[121회 소방기술사] 4교시 답안작성 연습(공기포 소화약제 혼합방식)

공기포 소화약제의 혼합 방식에 대하여 설명하시오

 

1. 공기포 소화약제 혼합장치 개요

 

1. 혼합장치란 소화에 최적인 포를 형성하기 위해 포소화약제와 물을 일정 비율로 혼합한 포수용액을 만드는 장치를 말한다.

2. 혼합장치는 비례혼합장치와 정량혼합장치로 분류된다.

3. 정량 혼합장치는 흡입방식에 따라 펌프 프로포셔너방식, 프레져프로포셔너방식, 라인프로포셔너방식, 프레져사이드프로포셔너방식으로 분류할 수 있다.

4. 각각의 혼합방식은 장단점이 존재하여 설치 장소에 따라 각기 다른 방식을 적용시켜야 한다.

 

2. 비례혼합장치

 

1. 소요 방사유량의 변화에 따라 혼입하는 포소화약제의 양을 조절하는 성능을 가진다.

2. 소정의 혼합농도를 유지할 수 있는 최소의 소요방사량과 최대의 소요 방사량의 범위는 1:5 정도로 설정하는 것이 많다.

3. 이러한 장치를 프로포셔너 라고도 한다.

 

3. 정량혼합장치

 

1. 소요 방사량이 일정하게 한정된 구역을 소화할 경우에 사용되는 방식

2. 소요유량의 변화에 따라 혼입하는 포소화약제의 양이 변화하지 않는 장치이다.

3. 정량혼합장치 혼합방식의 종류

 ㄱ. 펌프 프로포셔너 방식(Pump - proportioner)

[그림-1] 펌프 프로포셔너 방식

   (1) 바이패스 프로포셔너 방식 - 펌프의 토출측과 흡입측을 보조관으로 접속하고 이 관로 도중에 송수관을 설치

   (2) 석션 프로포셔너 방식 - 흡입관에만 배관을 연결하여 사용

 

 ㄴ. 프레져 프로포셔너 방식 (Pressure proportioner)

   - 펌프와 발포기 중간에 설치된 벤츄리관의 벤츄리 작용과 펌프 가압수의 포소화약제 저장탱크에 대한 압력에 의해 포소화약제 흡입, 혼합하는 방식

[그림-2] 프레져 프로포셔너 방식

  (1) 압송식

   가. 펌프 토출측 송수배관 일부를 포소화약제 탱크에 연결하여 가압수가 탱크의 튜브(다이어프램)를 밀어줌으로서 포소화약제 혼합

   나. 물과 포소화약제가 분리

  (2) 압입식

   가. 펌프 토출측 송수배관 일부를 포소화약제 탱크에 연결해 가압수가 탱크로 유입되면서 물과 포소화약제가 혼합

   나. 탱크 내에서 포소화약제와 물이 혼합되어 변질되거나 포형성이 떨어지는 단점   

 ㄷ. 라인 프로포셔너 방식(Line - proportioner)

   - 펌프와 포방출구 중간에 벤츄리관을 설치해 가압수를 보냄으로써 포소화약제가 가압수에 의해 흡입작용

[그림-3] 라인 프로포셔너 방식

    ㄹ. 프레져사이드 프로포셔너 방식(Pressure Side proportioner)

     - 송수 전용펌프, 포소화약제 전용펌프를 각각 설치하는 방식

   

[그림-4] 프레져사이드 프로포셔너 방식

 

4. 혼합방식의 장단점

 

혼합 방식	장점	단점
펌프 프로포셔너 방식	1. 손실이 적다 2. 보수 용이	1. 펌프 흡입측 배관 압력손실 있을경우 방출될 소화약제 양 감소되거나 원액 탱크쪽으로 물 역류  2. 펌프는 포소화설비 전용이어야 함 3. 포 소화약제로 인해 소방펌프 부식
프레져 프로포셔너 방식	1. 혼합기 의한 압력손실 적다 2. 1개의 혼합기로 다수의 소방대상물 어느정도 충족	1. 물과 비중이 비슷한 소화약제(수성막포)는 혼합에 어려움 2. 혼합비에 도달하는 시간 길다 3. 격막 없는 저장탱크의 경우 물 유입되면 재사용 불가
라인 프로포셔너 방식	1. 가격 저렴 2. 시설 용이	1. 혼합기 압력손실 매우 높다 2. 혼합기 흡입 가능 높이 제한(1.8m 이하) 3. 혼합 가능 유량 범위가 좁다
프레져사이드 프로포셔너 방식	1. 소화용수와 약제 혼합 우려 없어 장기간 보존 가능, 운전 후 재사용 가능 2. 혼합기 통한 압력손실 낮다	1. 시설이 거대하고 설치비가 비쌈 2. 원액펌프 토출압력이 급수펌프 토출압력보다 낮으면 원액이 혼합기에 유입되지 못한다

 

5. 압축공기포 소화설비

[그림-5] 압축공기포 소화설비 구성

 

 1. 물과 포원액에 가압된 공기 또는 질소를 압입하여 발포시키는 시스템

 2. 압축공기포는 포약제를 물과 공기 또는 질소를 혼합시켜 물의 표면장력을 감소시킴으로서 침투력을 증가시켜 빠르게 소화를 유도하고, 이 과정에서 고압축의 기포를 생성시키는 특성이 있다

 3. 강제적으로 공기나 질소를 압입하여 포의 체적과 면적을 대폭 증가시키는데, 이로인해 포의 흡열성이 증가되어 소화효과가 높아진다

 

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