불 삼각형
Fire triangle
화재 삼각형 또는 연소 삼각형은 대부분의 [1]화재에 필요한 성분을 이해하기 위한 간단한 모델입니다.
삼각형은 불이 붙는 데 필요한 세 가지 요소인 열, 연료, 그리고 산화제(일반적으로 산소)[2]를 나타냅니다.화재는 원소가 존재하고 적절한 [3]혼합물에 결합될 때 자연적으로 발생합니다.화재 삼각형의 요소 중 하나를 제거함으로써 화재를 예방하거나 끌 수 있습니다.예를 들어, 불을 담요로 덮는 것은 산소를 차단하고 불을 끌 수 있습니다.소방관들이 출동하는 대형 화재에서는 산소의 양을 줄이는 것이 보통 선택사항이 아니다. 왜냐하면 산소가 [4]확장되는 지역에서는 그렇게 할 수 있는 효과적인 방법이 없기 때문이다.
불 사면체
불 4면체는 이미 불 삼각형에 존재하는 세 가지에 화학 연쇄 반응에서 성분이 추가된 것을 나타냅니다.일단 화재가 시작되면, 발열 연쇄 반응은 화재를 지속시키고 화재의 요소 중 적어도 하나가 차단될 때까지 또는 차단되지 않는 한 화재를 지속시킵니다.거품을 사용하여 필요한 산소를 차단할 수 있습니다.물을 사용하여 연료의 온도를 점화 지점 이하로 낮추거나 연료를 제거하거나 분산시킬 수 있습니다.할론은 [5]화재의 원인이 되는 화학 반응에 대한 직접적인 공격을 통해 활성산기를 제거하고 불활성 가스의 장벽을 만드는 데 사용될 수 있습니다.
연소는 더 많은 열을 공급하고 불을 지속하게 하는 화학 반응이다.화재가 리튬, 마그네슘, [6]티타늄 등의 금속을 태우는 것을 포함한다면 에너지 방출을 고려하는 것이 훨씬 더 중요합니다.금속은 산소보다 물과 더 빨리 반응하기 때문에 더 많은 에너지가 방출된다.그런 불길에 물을 끼얹으면 불이 더 뜨거워지거나 심지어 폭발하게 된다.이산화탄소 소화기는 [6]티타늄과 같은 특정 금속에 대해 효과가 없다.따라서 금속 연소의 연쇄 반응을 끊기 위해 불활성제(예: 마른 모래)를 사용해야 합니다.
마찬가지로 4면체의 4원소 중 하나를 제거하면 연소가 멈춘다.
산화제
산화제는 화학 반응의 다른 반응물이다.대부분의 경우 외기, 특히 산소(O2) 성분 중 하나입니다.공기를 제거함으로써 작은 촛불의 불꽃을 빈 잔으로 덮을 때처럼 불을 끌 수 있다.반대로 (벨로우즈와 같이) 목재 불 위로 공기를 불어올리면 더 많은 공기가 유입되어 불이 활성화됩니다.
불소 가스, 과염소산 암모늄, 삼불화염소와 같은 과염소산염 또는 삼불화염소와 같은 일부 화학 물질은 산화제로 작용하며, 때로는 산소 자체보다 더 강력합니다.이러한 산화제와의 반응에 기초한 화재는 산화제가 소진될 때까지 진압하기가 매우 어려울 수 있습니다. 즉, 화재 삼각형의 다리는 일반적인 방법으로 파괴될 수 없습니다(즉, 공기를 빼앗는 것은 불을 질식시키지 않습니다).
일부 폭발물과 같은 경우에 산화제와 가연성은 동일하다(예를 들어 산화 가능한 부분과 동일한 분자에 산화 부분을 가진 불안정한 분자 니트로글리세린).
반응은 활성화 에너지에 의해 시작됩니다.대부분의 경우 열입니다.예를 들어 성냥의 경우처럼 마찰, 전선 가열, 불꽃(불의 전파), 스파크(라이터 또는 시동 전기 장치) 등이 있습니다.전기, 방사선, 압력을 포함한 충분한 활성화 에너지를 가져올 수 있는 다른 많은 방법들이 있는데, 이러한 방법들은 모두 온도 상승으로 이어질 것입니다.대부분의 경우, 열 생산은 반응의 자급자족성을 가능하게 하며 연쇄 반응을 성장시킬 수 있습니다.액체가 가연성 혼합물과 자생 가능한 연소를 얻기에 충분한 수증기를 생성하는 온도를 점멸점이라고 합니다.
화재의 진화
연소 반응을 멈추려면, 화재 삼각형의 세 가지 요소 중 하나를 제거해야 합니다.
충분한 열이 없으면 화재가 시작될 수 없고, 계속 이어질 수도 없습니다.화재 반응에 사용할 수 있는 열의 양을 줄이는 물질을 도포하면 열을 제거할 수 있습니다.이것은 종종 물에서 증기로의 상변화를 위해 열을 흡수하는 물입니다.화염에 충분한 양과 유형의 분말 또는 가스를 도입하면 동일한 방식으로 화재 반응에 사용할 수 있는 열의 양을 줄일 수 있습니다.연소 구조에서 불씨를 긁어내는 것도 열원을 제거합니다.전기화재에서 전기를 끄면 점화원이 제거된다.
연료가 없으면 화재는 멈출 것이다.연료는 화재가 가연성 연료를 모두 소모한 경우처럼 자연스럽게 제거하거나, 기계적으로 또는 화학적으로 화재에서 연료를 제거하여 수동으로 제거할 수 있습니다.연료 분리는 야생지 화재 진압에 중요한 요소이며, 통제된 화상과 같은 대부분의 주요 전술의 기초가 된다.불꽃의 연료 증기의 농도가 낮아지면 에너지 방출이 감소하고 온도가 낮아지기 때문에 화재가 멈춥니다.따라서 연료를 제거하면 열이 감소합니다.
충분한 산소가 없으면 화재가 시작될 수 없고, 계속 이어질 수도 없습니다.산소 농도가 감소하면 연소 과정이 느려집니다.산소는 이산화탄소 소화기, 소화 담요 또는 물을 사용하여 화재에 대해 거부될 수 있습니다.
소방시 물의 역할
물은 두 가지 다른 역할을 할 수 있다.고체 가연성의 경우 고체 연료는 열분해 생성물(일반적으로 방사선)을 생성합니다.연료가 열분해되는 것보다 물이 더 쉽게 증발하기 때문에 이 프로세스는 물의 적용으로 인해 중단됩니다.이것에 의해, 연료 표면으로부터 에너지가 제거되어 냉각되어 열분해가 정지해, 화염에의 연료 공급을 제거한다.소방에서는 이를 표면 냉각이라고 합니다.
기체상, 즉 불꽃이나 연기에서는 가연성을 산화제로부터 분리할 수 없으며, 가능한 유일한 작용은 냉각이다.이 경우 기체상에서 물방울이 증발해 온도를 낮추고 수증기를 첨가해 기체 혼합물을 연소시키지 않는다.이를 위해서는 약 0.2mm 미만의 크기의 물방울이 필요합니다.소방에서는 이를 가스 냉각 또는 연기 냉각이라고 합니다.
점화 계수가 활성화 에너지가 아닌 경우도 있습니다.예를 들어, 연기 폭발은 갑작스런 외부 공기 입력(산화제 입력)에 의해 생성된 연기에 포함된 미연소 가스를 매우 격렬하게 연소시키는 것입니다.공기/가스 혼합물이 연소될 수 있는 간격은 공기의 폭발 한계에 따라 제한됩니다.이 간격은 매우 작거나(케로센) 클 수 있습니다(아세틸렌).
특정 유형의 화재에는 물을 사용할 수 없습니다.
- 전기가 흐르는 곳에서 화재가 발생하며 물이 전기를 전도할 때 감전 위험이 있습니다.
- 탄화수소 화재 – 밀도/유동성의 차이로 인해 화재가 확산될 뿐입니다.예를 들어, 기름과 물은 섞이지 않기 때문에 기름에 물을 넣으면 기름이 퍼집니다.
- 금속 화재 – 이러한 화재는 엄청난 양의 에너지(알루미늄의 경우 최대 7.550칼로리[disputed ]/kg)를 생성하며, 물은 금속 연소(추가 산화제 역할까지 함)와 격렬한 화학 반응을 일으킬 수 있습니다.
이러한 반응이 잘 이해되기 때문에 다음을 가능하게 하는 특정 수분 첨가제를 생성할 수 있었다.
- 물보다 높은 밀도로 흡열성이 우수합니다.
- 불 위에 있는 과격파 포수들을 자유롭게 나르는 것.
- 액체 화재의 표면에 물이 남아 가스 방출을 방지하기 위한 발포제를 운반합니다.
- 연소 물질의 특성을 변화시키고 반응하는 특정 반응물을 운반합니다.
물 첨가제는 일반적으로 화재의 여러 범주(등급 A + 등급 B 또는 등급 A + 등급 B + 등급 F)에 효과적이도록 설계되어 있어 여러 가지 다른 유형의 화재(또는 여러 가지 다른 재료와 관련된 화재)에서 단일 소화기의 글로벌 성능과 사용성이 향상된다.
야생지 화재를 위한 다단계 화재 삼각형
야생지 화재의 경우, 화재 삼각형을 확대하여 풍경(일 단위 및 수 킬로미터 단위)에 걸친 화재와 시간에 따른 화재 재발(수십 및 수백 킬로미터 [7]단위)에 적용할 수 있다.따라서 불꽃을 점화하기 위해 열이 중요하지만 지형은 특히 업슬로프 연료를 예열하여 화재 확산을 돕는 데 중요하며, 점화원은 더 긴 시간 척도로 재발을 설명하는 데 중요하다.마찬가지로 산소가 불꽃을 유지하는 데 관련이 있지만 날씨와 관련 바람은 산소를 확산되는 불길로 공급하며, 장기적인 날씨 패턴은 기후로 요약된다.마지막으로, 연료는 확산되는 산불에서 연소되는 물질의 범위까지 단일 불꽃에서 타는 것을 설명하는 용어이지만, 연료는 초목이라고 불리는 더 큰 공간과 시간 척도에 따라 달라집니다.
가장 작은 규모인 연소 화재 삼각형, 개별 연료 입자는 임계 온도에서 1회 점화되며, 불은 에너지를 가장 가까운 주변으로 전달한다.연소 이벤트는 몇 초에서 며칠 사이에 발생하며, 그 영향은 사분면 규모로 모니터링됩니다.이와는 대조적으로 가장 큰 규모는 화재 상황 개념을 설명한다.지구 기후 변화는 '야생 화재'와 '소방 체제'의 삼각관계에 관련된 많은 요소들을 주도한다.예를 들어 소방 체계와 관련하여, 특정 식생 유형은 재발, 강도, 계절성 및 생물학적 영향 측면에서 특징적인 화재를 지원할 것이다. 식생 유형의 변화는 소방 체계 변화에 영향을 미칠 것이다.
「 」를 참조해 주세요.
메모들
- ^ Hants Fire back machine의 2012-04-06 Fire Triangle Archived 2009년 6월 접근
- ^ "Wildland Fire Facts: There Must Be All Three". National Park Service. Retrieved 30 August 2018.
- ^ IFSTA, 2008, 페이지 88
- ^ "What is a fire illuminate shape? triangle". FireRescue1. Retrieved 2017-02-14.
- ^ "The Fire Tetrahedron (A pyramid)". Information about the Fire Triangle/Tetrahedron and Combustion. Safelincs Ltd. Retrieved 30 August 2012.
- ^ a b http://www.titanium.com/titanium/tech_manual/tech16.cfm Wayback Machine Titanium MSDS에서 2009-01-26 아카이브 완료
- ^ Moritz, Max A.; Morais, Marco E.; Summerell, Lora A.; Carlson, J. M.; Doyle, John (2005-12-13). "Wildfires, complexity, and highly optimized tolerance". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (50): 17912–17917. doi:10.1073/pnas.0508985102. ISSN 0027-8424. PMC 1312407. PMID 16332964.
