육상 및 해상에서 일어나는 화재를 진압하기 위한 가스계 소화설비 중 이산화탄소 소화설비는 우수한 성능 및 높은 경제성으로 인하여 널리 사용되고 있지만, 고농도 이산화탄소로 인한 질식사고가 빈번히 발생하여 안전문제가 항상 지적되어 왔다. 본 연구에서는 수치해석을 통하여 선박 내 압축기실의 이산화탄소 소화설비 화재 진압 특성을 예측하고, 이산화탄소 소화설비로 인한 질식사고를 방지하기 위한 2중 안전 제어기법을 제시하여, 이산화탄소 소화설비의 안전을 도모하였다. 수치해석 결과로는 4가지 시나리오를 선정하여, 화재발생 후 이산화탄소 소화설비 작동으로 인한 열발생률 변화, 온도변화, 이산화탄소 농도변화, 산소 농도변화 및 화재진압 특성을 고찰하였으며, 방호구역 내 환기팬 용량이 충분하지 않은 경우의 위험성 및 적절한 환기시스템의 필요성을 제시하였다.
청정소화약제는 지구오존층 보호를 위해 발효된 몬트리올 의정서에 따라 할론 1211 및 할론 1310을 대체할 수 있는 약제를 말한다. 국 내외적으로는 청정소화약의 시스템 표준화와 성능평가가 수행되고 있다. 본 논문은 일반적인 청정소화약제 시스템을 바탕으로 다양한 노즐의 형상에 대한 모델링 및 수치해석을 수행하여 최적의 노즐 형상을 제안하였다. Type A와 B의 2가지 형상에 대한 노즐의 3차원 모델링을 통해 노즐의 분출속도가 개선될 수 있도록 하였다. 2가지 형상의 노즐에 대하여 유동해석을 실시하였으며 노즐의 홀 직경을 다르게 하여 가스속도 및 압력분포를 측정하였다. 측정결과 노즐 홀 수 및 직경에 따라 노즐출구에서 분출속도가 달라지는 것을 확인 할 수 있었으며 노즐 홀 직경에 관계없이 유량은 압력이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 실험을 통해 얻어진 결과를 바탕으로 노즐 직경이 5 mm인 경우의 K-factor값이 $101.8l/min{\cdot}bar^{-0.5}$임을 확인하였으며, 최종적으로 노즐 홀 5 mm인 12개의 홀이 2층 구조로 되어 있는 형상의 노즐을 제안하였다.
The present study investigated the effect of fire suppression using a mid-low pressure water mist in a carriage fire. The fire extinguishing time and temperature distributions below ceiling in the enclosed compartment of $2.9m{\times}2.8m{\times}5.0m$ were measured by stopwatch and k-type thermocouples for various fire positions. The numerical simulations were extensively performed using. Fire Dynamics Simulator(FDS, Ver. 4.0) code and the predictions were compared with experimental data. The prediction results showed good agreement with the measured maximum temperature in the all cases. Whereas the predicted temperature was about $40^{\circ}C$ higher than the measured one after operating of water mist. The predicted fire extinguishing times were compared with those of measured data. Fires are extinguished within 200 seconds at the experiment in Case 2 and Case 3. But in Case 1 fire was not extinguished in the numerical simulation. The reason of the discrepancy between predicted and measured data was that a simple suppression algorithm has been implemented in FDS. Also, various databases of fire properties for combustible materials and more elaborate model considering the water mist were required fur better predictions of the cooling and suffocation effect.
This paper is about a study of atomizing characteristics of a Multi-Nozzle, which is an important part in a flooding water mist system for extinguishing fires broke out in ships. Comparing the results of experiments for the Single-Nozzle to that of numerical analyses, characteristics of a Multi-Nozzle can be found out. In situation of a Single-Nozzle’s, the atomizing angle was $34^{\circ}$. And in situation of Multi-Nozzle that combined with 5 single-nozzles, the atomizing angle increase to $125^{\circ}$. The effective area is 3.7 times of the former. The quality factor will reduce, if the diameter of the atomizing region of the nozzle reduces. Although the atomizing angle is reduced because of the atomizing property, the value of SMD still shows a good result.
최근 소화약제 취급 관련 중독사고가 다발하고 있다. 산업이 발전하고 건물이 고층화됨에 따라 다양한 소화약제가 개발되고 있으며, 이에 따라 소화약제의 안전한 사용의 문제가 중요하게 대두되고 있다. 본 연구에서는 소화약제(HCFC-123, HFC-125)에 대한 화학물질 위험성평가를 안전보건공단에서 개발한 CHARM기법을 통해 실시해보았고, 의미 있는 결과를 얻을 수 있었다. 동 연구 자료가 향후 화학물질 안전관리 체계수립에 도움이 될 수 있기를 바란다.
This paper aims to simulate by FDS(Fire Dynamics Simulator) the distributions of temperature and smoke on fires in accommodations on boards. The paper focuses on analysis of temperature at fire occurrence and soot density. The purpose of this study is to predict the possibility of safe escape and efficient fire extinguishing method using fire simulation results.
화재 발생에 따른 화재조사 시 배전반이나 분전반의 완전 소락에 따른 전기화재 원인규명의 기본적이고도 중요한 증거 소멸로 원인불명 율이 점차 높아가고 있는 실정이다. 공장이나 창고에서 전기화재를 가장한 수 배전반 화재를 시도할 경우 그 증거를 찾기 어렵다. 또한, 수 배전반이 위치한 곳에 사람이 상주하지 않는 곳이 많으며 초기 소화가 원활히 이루어지지 않을 경우 막대한 재산 피해와 통신의 대혼란을 가져올 소지가 다분히 존재하고 있다. 따라서, 수 배전반 및 분전반의 화재로부터 보호하기 위해서는 신뢰성과 안전성이 확보된 자동소화 시스템의 도입이 필요하다.
수계소화시스템 버터플라이 밸브의 성능해석에 대한 연구를 수행하였다. 버터플라이 밸브의 성능해석으로는 토크특성, 압력손실과 캐비테이션을 고찰하였다. 밸브의 토크특성은 토크 이론식에 밸브 디스크의 개도각이 보정되었고, 보정식이 추가되었다. 밸브의 열림각에 대한 압력손실계수는 Carnot 방정식을 응용하여 수식화하였다. 버터플라이 밸브의 토크특성, 압력손실과 캐비테이션은 디스크의 두께와 직경 비에 대해 해석하였다. 캐비테이션은 밸브의 압력손실계수로부터 해석하였다. 압력손실과 캐비테이션 해석은 밸브의 열림각에 대한 두께 비의 변화에 따라 수행하였다. 이들 해석 데이터는 버터플라이 밸브를 개발하는데 필요한 엔지니어링 데이터로 활용하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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