물의 소화능력

가. 개요

  1. 상온에서 물은 무겁고 비교적 안정된 액체이다.
  2. 물의 융해잠열(고체->액체로 상변화시 필요한 열량)은 80Kcal/kg 이다.(333.7kJ/kg)
  3. 물의 증발잠열(액체->기체로 상변화시 필요한 열량)은 539 kcal/kg(1기압 100℃ 일 때)이다.(2261kJ/kg)
  4. 물의 비열(물질의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량->물을 기준으로 비를구한다)은 1kcal/kg℃ 이다.(4.1867kJ/kg℃) [ex] 1kcal/kg℃=4.1867982kJ/kg℃
  5. 물이 증발하면 그 체적은 약 1700배로 증가하며, 이것은 1리터의 물은 기화된 후 약 1.77㎥의 공간을 차지할 수 있는 양이 됨을 의미한다. 또한 화재지역의 온도가 높을수록 더 크게 증기를 팽창시키는데 260℃에서 팽창률은 처음 체적의 2400배, 일반적인 불의 온도인 650℃에서는 4200배 이상 팽창한다.
  6. 더욱 효과적인 소화방법은 물을 분무하는 방법인데 이는 물이 증기로 쉽게 바뀌어 냉각효과를 증대시키기 떄문이다.

나. 냉각에 의한 소화

  1. 타고 있는 물체가 냉각되어 가연증기가 연소하한계 이하로 농도가 떨어지면 화염은 소화된다.
  2. 상온보다 낮은 인화점의 액체소화에는 물 소화방법을 적용하기 곤란하다.
  3. 얼마나 빨리 소화되느냐는 얼마나 빨리 물이 공급되느냐에 달려있다.
  4. 물은 증발하면서 가장 열을 많이 흡수하는데 이는 봉상주수보다 무상주수가 더욱 효과적이다.
  5. 분무된 물은 다음 원칙에 따라 화염을 냉각한다.
    - 열전달량은 물의 표면적에 비례한다(
    - 열전달량은 두 유체의 온도차에 비례한다.
        대류열 ,     복사열
        h : 열전달 계수(W/㎡℃)
        ΔT : 고온유체와 저온유체와의 차
    - 열전달량은 수증기 분압의 영향을 받는다.
  6. 특정구조물의 화재진압을 위해 필요한 물의 양을 추정하고 할 경우 다음 공식을 사용할 수 있다.
    적정소방용수량 Q(lpm) = 건물체적[㎥] / 0.55
    예를들면, 이 공식에 의하면 5,500㎥인 건물의 화재를 진압하기 위해서는 분당 10,000리터의 물이 필요하게 된다. 평균 2.5inch 소방용호스를 사용한다면 분당 945리터를 취하게 되는데 이 양으로는 11개의 소방수류가 동시에 불에 작용되어야 한다. 대개 공장의 화재시 진압에 필요한 최대 전 소방수량은 분당 45,000리터를 고려한다.

다. 물소화의 특징