[121회 소방기술사] 3교시 답안작성 연습(자연발화 정의, 분류, 조건, 예방방법)

자연발화의 정의, 분류, 조건 및 예방방법에 대하여 설명하시오

 

1. 자연발화의 정의 및 종류

 
1. 정의 : 어떤 물질이 외부에서 열원이 없어도, 상온의 공기 중에서 스스로 산화반응을 일으켜 발화하는 현상
2. 자연발화의 종류

 ㄱ. 고온 발화(1000℃ 이상) : 방열이 큰 조건이기 때문에 발열온도가 높아야 자연발화

[그림-1] 고온 발화

  (1) 발화점이 낮고, 산화열 의해 물질 자신이 발화

  (2) 공기중 습기, 물 접촉시 발열 또는 발화

  (3) 다른 물질 접촉, 혼합시 발열 또는 발화

  

 ㄴ, 저온 출화(80 ~ 250 ℃) : 방열이 불량이기 때문에 상온보다 약간 높은 온도에서 발화

[그림 -2] 저온 출화

 

 (1) 공기 중 자연 산화, 산화열 축적돼 발화

 (2) 자연분해 의한 분해열 축적돼 발화

 (3) 주위 기체 흡착 의한 흡착열 축적돼 발화

 (4) 제조 과정 발열 반응 의한 발화

 (5) 미생물 활동에 의한 발화

 

2. 자연발화의 분류

 

구분	정의	종류
분해열	물질이 분해하면서 발생한 열의 축적 의한 발화	셀룰로이드, 니트로글리세린, 산화에틸렌
산화열	가연물이 산화하면서 발생한 열의 축적 의한 발화	황린, 석탄, 석회분, 건성유
흡착열	흡착 시 발생하는 열	활성탄
중합열	단량체가 화학반응을 하면서 중합체가 되면서 발생하는 열	시안화수소, 염화비닐, 동식물성 유지
발효열	효소 작용 의해 발생한 에너지의 축적열	퇴비, 먼지

 

3. 자연발화 발생 조건

 

1. 열의 발생속도가 빠름
  ㄱ. 주위 온도 : 높을수록 자연발화 쉽다

  ㄴ. 발열량 : 클수록 자연발화 쉽다

  ㄷ. 수분(습도) : 습도가 높을수록 열축적 용이하므로 자연발화가 쉽다. (고온다습 환경에서 자연발화가 잘됌)

  ㄹ. 표면적 : 클수록 산소와 접촉면적 증가해 반응성이 커지고, 자연발화가 쉽다

  ㅁ. 촉매물질 : 정촉매는 반응을 가속시켜 자연발화가 쉽다.

 

2. 열의 축적

 ㄱ. 열전도율 : 작을수록 열을 빼앗기지 않아 자연발화가 쉽다.

 ㄴ. 공기의 유동 : 통풍이 안될수록 열 손실이 적어 자연발화가 쉽다.

 ㄷ. 저장방법 : 여러겹 중첩해서 저장하면 중심부 단열성,보온성이 커져 열축적이 용이해 자연발화가 쉽다.

 

4. 자연발화 예방대책

 
 1. 가연성 물질의 제거

 2. 통풍이나 환기를 적절하게 하여 열 축적 방지 ( 방열속도 > 발열속도)

 3. 저장실 온도를 낮춤 (방열속도 > 발열속도)

 4. 습도 높은 곳을 피함(습도 높을시 열을 흡수해 온도 상승)

 5. 보호액 속 저장 ( 황린 - 물, 나트륨·칼륨 - 석유, 알킬알루미늄 - 밀폐 )

 6. 공기와 접촉면적 최소화하도록 저장

 7. 열전도성을 높여 열 방출 용이하도록 함

 8. 중첩하거나, 다공성 가연물 섞어서 방치하지 않도록 함 (넝마, 종이, 옷감, 톱밥 방치 x)\

 

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