소화약제로서 물의 특성

소화약제로서의 물의 특성 1. 개요   - 상온에서 물은 무겁고 비교적 안정된 액체이다.   - 물의 융해잠열은 80kcal/㎏이다.   - 물의 비열은 1kcal/㎏℃이다.   - 물의 증발잠열은 539kcal/㎏(1기압, 100℃)이다.   - 물이 증발하면 그 체적은 1,650배로 증가한다.   - 표면 장력이 크다. 2. 물의 소화작용  1) 질식작용(15℃ →250℃)     - H2O분자량 18g/mol, 1mol=22.4L       V250 = 22.4*((250+273)/(15+273)) = 40.7L       40.7/0.018 = 2260배 팽창   2) 냉각작용     - 비열과 증발잠열이 크다.     - 15℃ 물 1㎏이 250℃의 증기로 되는 경우 약 700㎉ 열을 흡수       Q(헌열) = GCΔT. Q(잠열) = rT, 수증기 비열 0.6㎉/㎏℃       Q =1×(100-15) + 540 + 0.6 × (250-100) = 100   3) 희석작용     - 물과 혼합하는 액체(메칠, 에틸알코올), 제6류 위험물   4) 타격 및 파괴작용     - 봉상, 적상 주수시 연소물을 파괴 3. 물의 특성 (냉방안 경비질)   1) 냉각효과 ↑ : 비열, 증발잠열 ↑   2) 방사형태 다양 : 봉상, 적상, 무상   3) 안정성 ↑ : 첨가제 활용 가능(증점제, 침투제, 밀도개선제, 강화액, 유화제)   4) 경제적 : 쉽게 구할 수 있고, 가격이 싸다.   5) 비압축성 : 관리, 펌핑, 이송이 용이   6) 질식효과 : 1650배 4. 주수방법   1) 봉상(stream) : 소방용 방수노즐 이용, 굵은 물줄기 형태로 방출     → 열용량이 큰 일반 고체 가연물의 대규모 화재에 유효   2) 입자상(drop) : 스프링클러 헤드에 의한 주수      물방울 평균 직경 0.5-0.6㎜ 정도로 고체가연물 화재적용      예) sprinkler, 연결살수설비   3) 분무상(spray) : 분무헤드, 분무노즐에서 고압으로 방수 5. 물 소화약제 장점(소독환 물안경)   1) 소화성능     - 수소결합으로 비열이 커 냉각효과가 크며, 질식소화의 효과가 매우 높은 물질이다.     - 물은 복사열을 흡수하여 화세크기를 약화시키는 작용을 한다.   2) 독성     - 수소와 산소결합으로 인해 이체에 무해하다.     - 따라서 변질될 우려가 없고 장기간 보관이 가능하다.   3) 환경영향성     - 수성막포 소화약제와 사용시 지표수 오염의 원인이 되나     - 일반적인 시스템에서는 환경영향성은 없다.   4) 물성     - 물은 수소2, 산소1개로 되어 있는 물질이며, 화학식은 H2O이다.         기체상태인 수증기속에서는 독립된 분자로,        고체인 얼음결정 속에서는 수소결합에 의하여 육각결정구조를 가지고 있고,        액체상태에서는 공유결합과 수소결합의 분자특성을 가지고 있다.     - 액체상태의 물은 수소결합이 끊어져서 결합수가 적기 때문에 얼음(비중 0.9168)의 경우보다 더 많은 분자가 같은 공간을 차지한다.     - 얼음은 액체상의 물보다는 빈틈이 많은 분자로 배열되어 있기 때문에        비중도 액체상의 물보다 약 10%정도 작아 물위에 뜬다.      - 얼음이 녹을 때는 일부의 수소결합이 파괴되어 육각형의 터널구조가 없어지므로       액체인 물 쪽으로 H2O분자가 채워진다.     - 두 개의 수소원자가 105 각도로 결합되어 있기 때문에 물의 구조로 보아 한 쪽은       + 전하가 강하고 한쪽은 - 전하가 강하므로 각종 용해능력이 있다.   5) 안정성     - 물은 수소결합으로 안정성이 높아 각종 약제를 혼합하여 사용할 수 있고,       보통의 온도와 대기압상태에서 저장할 수 있다.     - 비압축성 물질로 펌핑, 이송이 쉽다.     - 증점제, 침투제, 밀도개선제, 강화액, 유화제   6) 경제성     - 구하기 쉽고, 가격이 저렴하여 경제적 부담이 적다. 6. 단점   1) 영하에서는 동파 및 응고현상으로 적응성이 없다.   2) 물과 혼합되지 않은 액체연료의 연소에는 쓸 수가 없다.   3) 필요이상의 물을 요하며, 소화 후 물에 의한 2차 피해가 발생한다.   4) 금수성 화재 및 C급 화재에는 적응성이 없다.   5) 수소피해가 크다. 7. 첨가제 : 물의 소화력을 보강시키기 위해 첨가하는 약제   1) 부동액 : 물의 빙점 강하   2) 침투제 : 1% 이하의 계면활성제를 가해 표면장력을 낮추어 침투효과를 높이기 위한           약제   3) 증점제 : 점도 높여 물의 유실 방지 → 소화효과를 높이기 위해 사용하는 약제   4) 유화제 : 고비점 유류에 대한 소화효과를 높이기 위해 사용하는 약제