석유류 저장탱크의 형태별 화재특성 및 화재진압 행동요령
I 저장탱크 형태별 화재특성
1. CRT (Cone Roof Tank)
(1) 특징
① 설치비 저렴하며 일반적으로 사용
② 제품의 증발손실이 크다 (Filling Loss, Breathing Loss)
(2) 화재특성
① 화재시 초기폭발의 가능성이 높다
② CRT는 대부분 폭발부터 동반하지만 증기압이 높은 제품은 통기장치등 개구부에서만
화재가 발생하는 경우도 있다.
③ 화재로 지붕이 날아가고 약 10분 경과후 벽체상부가 우그르지기 시작한다.
④ 개구부에 발생하는 화재양상 : 불꽃으로 판단
ⅰ) 흰색,오렌지색+검은연기 ⇒ 탱크내부 증기농후 ⇒ 화재전파 가능성낮고 소화기로도 진화가능
ⅱ) 청색,적색+무연 ⇒ 탱크내부증기가 연소범위내 ⇒ 내부전파 및 폭발가능성 높고
접근금지, 특수방법 진화
2. FRT (Floating Roof Tank)
(1) 특징
① 증기공간이 없어 화재예방 효과가 크다
② 설치비가 비싸고 눈이많은 지역에 부적합
(2) 화재특성
① 초기에는 환상Seal 지역에서만 화재발생 → 소화용이
② 화재가 상당시간 진행되어도 큰 변형은 없다
③ 과다살수(살포)시 중력에 의한 탱크의 붕괴가능성에 유의
3. IFRT (Internal Floating Roof Tank)
(1) 특징
① CRT를 증기압 높은 제품으로 Service Change하거나, 빗물 등이 제품에 유입되어서는
아니되는 증기압 높은 제품을 저장할 때 사용
② 액표면 위에 내부부유지붕을 설치하여 증기공간을 없애고, 부유지붕 탱크지붕사이의
공간은 충분히 환기시켜 인화범위내의 증기가 존재하지 않게 한 것.
③ 부유지붕의 Seal상태가 좋지 않은 경우, 대구경 Free Vent를 통한 공기유입으로
연소범위내의 가연성 증기가 조성되어 화재위험성이 상승
(2) 화재특성
① FRT와 같이 최기화재는 환상지역에서만 화재가 발생
② 부유지붕의 Seal상태가 불량시, 내부증기의 연소범위내 조성으로 폭발위험성
③ 부유지붕이 열에 약한재질로 화재에 의한 변형으로 가라앉을 경우 CRT화재와
동일양상으로 된다.
4. Variable Vapor Space Tank
(1) 특징
저장탱크내부 증기공간의 부피변화가 가능하도록 함 : 증발손실, Breathing Loss 감소
(2) 종류
① Lifter Roof Tank : 지붕자체가 움직이도록 된 구조
② Flexible Diaphram Tank : 상부지붕과 액면사이에 Diaphram설치
⇒ 증기공간의 부피가 변화할 수 있도록 됨
경질유 및 중질유 탱크화재의 특성
1. 개요
1) 지상탱크, 지하탱크, 옥내탱크, 옥외탱크저장으로 구분
2) 액체위험물 저장의 위험성
① 탱크가 적정부속장치와 함께 정상적으로 설치되고, 관리되면 이송시보다 안전
② 탱크저장의 위험은 탱크 크기나 수보다도 액체특성, 저장량, 탱크설계, 연결배관,
기초나 지지물, 통기관 크기와 위치 등에 좌우
③ 가연성 액체는 가열시 부피팽창이 되므로 저장시 완전충진 하지 말 것
- 가솔린은 10F 증가마다 0.07% 부피팽창 발생
3) 증발손실 방지법(저장 또는 충전시의 증발손실)
① 흰색도장 : 지상탱크는 태양복사열 방지를 위해 흰색도장
② 증발공간 억제 : FRT 이용으로 증발공간 억제
③ 증발억제 : 가솔린은 압력탱크저장으로 압력에 의한 증발억제
④ Lifter Roof Tank 또는 Vapor Dome Roof Tank 이용
⑤ 여러개의 CRT 통기관 이용
2. 경질유 탱크화재의 특성
1) 경질유의 특성
① 경질유란 비점이 낮은 가연성 액체오일을 말함
- 일반적으로 100F 에서 증기압이 4psia 이상인 것 : 가솔린
- 범위를 확대하여 증기압이 2~4psia 인 것 : 메탄올, 에탄올
② 가솔린은 -23 ~ -46℃에서 그 농도가 연소범위내에 들어감
③ 증기압이 높은 액체저장은 압력탱크 이용
④ 증기압이 2~4psia 범위인 경질유는 상온에서도 연소범위내에 들어 매우 위험
2) 화재특성 : 탱크내에서 연소범위내의 공간이 만들어졌을 때 착화원에 의해 발화하면
① 밀폐탱크의 경우 : 지붕이 날아가 버린다.
② 개방탱크의 경우 : 각 성분의 비점차가 거의 없으므로 정상연소상태가 되어
액면연소상태가 되어 “연소속도=액면강하속도” 로 된다.
3) 방지대책
① 증기공간 제거 : FRT, Lifter Roof Tank 및 Vapor Dome Roof Tank 이용
② 증기공간에 불활성 가스 주입
3. 중질유 탱크화재의 특성
1) 중질유의 특성
① 경질유란 비점이 높고 100F에서 증기압이 2psia 미만인 액체를 말함
- 케로신, 디젤, 중유
② 저장탱크 증기공간은 상온에서 연소범위 이하가 되어 비교적 안전함
④ 증기공간이 연소범위내로 들어가는 경우
- 정유과정 중의 비정상적인 가열
- 화재노출로 인해 저장탱크의 전체액체가 인화점까지 가열
2) 화재특성
① 원유와 같은 多비점의 경우 : 화재시 Boil Over, Slop Over가 발생
② 아스팔트 등의 저장탱크 경우 : Froth Over가 발생
3) 방지대책
① CRT에 저장
② 화재노출 방호를 위해 물분무 설비 구비
③ 탱크에는 Vent와 Flame Arrester가 구비되어 있어야 한다.
중질유 탱크화재의 3가지 현상
1. Boil Over
① 유류탱크 화재시 유면으로부터 열파가 서서히 아래쪽으로 전파하여 탱크하부의 물에 도달
했을 때, 이 물이 급격히 증발하여 대량의 수증기가 되어 상층의 유류를 밀어올려 거대한
화염을 불러 일으키고, 동시에 대량의 기름을 탱크밖으로 불이 붙은채 방출시키는 현상
② 석유류 탱크 저부에는 물과 기름의 혼합물이 항상 존재
③ 원유는 여러성분이 혼합되어 비등점도 다수임
2. Slop Over
① 유류면 화재시 고온층의 표면에서 소화작업 등에 의하여 물, 포말이 주입되면 수분의 급격한
증발에 의해 유면에 거품이 일거나, 열류의 교란에 의해 고온층 아래의 찬 기름이 급히
열팽창하여 유면을 밀어올려, 유류는 불이 붙은채 탱크벽을 타고 넘치는 현상
② 유면에서 아래쪽으로 전파되는 고온층을 열파(Heat Wave)라 하며, 그 온도는
- 원유 : 150 ~ 200℃
- 중유 : 250℃ 정도, 전파속도는 15~50in/hr
③ 발생원인 : 유류의 점도가 높고 유온이 물의 비등점보다 높아지려는 온도에서 발생
3. Froth Over
① 화재이외의 경우로서, 물이 고점도 유류 아래서 비등할 때 탱크밖으로 물과 기름이 거품과
같은 상태로 넘치는 현상
② 뜨거운 아스팔트가 물이 약간 채워진 무개 탱크차로 옮겨질 때 발생
- 처음에는 아스팔트가 조금냉각 - 탱크차 속의 물이 가열되어 끓기 시작
- 아스팔트가 상당량 주입되면 발생
※ Oil Over
o 위험물이 50% 이하로 저장되어 있는 탱크에, 화재로 인한 고온의 열이 전달되면
탱크내 온도상승으로 공기가 팽창하여 폭발하는 현상