개요 1)
(1) 석유류화재는 경질유와 중질유에 따라 연소특성 및 대책이 상이한 점에 주의해야 한다. 경 질유란 등유보다 휘발도가 큰 상태로20℃에서 증기압이5mmHg이상인 것을 말하고, 중질 유란 등유보다 휘발도가 작은 상태로 20℃에서 증기압이 5mmHg미만인 기름을 말한다. 경질유는 인화점이 낮아 증기 발생이 용이하므로 작은 점화에너지로도 인화가 쉽고 중질
(2) ,
유는 인화점이 높으므로 인화점까지 온도를 상승시켜야 인화가 가능하다.
(3) 경질유는 단일성분 액체로 액온이 인화점보다 높아 예혼합형 전파로 연소확대되고 UVCE, 등의 폭발에 가까운 재해
BLEVE 를 일으킨다. ➡ 폭발방지대책 필요
(4) 중질유는 다성분 액체로 액온이 인화점보다 낮아 예열형 전파로 연소확대되고 소방대에 치명 상을 입히는 Boil-over, Slop-over 등의 재해를 일으킨다. ➡ 화재방지대책 필요
경질유 탱크화재의 특성 2)
일반적인 특성 (1)
경질유는 비점이 낮고 증기압이 100[ ]에서 4[psi] 이상인 액체 휘발유 등유 등 를( , )
① ℉
말하며 좀 더 범위를 넓히면, 100[ ]℉에서 2~4[psi]인 액체(JP-4연료 메탄올 에탄, , 올 등 까지 포함한다 증기압이) . 2 ~4[psi] 경질유는 상온에서도 증기공간이 연소범위 가 되어 비정상적인 위험을 초래 할 수 있다.
밀폐탱크의 경우 연소범위 내에 착화원이 존재 시 폭발로 지붕이 날아갈 수 있으므,
②
로 경질유의 저장은 FRT(Floating Roof Tank)6) 등을 사용하여 증기공간을 없애 폭 발가능성을 저감시키거나 증기공간을 없애기 위해 증기공간에 불활성 가스를 주입하 여야 한다.
(2) 예혼합형 전파
액온이 인화점보다 높은 경우에 발생하는 화염전파로 액면상의 증기에는 연소범위가,
①
포함되어있는 농도영역이 존재하는데 화염은 그 증기층을 통해서 전파된다 이것은.
6) FRT : 탱크 상부에 고정된 지붕이 없이 액표면 위에 액위와 같이 움직이는 부유지붕을 가진 탱크
관속의 가연성 혼합기 화염전파와 유사한데 증기공간에 농도구배가 있고 윗면이 대, 기에 개방된 것이 차이점이다.
전파속도는 액체온도가 증가함에 따라 증가하는데 화학양론조성비로 갈수록 증가하
②
다가 조성비를 넘으면 일정한 값을 유지하며 최대속도는 층류예혼합연소의 2 ~ 배3 정도로 밀도차에 따라 달라진다.
액면아래 온도 분포 (3)
화염중심에서 1,400
① ~1,500℃ 정도이며 아래로 내려갈수록 온도는 낮아진다. 액면에서는 비점이 되고 액면아래의 온도는 처음과 비교 시 거의 변하지 않으므로 액
②
체내에서는 지수함수형태로 서서히 감소한다.
(4) 재해형태 BLEVE
① ② UVCE
중질유 탱크화재의 특성 3)
일반적인 특성 (1)
중질유는 비점이 높고 증기압이100[ ]에서2[
① ℉ psi] 미만이 되는 액체로서 케로신 디,
젤 중유 원유 등이 해당한다, , .
비점이 높아 상온에서는 일반적으로 연소범위 이하가 되고 비정상적인 가열이나 화,
②
재 노출로 인해 저장탱크의 중질유가 인화점까지 가열될 때 증기공간이 연소범위가 된다.
중질유는
③ CRT(Cone Roof Tank)에 저장이 가능하며 특히 원유와 같이 다비점 성분, 의 경우는 유출을 수반하는 화재인 Boil-over나 Slop-over가 발생하는 경우가 많다. (2) 예열형 전파
그림
[ 2.10] 액면상의 화염전파에 선행하는 표면류
액온이 인화점보다 낮은 경우에 발생하는 화염전파로 액면상의 농도가, LFL(연소하
①
한계 이하여서 화염이 곧바로 전파되지 않고 화염에 의해 미연소액면이 인화점까지) 예열이 되어야만 화염전파가 시작된다.
따뜻한 표면류에 의하여 차가운 미연소 액면이 가열되어 인화점에 도달하면 화염은,
②
그 위치까지 이동하게 되는데 그 전파속도는 일정하지 않고 가속과 감속을 반복하는 맥동형 연소확대 거동을 보인다.
(3) 액면아래 온도분포 열파( )
그림
[ 2.11] 액면아래 온도분포
중질유는 다성분 액체로 비점이 넓어 고온의 열류층을 유면아래에 형성하는데 다성분
①
액체 중 가벼운 성분은 유류 표면층에서 증발하여 연소하고 무거운 성분은 계속 축적 되어 고온의 열류층(Heat Layer)을 형성하는데 이를 열파라 한다.
열류층의 온도는200
④ ~300[ ]℃이며 열류층 아래로 열흐름이 생기고 반대방향으로 물 질 이동이 생긴다.
(4) 재해형태 Boil-over
① ② Slop-over ③ Froth-over
경질유 탱크화재와 중질유 탱크화재의 비교 4)
구 분 경질유 중질유
증기압 100[ ]℉에서 2~4[psi] 이상인 액체 100[ ]℉에서 2[psi] 미만인 액체
종 류 휘발유 등유, 중유 원유,
비 점 낮다 높다
증기공간 증기공간이 상온에서 연소범위 형성 상온에서 연소범위 형성 안됨
적용탱크 FRT CRT
예방대책 증기공간 형성 방지 불활성 가스 주입, 물분무설비, Vent
성 분 단일성분 액체 다성분 액체
인화점 액온이 인화점보다 높다 액온이 인화점보다 낮다
연소형태 예혼합형 전파 예열형 전파
재해현상 VCE, BLEVE Boil over, Slop over