전기실 할론 1301 약제량·용기 수·비체적·실제 농도

문제

물음 2) 바닥면적 600 m², 높이 7 m인 전기실에 할론소화설비(Halon 1301)를 전역방출방식으로 설치하고자 한다. 용기의 부피 72 L, 충전비는 최대값을 적용하고, 가로 1.5 m, 세로 2 m의 출입문에 자동폐쇄장치가 없을 경우, 다음 물음에 답하시오. (12점)

(1) NFSC 107에 따른 최소 약제량(kg) 및 저장용기 수(개)를 구하시오. (4점)

(2) 계산된 최소 약제량이 방사될 때 실내의 약제농도가 6 %라면, Halon 1301 소화약제의 비체적(m³/kg)을 구하시오. (단, 소수점 여섯째자리에서 반올림하여 다섯째자리까지) (5점)

(3) 저장용기에 저장된 실제 저장량이 모두 방사된 경우, (2)에서 구한 비체적 값을 사용하여 약제농도(%)를 계산하시오. (단, 소수점 셋째자리에서 반올림하여 둘째자리까지) (3점)

답안

(1) 최소 약제량·용기 수

• 체적: 600 × 7 = 4,200 m³
• 약제량: $4{,}200\times0.32+(1.5\times2)\times2.4=1{,}344+7.2=$ 1,351.2 kg
• 용기 1개 충전량(충전비 최대 1.6): 72 ÷ 1.6 = 45 kg
• 용기 수: 1,351.2 ÷ 45 = 30.03 → 31개

(2) 비체적 (무유출 식 $W=\dfrac{V}{S}\cdot\dfrac{C}{100-C}$)

$$S=\frac{V}{W}\cdot\frac{C}{100-C}=\frac{4{,}200}{1{,}351.2}\times\frac{6}{94}=0.19841\ \text{m}^3/\text{kg}$$

(3) 실제 저장량 방사 시 농도

• 실제 저장량: 31 × 45 = 1,395 kg, 약제 부피 $v=1{,}395\times0.19841=276.78\ \text{m}^3$

$$C=\frac{v}{V+v}\times100=\frac{276.78}{4{,}200+276.78}\times100=6.18\ \%$$

답: 6.18 %

근거

• NFTC 107 표 2.2.1.1.1(전기실 등 할론 1301: 0.32~0.64 kg/m³), 표 2.2.1.1.2(개구부 가산량 2.4 kg/m²), 2.1.2.2(할론 1301 충전비 0.9 이상 1.6 이하).