최근 들어, 국내외에서는 화재안전 분야에서 성능기준이라는 개념이 중요한 토의 주제가 되고 있으며, 성능기준 화재안전 설계 기법을 적용한 건물들이 주요 선진국에서 들어서고 있다. 따라서, 기존 법률 기준으로 적용하기 어려운 새로운 건물이 들어서고 있으며, 이에 대한 화재안전의 중요성으로 말미암아 건축기술자, 화재안전 기술자와 건물에 대한 이해 관계자들 사이의 기술적, 법적인 이해 관계아래 건물의 미관을 살리며, 인명 및 재산의 보호를 동시에 만족시킬 수 있는 기술적 기준을 마련하고자 나타난 것이 성능기준화재안전에 기초한 설계기법이다. (중략)
연소의 특성으로 대부분의 화재현장에서 상단 부위에 존재하는 가연물은 대류현상 등에 의해 소실되어 연소 후 나타나는 흔적을 식별하기 곤란하며, 바닥 부분의 바닥재 등의 경우는 화재발생 이후 상승 연소하는 화염에 의해 소훼된 가연물 등이 소락하여 질식소화되므로 비교적 초기의 연소패턴을 유지하고 있는 점을 착안하여, 바닥에서 나타나는 흔적 등을 비교 검토하여 연소의 촉매제로 사용된 물질의 종류를 추론함으로써 초기에 진행되는 수사에 많은 도움을 줄 수 있다.
The flash point for flammable liquids (alcohol, aromatic compounds) were measured by Penskt-Martens's measuring apparatus with closed cup. As a result, it was observed that the flash points had the regular tendency according to the carbon number and the molecular structure. Consequently, the flash point for the alcohols were increased in proportion to the increase of the carbon number and branch number. The differences between the literature and experimental data are 14.6% for the relative error and 3.46$^{\circ}C$ in average for the measuring temperature.
A general theory is developed which enables closed-cup flash points of mixtures of flammable and non-flammable liquid to be estimated from a knowledge of a certain properties of flammability diagram by thermodynamic method. The estimated equations is shown the effect of both the flame inhibiting properties of the vapor of the non-flammable component and the relative volatility of that component. The vapor phase flame inhibition effect results in a even greater elevation of flash points than the rotative volatility of that component. Especially in cases of similar vapor phase flame inhibition of the non-flammable component, the rotative volatility is affected greater elevation of flash points(extinguishing effect).
이 연구는 가연성 액체물질인 methanol, tetrahydrofuran, xylene의 온도와 풍속에 따른 증발속도에 대하여 실험을 통해 조사하였다. 측정하고자하는 물질의 양은 약 24 g을 기준으로 하였고 혼합물질의 경우 24 g을 기준으로 하여 각각 같은 비율로 혼합하여 사용하였다. 또한 풍속에 대한 영향을 살펴보기 위하여 소형선풍기를 용기 입구 높이 약 10 cm, 측방향 30 cm의 위치에 설치하고 풍속계를 이용하여 풍속을 측정하였다. 대기속도에 대한 영향을 알아보기 위하여 풍속을 0 m/s, 1.63 m/s, 2.03 m/s로 변화시켜 실험하였고 온도의 미치는 영향은 $21^{\circ}C$, $32^{\circ}C$, $52^{\circ}C$로 변화시켜가며 항온조에서 조절하여 실험하였다. 그 결과 Xylene의 경우 1.4 mg/min, Tetrahydrofuran 19.8 mg/min, Methanol 10.2 mg/min의 속도로 차이 큰 것을 알 수 있었으며 또한 온도와 풍속에 대한 영향이 아주 민감한 것으로 나타났다. 또한 혼합물의 경우도 각 단일 물질의 평균 증발속도와의 차이가 큰 것을 알 수 있었다.
연구목적: 본 연구에서는 두 물질의 혼합물(가연물+가연물)에서의 인화 위험성의 증가 또는 감소를 실험적으로 확인하고, 혼합물의 위험성을 제시하는 목적이 있기에 액체 혼합물의 인화 위험성을 실험적으로 확인하였다. 연구방법:인화점 실험방법 및 결과처리는 원유 및 석유 제품 인화점 시험 방법으로 사용되고 있는 테그밀폐식 시험방법인 KS M 2010-2008을 기준으로 실험하였다. 본 실험에 사용한 장비의 제조사는 일본의 TANAKA사에서 생산한 장비로 KS M 2010의 시험규격을 만족하는 시험장비로 인화점을 측정하였고, 점화원으로는 LP가스를, 냉각수로는 물을 사용하였다. 또한 인화점 측정시 냉각수의 온도는 약 2℃의 냉각수를 사용하여 실험을 진행하였다. 연구결과:실험결과로는 먼저 가연성+가연성 혼합물의 경우 두 물질의 인화점 차이가 크지 않으면 인화점의 변화가 거의 없었고, 두 물질의 인화점 차이가 낮으면 인화점이 높은 물질의 증가에 따라 인화점이 증가하는 경향을 보였으나, 톨루엔과 메탄올의 경우, 혼합물에서 인화점이 낮은 물질보다 더 낮은 인화점을 보였다. 또한 도료용 희석제의 경우, 혼합물로 이루어져서 그 물질의 인화점을 예상하기가 쉽지 않았지만 실험적으로 측정해 본 결과 -24℃~7℃사이로 측정되었다. 결론: 본 연구에서의 결과는 기존의 위험물안전관리법에서의 위험물 판정 기준에 대한 세부 내용의 실효성 확보 및 위험물 판정의 신뢰성 및 재현성 확보를 목적으로 인화성 혼합물에 대한 실험적 연구를 통해서 혼합물에 대한 위험성 판단 기준을 제시하였고, 향후 소방현장에서 단속되는 인화성 액체 대한 실험적 판정 기준에 대한 참고적인 자료를 제공할 수 있을 것이다. 또한 본 연구로 시험방법별 차이 실험에 대한 노하우를 축적한다면 위험물의 위험성 평가 연구에 있어 기초 자료이자 위험물 판정 관한 연구의 기반으로 활용될 수 있기를 기대한다.
최소자연발화온도는 가연성액체의 안전한 취급을 위해서 중요한 지표가 된다. 본 연구에서는 ASTM E659 장치를 이용하여 가연성 혼합물인 n-Butanol+sec-Butanol 계의 최소자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였다. 2성분계를 구성하는 순수물질인 n-Butanol과 sec-Butanol의 최소자연발화온도는 각 각 $340^{\circ}C$, $447^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 측정된 n-Butanol+sec-Butanol 계의 최소자연발화온도는 제시된 식에 의한 예측값과 적은 평균절대오차에서 일치하였다.
혼합물의 최소자연발화온도는 가연성액체의 안전한 취급을 위해서 중요한 지표가 된다. 본 연구에서는 ASTM E659 장치를 이용하여 가연성 혼합물인 Propionic acid와 3-Hexanone 계의 최소자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였다. 2성분계를 구성하는 순수물질인 Propionic acid와 3-Hexanone 계의 최소자연발화온도는 각 각 $511^{\circ}C$와 $425^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 측정된 Propionic acid와 3-Hexanone 혼합물의 최소자연발화온도 실험값은 제시된 식에 의한 예측값과 적은 평균절대오차에서 일치하였다. 그리고 Propionic acid와 3-Hexanone 계는 일부 혼합 조성에서 두 개의 순수물질 가운데 작은 AIT 보다 낮게 측정된 AIT를 보이는 최소자연발화온도거동(Minimum Autoignition Temperature Behavior, MAITB)을 보이고 있다.
최소자연발화온도는 가연성액체의 안전한 취급을 위해서 중요한 지표가 된다. 본 연구에서는 ASTM E659 장치를 이용하여 가연성 혼합물인 Benzene과 n-Hexane 계의 최소자연발화온도와 발화지연시간을 측정하였다. 2성분계를 구성하는 순수물질인 Benzene과 n-Hexane의 최소자연발화온도는 각 각 $583^{\circ}C$, $240^{\circ}C$로 측정되었다. 그리고 측정된 Benzene과 n-Hexane 계의 최소자연발화온도는 제시된 식에 의한 예측값과 적은 평균절대오차에서 일치하였다.
폭발하한계는 가연성물질의 화재 및 폭발 위험성을 결정하는데 사용되는 중요한 연소특성치의 하나이다. 본 연구에서 에스테르 화합물에 대한 폭발하한계는 액체 열역학이론을 근거로 표준끓는점과 인화점을 이용하여 예측하였다. 그 결과, 문헌값과 예측값의 A.A.P.E.(average absolute percent error)는 8.80vo1%이고, A.A.D.(average absolute deviation)는 0.18vo1% 그리고 상관계수는 0.965로써 문헌값과 예측값은 일치하였다. 제시된 방법론 사용에 의해 다른 가연성물질의 폭발하한계 예측이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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