폼탱크 및 포소화설비 (Foam fire extinguishing equipment, Foam tank)

 

폼탱크 및 포소화설비 (Foam fire extinguishing equipment)

 

 1  설비개요

 

포소화설비는 물에 의한 소화 및 화재 진압이 어려운 사연성 액체 등의 화재에 적용된다. 물과 포소화약제가 일정한 비율로 혼합된 수용액이 공기에 의하여 발포시켜 형성된 미세한 기포의 집합체가 연소물의 표면을 덮어 공기를 차단함으로써 질식 소화하며, 포에 함유된 수분에 의한 냉각 소화효과도 있다. 대규모 화재의 소화에도 적합하고, 옥외소화에도 효력이 있다. 포소화설비에는 일반적으로 수원, 가압송수장치, 포방출구, 포원액 저장탱크, 혼합장치 배관 및 화재감지장치 등으로 구성된다.

 

출처 : 가산방재기술

 

 2  설치 대상

 

설치방식에 따른 분류

소방대상물	설치대상
• 문화재로 지정된 건축물 (문화재보호법 제2조 제2항)	• 소방청이 문화재청장과 현의하여 정한 것
• 비행기 격납고	• 전부
• 주차용 건축물 (주차장법 제2조 3항)	• 연면적 800㎡ 이상
• 건축물 내 차고, 주차장	• 주차용도 바닥면적 200㎡ 이상 • 스프링클러설비가 설치된 경우 면제
• 기계식 주차시설 (주차장법 제2조 1호의 2)	• 자동차 20대 이상
• 전기실, 변전실, 발전실, 축전지실,   통신기기실, 전산실	• 바닥면적 300㎡ 이상 • 비가연성 절연유 사용, 불연성 피복을 사용할 경우 면제

※ 현저하게 소화가 곤란한 위험물제조소 등

• 제1류·제2류·제3류 (알칼알루미늄 및 알 킬리튬에 한함)·제4류·제5류·제6류(과염소 산소다 및 과산화수소에 한함)

• 취급 바닥면적 1,000㎡ 이상
• 지정수량 100배 이상 저장·취급
단, 다음의 경우에는 지정수량에서 제외
① 옥내저장소. 옥외탱크저장소, 옥내탱크저장소, 지하탱크저장소, 간이탱크저 장소, 이동탱크저장소
② 인화점이 130℃ 이상인 위험물을 100℃ 미만의 상태로 저장 또는 취급

 

 

 3  포소화설비의 종류

 

포소화설비는 포소화약제혼합장치, 포방출구 및 포방출방식의 종류에 따라 분류하기도 하고 설치방법에 따라 분류하기도 한다.

 

설치방식에 따른 분류

고정식	수원, 가압송수장치, 제어밸브, 배관, 포방출구 등의 설비가 고정으로 설치
반고정식	설비의 구성중 포방출구와 그에 접속되는 배관의 일부를 방호대상물로부터 화재 시를 대비하여 안전한 거리까지 고정 배관을 설치하고 화재 시 또는 그 밖의 필요에 따라 소방호스 등을 사용하거나 화학소방차 등에 의하여 포수용액을 공급할 수 있도록 한 방식
이동식	이 설비는 가반식이라고도 한다. 사용장소의 근처까지 배관이 고정 설치되어 있으며 접결구에 소방호스를 접속하고 포노즐 등을 사용하여 포를 방출하는 방식

 

방출방식에 의한 분류

고정포 방출설비 방식 (Fixed Foam Chamber System)	고정포 방출설비 방식은 위험물 저장탱크 등에 설치하는 것으로써 탱크의 구조 및 크기에 따라 일정한 수의 포 방출구를 탱크 측면 또는 내부에 설치한다.
포헤드설비 방식 (Foam Head System)	포헤드설비 방식은 화재시 접근이 곤란한 위험물제조소, 취급소, 옥내저장소, 차고 등에 설치한다. 고정식 배관에 헤드를 설치하여 포를 방출하는 설비로써 포헤드의 종류에 2종류로 구분한다. - 포워터스프링클러 설비 - 포헤드 설비
포소화전 방식	이동식 포소화설비라고도 한다 옥내․외 소화전 설비와 비슷한 구조이나 특수한 노즐(Air Foam Nozzle)을 사용하여 호스로부터 압송된 물과 관로상에 설치된 포소화약제가 혼합된 포수용액이 포노즐에 유입된 공기와 혼합 후 포를 형성하여 방호대상물을 수동으로 소화하는 방식이다. 포소화전설비는 화재시 연기가 현저하게 충만되지 않는 장소(벽체가 없이 완전 개방된 장소 등)에 설치하는 것이 바람직하다. - 옥외주차장, 옥외 헬리포트
호스릴 방식	포소화전 방식과 같은 설비로 방호대상이 고정포 소화설비만으로 충분한 소화효과를 기대할 수 없는 경우에 설치하는 방식이다. 석유화학공장 등을 방호하기 위한 설비로써 소화활동이 가능한 장소로부터 원격조작 또는 수동조작을 할 수 있는 설비이다.
압축공기포소화설비	포 수용액에 압축공기 또는 압축질소를 일정비율로 강제 주입 혼합하는 방식

 

포소화설비의 적응성

• 특수가연물을 저장·취급하는 공장 또는 창고 : 포워터스프링클러설비·포헤드설비 또는 고정포방출설비,압축공기포소화설비

• 차고 또는 주차장 : 포워터스프링클러설비·포헤드설비 또는 고정포방출설비, 압축공기포소화설비. 다만, 다음 각 목의 어느 하나에 해당하는 차고·주차장의 부분에는 호스릴포소화설비 또는 포소화전설비를 설치할 수 있다.

  - 완전 개방된 옥상주차장 또는 고가 밑의 주차장으로서 주된 벽이 없고 기둥뿐이거나 주위가 위해방지용 철주 등으로 둘러쌓인 부분

  - 지상 1층으로서 지붕이 없는 부분

  - 항공기격납고 : 포워터스프링클러설비·포헤드설비 또는 고정포방출설비, 압축공기포소화설비. 다만, 바닥면적의 합계가 1,000㎡ 이상이고 항공기의 격납위치가 한정되어 있는 경우에는 그 한정된 장소외의 부분에 대하여는 호스릴포소화설비를 설치할 수 있다.

• 발전기실, 엔진펌프실, 변압기, 전기케이블실, 유압설비 : 바닥면적의 합계가 300㎡미만의 장소에는 고정식 압축공기포소화설비를 설치 할 수 있다.

 

 

 4  포소화약제 혼합장치

 

포소화설비 약제혼합장치는 물과 소화원액을 혼합하여 규정 농도의 수용액을 만드는 장치이다. 공기포소화약제 혼합장치로는 비례혼합장치와 정량혼합장치가 있고, 화학포 혼합장치로는 분말소화약제의 일정량을 유수 중에 혼입하는 건식혼합장치와 약제를 미리 수용액 상태로 저장하여 혼입시키는 습식혼합장치가 있다. 저발포용 공기포소화약제의 경우에는 혼합장치의 지정 약제 농도는 3%형과 6%형이 있으며 각 설비에 따라 비례혼합장치 또는 부설된 메타링밸브 등에 의하여 농도를 조정하는 설비이다.

 

 펌프 프로포셔너 방식(Pump Proportioner Type) 

펌프의 토출관과 흡입기 사이의 배관 도중에 설치한 흡입기에 펌프에서 토출된 물의 일부를 보내고 농도조절 밸브에서 조정된 포소화약제의 필요량을 포소화약제탱크에서 펌프흡입측으로 보내어 혼합하는 방식

 

 라인프로포셔너 방식(Line Proportioner Type) 

 

펌프와 발포기 중간에 설치된 벤츄리관의 벤츄리작용에 의해 포소화약제를 흡입 혼합하는 방식

 

 

 

 프레져 프로포셔너 방식(Pressure Proportioner Type) 

 

펌프와 발포기 중간에 설치된 벤츄리관의 벤츄리작용과 펌프가압수의 포소화약제 저장탱크에 대한 압력에 의하여 포소화약제를 흡입 혼합하는 방식으로 약제탱크 에 다이아후렘이 있는 압송식과 다이아프램이 없는 압입식이 있다.

 

 

 프레져사이드 프로포셔너 방식(Pressureside Proportioner Type) 

 

펌프의 토출관에 압입기를 설치하여 포소화약제 압입용펌프로 포소화약제를 압입 시켜 혼합하는 방식

 

 

 

 압축공기포 믹심챔버방식(Compressed Air Foam Mixing Chamber Type) 

 

포 수용액에 가압원으로 압축된 공기 또는 질소를 일정비율로 혼합하는 방식

 

 

 4  개방밸브/기동장치

 개방밸브 

• 스프링클러헤드 또는 감지기에 의하여 화재발생을 감지하고 자동적으로 밸브 (일제개방밸브)가 개방되어 폼헤드로부터 포소화약제를 방사한다. 이 경우, 자동개 방밸브는 기계적(밸브 내의 압력차에 의하여 작동)인 방식과 전기적(전자밸브)인 방식이 있고 자동밸브 고장의 경우 등을 대비하여 반드시 수동개방밸브를 설치하 여야 한다.

• 자동밸브는 화재감지장치의 작동에 따라 기계장치 또는 전기장치에 의하여 자동으로 개방되도록 설치
• 수동식 개방밸브는 화재시 쉽게 접근할 수 있는 곳에 설치
• 방호구역 선택밸브, 설치 방법
  -  제1선택밸브(주배관에서 각 방호구역으로 절환하는 주선택밸브)는 펌프실 또는 송액 주배관으로부터 분기점에 설치
  - 제2선택밸브(방호대상물마다 절환되는 선택밸브)는 화재의 경우 안전하게 조작 할 수 있는 곳에 설치
  - 선택밸브(하나의 탱크에 고정포 방출구가 2 이상인 경우, 방출구마다 설치하는 개폐밸브)는 방유제 밖에 설치할 것.         단, 방유제가 없는 경우에는 직경15m 미만의 탱크는 탱크와 15m 거리를 이격, 직경15m 이상의 탱크는 탱크의 직경이상 이격

  - 제1선택밸브 및 제2선택밸브에는 그 종별 및 당해 밸브가 제어하는 방호구역 또는 방호대상을 명기한 표지판을 부착할 것.
 
 기동장치 
 
• 수동식 기동장치
 - 직접 조작 또는 원격 조작에 의하여 가압송수장치, 수동식 개방밸브 및 소화약 제 혼합장치를 기동할 수 있어야 한다.
 - 2 이상의 방수구역을 가진 포소화설비에는 방사구역을 선택할 수 있는 구조로 설치한다.
 - 기동장치 조작부는 화재시 쉽게 접근 가능한 장소에 설치하되, 바닥으로부터 0.8m 이상 1.5m 이하 위치에 설치하고, 유효한 보호장치 설치한다.
  - 기동장치 조작부 및 호스 접결구에는 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 각각 "기동장치의 조작부" 및 "접결구"라고 표시한 표지 설치한다.
  - 차고 또는 주차장에 설치하는 포소화설비의 수동식 기동장치는 방사구역마다 1개 이상 설치
바.비행기 격납고에 설치하는 포소화설비의 수동식 기동장치는 각 방수구역 마다 2개 이상 설치하되, 그 중 1개는 각 방사구역으로부터 가장 가까운 곳 또는 조 작이 편리한 장소에 설치하고, 1개는 화재수신기를 설치한 곳에 설치할 것.
  
• 자동식 기동장치
자동화재탐지설비 감지기의 작동 또는 폐쇄형 스프링클러헤드의 개방과 연동하여 가압송수장치·일제개방밸브 및 포소화약제 혼합장치를 기동시킬 수 있도록 다음 기준에 의하여 설치하여야 한다. 다만, 자동화재탐지설비의 수신기가 설치된장소에 상시 사람이 근무하고 화재 즉시 당해 조작부를 작동시킬 수 있는 경우에는 그러하지 아니하다.

 

폐쇄형 스프링클러헤드를 사용하는 경우

- 표시온도 79℃ 미만인 것을 사용
- 1개의 스프링클러헤드의 경계면적은 20㎡ 이하로 할 것
- 부착면 높이는 바닥으로부터 5m 이하로 하고 화재를 유효하게 감지할 수 있 도록 할 것
- 하나의 감지장치 경계구역은 하나의 층이 되도록 할 것
 
감지기를 사용하는 경우

- 열에 의하여 감지되는 것을 사용할 것
- 동결우려가 있는 장소의 자동식 기동장치는 자동화재탐지설비와 연동할 것

- 감지기, 화재표시 및 경보장치는 자동화재탐지설비의 설치기준에 준하여 설치할 것
 
• 자동경보장치
- 방사구역마다 일제개방밸브와 그 일제개방밸브의 작동여부를 발신하는 발신부를 설치할 것. 다만, 위험물 제조소등 외의 소방대상물에 설치되는 포소화설비는 각 일제개방밸브에 설치되는 발신부 대신 1개층에 1개의 유수검지장치를 설치할 수 있다.
- 수신부는 상시 사람이 근무하는 장소에 설치하되 폐쇄형 스프링클러헤드의 개방 또는 감지기의 작동 여부를 알 수 있는 표시를 설치할 것
- 하나의 소방대상물에 2이상의 수신부를 설치하는경우에는 수신부 상호간 동시 통화가 가능한 설비로 할 것. 자동화재탐지설비에 의하여 경보를 발할 수 있는 경우에는 음향경보장치를 설치 하지 아니할 수 있다.
 

 

 5  포방출구의 종류
  
 폼쳄버(Foam Chamber) 
 
폼쳄버는 배관에 공급되는 포수용액을 기계적으로 혼합(교반)함과 동시에 공기를 흡입하여 공기포를 발생시키는 발포기(Foam Maker) 기능이 있다. 폼쳄버는 발생한 포를 안정한 성상으로 유지함과 동시에 속도를 줄여서 탱크내에 유입시키는 방출구(폼쳄버)와 탱크 내의 가연성 증기를 역류하지 않도록 하는 증기실 부분으로 설치되어 있다. 증기실은 특수한 유리판재 등 의 봉판(Seal)이 사용되며, 이는 발생한 포가 송액될 때 배관 내 공기에 의해서 압축되어 파괴되면서 탱크에 포를 유입시킨다.

 

• I형 방출구

- 방출된 포가 액면 위에서 전개될 수 있도록 탱크 내부에 포의 통로가 있는 설비로서 Cone Roof Tank에 설치
- Cross Section of a Moeller Tube Chamber, Foam Chute, Foam Trough Type 등이 있다.
- 알코올형포는 연소액면에 포를 주입할 때 포의 소멸이 빨라 소화효과가 감소하기 때문에 I형 방출구를 사용하는 것이 좋다.

 

• II 형 방출구

- 방출된 포가 탱크 측판 내부로 흘러 내려서 액면에 전개되도록 Deflector가 있는 설비로서 Cone Roof Tank 에 설치

 

• 특형방출구

- Floating Roof Tank의 측면과 굽도리판 (Foam Dam)에 의하여 형성된 환상부에 포를 방출하여 소화작용을 하도록 설치된 설비

 

  
 표면하포주입방식(Subsurface Foam Injection System) 
 
• 탱크 화재시 폭발에 의하여 고정포방출구가 파괴되는 결점을 보완하여 탱크 저부에서 포를 주입하는 형태로, 포의 유동은 유면에서 30m 이내일 때, 효과적이므로 탱크 직경이 60m를 초과하는 경우에는표면하주입방식이 적합하며, 콘루프형 대기압의 탱크 및 점도가 낮은 위험물에 적합하다. 표면하주입방식에서는 포방출구 토출측에 액체위험물의 압력 등이 배압(Back Pressure) 으로 작용하게 되므로, 발포기는 고압의 것을 사용해야 하며, 현재 High Back Pressure Maker가 사용되고 있으며, 높이 18m인 탱크의 경우, 발포기에 약 10㎏/㎠ 이상의 수용액 공급압력이 필요하다.
 
※ 반표면하포주입방식(Semi-Sursurface Foam Injection System)
표면하포주입방식의 개량형으로써 Hose Container 등을 설치하여 포가 액면에 효과적으로 떠오르도록 한 것.
 

 폼헤드(Foam Head) 

폼워터 스프링클러헤드(Foam Water Sprinkler Head)

공기포 소화설비에만 사용되는 폼헤드로써 개방형 스프링클러헤드의 구조와 유사하며 포를 발생하기 위해서 하우징이 부착되어 포를 생성하여 방출하는 구조로 방사량은 일반적으로 3.5㎏/㎠의 압력으로 75ℓ/min이다.

 

폼워터 스프레이헤드(Foam Water Spray Head)
폼워터 스프링클러헤드와 비슷한 구조로써 공기포 수용액을 방사할 때는 헤드내에 공기를 흡입하여 포를 생성하고 물을 방사할 때는 물분무헤드의 형상을 갖는다.

 

폼헤드(Foam Head)
쳄버 방출구의 경우, 포가 흘러서 방출 유면을 덮는 것과는 달리 포를 눈과 같이 분산 방출시키는 구조로 포수용액이 노즐본체 공기유입구를 통하여 공기를 흡입, 디퓨저 및 스크린에 부딪쳐 포를 생성한다.
 
포소화전(Foam Nozzle)
포소화전은 일반적으로 소방용 호스의 선단에 연결하여 소방대원이 포를 방사하는 설비이다.
 

 5  점검 방법

 

수원, 가압송수장치 성능시험, 기동용 압력탱크의 공기(물) 교환방법, 배관 등의 점검요령은 옥내소화전설비를 준용할 것
 

고정식 폼헤드방식의 작동순서 1) 포소화설비는 포소화약제 저장탱크, 약제 혼합장치가 있어 설비의 배관상 밸브가 많기 때문에 설계도서 등을 통하여 밸브의 개폐 표시를 확인한후 점검할 것. 2) 압력계, 연성계, 전압계 등의 지시치를 확인할 것. 가압송수장치 제어반에서 펌프 기동스위치가 자동으로 투입되어 있는가 확인할 것. 3) 가압송수장치로부터 가장 멀리 떨어진 하나의 유수검지장치가 담당하는 방사구역 의 말단헤드를 빼고 압력계를 부착할 것. 4) 방사구역의 기동용 수동조작밸브 등을 조작하여 포 방사에 의한 일제개방밸브의 개방상태를 확인할 것. 5) 펌프가 기동해서 연속적으로 송수되고 포 수용액이 헤드에서 동시에 방사되는가를 확인할 것. 6) 압력계의 압력치를 확인하여 설계도서에 기재된 방사압력 범위에 있는 가를 확인 할 것. 7) 포방사 압력치는 방사 시험후 계산에 사용되는 유량 계산의 압력치로 사용한다.  8) 방사와 동시에 자동경보장치가 작동하고 수신기의 화재표시등 점등 및 음향경보 장치가 확실히 작동하는가를 확인할 것. 9) 펌프 기동시 수격작용 등에 의해서 타 방사구역의 일제개방밸브가 작동하지 않는가를 확인할 것. 10) 포를 채취해서 팽창비, 25% 환원시간, 포약제 혼합농도를 확인할 것. (25% 환원시간 : 단백포, 수성막포 - 약 1분, 합성계면활성제 - 약 30초 임) 11) 일제개방밸브 원격 수동 기동장치의 조작밸브 등을 조작할 때는 당해 방수구역의 일제개방밸브를 폐쇄할 것. 12) 자동경보장치의 수신부 복구조작시 화재표시등의 소등, 음향경보장치의 정지를 확인할 것. 13) 기동용수압개폐장치를 개방한 상태에서 수동-정지장치의 조작에 의하여 펌프가 정지하는가를 확인할 것. 14) 방사된 포가 배수설비에 의해서 원활히 배수되는가를 확인할 것. 2 이상의 방수구역이 있는 경우 당해 방수구역 마다 수동조작부와 일제개방밸브가 서로 일치하고 방사구역 표시가 있는가를 확인할 것. 15) 포방사 형상의 모양이 같지 않은 헤드가 있는 경우에는 폼헤드에 이물질이 들어있지 않는가를 확인할 것. 16) 포방사 후에는 약제를 보충할 것. ※ 시험시에는 포약제를 혼합하여 행할 수 없기 때문에 포약제 저장탱크의 1차 및 2차 밸브를 폐쇄하고 자동기동장치 또는 수동기동장치 조작에 의해서 일제개방 밸브를 작동, 물에 의한 방사시험을 한다.

 

고정포 방출구의 시험법 1) 고정포 방출구 상부에 곡관을 붙이고 곡관에 슈트를 설치하여 포수용액을 방사하여 수집통(3㎥ 정도의 것)에 수집, 방사량, 포의 팽창비 등을 측정한다.  2) 입상관의 스트레이너 출구측에 압력계를 설치 유입압력을 측정한다. 3) 하나의 탱크에 2개 이상의 방출구가 설치된 경우 동시에 방출하고 수집통은 1개소만 설치한다. 4) 상기 시험방법이 곤란할 경우,송액관 입상관 중 프렉시블 조인트 및 스트레이너 상부에 노즐을 접속, 방수하여 방수압을 측정(피토게이지 사용)한다.

 

 5  FOAM TANK

 

출처 : 가산방재기술

 

[가산방재기술(주)] 제품규격서_FOAM TANK.pdf

0.54MB

 

포원액을 저장하여 혼합 기능에 따라 저장용 탱크와 압력용 탱크로 분류하며, 압력용 탱크는 Pressure Proportioning System, 저장용 탱크는 Pressure Side Proportioner System 또는 Pump-Proportioning System에 사용한다. FOAM LIQUID TANK는 압력용기의 설계 기준에 적합하며, 내부식성 처리를 하여 생산된다.

모델명 Model
GT-HT(Horizontal) / GS-VT(Verticla)


규격 Standards
(1) Type : Pressure Proportioning Method Internal Bladder Bag Type
(2) Material : SS 100 / STS 304
(3) Working Pressure : 0.7 ~ 0.9 Mpa
(4) Design Pressure : 1 MPa
(5) Hydro. Test Press. : 1.5 Mpa
(6) Connection Flange : KS of ANSI
(7) Finishing (Surface) : Power Coating / Urethane Red of Yellow
(Internal) : Epoxy Coating 적갈색 or Gray
* 기타 사양 주문 제작 가능

 

포소화설비기준 KFS-1014 - STANDARD ON FOAM EXTINGUISHING SYSTEM.pdf

1.09MB

포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105) 해설.pdf

5.64MB

포소화설비의 화재안전기준(NFSC 105)(소방청고시)(제2021-16호)(20210325) (1).hwp

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