Chpt. 1 위험물 개론 위 험 물 질 론 위험물과 안전 관리대책 위험물의 위험성 위험물 시설 위험물제조소 등의 소방시설 2019-05-05 1

위험물과 안전 관리대책 위험물 정의 위험물 종류 (위험물 및 지정수량, p.130 ~131) 위험물 안전관리대책 - 국외 : NFPA 472 : Hazardous, Toxic - 국내 :「 위험물안전관리법 」☞ 제1류 ~ 제6류의 6종류의 위험물 규정화 위험물 종류 (위험물 및 지정수량, p.130 ~131) - 제1류 / 제6류 : 산화성 액체/고체 ⇒ 불연성 (※ 비산화성  비위험물) - 제2류 : 가연성 고체 - 제3류 : 자연발화성 / 금수성 물질 - 제4류 : 인화성 액체 - 제5류 : 자기반응성 물질 가연성 위험물 안전관리대책 - 위험물 규제에 관한 법령체계 : 헌법 ~ 위험물안전관리법/령/규칙/세부기준/시도조례/규정/지침 - 안전관리대책의 중점 : 예방.진압 대책 - 위험물안전관리법 상의 안전관리 : 제도적, 인적, 물적, 사법적, 기타관리 (위험물 안전관리대책, p.18 ) 위험물 위험성(6) : 연소성, 인화성, 발화성, 폭발성, 유독성, 방사성 2019-05-05 2

위험물의 위험성 - 연소성 (1) 연소 (Combustion) 고체/액체 연소의 형태 기체연소의 형태 - 가연성 물질과 지연성물질이 산화반응  열과 빛 수반  열과 기체 이동을 일으키는 현상 - 화재 (Fire) : 발화  화염전파  폭발 ▷ 연소의 과정 ※ 연소의 3 요소 : 점화원(열, 전기, 충격 등) + 가연성물질 + 산소공급원 (+ 연쇄반응  4요소) 고체/액체 연소의 형태 - 표면연소 : 공기와 접촉하고 있는 고체 표면의 연소 ⇒ 목탄, 숯, 코크스, 철분, K, Na (⇒ 고체 연소) - 분해연소 : 열분해  가연성 기체 발생  연소 ⇒ 종이, 섬유, 석탄, 플라스틱, 목재 (⇒ 고체/액체 연소) - 증발연소 : 증발  가연성증기 발생  연소 ⇒ 알코올, 유황, 양초, 석유, 장뇌, 나프탈렌 (⇒ 고체/액체연소) - 자기연소 : 자체 내에 산소를 함유한 가연성물질 (공기중의 산소 필요 없음)  내부연소  열, 충격 등에 의해 폭발 연소 ⇒ TNT 등 화약, 폭약류(자기반응성 물질) (⇒ 고체 연소) 기체연소의 형태 - 예혼합연소 : 가연성가스/지연성가스(산소 등)가 미리 혼합되어 가연성혼합기체가 형성되어 연소 ▷ 점화원에 의해 바로 연소  화염속도 ↑ (예) 가연성 가스의 연소  가스폭발, 가스난로의 화염 - 확산연소 : 가연성가스/지연성가스(산소 등)가 연소과정중에 고농도에서 저농도로 확산하면서 혼합되어 연소 (예) 목재연소 또는 양초연소 2019-05-05 3

액면 연소 (p.23) 액면연소 액면온도와 화염전파속도 (그림 6, p.24) - 휘발성 액체가연물 : 휘발유, 경유, 등유 등  B급화재 가연물의 연소 - 액면에서 발생하는 가연성 증기의 연소 액면온도와 화염전파속도 (그림 6, p.24) - 액면온도가 인화점보다 높은가 낮은가에 따라 화염전파속도 변화함 - 액면온도와 화염전파속도의 관계 ☞ 액면상에서 예혼합 연소의 발생 유무에 영향 ▷ 인화점보다 높은 온도구간  액면상에 공기/증기의 가연성 혼합기체가 미리 형성  화염전파속도가 커짐 ▷ 인화점보다 낮은 온도구간  화염전파속도가 작아짐  화염 앞쪽의 액체표면이 가열됨  인화점 도달  화염전파 2019-05-05 4

이연성 물질의 연소 (p.24) 인화성의 정도 이연성 (High Flammable) - 가연성 (Moderately Flammable) - 인화성 (Flammable) - 이연성 (High Flammable) 이연성 (High Flammable) - 쉽게 불이 붙고  연소의 확대, 전파가 잘 됨 ▷ 세분화, 다공성, 섬유상, 적상, 관로  공기와의 접촉면적 및 자체적 보온성이 높음  높은 연소성  쉽게 연소 지속  소화의 어려움  소화 후 불완전 연소 발생 또는 내부연소 발생 - 종류 ▷ 일반가연물 : 종이, 목재, 고무류, 수지류 ▷ 금속류 : Al, Mg ▷ 강환원성 물질 : 황린, 적린, 유황 2019-05-05 5

위험물의 위험성 - 인 화 성(1) (p.26) 인화 인화점(Flash Point) - 가연성 가스와 공기의 혼합상태  점화원(불꽃/불티/스파크 등) 접촉  착화되는 현상 인화점(Flash Point) - 가연성 액체표면에서 불꽃전파가 일어나기에 충분한 농도의 증기를 발생시키는 최저 온도 ▷ 증기농도가 충분할 때  불꽃이 전파되어 착화되는 시작온도(최저온도) ☞ 가연성 액체의 위험도를 측정하는 중요 요소  인화점 증가  연소위험성 증가 ※“ 액체의 인화 ” - “ 액체표면 부근에서 발생한 증기와 공기의 혼합기체를 형성하고, 이 혼합기체가 연소범위 내에 있다 ” 연소범위 = 연소한계 = 가연한계 = 폭발범위 = 폭발한계 (표 2, 27p) - 연소에 필요한 공기(산소)와 가연성가스의 혼합물(가스) 중의 가연성가스의 농도범위(부피%) ▷ 점화  불꽃 전파  기체 폭발 2019-05-05 6

인 화 성(2) (연소범위의 특성) 연소범위와 주위온도의 상관관계 (그림 9, p.27) - 주위온도 증가 (열에너지 증가) ▷ 연소범위가 커짐  연소범위의 하한계 감소 / 상한계 증가  발화 - 주위온도 감소 (열에너지 감소) ▷ 포화증기압 이하의 온도범위  가연성 증기 응축  작은 물방울(Mist) 발생  Mist가 부유하는 상태의 가연성 혼합기체 발생  분무 폭발 영역 가연성 액체의 형태에 따른 연소현상 (그림 10, p.28) - 분무, 습윤, 포, 박막 형태 ▷ 액체 단위질량당 표면적 증가  공기와 접촉면적 증가  단열성 증가  연소성 증가 인화성 영향인자 간 상관관계 - 연소범위, 증기압, 연소속도, 연소열, 화염전파속도 증가  인화위험성 증가 ▷ 융점, 비점, 인화점, 발화점, 연소범위 하한계, 최소 점화에너지 감소  인화위험성 증가 2019-05-05 7

위험물의 위험성 – 발화성 (p.31) 자연발화조건 발화성(착화성) 발화의 종류 열의축적 열의발생속도 산화화기 쉬운 성질 - 공기중 가연성 물질의 가열  점화원(불꽃/불티/스파크 등) 접촉없이 연소가 발생하는 성질로써, 이때의 최저 온도 ⇒ 발화점(착화점, Ignition Point) ⇒ 화재 시 계속적 방수를 통한 재연소 방지 필요 발화의 종류 - 자연발화 : 장시간 동안 열의 축적이 큰 물질의 발화 ⇒ 다공성, 분말상, 섬유상 ⇒ 큰 공기 접촉면적 ⇒ 큰 열전도도/큰 보온성 ⇒ 열축적 ⇒ 산화열(석탄, 유황), 분해열(제5류위험물), 발효열 - 자기발화 : 열 축적이 없이 최저 발화온도가 상온 이하 물질의 발화 ⇒ 황린(물속 저장) 자연발화조건 열의축적 열의발생속도 산화화기 쉬운 성질 2019-05-05 8

위험물의 위험성 – 폭발성(1) (p.31) 폭발 : 급격한 연소  발열, 발광 + 폭발음, 충격압력  순간적 반응 완료(화염⇒전파⇒폭발) 폭발의 종류 - 화학적 폭발 : 산화, 중합, 분해, 반응  일반 화학적 연소반응 ⇒ 가스, 유증기, 분진, 화약류 폭발 - 물리적 폭발 : 가스폭발류, 용융금속과 물 혼합, 고압가스용기의 누설, 분진폭발 (1) 가스폭발 : 가연성기체(수소,LPG,LNG)/가연성액체(석유,알콜) + 지연성기체(산소) ⇒ 가연성 혼합기체 + 점화원 ⇒ 가스폭발(연소파의 가속화/고속화로 전파) - 파괴력 증가(압력/전파속도의 급격 증가) : 폭연(0.5~1.0m/s) ⇒ 폭굉(1500~3000m/s)  “폭굉으로의 전이” 현상 : 연소열, 화학반응속도, 연소속도, 압력이 높을 때 발생  소방대책 : 폭굉으로 전이 이전에 화염전파 방지 (2) 증기폭발 ① 열이동형 증기폭발 : 고온액체+저온액체  급속한 열이동에 의한 저온액체 과열  급속한 비등증발에 의한 급격한 압력상승(고온의 철금속 +물, 튀김기름+방수) ② 평형파괴형 증기폭발 (BLEVE) : 밀폐고압용기의 누설  압력저하(비등점 저하)  평형 붕괴  액체 과열에 따른 급격한 비등  고압용기 내 고압력 발생 (LPG 충전소의 누출 화재폭발 사고  외부화염에 의한 2차, 3차 화재 발생 우려) 2019-05-05 9

위험물의 위험성 – 폭발성(2) (p.31) 분진폭발 분진폭발의 특성 (가스폭발과 비교하여) - 가연성 고체분진(밀가루, 석탄)  공기중 폭발범위 농도 이상으로 부유  점화원 접촉에 의한 폭발 (탄광 폭발사고)  가스/유증기 폭발현상과 유사  분진의 특성과 분위기 조건의 영향이 큼 분진폭발의 특성 (가스폭발과 비교하여) - 폭발력 증가 : 연소속도는 작으나, 연소지속시간, 발생에너지, 파괴력이 매우 큼 - 연소면적의 순간적 확대 : 화염 전파과정에서 분진은 연소되면서 비산   소방대원의 화상사고 - 인명과 재산 피해의 대규모화 : 2차, 3차 연쇄적 폭발 발생 - 안전장구 착용 필요 : 1차적 분진 표층부 연소  내부는 불완전 연소  유기물, 유독성 CO 발생 2019-05-05 10