CO2 자유유출에서 약제량식 유도
1. 개요
1) 구획된 실 CO2방출시 CO2와 혼합된 공기 개구부나 통풍구 통해 자유배출
2) 배출량은 손실처리, 저농도보다 고농도 이러한 유출을 자유유출이라고 함
3) 소화농도 : 화재를 소화하는데 필요한 소화약제 농도
4) 설계농도 : 안전율을 고려한 농도
2. 자유유출식의 표현
1) CO2체적으로 표현(㎥/㎥)
2) CO2양으로 표현(㎥/㎏)
(1) 이산화탄소의 방출량 대비 방호구역의 체적
(2) 곡선에서 보듯이 30℃ 에서 0.56(㎥/kg)의 부피로 팽창
(3) 완전치환과 무유출은 이론적으로만 존재하며 실제에서는 자유유출 사용
① 상부곡선 : 완전치환(Complete Displacement)
② 하부곡선 : 무유출(No Efflux)
③ 중간곡선 : 자유유출(Free Efflux)
3. 비체적
1) 개념
① 1기압 단위질량당 기체의 체적
② 온도가 상승시 비체적은 커진다.
2) 관계식
S = K1 + K2 (℃,㎥/㎏)
3) 선형상수
① 온도변화에 따른 비체적의 변화로 설계농도유지를 위한 보정계수 임
② K1
- 아보가드로의 법칙
- 0℃ 1기압 1mol은 22.4ℓ
- 표준상태 기체비체적 : 22.4㎥ / 1㎏ 분자량
③ K2
- 샤를의 법칙
- K2 = K1/273
- 1℃ 상승하는데 필요한 비체적의 증가분
4. 방호구역 단위체적당 약제량(kg/.㎥)유도
1) 자유유출식
2) 양변에 자연로그를 취하면
3) 상용로그로 변환하면
4) 체적(㎥)을 중량(㎏)으로 변환
5. 표면화재시 농도 (NFPA 12)
1) 표면화재 30℃ 적용
2) 비체적 S = K1+ K2 = 0,509 + 0.0018 ×30 = 0.56(㎥/㎏)
6. 심부화재시 농도 (NFPA12)
1) 심부화재 10℃ 적용
2) 비체적 S = K1+ K2 = 0,509 + 0.0018 ×10 = 0.52(㎥/㎏)
7. 방호구역의 단위체적당 약제량(㎏/㎥), 방출후 농도(vol%) 및 비체적(㎥/㎏)
1) 방사후 CO2농도가 클수록 단위체적당 약제량은 커진다.
2) 비체적이 클수록 단위체저당 약제량은 작아진다.
3) 비체적은 온도가 높아질수록 커진다.
8. 설계농도
1) A.B급 화재 : 소화농도 × 1.2
2) B급 화재 : 소화농도 × 1.3