포소화약제의 변질 성능저하 및 성능시험에 관하여

 

포소화약제의 변질 성능저하 및 성능시험에 관하여

 

 1  개요

모든 소화약제가 그러하듯 화재가 발생하지 않는 한 포소화약제는 사용하지 않습니다. 일반적으로 포소화약제는 길게는 10년, 20년간 폼탱크에 보관됩니다.  포 소화약제의 소화 효과는 포가 인화성 물질의 표면을 덮는 질식 효과와 수분에 의한 냉각 효과로 화재를 진압합니다. 포는 얇은 막의 형태로 점착성과 내열성이 좋아 인화성 증기의 발생을 억제하는 역할도 합니다. 포소화약제의 종류에는 단백포, 불화단백포, 계면활성제포, 수성막포가 있으며 각 포소화약제 특성에 따라 다르게 적용하며 그 대상은 다음의 표와 같습니다.

 

구분	단백포	불화단백포	계면활성제포	수성막포
저장탱크 화재	●	●
저장탱크 화재 (SSI용)		●		●
유출화재	●	●	●	●

* SSI (Subsurface Injection System) - 표면하포 주입방식

 

 

 2  용어의 정의

 

1. "소화약제"란 소화설비에 사용되는 소화성능이 있는 고체, 액체 및 기체의 물질을 말한다. 
2. "포소화약제"란 주원료에 포 안정제, 그 밖의 약제를 첨가한 액상의 것으로 물(바다물을 포함한다. 이하 같다)과 일정한 농도로 혼합하여 공기 또는 불활성 기체를 기계적으로 혼입시킴으로써 거품을 발생시켜 소화에 사용하는 소화약제를 말한다. 
3. "단백포소화약제"란 단백질을 가수분해한 것을 주원료로 하는 포소화약제를 말한다. 
4. "합성계면활성제 포소화약제"란 합성계면활성제를 주원료로 하는 포소화약제(제5호에서 정하는 것은 제외한다)를 말한다.
5. "수성막포소화약제"란 합성계면활성제를 주원료로 하는 포소화약제중 기름표면에서 수성막을 형성하는 포소화약제를 말한다.
6. "알콜형포소화약제"란 단백질 가수분해물이나 합성계면활성제중에 지방산금속염이나 타계통의 합성계면활성제 또는 고분자 겔 생성물 등을 첨가한 포소화약제로서 「위험물안전관리법 시행령」 별표1의 위험물 중 알콜류, 에테르류, 에스테르류, 케톤류, 알데히드류, 아민류, 니트릴류 및 유기산등(이하 "알콜류"등이라 한다)수용성용제의 소화에 사용하는 약제를 말한다.
7. "포수용액"이란 포소화약제에 물을 가한 수용액을 말한다.
8. "수치 %형"이란 포수용액에 있어서 포소화약제의(수치)용량의 % 농도를 말한다.
9. "변질시험후의 포소화약제"란 포소화약제를 (65 ± 2) ℃ 온도로 216시간 유지한 후 실온으로 환원하고, 다시 (-18 ± 2) ℃ 온도로 24시간 유지한 후 실온으로 환원시키는 시험을 실시한 소화약제를 말한다.
10. "변질시험후의 포수용액"이란 제9호에서 정하는 시험을 실시한 포소화약제의 포수용액을 말한다.
11. "방수포용 포소화약제"란 대용량포방수포등(압축공기포소화장치를 포함한다)에 사용하는 포소화약제를 말한다.
13. " 저발포용 포소화약제 "란 제4조제11호제가목에서 규정하는 별표2의 표준발포노즐에 의해 발포시키는 경우 포팽창율이 6배(수성막포소화약제는 5배) ~ 20배 이하인 포소화약제를 말한다.
14. " 고발포용 포소화약제 "란 제4조제11호제나목에서 규정하는 별표3의 표준발포노즐에 의해 발포시키는 경우 포팽창율이 500배 이상인 포소화약제를 말한다.

 

 

 3  포소화약제의 변질

 

포소화약제는 소방법상 형식인증은 받게 되지만 사용 중에 검사 확인하는 절차가 없습니다. 포소화약제는 여러 가지 이유로 변질되기도 하는데요 이 경우 발포 등의 성능이 저하되어 소화능력이 떨어지거나 상실되기도 합니다. 일반적으로 포소화약제가 변질되는 이유는 다음과 같습니다.

 

• 포 소화약제는 오랜기간 동안 보관을 할 경우 성분이 변질되어 소화 역할을 저해할 수 있습니다.

• 내알코올포는 일반포와 병용하면 소화능력이 저하되기 때문에 주의해야 합니다.
• 같은 종류의 포소화약제인 경우에도 제조사가 다른 경우 혼합을 할 경우 성분이 변할 수 있으므로 금지됩니다. 

• 수분이 유입될 경우 포 소화약제가 변질될 수 있습니다.

 

 

 4  포소화약제 성능 기준

 

 형식인증 

제4조(포소화약제) 포소화약제는 다음 각 호에 적합하여야 한다.
1. 성상은 다음 각 목에 적합하여야 한다.
가. 균질이어야 한다.
나. 변질방지를 위한 유효한 조치가 강구되어야 한다.
다. 발생된 거품은 석유류 등 가연성 액체의 표면에 흘러서 고르게 퍼지는 것이어야 하며, 목재 등 고체 표면에 달라붙는 것이어야 한다.
2. 설계된 사용온도범위에서 사용할 경우 성상, 발포 성능 및 소화성능의 기능이 유효하게 발휘되어야 한다. 다만, 사용 온도는 5 ℃ 단위로 구분하여야 한다.
3. 비중은 KS M 0004(화학제품의 비중측정방법)의 비중 부액계 또는 비중병을 사용하여 20 ℃온도에서 측정한 경우 설계값의 ±0.02이내이어야 하며, 포소화약제의 종류에 따라 다음 표와 같아야 한다. 

4. 점도는 KS M 2014(석유제품 동점도 및 점도시험방법) 또는 B형 점도계로 사용온도범위에서 측정한 경우 설계값의 ±30 %이내이어야 하며, 각각의 값은 200 ㎟/s(cSt) (단백포소화약제는 400 ㎟/s(cSt), 알콜형포소화약제는 3,500 ㎟/s(cSt)) 이하이어야 한다. 
5. 유동점은 KS M 2016(석유제품 유동점 시험방법)에 따라 측정한 경우 제4조의 사용 하한온도보다 2.5 ℃이하이어야 한다.
6. 수소이온농도는 (20 ± 2) ℃인 포소화약제를 KS M 0011(수용액의 pH측정방법)에 따라 측정한 경우 설계값의 ±0.4 이내이어야 하며, 종류에 따라 다음 표와 같아야 한다. 

7. 포소화약제의 침전량은 다음 각 목에 적합하여야 한다. 
가. (20 ± 2) ℃인 포소화약제를 원심분리용 시험관에 넣고 상대원심력을 분당회전수 600∼700으로 원심 분리하여 생기는 침전물이 0.1 vol % 이하이어야 한다.
나. 가목의 측정 후 포소화약제의 상등액을 포수용액으로 하여 그 침전량을 가목의 규정에 따라 측정한 경우 0.05 vol %(합성계면활성제 포소화약제는 0.2 vol %)이하이며, 백탁 또는 부유하는 생성물이 눈금크기 180 ㎛(80 mesh)의 비철금망을 쉽게 통과하여야 한다.
다. 변질시험후의 포소화약제의 침전량은 가목의 규정에 따라 측정한 경우 0.2 vol % 이하이어야 한다.
8. 인화점은 KS M 2010(원유 및 석유제품 인화점 시험방법)의 클리블랜드 개방식 방법에 적합한 인화점 시험기로 측정한 경우 60 ℃ 이상이어야 한다. 
9. 강철·황동 및 알루미늄(이하 "강철등"이라 한다)을 (38 ± 2) ℃인 포소화약제 속에 21일간 놓아둔 경우 강철 등의 중량손실이 각각 1일에 3 ㎎/20 ㎠ 이하 이어야 한다. 
10. 수성막포소화약제의 확산계수는 (20 ± 2) ℃인 포수용액을 싸이크로헥산을 사용하여 절삭유제 시험방법으로 측정한 경우 3.5이상이어야 한다. 변질시험후의 포수용액에 있어서도 또한 같다. 
11. 포수용액(방수포용 포소화약제를 제외한다)의 발포성능은 용도별로 다음 각 목에 적합하여야 한다. 
가. 저발포용 소화약제 : (20 ± 2) ℃인 포수용액을 수압력 0.7 ㎫, 방수량이 매분 10 L인 조건에서 별표2의 표준발포노즐을 사용하여 거품을 발생(이하"발포"라 한다)시키는 경우 그 거품의 팽창율(포수용액의 용량과 발생하는 거품의 용량과의 비를 말한다. 이하 같다)이 6배(수성막포소화약제는 5배)이상 20배 이하이어야 하며, 발포 전 포수용액 용량의 25 %인 포수용액이 거품으로부터 환원되는데 필요한 시간은 1분 이상이어야 한다. 변질시험후의 포수용액에 있어서도 또한 같다. 
나. 고발포용 포소화약제 : (20 ± 2) ℃인 포수용액을 수압력 0.1 ㎫, 방수량 매분 6 L, 풍량 매분 13 ㎤인 조건에서 별표3의 표준발포장치를 사용하여 발포시키는 경우 거품의 팽창율은 500배 이상이어야 하며, 발포전 포수용액 용량의 25 %인 포수용액이 거품으로부터 환원되는데 필요한 시간이 3분 이상이어야 한다. 변질시험후의 포수용액에 있어서도 또한 같다.
12. 방수포용 포소화약제의 (20 ± 2) ℃인 포수용액을 수압력 0.7 ㎫, 방수량이 매분 10 L로 1.075 m 높이에 수평으로 고정된 별표4의 표준발포노즐을 사용하여 발포하고 포가 자연낙하하는 지점에 별표5의 포수집장치 및 포수집용기에 포를 받은 경우에 포팽창율이 6배(수성막포소화약제는 5배)이상 10배 미만이어야 하며, 발포 전 포수용액 용량의 25 %인 포수용액이 포로부터 환원되는데 필요한 시간은 2분 이상이어야 한다. 변질시험후의 포수용액에 있어서도 또한 같다. 

 

소화약제의 형식승인 및 제품검사의 기술기준

 

 

 4  포소화약제 성능 기준

 

소방법, 위험물법에서 포소화약제의 성능을 주기적으로 검사 확인하는 절차는 없지만 포소화약제 성능을 주기적으로 확인할 필요가 있습니다. 일반적인 사업장은 5년 주기로 검사를 실시하며, 안전 우수 사업장의 경우 2~3년 주기로 확인을 하고 있습니다. 개인적인 견해로는 제조사별로 약간씩 차이가 있는 것으로 판단됩니다.

 

포소화약제의 성능을 확인할 때 다음의 항목을 검사합니다. 

검사 항목 : 비중, pH(at. 20℃), 점도(at. 20℃), 유동점, 침전량, 인화점, 확산계수 (수성막포에 한함), 포배율, 25% 환원시간 

 

• 비중 : 약제와 물의 혼합 시 분리현상방지
• 수소이온농도(20℃) : 부식 및 독성방지
• 점도(20℃) : 약제 방출 불량 방지 및 변질 여부 확인
• 유동점 : 저온 저장성 확인
• 침전량 : 장기 저장 성능 확인 및 변질 여부 확인
• 확산계수 : 포의 유지 및 유동성 확인(수성막포에 한함)
• 발포시험 (포배율, 25% 환원시간) : 실제발포를 시뮬레이션 한 것으로 포의 형성과 포의 유지 능력 판단

 

 적합 

 

 

 부적합 

 

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