고정포방출설비에서 관포체적 구하는 방법

포소화설비의 화재안전기준에 의해 설치하는 고정포방출설비의 수원을 산출하다 보면 필요한 것들이 있다. 수원의 양은 = 고정포방출구 수 × 표준방사량 × 10분이라고 하였기 때문이다. 그런데 표준방사량을 알기 위해서는 관포체적이라는 것을 먼저 알아야 한다. 이들의 의미가 무엇인지 그리고 어떻게 구해야 하는지 알아보자.

관포체적 구하는 방법

가. 관포체적(Submergence Volume)이란 개념

관포체적이란 고정포방출구에서 포수용액을 방출하였을 때 형성된 포가 방호대상물을 충분히 뒤덮어 화재를 진압할 수 있는 체적을 말한다. 방호대상물까지 포소화약제를 뒤덮을 수 있는 체적에 여유율을 감안한 체적라고 표현하기도 한다. 관포체적을 산정할 때에는 바닥에서부터 방호대상물의 높이보다 0.5m 높은 위치까지의 체적을 말한다.

 

관포체적을 적용하는 높이

나. 방호대상물의 최상단에서 0.5m를 추가로 더해주는 이유

이는 화재의 특성과 관련이 있다. 화재는 방호대상물의 어느 장소에서 발화를 하던 무조건 상부로 확산되는 특징을 가진다. 연소열에 의해 발생한 Fire Plume은 밀도가 가벼워지면서 위로 상승하게 되고 이로 인해 가연물의 상부로 점차 연소가 확대된다. 따라서 방호대상물이 있는 경우 가장 상부까지 연소가 진행될 것이므로, 최상부의 화재를 진압해야 할 필요성 때문에 최소 0.5m 이상의 위치까지 소화약제로 뒤덮을 계산을 하는 것이다. 참고로 NFPA 11에서는 2ft(0.6m)의 높이를 사용하고 있다.

 

다. 고발포방출구 설치 위치와의 상관관계

전역방출방식에서 고발포방출구는 방호대상물의 최고 높은 부분보다 더 높은 위치에 설치하도록 하고 있다. 물론 방출되는 포를 밀어 올리는 능력이 있는 방출구라면 방호대상물과 같은 높이도 가능하다. 이 의미는 방호대상물의 최고 높은 부분 뿐만아니라 그보다 0.5m 더 높은 관포체적에 해당되는 부분까지 포를 형성시키려는 의도이기 때문이다.

 

 

관포체적을 산정하면서

가. 석탄과 같이 특수가연물이 저장된 곳

석탄이나 목재와 같은 특수가연물을 저장하는 곳은 쌓여 있는 석탄의 표면이 곧 바닥부분이 아니냐고 주장할 수 있다. 하지만, 특수가연물의 저장량이 항상 일정하지 않고 저장 형태도 다양하므로 방호구역의 바닥부터 관포체적을 구하는 높이를 산정하여야 한다.

 

특수가연물 저장소에서의 관포체적

나. 위험물 저장탱크의 경우

또한, 위험물 저장탱크의 경우는 저장량과 상관없이 액표면이 항상 평탄하므로 그 액표면부터 바닥면의 높이를 산정하면 되는 거 아니냐는 의견이 있다. 맞는 말이기는 하지만, 화재안전기준에서는 고정포방출구를 설치하는 곳이 특수가연물 저장 취급하는 공장 및 창고, 차고 또는 주차장, 항공기 격납고에 해당한다. 따라서 위험물 저장탱크의 내부는 고정포방출구의 설치장소에 해당되지 않으므로 의미가 없다.

 

다. 특수가연물 중 가연성 액체를 저장하는 곳

가연성액체도 특수가연물에 해당하는 경우가 있다. 그런데 이 경우는 저장탱크 형식이 아닌 저장용기의 개념이다. 그러므로 소화약제가 쏟아지는 곳은 저장탱크의 내부가 아닌 적재된 저장용기의 외부 표면일 것이므로 역시 바닥부터 산정하는 것이 타당하다.

관포체적을 구해보자.

전역방출방식 고정포방출구를 설치하고자 하는 방호구역의 바닥면적이 200㎡이고, 방호대상물의 높이가 2m라고 가정하자. 이때의 관포체적을 구해보자. 관포체적은 바닥에서부터 방호대상물의 높이보다 0.5m 높은 부분까지의 체적을 말한다고 했다. 방호대상물의 높이가 2m 이므로 이보다 0.5m 더 높게 산정하여야 한다. 따라서 관포체적 = 방호구역의 바닥면적 × 높이(2m + 0.5m) = 200㎡ × 2.5m = 500㎥가 된다.

 

관포체적 구하는 방법

 

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