이산화탄소 고압식과 저압식 방사압력 차이 이유?

[당나구]

이산화탄소

고압식 : 상온 20 도씨, 60kg/cm^2 압력, 액상으로 저장

저압식 : -18도씨, 21kg/cm^2압력, 액상으로 저장

방사압력 분사헤드 기준 고압식 21kg/cm^2

                                    저압식 10.5kg/cm^2

질문

1. 고압식과 저압식이 방사될 때 방사압력이 다른 이유는요?

   (만약 저압식저장용기의 이산화탄소가 대기중으로 방출될 때는 고압식과 마찬가지로 21kg/cm^2으로 방출될 것

    같은데요, 오리피를 구경을 조정하는가요? 아니면 충전비 때문인지, 또 다른 이유가 있는지요?

2. 이산화탄소 상평형도 그림에서 보면 온도 31.1도씨에서 압력은 73kg/cm^2(atm) 인데요

    방호구역에서 화재발생시 실의 온도가 100도씨 이상이라면 이산화탄소 방출압력도 높아 질텐데요

    화재라면 온도가 높아지기 전에 이산화탄소가 방출되겠지만

    이산화탄소 방사압력을 조정해주는 방법이 무엇인지요? (배관, 오리피스구경?)

[흰구름]

2. 방사압의 차이는 용기내 CO2의 저장온도 차이에 따라 달라지는 것입니다. 용기내 저장된 CO2는 온도에 따라 자체증기압이 달라지며 이는 CO2의 상평형도를 보면 이해가 될 것입니다. 해서, CO2 시스템의 경우는 용기 내부의 온도에 영향을 받으며 배관 및 오리피스 프로그램 설계시 NFPA 13에서 고압식은 상온[70℉(21℃)]에서 750psi(52㎏/㎠)의 평균 저장압력을 기준으로 하고 이때의 설계노즐 압력을 300psi(21㎏/㎠)로 한 것입니다. 또한, 저압식의 경우는 0℉(-18℃)의 평균 저장압력인 300psi(21㎏/㎠)를 기준으로 하며 이때의 설계노즐압력은 150psi(10.5㎏/㎠)로 한 것 입니다. 결론은 저장용기의 온도에 따라 방사압력에 차이가 발생

[흰구름]

하게 됩니다.
3.따라서 고압식은 상온에서 이를 저장할 수 있으나 저압식은 반드시 냉동장치를 이용하여 -18℃를 언제나 유지하여야 하며 NFSC 106 제4조 2항 4호에서 “영하 18℃ 이하”는 틀린 것으로 영하 18℃ 이하가 아니라 언제나 영하 18℃로 제어하고 있으며 해당 조항은 개정되어야합니다.

[HOUSE-MAN]

고압식과 저압식이 방사될 때 방사압력이 다른 이유는요?
답) 당연히 다르죠. 저장압력이 고압식은 21도씨에서 59k, 저압식은 -18도씨에서 21k이니까요.
그리고, 위에서 말하는 방사압력은 프로그램상에서 말하는 최소설계압력을 말하는 것입니다. 그래서,
화재안전기준을 앞으로 개정할 예정입니다. (과거 부터 법기준이 잘못 만들어진 것을 지금까지 사용
해 왔습니다. )

이산화탄소 방사압력을 조정해주는 방법이 무엇인지요? (배관, 오리피스구경?)
답) 실의 온도가 높다고 방사압력이 높아진다고 하는데 배관온도가 높아지기 전에 약제가 방사되어야
합니다.

[HOUSE-MAN]

가스계소화설비는 수계와 달리 초기에 화재 진압을 해야 합니다. 그리고 방사압력의 조정은 배관 크기와 길이
오리피스의 크기에 영향을 받습니다.

[당나구]

흰구름님, house-man님 답변감사합니다. 가려운데를 꼭 찍어 긁어 주셔서요---- 꾸뻑