압축공기포소화설비의 분사헤드 수 구하는 방법

 

압축공기포소화설비

가. 압축공기포소화설비란?

포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제3조(정의) 제25호에 압축공기포소화설비에 대한 설명이 나온다. "압축공기포소화설비"란 압축공기 또는 압축질소를 일정 비율로 포수용액에 강제 주입 혼합하는 방식을 말한다. 믹싱챔버라는 곳에 수원, 포소화약제, 공기를 인위적으로 주입시켜 포수용액이 생성되게 하고, 이를 배관을 통해 방출구로 이송하여 생성된 포를 방사하는 방식이다.

 

나. 어디에 설치하는가?

포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제4조(종류 및 적응성)에서 압축공기포소화설비를 설치할 수 있는 장소가 나온다.

① 소방기본법 시행령 별표 2의 특수가연물을 저장·취급하는 공장 또는 창고

② 차고 또는 주차장

③ 항공기 격납고

④ 발전기실, 엔진펌프실, 변압기, 전기케이블실, 유압설비 : 바닥면적의 합계가 300㎡ 미만인 장소

 

 

분사헤드의 수량 결정

가. 화재안전기준의 적용

압축공기포소화설비의 분사헤드의 설치에 관한 규정은 포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제12조(포헤드 및 고정포방출구) 제2항 제7호에서 찾을 수 있다.

압축공기포소화설비의 분사헤드는 천장 또는 반자에 설치하되 방호대상물에 따라 측벽에 설치할 수 있으며, 유류탱크 주위에는 바닥면적 13.9㎡ 마다 1개 이상, 특수가연물저장소에는 바닥면적 9.3㎡마다 1개 이상으로 당해 방호대상물의 화재를 유효하게 소화할 수 있도록 하라고 규정하고 있다.

 

나. 바닥면적에 따라 분사헤드 수량을 산정한다.

① 유류탱크 설치 장소 : 바닥면적 13.9㎡ 마다 1개 이상

② 특수가연물을 저장하는 장소 : 바닥면적 9.3㎡마다 1개 이상

분사헤드 수량 적용시 바닥면적에 차이가 나는 이유

가. 유류탱크 주변인 경우

유류탱크 설치장소는 탱크 내부에서 화재가 날 확률은 거의 없다. 유류탱크에서 누출된 유류가 점화원을 만나 화재로 이어지는 것이 대부분이다. 바닥에 누출된 화재는 열분해된 가연성 증기가 연소하는 표면화재의 양상을 보인다. 따라서 바닥에 누출된 유류의 표면을 포소화약제로 덮어주면 질식소화가 가능해진다.

 

나. 특수가연물 저장소의 바닥면적이 더 작은 이유

그런데, 특수가연물을 저장하는 곳은 유류탱크와 달리 특수가연물이 노출된 채 저장되는 경우가 대부분이다. 그러므로 화재가 발생하는 경우 서로 인접하여 쌓여있는 특징이 있다. 따라서 일단 화재가 발생하면 연소 확대가 빠르고 심부화재의 특성을 지니게 된다. 따라서 급격한 화세를 제어해야 할 필요가 있어 하나의 분사헤드가 담당하는 바닥면적을 유류탱크보다 더 작게 설정하여 높은 방수밀도(2.3ℓ/min·㎡)를 유지하려는 것이다.

분사헤드 수량 산정과 배치

가. 특수가연물을 저장하는 장소에 압축공기포소화설비를 설치하는 경우

특수가연물을 저장하는 장소가 500㎡이고, 압축공기포소화설비를 설치하는 경우라면 분사헤드는 몇 개를 설치해야 하는가? 특수가연물 저장소에서는 바닥면적 9.3㎡마다 1개 이상의 분사헤드를 설치해야 하므로 필요한 분사헤드 수 = 500㎡/9.3㎡ = 53.76개가 나온다. 따라서 최소한 54개 이상의 분사헤드를 설치해야 한다.

 

나. 분사헤드는 어떻게 배치하여야 하는가?

포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 제7조(배관 등) 제14항에 다라 압축공기포소화설비의 배관은 토너먼트 방식으로 하여야 하고 소화약제가 균일하게 방출되는 등거리 배관구조로 설치하여야 한다. 그러므로 토너먼트 방식의 배관 구조를 설정하고 가압송수장치로부터 모든 분사헤드까지의 거리가 균일하게 설정되는 등거리 배관구조로 설치하여야 한다.

배관을 토너먼트 방식으로 하는 이유

가스계 소화설비나 압축공기포소화설비에서 토너먼트 방식으로 배관을 설치한다는 것은 ①가압원으로부터 모든 분사헤드까지의 거리를 균일하게 설정하려는 목적이다. 그래야 ②소화약제가 방호구역에 동시에 균일하게 방출될 수 있기 때문이다. 이는 ③소화약제가 가지는 액체와 기체의 혼합비율 또는 기화비율을 배관별로 차이가 없도록 하여 ④동일한 마찰손실을 가지도록 하려는 목적이다.

따라서, 방호구역 안의 모든 분사헤드에서 소화약제가 동시에 방출되도록 할 목적으로, 배관을 설치할 때 등거리 배관구조인 토너먼트 배관방식으로 설정하는 것이다.

 

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