가스계 소화설비 성능시험 이대로 둘 것인가?

할로카본계 소화약제의 실제 방출시험 곤란

총 14병의 할로겐화합물 소화약제를 저장하고 있는 경우 성능시험시 소화약제 저장용기 몇 병을 대상으로 성능시험을 하는 경우를 예를 들어보자. 할로겐화합물 계통의 소화약제는 일반 소화약제에 비해 가격이 비싸다. 그러므로 20개의 소화약제 저장용기를 필요로 하는 방호대상물의 경우 가지고 있는 소화약제 저장용기를 모두 방사할 수 없다. 방사시험 한 번으로 막대한 금전적 손실이 발생하기 때문이다. 또한 발생하는 염소나 브롬 에 의해 오존 파괴 등 환경 오염의 문제가 있어서 함부로 방출시켜도 안된다.

이러한 문제 때문에 가스계 소화설비의 TAB(Testing, Adjusting, Balancing) 를 위해 방출시험을 할 때 질소 용기나 이산화탄소 용기 하나 또는 두개를 가지고 방출시험을 한다. 처음 연습하려고 하나를 사용하고 다시 소방공무원이 완공검사를 하러 방문했을 때 나머지 하나를 사용한다. 결국 실제 소화약제는 방출해보지 못한 채 완공처리를 한다.

 

HFC-227ea의 방출을 실제 하기는 곤란하다.

예비 시험 후 니들밸브 성능 저하

소방공무원이 해당 가스계 소화설비에 대한 완공검사를 위해 현장에 가는 경우 소방공사업체에서 사전에 예행 연습을 한다. 기동용 가스용기를 작동시켜 소화약제 저장용기의 개방과 해당 구역의 선택밸브의 작동 그리고 방호구역에 실제 방사가 잘되는지 미리 점검해 보는 것이다.

이때 대부분 질소 저장용기를 사용하는데 처음 시도하는 경우에는 큰 무리없이 작동한다. 그런데 두 번째 또는 세 번째 실제 시험을 위해 작동시키는 경우 니들밸브가 소화약제 저장용기의 봉판을 제대로 파괴하지 못하는 경우가 있다. 그동안 한 두 번 시험을 통해 니들밸브 공이의 끝이 무뎌진 결과이다. 그래서 봉판을 제대로 파괴하지 못해서 약제가 뿜어져 나오지 못하고 새어나오는 현상이 관찰된다. 그러므로 한번 사용한 니들밸브는 그 끝을 관찰하여 조금이라도 무뎌지거나 손상이 있으면 바로 교체하여야 한다.

 

 

과압배출구 작동여부 확인 불가

할로겐화합물 소화약제의 양을 계산할 때 방호구역에 예상되는 최소온도를 가지고 약제량을 계산한다. 그 이유는 겨울철에 가장 낮게 떨어질 수 있는 온도에서도 충분한 설계농도가 나올 수 있도록 하기 위해서이다. 그런데 여름철에는 상황이 달라진다. 더 적은 양으로도 활성도가 높아져서 충분히 설계농도가 나오는데도 불구하고 쏟아지는 약제량은 겨울철의 최저 온도에서 계산한 약제량이 모두 쏟아진다. 당연히 실내에는 과압이 형성될 것이고 그 압력을 배출시켜주지 못한다면 건물의 구조에 치명적인 영향을 준다.

그러므로 할로겐화합물 소화설비를 설치한 방호구역에는 과압배출구를 설치하도록 규정하고 있다. 소화약제의 방출로 인해 실내에서 발생한 과압을 배출해 주는 역할을 하기 위해서이다. 그런데 실제 시험은 질소 저장용기 하나를 개방해서 시험을 하므로 방호구역에 과압이 발생하지 않는다. 모든 약제가 방출되는 상황에서 어떤 창문이나 개구부가 압력에 손상을 입어 파괴되는지도 알 수도 없고, 과압배출구가 적정 압력에서 제대로 작동하여 압력을 배출시켜 주는지도 알 수 없다.

설계농도 유지시간 확인 불가

설계농도 = 소화농도 × 안전계수(AC급 : 1.2, B급 : 1.3)로 계산된다. 즉 필요한 소화농도보다 더 여유율을 두어 설계농도로 유지하는 것이다. 그 이유는 심부화재의 경우 재발화 방지를 위해 Soaking Time을 유지하려는 것이다. Soaking Time에 대해서는 전문서적에서 이산화탄소 소화약제의 경우는 20분, 할로카본계 소화약제는 10분을 유지하여야 한다고 기록되어 있다.

그런데 가스계 소화설비의 TAB를 실시하는 경우 질소 저장용기 하나를 방출해서는 설계농도가 유지되는 시간을 확인할 수가 없다. 소화에 필요한 농도가 형성되는지의 여부도 알 수 없다. 또한 소화약제별로 정해진 시간 내에 방출되는 지도 확인할 수 없다. 그저 질소가 헤드로부터 쏟아지는 것만 확인될 뿐이다.

그래서 도입되어야 하는 것이 Door Fan Test 이다. 방호구역에 도어팬을 설치하여 가압 및 감압하는 방식으로 공기의 누설량을 체크하고 이를 시뮬레이션하는 것이 필요하다. 현장에서 질소 저장용기나 이산화탄소 저장용기 하나만을 가지고 테스트를 하는 경우라면 Door Fan Test 시험 성적서를 제출하게 하여 밀폐도와 설계농도 유지시간 등을 확인하여야 한다.

 

형식승인과 성능인증을 담당하는 한국소방산업기술원

구성품에 대한 형식승인 및 성능인증 제도 부족

가스계 소화설비는 저장용기부터 시작해서 배관 그리고 헤드에 이르기 까지 수많은 부속품들을 거치게 된다. 그리고 안전을 위한 밸브류, 기동용기의 작동을 위한 각종 기기류, 동관과 집합관에 이르는 체크밸브류, 배관의 엘보우와 티 등 모든 부속품들이 정상적으로 작동해야 헤드에서 최종적으로 안정되게 방사될 수 있다.

현행 법상 가스계 소화설비에서 의무적으로 제품에 대한 승인을 받게 하는 것은 가스관에 설치되는 선택밸브이다. 가스관 선택밸브에 대해서는 형식승인을 의무적으로 받도록 하고 있다. 그리고 가스계 소화설비의 설계프로그램에 대해서는 성능인증을 신청에 따라 받게 하고 있으며, 가스계 소화설비 용기밸브 개방장치, 가스계 소화설비용 수동식 기동장치, 과압방출구, 이산화탄소 호스릴 소화장치는 KFI 인정 기준이 있다. 이들은 법적 의무사항이 아니며 제조업체가 자사제품의 성능을 인정받고자 하는 경우에 신청하는 정도이다. 그러므로 가스계 소화설비가 작동하는데 필요한 각종 기기류 등에 대해 성능인증이나 형식승인 제도를 확대하여 안정성을 확보하여야 한다.

방호구역의 밀폐도가 항상 같을까?

최초 건축물이 건축되고 소방시설이 설치되면서 가스계 소화설비의 TAB를 실시한다. 가스계 소화설비의 TAB가 끝나고 완공검사가 이루어지면 해당 건물은 곧 사용승인이 나서 실제 운영이 된다. 그때까지는 문제가 발생하지 않는다. 그런데 건물이 운영되면서 필요에 의해 개구부를 새로 만들고, 기존의 잘 닫히던 문이 건물의 하중에 의해 문틀이 휘거나 닫히는 부분에서 틈새가 발생하고, 벽체에 구멍을 만들어 슬리브를 삽입한 다음 전선이나 배관을 연결하는 경우가 있다.

처음에 Door Fan Test를 시행할 때에는 밀폐도에서 문제가 없었던 방호구역이 시간이 지남에 따라 이런 저런 이유로 개구부가 생기고 개방되는 공간이 발생한다. 그러면 소화설비의 효능이 감소할 수밖에 없다. 밀폐도의 감소는 곧 소화약제의 누출로 이어지고 Soaking Time의 유지 실패로 귀결된다. 그러므로 건축물의 준공 때에만 밀폐도 시험을 실시할 것이 아니고 1년에 한번 종합정밀점검을 하는 때마다 Door Fan Test는 실시되어야 한다. 그래야 설치된 가스계 소화설비의 성능이 효과를 발휘할 것인지 확인이 가능하다.

 

출입 방화문이 제대로 닫히지 않아 밀폐도가 달라짐

Door Fan Test의 법적 의무화 필요

위에서 언급한 것처럼 질소 저장용기 하나 방출시험으로는 소화약제가 새어나갈 만한 개구부가 없는지 그리고 방호구역에 설계농도가 일정시간 유지되는지 알 수가 없다. 또한 건축물의 준공 이후 시간이 지남에 따라 방호구역의 밀폐도가 유지되는지도 확인할 수가 없다.

그래서 도입하는 것이 Door Fan Test 이다. 밀폐도 시험이라고 불리는 Door Fan Test는 가스계 소화설비를 TAB 할 때 소화약제의 직접적인 방출이 어려우므로, 실제 소화약제를 방출한 것과 유사하게 조건을 만들어 해당 가스계 소화설비의 성능이 발휘되는지를 검증하는 시험을 말한다. 지금은 가스계 소화설비를 설치하고자 하는 곳에서 Door Fan Test를 시행하고 있다. 그런데 법적 의무사항이 아니다 보니 굳이 돈을 들여서 하지 않는 경우가 많다.

질소 저장용기 하나 터트리는 것만으로는 기동용 가스용기로부터 저장용기까지의 동관의 구성이 잘 되었는지, 해당 방호구역의 선택밸브가 잘 작동하는지, 해당 방호구역의 헤드에서 방출되는지, 지연장치가 잘 작동하는지, 표시등이 들어오는지 정도를 알 수 있다. 실제 방출되어야 하는 시간 내에 방출이 되는지 알 수 없으며, 실내의 밀폐가 잘 되는지도 알 수 없고, Soaking Time이 적정 시간동안 유지되는지도 알 수 없고, 과압이 발생했을 때 과압배출구가 작동되는지도 알 수 없다, 그러므로 가스계 소화설비를 설치하는 곳에서는 완공검사를 위한 TAB 와 함께 Door Fan Test의 시행을 의무화 시켜야 한다.

 

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