● 물 소화약제
- 일반화재뿐만 아니라 , 주수 방법에 따라 B, C급 화재인 유류 전기화재에도 적용이 가능
- 주로 A급(일반화재)에 사용
1. 물의 성질
2. 물 소화약제의 성질
① 비열(1.0 kcal/kgㆍ°C)이 큼 → 물 입자가 많은 열량 흡수
② 증발(기화)잠열(539 kcal/kg)이 큼 → 증발 시 많은 열량 흡수
③ 기화팽창율(1,670배, 약 1700배)이 큼→ 수증기가 팽창하여 질식소화
④ 가연성액체인 경우 인화점 100℉ 미만에서는 적응성 없음
⑤ 물은 공기나 CO2등 기체를 흡수하려는 성질을 가짐
⑥ 표면장력이 크다. -> 표면장력이 크므로 침투력을 증가시키기 위해 침투제 첨가
⑦ 비압축성 물질 -> 압축이 불가능하다
※ 물의 비중은 4℃에서 최대값을 가진다.
- 물의 어는점을 0℃이하로 낮추어 동결 방지를 위한 첨가제인 부동액을 사용할 수 있다
3. 물 소화약제의 장단점
(1) 장점
- 증발잠열이 커서 냉각, 질식 효과가 매우 높음.
- 수소와 산소의 결합으로 인체에 무해.
- 변질의 우려가 없고 장기간 보관 가능.
- 펌프, 배관, 호스 등을 사용하여 유체의 이송이 용이하다.
- 비압축성유체로 쉽게 펌핑 및 이송 가능.
- 소화효과 증진 첨가제 및 주수 방법 가능.
- 구하기 쉬워 경제적.
(2) 단점
- 영하에서는 동파, 응고현상으로 사용 제한.
- 금수성, C급 화재에는 적응성이 떨어짐.
- 화재진화 이후 오염의 정도가 심하다.
- 수손피해가 크다. (소화 후 물에 의한 2차 피해 발생.)
4. 소화효과
- 화재에 대하여 냉각․질식· 유화·희석 소화작용과 고압으로 주수 시 화재의 화세를 제압하거나 이웃한 소방 대상물로의 연소방지 기능 등 여러 가지의 소화작용을 가지고 있다.
① 냉각작용
- 비열과 증발잠열이 높다.
- 15[°C] 물 1kg 이 200 [°C]의 증기로 되는 경우 약 684 [kcal] 열을 흡수
② 질식작용
- 물이 기상으로 변화할 때 대기압에서의 체적은 1,670배로 증가한다
- 팽창된 수증기가 연소면을 덮어 질식 효과가 발생된다
③ 유화작용
- 가연성액체 (중질유; 제4류 위험물 중 제3석유류 제4석유류)와 같은 유류 화재 시에 적용한다.
- 물의 미립자가 유류의 연소면을 두드려서 유류표면에 엷은 수성막을 형성시켜 유류의 증기압을 떨어트려 소화한다.(에멀션 효과)
- 유화효과를 높이기 위해서는 유면에서의 타격력을 증가 속도에너지 부가시켜 주어야 하므로 질식효과의 물방울 입자크기보다 약간 크게 하고 좀 더 고압으로 방사해야 한다
④ 희석작용
- 알코올 등과 같은 수용성 액체 위험물 제6류 위험물에 적용한다
- 알코올 등과 같은 수용성 액체 위험물은 물에 잘 녹아 희석된다
- 인화성 액체 표면에 작은 크기, 중간 크기의 물방울을 완만하게 분사하여 훨씬 더 높은 인화점을 가지는 용해액을 생성시켜 소화한다.
- 수용성 가연물의 화재 시 소화약제로 이용할 경우 알코올포소화 약제와 함께 우수한 소화작용과 소화 능력을 발휘한다.
⑤ 타격, 파괴작용
- 물의 봉상이나 적상 주수 시 연소물을 파괴해서 소화할 수 있다.
- 유류화재 시 봉상으로 주수하게 되면 거품이 격렬하게 발생되기 때문에 유류화재 시 봉상주수는 피해야 한다.
5. 주수방법
① 봉상(棒狀, stream)주수
- 현장에서 가장 널리 쓰이는 주수형태
- 물이 긴 봉의 형태를 가지는 주수형태
- 열용량이 큰 일반 고체 가연물의 대규모 화재에 유효하다
- 감전의 위험이 있으므로 안전거리를 유지해야 한다
- 냉각소화에 가장 큰 효과를 낸다
- 파괴력이 있다
- 옥내소화전설비, 옥외소화전설비, 연결송수관설비 등
② 적상(滴狀, drop)주수
- 물방울 형태를 가지는 주수형태
- 물방울의 평균 직경이 0.5 ~ 6mm 정도 된다
- 일반적으로 실내 고체가연물 화재에 사용
- 발화원에 직접 주수되어 화재를 진압하거나 발화원 주변을 적셔서 주변으로의 연소 확대를 방지한다.
- 스프링클러설비, 연결살수설비 등
③ 무상(霧狀, spray)주수(분무주수)
- 물이 안개모양 형태를 가지는 주수형태
- 물방울의 평균 직경이 0.1 ~ 1mm 정도 된다
- 물 입자가 산소공급을 차단하기 때문에 질식소화가 뛰어나다
- 파괴력이 적다
- 중질유화재(중질의 연료유 윤활유, 아스팔트유 등 고비점유의 화재)의 경우에는 무상으로 주수 시 급속한 증발에 의한 질식효과와 함께 에멀션 형성에 의한 유화효과가 가능하다
- 화원 주위에 복사열 차단효과가 있다
- 열을 흡수하는 냉각효과가 있다
- 전기전도성이 좋지 않아 전기화재에도 사용이 가능하다
- 물분무, 미분무 소화설비 등
④ 포상방사
- A, B,급 화재
6. 물소화약제 첨가제
(1) 첨가제의 종류
① 부동액(Antifreeze Agent)
- 물의 응고현상을 방지하기 위한 약제, 동결방지
- 난방을 하지 않는 거실, 옥외 노출 배관, 겨울철, 한랭지에 사용
- 실제 가격이 고가이고 인체에 유해하여 겨울철 배관시험에만 사용
- 약제: 글리세린, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜(이상 유기물), CaCl2(무기물)
② 침투제(Wetting Agent)
- 물의 표면장력을 감소시켜 침투효과를 높이는 약제
- 물의 침투가 용의치 않는 원면화재, 산림화재, 심부화재에 효과적
- 약제: 합성계면활성제(1.1[%]첨가) 사용
③ 강화액(Density Modifier)
- 억제효과가 있는 염류를 첨가하여 만든 소화약제
- K2CO3 -> 2K+ + CO3 2- 에서 K+가 H+, OH-와 반응하여 연쇄반응을 차단한다
- 약제: 알칼리 금속염의 중탄산나트륨, 탄산칼륨, 인산암모늄 사용
④ 유화제(Emulsifier)
- 가연물과 에멀션을 형성하여 유화층 형성을 돕는 약제
- 약제: 계면활성제, 친수성콜로이드 사용
⑤ 중점제 (Viscosity water agent)
- 물의 유실방지 및 소방대상물의 표면에 오랫동안 잔류하면서 무상주수 시 물체의 표면에서 점성의 효력을 올리는 약제이다
- 무산방지 및 부착성을 좋게 하여 물의 점성을 높이기 위한 약제
- 약제: CMC, DAP 사용
⑥ 산-알칼리제
- 산과 알칼리의 화학반응을 이용한 소화약제
- 산: 황산
- 알칼리: 탄산수소나트륨(중조)
(2) 물 소화약제 첨가제의 구비조건
① 소화수를 부패시키지 않을 것
② 소화설비를 부식시키지 않을 것
③ 소방대상물에 영향이 없을 것
④ 소화성능을 향상할 것
⑤ 물과의 혼합이 용이할 것
⑥ 독성이 없을 것
7. 주수소화시 위험한 물질
① 무기과산화물 : 산소 발생
② K, Na, Mg, Al, 금속분 : 수소 발생
③ 가연성 액체의 유류화재 : 연소면의 확대
④ 가연성 가스 발생
- 탄화칼슘: 아세틸렌
- 탄화알루미늄: 메탄
- 인화칼슘 : 포스핀
※ 물질에 따른 저장장소
① 황린 이황화탄소 : 물 속
② 칼륨 나트륨 리튬 : 석유류 등유 속
③ 니트로셀룰로오스 :알코올 속
④ 아세틸렌(C2H2), 디메틸폼아미드(DMF) :아세톤에 용해
⑤ 알킬알루미늄 : 희석제를 넣어 저장
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