• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.15-23
• /
• 2012

$CO_2$ 소화설비의 소화성능 시험방법에는 직접시험방법이 가장 좋지만, 고비용과 환경문제 그리고 시험절차의 어려움으로 간접시험방법을 사용하는 경우가 많다. 그러나 석유화학플랜트나 원자력발전소와 같은 국가 중요위험시설은 화재가 발생하면 대형피해가 발생할 수 있으므로 직접방사시험을 통해 소화성능을 검증할 필요가 있다. 본 연구는 국가 중요위험시설에 설치된 전역방출방식의 $CO_2$ 소화설비 중에서 표면화재 방호구역과 심부화재 방호구역을 각각 선정하여 $CO_2$ 소화설비의 소화성능을 검증해 보았다. 소화성능은 방호구역 내에 방사된 $CO_2$의 농도가 설계농도기준(NFSC 및 NFPA)에 만족해야 그 성능을 인정받을 수 있다. 여기서, 설계농도는 $CO_2$ 소화약제가 화염을 제어할 수 있는 소화농도에 여유율 20 %를 감안한 농도를 의미한다. 시험결과 표면화재와 심부화재 방호구역 모두 $CO_2$ 설계농도를 확보하고 있음을 확인하였고 심부화재의 경우에는 20분 이상 설계농도가 유지되었다. 본 연구를 통해 국가 중요위험시설에 대한 직접방사시험 방법 및 판정방법을 소개하였고 향후 이와 같은 국가 중요위험시설에는 직접방사시험을 통해 소화설비의 신뢰성을 검증해야 할 필요성을 제기하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.1-11
• /
• 2007

본 연구에서는 할론 1301 및 이산화탄소를 비롯한 가스계소화설비의 성능을 시험하고 평가하기 위한 가장 중요한 핵심 요소인 배관내 약제비율, 관경비 등 소화성능에 영향을 미치는 가스계소화설비의 제한사항 및 성능확보에 필요한 요소에 대하여 연구하였다. 또한 본 연구에서는 관련 국내외 기준 분석 및 국내 가스계소화설비의 성능평가에 관한 인정기준(KFIS 002)에 따른 시스템 성능시험을 실시하고 결과를 비교 분석하였다.

• 방재기술
• /
• 통권14호
• /
• pp.5-12
• /
• 1993

This report is explained about test results of carbon dioxide extinguiching system components and pack-age type system (Kits) for automatic fire extinguishing system. A carbon dioxide system may be used to protect one or more hazards or hazards by menas of directional valves. Package system shall be installed to protect hazards within the limitations. The testing program was progressed by three items, external oppearance test, performance test and Total Flooding Fire Extinguishing System test. The object of this report is present the problem which apperar from the analysis of test results.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2008

이산화탄소는 다른 어떤 가스계 소화약제보다도 화재를 안전하게 진압하는 소화약제로서 다양한 방호구역과 화재에 대하여 널리 사용되고 있다. 성능위주설계 개념에 따라 이산화탄소 소화설비는 설계 단계에서 해당 방호구역의 발생 가능한 화재시나리오에 따라 소화성능을 확인할 필요가 있다. 본 연구에서는 $100m^3$의 체적을 갖는 기계실의 석유 유출(설계)화재시 개구부의 크기가 $CO_2$ 소화설비의 소화성능과 유동장의 유동특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 CFD 시뮬레이션을 수행하였다. 소화완료 시간은 개구부의 면적 크기에 비례하여 증가하였고, 3가지 화재모델의 소화완료 시간 모두 $CO_2$ 소화설비의 성능기준에 부합하였다. 개구부의 질량 유동율은 화재 열방출과 $CO_2$ 소화약제 분사의 복합적인 작용에 의해 영향을 받았다. $CO_2$ 소화약제 분사 완료 후 방호구역의 산소농도는 화재모델 모두 연소한계산소농도 보다 적었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제54권4호
• /
• pp.294-300
• /
• 2017

The offshore installations and ships are the structures most likely to be exposed to hazards such as hydrocarbon fire and/or explosion. Developing proactive measures to prevent the escalation of such events thus requires detailed knowledge of the related phenomena and their consequences. $CO_2$ extinguishing systems are extensively used for fire accidents of on-and offshore installations because of outstanding performance and low cost. There is, however, the risk of carbon dioxide system which enumerates many of the fatalities by suffocation associated with industrial fire protection requirements. Therefore, the aim of this study is to perform the prediction of fire suppression characteristics of the carbon dioxide system in realistic enclosed compartment area of ships and propose $CO_2$ extinguish fire fighting system for preventing suffocation accidents during fire fighting. According to CFD calculations, it can be observed and assessed that various fire profiles with $CO_2$ and $O_2$ mole fraction in the target enclosed compartment area are applicable within the proposed system. Additionally, the design of fire safety system of ships and offshore installations can utilize ventilation system and/or layout arrangement through the proposed system.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.147-155
• /
• 2020

본 논문은 ESS 화재전용 소화약제 및 소화시스템 개발에 관한 연구이다. ESS 화재를 진압하기 위해 제작된 소화약제는 침윤제 타입으로 주된 소화효과인 냉각작용과 더불어 질식작용과 함께 표면장력 및 점도를 낮춘 침투성이 높은 소화약제로 ESS 모듈 내부의 배터리 셀까지 소화약제가 침투 가능한 특징이 있다. 소화시스템의 경우 랙 단위로 화재를 진압하는 국소방출방식으로 설계하였고, 소화효과를 극대화하기 위해 랙에 장착되는 일반형 노즐과 ESS 모듈 후면 홀에 삽입하는 360° 회전형 노즐을 제작하고, 가스방출압력에 의해 소화약제가 강하게 방사되도록 하였다. ESS 모듈 1단위 및 모듈 3단위 화재진압성능 실험결과 소화약제 방사 후 각각 8 s 및 9 s 만에 눈에 보이는 화염이 모두 소멸되었다. 또한, 소화약제 방사종료 후 600 s 동안 재발화 여부를 확인한 결과 모든 화재진압성능 실험에서 재발화가 일어나지 않고 ESS 화재가 완벽히 진압되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국안전학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.79-85
• /
• 2015

Onboard fire extinguishing system is important to protect cargo and human lives and every oil tanker has foam type fire extinguishing system. Because of environmental problem, agent which contains materials such as Perfluorinated compounds are regulated and the development of the environmental friendly agent is required. The protein foam has less environmental pollution problem and has an excellent fire extinguish performance to oil fire. In the research, bivalency metal salts were added as stabilizer to increase fire resistance and stability of the foam. Ferrous sulfate, Iron chloride and Nickel chloride were used and to adjust to vessel, sea water was applied. As a stabilizer increased, the expansion ratio was raised. However 25% drainage time was decreased over 2.0 wt.% which is knowable that the foam brokes easily. The amount of generated foam was measured to check fluidity of foam and it appeared that when $FeSO_4$ 1.2 wt.% was added, the amount of generated foam reached large and also the 25% drainage time was high. To evaluate the fire extinguishing performance for oil fire, the small scale oil fire test was executed. When $FeSO_4$ 1.2 wt.% was added, fire extinguishing time was in its shortest which informs fluidity of foam and stability are important factors on fire extinguishing efficiency.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.103-110
• /
• 2016

가스계소화설비의 수요는 매해 증가하고 있으나, 늘어나는 수요에 대비한 시스템의 안전성 및 신뢰성등 소화성능에 필요한 안전대책이 미흡하여 사회적인 문제가 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가스 소화시스템의 사고발생 원인 중에서 가장 심각한 문제인 소화약제 저장용기에서 발생하는 압력누기는 화재진압의 성패를 좌우하는 중요한 요소로 시급한 대책이 요구되는 문제점로 판단하여 연구를 하였다. 새로 개발한 압력누기감시장치는 화재진압에 중요한 요소인 소화농도와 관련이 있는 저장용기의 약제확보상태와 압력 및 누기, 방출상태 등을 감시하는 장치로 $CO_2$와 HFC-23 시스템에 적용할 수 있도록 개발하였다. 즉, 압력누기감시장치를 가스소화설비에 적용하였을 때 발생할 수 있는 구조적 안전성 분석을 위하여 유체-구조연계해석을 통하여 안전성능을 검증하였다. 해석에 사용한 프로그램으로 전산유체해석은 Mentor Graphics사의 FloEFD 프로그램을 사용하였고, 구조해석 프로그램은 Dassault systems사의 ABAQUS를 사용하였다. 수치해석결과 $CO_2$용의 구조에서는 소성변형이 발생하지 않아 안전성을 확인하였으나 HFC-23용 감시장치에는 소성변형 및 이탈문제가 발생하여 설계수정과 3차례의 수치해석 조건을 수정하여 얻은 데이터를 기본으로 압력누기감시장치의 구조적인 안전성을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.57-64
• /
• 2015

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.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제13권6호
• /
• pp.2545-2552
• /
• 2018

$SF_6$ has been widely used in high voltage power equipment, such as gas insulated switchgear (GIS) and gas insulated transmission line (GIL), because of its excellent insulation and arc extinguishing performance. However, $SF_6$ faces two environmental problems: greenhouse effect and high liquefaction temperature. Therefore, to find the $SF_6$ substitute gases has become a research hotspot in recent years. In this paper, the liquefaction characteristics of $SF_6$ substitute gases were studied. Peng-Robinson equation of state with the van der Waals mixing rule (PR-vdW model) was used to calculate the dew point temperature of the binary gas mixtures, with $SF_6$, $C_3F_8$, $c-C_4F_8$, $CF_3I$ or $C_4F_7N$ as the insulating gas and $N_2$ or $CO_2$ as the buffer gas. The sequence of the dew point temperatures of the binary gas mixtures under the same pressure and composition ratio was obtained. $SF_6/N_2$ < $SF_6/CO_2$ < $C_3F_8/N_2$ < $C_3F_8/CO_2$ < $CF_3I/N_2$ < $CF_3I/CO_2$ < $c-C_4F_8/N_2$ < $C_4F_7N/N_2$ < $c-C_4F_8/CO_2$ < $C_4F_7N/CO_2$. $SF_6/N_2$ gas mixture showed the best temperature adaptability and $C_4F_7N/CO_2$ gas mixture showed the worst temperature adaptability. Furthermore, the dew point temperatures of the $SF_6$ substitute gases at different pressures and the upper limits of the insulating gas mole fraction at $-30^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$ and $-10^{\circ}C$ were obtained. The results would supply sufficient data support for GIS/GIL operators and researchers.