Fire Science and Engineering (한국화재소방학회논문지)

Korean Institute of Fire Science and Engineering (한국화재소방학회)
권호 표지

An Experimental Study on the Determination of the Flow Rate for a Feasible $N_2$ Generator to Extinguish the Fire

소화성능이 있는 질소발생기의 방사량 결정에 관한 실험적 연구

  • 장영근 (용인송담대학 건축소방설비과) ;
  • 김덕주 (용인송담대학 건축소방설비과) ;
  • 서병택 (용인송담대학 건축소방설비과)
  • Received : 2010.08.24
  • Accepted : 2010.12.10
  • Published : 2010.12.31
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Abstract

An experimental study has been carried out to determine the flow rate for a feasible N2 generator to extinguish the fire, and this study analogized the correlations to determine the flow rate for $N_2$ generator considered an Oxygen concentration, protected enclosure, discharging pressure and discharging time. We manufactured simple protected enclosure for analyzing fire-extinguishing performance of the $N_2$ generator. As a $N_2$ gas is exhausted on protected enclosure, a various of Oxygen concentration is measured to analyze fire-extinguishing performance experimentally. The correlations determined as an uncertainty analysis for the Oxygen concentration deviations of the theoretical and experimental value. The analogized correlations is Q = (21 $\times$ V)/($O_2+{\zeta}{\cdot}P$)-V. In case of $300m^3$ protected enclosure, 0.8 MPa discharging pressure and $40m^3$/min $N_2$ flow rate, the Oxygen concentration is decreased below 15% within 3 minutes.

본 연구는 할론 계열의 소화약제를 대체할 수 있는 청정소화약제인 질소가스를 생산하는 산업용 질소발생기를 사용하여 임의 방호구역에 대한 질소발생기의 방사압력에 따른 방사량을 결정할 수 있는 상관관계식을 실험적으로 결정하였다. 질소발생기의 방사량을 결정할 수 있는 상관관계식을 결정하기 위하여 간단한 방호구역을 제작하여 소형 질소발생기에서 발생하는 질소가스의 방사압과 방사량을 변화시키며 방호구역 내의 산소농도 변화를 실험적으로 파악하였다. 실험결과를 가지고 무유출인 경우 임의 방호구역에 대한 소화약제 방사량과 산소농도와의 관계를 정의한 이론식에 대하여 실험한 산소농도와의 차이를 분석하여 실험결과에 가장 근접하는 상관관계식을 결정하였다. 결정한 상관관계식은 임의 방호구역, 방사압력 및 방사량에 대하여 실험하여 검증한 결과 비교적 잘 일치하였다. 따라서 본 연구를 통하여 결정된 상관관계식을 이용하여 임의 방호구역에 대한 질소발생기의 방사량을 결정할 수 있는 방사량 결정 선도를 완성하였다.

Keywords

References

  1. 남상욱, "소방시설의 설계 및 시공", 성안당, pp.347-481(2004).
  2. 소방방재청, "가스계소화설비의 성능에 관한 인정기준(KFIS 002)", 소방방재청 국가화재안전기준(2004).
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  4. 서병택, 장영근, "산업용 질소발생기에 대한 청정소화설비로의 적용가능성에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.24, No.2, pp.139-144(2010).