Failure Analysis of the Rate of Rise Spot Type Heat Detector on Artificially Accelerated Aging

인공 가속열화에 따른 차동식 스포트형 열감지기의 고장 원인분석

  • Received : 2011.05.16
  • Accepted : 2011.08.12
  • Published : 2011.08.31

Abstract

This paper presents the failure analysis of the rate of rise spot type heat detectors on artificially accelerated aging. The failures of heat detector turned out by two reasons. The first one is the separation of binder from plastic moulding, resulting in the leakage of air from heat chamber. The second reason is the crack of plastic. The large cracks were maybe created by these reasons, thermal expansion difference, mechanical stress, or growth of microcrack. In the sound detector, the separation and the crack were not occurred or not developed to the critical size. The glass fibers which increase the mechanical strength were added in the binder of detector 2010G. The densities of binder or plastic of each detector were similar. However, the TGA result shows that the thermal characteristics of 2005A and 2005B were not similar.

차동식 스포트형 공기 팽창식 열감지기를 인공 가속열화 시켰을 때 발생하는 고장 원인에 대하여 분석하였다. 감지기에 고장이 발생하는 원인은 감열실 금속을 고정하는 접합재(binder)가 플라스틱 몰딩(moulding)에서 분리되어 발생하는 고장과, 감열실 금속과 다이어프램 금속을 고정하는 플라스틱 몰딩에 균열이 발생되는 고장으로 확인되었다. 고장이 발생하지 않은 감지기는 감열실 금속 및 다이어프램 금속이 플라스틱 몰딩에 접합재로 완전히 부착되어 있었다. 또한 2010G 감지기는 접합재의 기계적 강도를 향상시키기 위하여 접합재에 유리강화섬유가 추가되었음이 확인되었다. 감지기 종류별에 따른 플라스틱과 접합재의 밀도에는 큰 차이가 없었다. 그러나 감지기의 플라스틱에 대한 열중량분석(TGA) 결과, 제작년도는 같지만 제조회사가 다른 2005A와 2005B의 플라스틱 열적특성이 동일하지 않은 것으로 확인되었다.

Keywords

References

  1. 박세화, 조재철, "주택화재 예방을 위한 저소비 전력형 단독경보형 정온식감지기 개발에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.24, No.6, pp.61-68(2010).
  2. 박세화, 조재철, "주택화재 예방을 위한 저소비 전력의 광전식 단독경보형감지기 개발에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.24, No.1, pp.46-53(2010).
  3. Z. Liu and A.K. Kim, "Review of Resent Developments in Fire Detection Technologies", Journal of Fire Protection Engineering, Vol.13, No.2, pp.129- 149(2003). https://doi.org/10.1177/1042391503013002003
  4. 이복영, 권오승, 정창기, 박상태, 조성수, "적외선 불꽃감지기 개발연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.14, No.2, pp.1-6(2000).
  5. 백원돈, 김시국, 옥경재, 이춘하, 지승욱, "이온화식연기감지기의사용기간에 따른 응답특성 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.22, No.4, pp.61-64(2008).
  6. 추순남, 백동현, "화재감지센서 활용을 위한 적층형 PTC 서미스터의 특성에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.19, No.2, pp.75-80(2005).
  7. 이복영, 정길순, 이병곤, "이온화식 연기감지기의 기류응답특성 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.17, No.2, pp.6-9(2003).
  8. 추순남, 최명규, 백동현, 박정철, "화재감지센서 활용을 위한 $BaTiO_3$계 PTC 서미스터의 특성에 관한 연구", 한국화재소방학회논문지, Vol.16, No.4, pp.15-19(2002).
  9. 류호철, 태순호, 이병곤, "정온식 열감지기의 응답시간지수 및 작동시간", 한국화재소방학회 논문지, Vol.7, No.1, pp.11-16(1993).
  10. 김종태, 홍세권, 유영신, 정해성, "아날로그 주소형 감지기와 자동화재탐지 시스템의 설계 및 구현사례에 대한 고찰", 한국화재소방학회 논문지, Vol.24, No.4, pp.1-11(2010).
  11. 박동하, "성능위주설계를 위한 화재감지기 배치의 공학적연구", 한국화재소방학회논문지, Vol.24, No.1, pp.15-23(2010).
  12. 백동현, "Fuzzy Measure를 이용한 화재감지기의 기본설계", 한국화재소방학회 논문지, Vol.10, No.3, pp.19-28(1996).
  13. 김형권, 권성필, 윤헌주, 사공성호, "휴대용 연기감도 시험기 개발에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.23, No.5, pp.125-132 (2009).
  14. 김시국, 육현대, 양승현, 지승욱, 이춘하, "광전식연기 감지기 현장점검기기의 문제점에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.23, No.4, pp.137-144(2009).
  15. 김시국, 육현대, 양승현, 지승욱, 이춘하, "차동식스포트형열감지기 현장점검용 표준화기기 개발에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.22, No.3, pp.85- 92(2009).
  16. 차하나, 옥경재, 김시국, 이춘하, 지승욱, "화재감지 현장점검의 문제점 및 개선방안에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.22, No.4, pp.50-53(2008).
  17. 김찬영, "차동식 스포트형 열감지기의 인공 가속열화 특성에 관한 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.25, No.2, pp.107-113(2011).