Abstract
Halogen-based fire suppressing agents have environmental problems because they cause the stratospheric ozone depletion and globe warming. Hence, fire suppression system using fine water mist became the center of interest as a substitution of halon. As a study about this, it is in progress to make the optimum droplet size by using water mist nozzles and to improve the extinguishing performance of water mist by using additives. Before this study, the extinguishing time of ethanol and n-heptane pool fire was measured with changing of water mist droplet size, flow density, discharge pressure, and fire size. In this study, on adding the additives to improve physical and chemical extinguishing performance of water mist, the extinguishing performance would evaluate and the optimum condition would find out. As a result, in case of ethanol pan 1 pool fire, the extinguishing time of the water mist by adding of 2.5 wt% NaCl and 0.3% AFFF got shorter 27% and 60% than the pure water mist. Adding of AFFF was to decrease the flame temperature by forming thin film on the fuel surface and to decrease the evaporation of n-heptane fuel. In case of NaCl, alkali salt crystals showed on the flame surface.
할론 소화약제는 오존층파괴지수와 지구온난화지수가 높아 환경문제를 야기하며, 이의 대체기술의 일환으로 미세물분무에 대한 관심이 집중하고 있다. 미세물분무에 대한 연구로는 적용화재에 보다 효과적인 소화를 위한 최적의 물입자를 만들려는 연구와 함께 첨가제를 이용하여 미세물분무의 소화성능을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 이전 연구$^{1)}$ 에서 제시한 순수한 미세물분무의 입자크기, 방사분포 및 화염크기에 따른 ethanol과 n-heptane 화염의 진압특성과 소화시간에 대한 연구를 기반으로, 여기에 미세물분무의 물리적 소화성능의 향상과 화학적 소화성능을 부여하기 위해 첨가제를 첨가하였을 때의 성능을 평가하고 최적의 조건을 구하고자 하였다. 실험결과, ethanol panl 화염에 7N3노즐을 4kg/$\textrm{cm}^2$로 방사한 경우 0.3% AFFF와 2.5wt% NaCl를 첨가한 미세물분무는 순수한 미세물분무 보다 27%와 60% 빠른 소화시간을 나타냈다. AFFF의 첨가는 연료표면 위에서 얇은 막을 형성하여 화염으로부터 연료 표면으로 되돌아오는 열을 감소하므로 연료표면에서의 화염온도 감소와 함께 n-heptane 연료의 증발을 감소함으로서 소화가 이루어지는 것으로 판단되며, 또한 알칼리 염인 2.5wt% NaCl을 첨가한 경우 화염면에 알칼리염 결정체가 형성되는 현상이 나타났다.
