포소화설비가 있는 위험물 탱크의 허가량 계산

  <문제>

위험물 옥외탱크저장소에 포소화설비의 방출구가 다음과 같이 설치되어 있을 때, 가능한 최대 허가량(㎥)을 구하시오.

 

소화약제 방출구가 있는 위험물 탱크

허가량 계산을 위한 탱크의 분석

가. 내용적 계산을 위한 탱크의 길이

종형 탱크에 있어 탱크의 길이를 적용할 때는 지붕 부분을 제외하고 위험물이 담길 수 있는 부분만 계산해야 한다고 했다. 탱크의 지붕부분은 폭발시 개방되는 구조로 되어 있으므로 위험물이 저장되어서는 안되는 곳이기 때문이다. 일반적으로는 지붕 부분을 제외하고 ②의 길이에 해당하는 21m를 탱크의 길이(ℓ)로 본다.

 

 

나. 소화약제 방출구가 있는 경우의 탱크의 길이

여기서 많은 사람들이 혼동을 겪는다. 소화설비의 방출구가 있는 탱크에서는 허가량 계산을 할 때에는 탱크의 길이(ℓ)를 구하는 방법이 달라지기 때문이다. 포소화설비의 방출구가 있기 때문에 공간용적을 적용하고 난 나머지를 탱크의 길이로 보아야 한다. 그래서 소화약제 방출구가 있는 ①20m를 기준점으로 적용하기 시작해야 한다. 그렇다고 해서 이것이 탱크의 길이(ℓ)인 것도 아니라는 점을 명심해야 한다.

 

다. 허가량 산정을 위한 탱크의 길이(ℓ)

그러므로 공간용적을 위한 공간이 어느 정도여야 하는지가 중요해졌다. 탱크 내부 상단에 포소화설비가 있는 경우에는 소화약제의 방출구로부터 아래 0.3m이상 1m 미만 사이의 공간을 공간용적으로 본다. 따라서 소화약제 방출구까지의 높이가 ①20m라면 그 아래로 최소 높이 0.3m를 빼면 19.7m, 최대 높이 1m를 빼면 남는 19m가 탱크의 길이인 ℓ이 되는 것이다. 이 길이가 허가량 산정을 위한 탱크의 길이가 된다.

 

 

내용적, 공간용적의 계산

가. 단면적 계산을 위한 반지름(r) 산정

그림을 살펴보면 원형 탱크로서 탱크의 전체 지름이 10m이므로, 단면적 계산에 필요한 반지름(r)은 5m가 된다. 여기서 탱크의 단면적을 산정할 때에는 ℼr^2의 공식을 사용하므로 반지름인 5m가 중요하다. 그러므로 원형 탱크의 단면적은 = ℼr^2 = ℼ・5^2 = 78.5㎡가 된다.

 

탱크의 단면적 계산

나. 탱크의 내용적 계산

탱크의 상단에 소화설비가 있지만 이 탱크는 원형으로 구성된 종형 탱크이므로 내용적은 단면적 × 길이 = ℼr^2 × ℓ을 적용한다. 내용적 계산을 위해서는 탱크의 길이인 ℓ이 얼마를 적용해야 하는지가 중요하다. 탱크의 내용적만을 계산한다면 소화설비의 설치유무와는 상관없이 ②에 해당하는 21m가 탱크의 길이가 된다. 그런데 탱크 내부의 상부에 소화약제 방출구가 설치된 탱크에서는 내용적을 구하는 의미가 없다. 왜냐하면 여기서는 허가량을 내용적 – 공간용적으로 구하지 않기 때문이다.

 

다. 공간용적 적용을 통한 탱크의 길이 산정

상부에 소화약제 방출구가 있는 탱크의 경우 공간용적은 소화약제 방출구 아래의 0.3m 이상 1m 미만에 해당하는 공간을 적용해야 한다. 여기서는 최대 허가량을 구하라고 했으므로 공간용적을 가장 작게 적용해야 가장 최대의 허가량이 나올 수 있으므로 0.3m를 공간용적의 최소 높이로 적용한다. 그러면 허가량 계산을 위한 탱크의 길이(ℓ) = 20m – 0.3m = 19.7m가 된다.

소화약제 방출구가 있는 탱크의 허가량 계산

보통의 경우 허가량은 탱크의 내용적 – 공간용적으로 구하지만, 내부 상부에 소화약제 방출구가 있는 경우에는 허가량의 계산 방법이 다르다. 이미 공간용적에 해당하는 길이를 빼주고 난 후 탱크의 길이를 산정했기 때문이다. 그러므로 허가량 = 단면적 × 공간용적 해당 부분까지의 높이로 계산한다. 위에서 공간용적 적용을 통한 탱크의 길이를 산정했더니 19.7m가 최대 허가 가능한 높이로 나왔다. 그러므로 허가량을 구하면 다음과 같다.

 

허가량 계산

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