단종으로없음 ) 가있으며, 축압식소화기는압력계가부착되어있고가압식소화기에는압력계가없다. 가압식소화기 ( 지시압력계없음 ) 가압식소화기사고원인 본체용기의부식 > 캡의이완이나손상 > 해체과정중무리한분해 본체용기부식 캡의이완이나손상 분출구막힘 소화기사용요령 소화약제가방출되는시간은 20초정도이다. 분말은밀가루같은먼지가많이날려눈, 코에들어가면맵다. 손잡이를힘껏움켜쥐고빗자루로쓸듯이뿌린다. 바람을등지고서서호스가불쪽을향하도록한다. 53
참고자료 안전보건공단자료 - 소화기종류및구조 ( 모듈형교재 2015-M-149) - 소화약제및소화기사용방법 ( 모듈형교재 2015-M-150) 국민안전처자료 - 소화기구의화재안전기준 (NFSC 101) 해설 (2013) 노후분말소화기의폭발사고원인과예방대책에관한분석 - ( 전주대소방안전공학과이의평, 2012) 54
부록 업종별 3 대 재해유형작업전 안전점검표
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2016- 교육미디어 -832 작업전안전점검당신의생명을지킵니다 안전보건공단울산광역시중구종가로 400( 북정동 )