소방설비기사 이론정리 ( 화재론 - 화재의 종류, 발생원인, 폭발한계, 폭발종류, 건축물의 화재성상, 연기, 위험물)

소방원론 - 화재론

 

1. 화재의 발생현상

1. 발화요인별 : 부주의 > 전기적 요인 > 기계적 요인 > 화학적 요인 > 교통사고 > 방화의심 > 방화 > 자연적 요인 > 가스누출
2.  장소별 : 근린생활시설 > 공동주택 > 공장 및 창고 > 복합건축물 > 업무시설 > 숙박시설 > 교육연구시설
3. 계절별 : 겨울 > 봄 > 가을 > 여름

 

*화재 : 자연 또는 인위적인 원인에 의하여 불이 물체를 연소, 인명과 재산의 손해를 주는 현상

 

2. 화재의 종류

 

	화재종류	표시색
A급	일반화재	백색
B급	유류화재	황색
C급	전기화재	청색
D급	금속화재	무색
K급	주방화재	-

 

백황청무

 

 

3. 연소의 색과 온도

색	온도 (℃)
암적색(진홍색)	700~750
적색	850
휘적색(주황색)	925~950
황적색	1100
백적색(백색)	1200~1300
휘백색	1500

 

진7, 적8, 주9, 황천

 

4. 전기화재의 발생원인

1. 단락(합선)에 의한 발화
2. 과부화(과전류)에 의한 발화
3. 절연저항 감소(누전)로 인한 발화
4. 전열기기 과열에 의한 발화
5. 전기불꽃에 의한 발화
6. 용접불꽃에 의한 발화
7. 낙뢰에 의한 발화

* 전기화재가 아닌 것 : 승압, 고압전류

 

 

5. ★ 공기중의 폭발한계 ★

가 스	폭발하한계 (vol%)	폭발 상한계(vol%)
부탄	1.8	8.4
프로판	2.1	9.5
아세틸렌	2.5	81
에탄	3	12.5
메탄	5	15
수소	4	75
일산화탄소	12.5	74
암모니아	15	28

728x90

 

폭발한계(폭발범위)에 관한 이론정리

https://real-yong.tistory.com/393

가스산업기사 이론정리(연소, 폭발, 가스폭발범위, 위험도계산법)

 

폭발한계 = 폭발범위 = 연소한계 = 가연한계 = 가연범위

 

6. 폭발의 종류

1. 분해폭발 : 아세틸렌, 과산화물, 다이너마이트
2. 분진폭발 : 밀가루, 담뱃가루, 석탄가루, 먼지, 전분, 금속분
3. 중합폭발 : 염화비닐, 시안화수소
4. 분해.중합폭발 : 산화에틸렌
5. 산화폭발 : 압축가스, 액화가스

 

 

7. ★폭굉★

 음속보다도 화염 전파속도가 큰 경우, 충격파라고 하는 압력파가 생겨 격렬한 파괴작용을 일으키는 현상

 폭굉의 연소속도 : 1000~3500m/s

 

 

8. 가연물이 될 수 없는 물질

1. 주기율표의 0족 원소 : He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
2. 산소와 더이상 반응하지 않는 물질 : 물, 이산화탄소, 산화알루미늄, 오산화인
3. 흡열반응 물질 : 질소

 

9. 점화원이 될 수 없는 것

1. 흡착열
2. 기화열
3. 융해열

점화원 = 발화원 = 착화원

 

10. 연소의 형태

연소 형태	종 류
표면연소	숯, 코크스, 목탄, 금속분
분해연소	아스팔트, 플라스틱, 중유, 고무, 종이, 목재, 석탄
증발연소	황, 왁스, 파라핀, 나프탈렌, 가솔린, 등유, 경유, 알코올, 아세톤
자기연소	나이트로글리세린, 나이트로셀룰로오스(질화면), TNT, 피크린산
액적연소	벙커C유
확산연소	메탄, 암모니아, 아세틸렌, 일산화탄소, 수소

 

연소에 관한 이론정리

https://real-yong.tistory.com/393

가스산업기사 이론정리(연소, 폭발, 가스폭발범위, 위험도계산법)

 

11. 연소와 관계되는 용어

1. 발화점 : 가연성 물질에 불꽃을 접하지 아니하였을 때 연소가 가능한 최저온도
2. 인화점 : 휘발성 물질에 불꽃을 접하여 연소가 가능한 최저온도.
3. 연소점 : 어떤 인화성 액체가 공기중에서 열을 받아 점화원의 존재하에 지속적인 연소를 일으킬 수 있는 온도.

 

12. 물의 잠열

1. 융해잠열 : 80cal/g
2. 기화(증발)잠열 : 539cal/g
3. 0 ℃의 물 1g이 100 ℃의 수증기로 되는 데 필요한 열량 : 639cal
4. 0 ℃의 얼음 1g이 100 ℃의 수증기로 되는 데 필요한 열량 : 719cal

 

13. 증기 - 공기밀도

증기 - 공기밀도 = (P2*d)P1 + (P1-P2)/P1

 

P1 : 대기압 

P2 :주변온도에서의 증기압 

d :증기밀도

 

14. 일산화탄소의 영향

농 도	영 향
0.2%	1시간 호흡시 생명에 위험을 준다
0.4%	1시간 내에 사망한다.
1%	2~3분 내에 실신한다.

 

 

 

15. 스테판-볼츠만의 법칙

 복사체에서 발산되는 복사열은 복사체의 절대온도의 4제곱에 비례한다.

 

 Q = aAF(T1^4-T2^4)

Q : 복사열(W)

a : 스테판-볼츠만 상수(W/m^2.k^4)

F : 기하학적 factor,  A : 단면적(㎡)

T1 : 고온(K),  T2 : 저온(K)

 

 

16. 보일 오버(boil over)

• 중질유의 탱크에서 장시간 조용히 연소하다 탱크 내의 잔존기름이 갑자기 분출하는 현상
• 유류탱크에서 탱크바닥에 물과 기름의 에멀전이 섞여 있을 때 이로 인하여 화재가 발생하는 현상
• 연소유면으로부터 100℃이상의 열파가 탱크 저부에 고여 있는 물을 비등하게 하면서 연소유를 탱크 밖으로 비산시키며 연소하는 현상

에멀전 : 물의 미립자가 기름과 섞여서 기름의 증발능력을 떨어뜨려 연소를 억제하는 것

 

17. 열전달의 종류

1. 전도
2. 복사 : 전자파의 형태로 열이 옮겨지며, 가장 크게 작용한다.
3. 대류

 

18. 열에너지원의 종류

1) 전기열

1. 유도열 : 도체주위의 자장에 의해 발생
2. 유전열 : 누설전류(절연감소)에 의해 발생
3. 저항열 : 백열전구의 발열
4. 아크열
5. 정전기열
6. 낙뢰에 의한 열

2) 화학열

1. 연소열 : 물질이 완전히 산화되는 과정에서 발생 
2. 분해열
3. 용해열 : 농황산
4. 자연발열(자연발화) : 어떤 물질이 외부로부터 열의 공급을 받지 아니하고 온도가 상승하는 현상
5. 생성열

 

19. 자연발화의 방지법

1. 습도가 높은 곳을 피할 것(건조하게 유지할 것)
2. 저장실의 온도를 낮출 것
3. 통풍이 잘 되게 할 것
4. 퇴적 및 수납시 열이 쌓이지 않게 할 것

 

20. 보일-샤를의 법칙

 기체가 차지하는 부피는 압력에 반비례하며, 절대온도에 비례한다.

P1V1/T1 = P2V2/T2

P : 기압(atm)

V : 부피(㎥)

T : 절대온도(K)

 

21. 목재 건축물의 화재 진행과정

1. 전기

1. 화재의 원인
2. 무염착화
3. 발염착과
4. 출화(발화)

2. 후기

1. 출화(발화) : 다음단계(최성기)까지 4~14(5~15)분
2. 최성기 : 다음 단계(연소낙하)까지 6~19분
3. 연소낙하 : 여기까지 총 13~24분 걸림
4. 진화

출처 : https://m.blog.naver.com/ok1659/222915872699

 

 

22. 건축물의 화재성상

1) 목재 건축물

• 화재성상 : 고온 단기형
• 최고온도 : 1300 ℃

출처 : https://m.blog.naver.com/ok1659/222915872699

 

2) 내화 건축물

• 화재성상 : 저온 장기형
• 최고온도 : 900~1000 ℃

출처 : https://m.blog.naver.com/ok1659/222915872699

 

 

23. 플래시 오버(flash over)

1) 정의

1. 폭발적인 착화현상
2. 순발적인 연소확대현상
3. 화재로 인해 실내의 온도가 급격히 상승하여 화재가 순간적으로 실내전체에 확산되어 연소되는 현상

2) 발생시점

 성장기 ~ 최성기(성장기에서 최성기로 넘어가는 분기점)

 

3) 플래시 오버에 영향을 미치는 것

1. 내장재료(내장재료의 제성상, 실내의 내장재료)
2. 화원의 크기
3. 개구율

 

24. 연기

 

1) 연기의 이동속도

구 분	이동속도
수평방향	0.5~1m/s
수직방향	2~3m/s
계단실 내의 수직 이동속도	3~5m/s

 

 

2) 연기의 형태

1. 고체 미립자계 : 일반적인 연기
2. 액체 미립자계 : 담배연기, 훈소연기

3) 연기의 농도와 가시거리

감광계수(m^-1)	가시거리(m)	상 황
0.1	20~30	연기감지기가 작동할 때의 농도
0.3	5	건물내부에 익숙한 사람이 피난에 지장을 느낄 정도의 농도
0.5	3	어두운 것을 느낄 정도의 농도
1	1~2	거의 앞이 보이지 않을 정도의 농도
10	0.2~0.5	화재 최성기 때의 농도
30	-	출화실에서 연기가 분출할 때의 농도

 

 

25. ★위험물의 일반 사항★

 

위험물	성 질	소화방법
제 1류	산화성 고체(강산화성 물질)	물에 의한 냉각소화 (단, 무기과산화물은 마른모래 등에 의한 질식 소화)
제 2류	가연성 고체(환원성 물질)	물에 의한 냉각소화 (단, 금속분은 마른모래 등에 의한 질식소화)
제 3류	금수성 물질 및 자연발화성 물질	마른모래 등에 의한 질식소화 (단, 칼륨. 나트륨은 연소확대 방지)
제 4류	인화성 액체(인화성 물질)	포.분말.CO2.할론소화약제에 의한 질식소화
제 5류	자기 반응성 물질(폭발성 물질)	화재 초기에만 대량의 물에 의한 냉각소화 (단, 화재가 진행되면 자연진화 되도록 기다릴 것)
제 6류	산화성 액체(산화성 물질)	마른모래 등에 의한 질식소화 (단, 과산화수소는 다량의 물로 희석소화)

 

 

26. 물질에 따른 저장장소

• 황린, 이황화탄소 : 물속
• 나이트로셀룰로오스 : 알코올 속
• 칼륨, 나트륨, 리튬 : 석유류(등유) 속
• 아세틸렌 : 디메틸포름아미드, 아세톤에 용해

아세틸렌에 관한 이론정리

https://real-yong.tistory.com/403

가스산업기사 이론정리(고압가스 분류, 아세틸렌, 암모니아, 수소, 산소,염소)

 

 

27. 주수소화시 위험한 물질

• 무기 과산화물 : 산소발생
• 금속분.마그네슘.알루미늄.칼륨.나트륨 : 수소발생
• 가연성 액체의 유류화재 : 연소면(화재면) 확대

 

28. 최소 정전기 점화에너지

• 0.02mJ : 수소
• 0.3mJ : 메탄, 에탄, 프로판, 부탄