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[엔지니어 칼럼] 가스계 소화시스템 건전성 확보(G.I.S)를 위한 제언

황환성 한국소방기술사회 가스계소방기술위원장 | 기사입력 2021/05/25 [10:56]

[엔지니어 칼럼] 가스계 소화시스템 건전성 확보(G.I.S)를 위한 제언

황환성 한국소방기술사회 가스계소방기술위원장 | 입력 : 2021/05/25 [10:56]

▲ 황환성 한국소방기술사회 가스계소방기술위원장

최근 가스계 소화시스템의 건전성 확보(G.I.S : Fire Gas System Integrity  Securing) 문제가 이슈다. 

 

가스계 소화시스템은 일반적으로 물적 조건인 연소범위 한계로 소화작용을 하기에 B, C급 화재에 적응성이 있지만 설계농도를 유지해 완전한 소화를 위해선 최소한의 시간이 필요하다. 

 

전역방출방식으로 대부분 사용되는 가스계 소화시스템의 소화성공 여부는 방호구역의 밀폐가 중요하다. 밀폐는 쇼킹 타임(Soaking Time)과 관계된다.  

 

소화약제 선정 시 환경영향성, 경제성 등도 충분히 살펴야 하지만 소화성능 확보 관점에서 방호구역의 마감 구조 방법과 높이, 가연물의 비치 상태 등까지 충분히 고려해 적절한 소화약제를 선정해야 한다. 

 

누설이 많은 건식 벽체 구조나 층고가 낮은 방호구역, 가연물의 위치가 높은 조건, 발전기실과 같이 기밀성이 부족한 댐퍼가 설치된 구역 등에서는 특히나 소화약제 선정에 신중을 기해야만 쇼킹 타임을 확보할 수 있다. 

 

이런 내용을 설계단계부터 검토해 개선점을 찾고 적정화 과정을 거쳐야 준공 시 소화 성능과 직결된 쇼킹 타임, 누설면적, 설계농도 도달시간, 실내 최고 압력 등을 확인할 수 있고 Door Fan Test를 원활히 수행 할 수 있다. 

 

특히 소화약제 저장 용기 프레임(Frames)은 내진 성능이 확보될 수 있도록 내진 고정장치로 견고하게 고정해야 한다. 프레임에 고정된 저장 용기는 가스계 소화시스템의 심장부라 할 수 있기 때문이다.

 

소화약제 저장 용기와 기동 용기의 누설 관리도 개선이 필요하다. 연간 1~2회 점검 시에만 약제량을 확인할 게 아니라 이상 상태 발생 시 실시간으로 관리자에게 통보해 주는 적극적인 관리 방식으로 바뀌어야 한다.

 

기동용 가스는 최근 들어 이산화탄소보다 질소가 많이 사용되고 있다. 한 병의 기동 용기로 작동하는 것보다 Fail Safe의 관점에서 두 병의 기동 용기와 두 개의 솔레노이드 밸브로 이중(N2 Dual Actuating Device) 구성해 실패 확률을 줄이고 설비의 작동 신뢰성이 보장될 수 있도록 해야 한다.

 

기동용 관은 대부분 동관(Copper Tube)을 확관해 동 부속으로 체결하는 플레어 방식이 사용된다. 이는 작업자의 숙련도와 작업환경에 따라 설치 정밀성이 상이해 시공 품질을 보장하기 어렵다. 

 

또 경년변화에 따라 기동용 가스가 누설될 우려가 높기 때문에 기동용 관(Control Line)은 스테인리스 관(Stainless Tube)과 링 타입 피팅으로 개선토록 해 시공 품질이 확보될 수 있도록 해야 한다.

 

유지관리를 위한 주기적인 누기시험도 필요하다. 현장에서 야기되는 여러 가지 이유로 봉 판이 제대로 파괴되지 않는 사례가 발생하고 있다. 이를 개선하려면 준공 시 니들 밸브와 솔레노이드 밸브의 핀에 의해 봉 판이 정상적으로 파괴되는지 여부를 확인할 수 있는 봉 판 파괴 시험이 필요하다. 

 

과압배출구 역시 일반적으로 양압(Positive Peak Pressure)만 고려하는데 이 부분도 소화 약제별 특성을 고려해 음압(Negative Peak Pressure)도 함께 고려하도록 해야 한다.

 

가스계 소화시스템은 각각의 구성 요소 한 곳에서 아주 작은 문제가 발생해도 시스템이 무용지물 된다. 이 작은 문제를 방관하지 않고 최선을 다해 해결한다면 건전성은 향상될 거라 확신한다.

 

황환성 한국소방기술사회 가스계소방기술위원장

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