[133회 소방기술사] 2교시 답안작성 연습(가스계소화설비 설계프로그램 유효성확인)

2. 「가스계소화설비의 설계프로그램 성능인증 및 제품검사의 기술기준」에서 요구하고 있는 설계프로그램의 유효성확인에 대하여 설명하시오.

 

1. 가스계소화설비 개요

 

 1. 가스계 소화설비에는 이산화탄소 소화설비, 할로겐화합물 소화설비, 불활성기체 소화설비 등이 있다.

 2. 가스계 소화설비는 설계농도를 맞추는 것이 중요한데, 이는 방호구역을 소화하는데 필요한 약제량에 안전율을 고려해 설정한 소화약제의 농도를 말한다.

 3. 설계프로그램을 통해서 가스계 소화약제의 다양한 수치를 계산할수 있고, 약제량을 산정할 수 있다.

2. 가스계 소화설비 설계프로그램의 제한사항

 

1. 설비의 작동 온도(소화약제 저장용기 저장온도)

2. 배관 수직 높이변화에 따른 제한사항

3. 티분기에 의한 최소 및 최대 약제 분기량

4. 배관 및 관부속 종류

5. 소화약제 저장용기로부터 첫번째 티분기 지점까지 최소 거리

6. 배관 내 최소 및 최대 유량

7. 최소 및 최대 방출 시간

8. 각 분사헤드에 대한 연결 배관의 체적

9. 최대배관비

10. 소화약제 저장용기의 최대 및 최소 충전 밀도

11. 티분기 방식과 분기 전·후 배관 길이에 대한 제한

12. 연결배관 단면적에 대한 분사헤드 오리피스, 감압오리피스 단면적의 최대, 최소값

13. 분사헤드 최대압력편차

14. 분사헤드 최소설계압력

15. 분사헤드에서 약제도달시간에 대한 헤드별 최대편차, 약제방출 종료시간에 대한 헤드별 최대편차

3. 설계프로그램의 유효성 확인

 

1. 시험모델

 - 신청자가 제시하는 20개 이상의 시험모델(분사헤드 3개 이상 설치하여 설계한 모델) 중에서 임의로 선정한 5개 이상의 시험모델에 대하여 실시

2. 소화약제

- 소화약제의 형식승인 및 검정기술기준에 적합

3. 기밀시험

- 소화약제 저장용기 이후부터 분사헤드 이전까지 밀폐시킨후 98kPa 압력공기 등으로 5분간 가압 시 누설되지 않을 것

4. 방출시험

 ㄱ. 방출시간

구분	방출시간 허용한계
10초 방출방식의 설비	설계값 ± 1초
60초 방출방식의 설비	설계값 ± 10초
기타의 설비	설계값 ± 10%

 단, 이산화탄소 소화설비의 심부화재의 경우 7분 이내 방출, 2분 이내 설계농도 30%에 도달하는 조건을 만족할 것

 

 ㄴ. 방출압력

 - 설계값의 ±10% 이내

 

 ㄷ. 방출량

 - 설계값의 ±10% 이내 (설계값과 측정값 차이의 백분율에 대한 표준편차가 5 이내)

 

 ㄹ. 소화약제 도달 및 방출종료시간

  (1) 약제 방출 시 각각의 분사헤드에 약제가 도달되는 시간의 최대편차는 1초 이내

  (2) 헤드에서 약제 방출 종료시간에 대한 최대편차는 2초 이내(이산화탄소 및 불활성 가스는 제외)

 

5. 분사헤드 방출면적시험

 ㄱ. n-헵탄에 점화하여 30초 예비연소 후 시행

 ㄴ. 모든 소화시험모형은 소화약제 방출이 종료된 후 30초 이내에 소화

 ㄷ. 이 경우 소화약제 방출에 따른 시험실의 과압 또는 부압은 설계값을 초과하지 않아야 함

 

6. 소화시험

 ㄱ. A급 소화시험 : 목재 및 중합재료 이용

   (1) 목재 소화시험

     (ㄱ) 약제 방출 종료 후 10분 이내 소화

     (ㄴ) 잔염이 없을 것, 재연소 불가

   (2) 중합재료 소화시험

    (ㄱ) 약제 방출 종료 후 1분 이내 소화(내부 2개 중합재료 상단의 불꽃은 3분 이내 소화)

    (ㄴ) 잔염이 없을 것 10분 이내 재연소 불가

  ㄴ. B급 소화시험

   (1) 약제방출 종료 후 30초 이내 소화

   (2) 잔염이 없을 것, 재연소 불가

4. 설계프로그램 유효성 확인에 관한 고찰

 

 1. 가스계 소화설비 설계프로그램은 위에서 설명했듯이 15가지나 되는 제한사항을 걸수 있고, 유효성확인 기준도 만족해야 한다.

 2. 이렇게 많은 제약사항을 건 이유는 가스계소화설비는 빠른시간 내에 균일하게 헤드에서 약제가 방사되어 설계농도에 도달해야 소화가 원활하게 이루어 지기 때문이다.

3. 빠른 방사시간을 통해 열분해 생성물을 최소화 하며, 배관 내 높은 유속을 통해 2상간 균일한 혼합상태로 유동시키고, 높은 방사량으로 방호구역내 가스가 균일하게 확산되어 과압 형성을 방지시켜야 한다.

 

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