산업용 단열재의 고분자재료는 새로운 재료들이 기존의 재료들에 비해 뛰어난 장점들이 많지만 대부분 가연성인 경우가 많다. 이 들 재료의 연소시 위험성을 결정하는데 고려해야 할 요소들로서는 재료의 착화성, 연소성, 재료가 타면서 발생되는 열, 열발생속도, 연기발생, 연소가스발생이 있다. 각 재료의 연소 위험성 요소를 종합적으로 분석 평가하여 판단하는 것이 무엇보다도 중요하다.
본 연구에서는 산업용 단열재에 대한 사용실태조사, 화재사례분석, 연소위험 평가기준을 조사하였으며, 연소위험 평가 요소인 착화특성, 열방출특성, ...
산업용 단열재의 고분자재료는 새로운 재료들이 기존의 재료들에 비해 뛰어난 장점들이 많지만 대부분 가연성인 경우가 많다. 이 들 재료의 연소시 위험성을 결정하는데 고려해야 할 요소들로서는 재료의 착화성, 연소성, 재료가 타면서 발생되는 열, 열발생속도, 연기발생, 연소가스발생이 있다. 각 재료의 연소 위험성 요소를 종합적으로 분석 평가하여 판단하는 것이 무엇보다도 중요하다.
본 연구에서는 산업용 단열재에 대한 사용실태조사, 화재사례분석, 연소위험 평가기준을 조사하였으며, 연소위험 평가 요소인 착화특성, 열방출특성, 연기밀도 및 연소가스 실험을 통하여 얻은 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 단열재의 생산현황은 무기단열재인 암면, 유리면이 전체 구성비의 29 % 차지하고 있었으며, 유기 단열재인 71 % 중 비드법 발포 폴리스티렌보드가 63 %를 차지하고 있었다.
2. 한국화재보험협회 1994년~2002년 화재사고사례 자료에 의하면 단열·보온재 사고가 354건이 발생하여 이중 APT가 119건으로 전체 화재 건수의 33 %를 차지 하고 있으며, 공장이 91건 26 %, 빌딩이 41건 11 %를 차지하고 있었다.
3. 착화온도 실험결과 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법), 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연)의 유도착화온도(FIT)는 387~407 ℃, 377~392 ℃, 372~386 ℃, 374~445 ℃, 380~446 ℃ 였으며, 또한 발포 폴리스티렌보드와 폴리우레탄보드의 경우 자연착화온도(SIT)가 FIT에 비하여 100 ℃ 정도 높은 경향을 나타내었으며, 발포 폴리에틸렌시이트의 경우에는 SIT와 FIT간의 차이가 그다지 크지 않은 것으로 나타났다. 불연재인 암면은 750 ℃ 이상의 온도에서도 착화되지 않았다.
4. 50 kW/㎡ 복사열에서 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법) 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연)의 착화시간은 31~50초, 32~53초, 2~7초, 3~4초, 6~18초에 착화되였으며 암면은 착화되지 않았다.
5. 50 kW/㎡ 복사열에서 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법), 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연), 암면의 총방출열량은 18~39 MJ/㎡, 26~63 MJ/㎡, 29~42 MJ/㎡, 10~22 MJ/㎡, 7~23 MJ/㎡, 1.2~1.3 MJ/㎡의 열량을 방출하였다.
6. 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법), 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연), 암면의 Flaming mode에서 최대연기밀도는 94~573, 137~290, 198~224, 112~170, 110~203, 1.8의 연기가 발생하였다.
7. 발포 폴리스티렌보드의 연소가스 독성지수는 2.7~9.6, 발포 폴리스티렌보드의 독성지수는 6.2~9.9, 폴리우레탄보드(경질)의 독성지수는 37~47, 발포 폴리에틸렌시이트(비난연)의 독성지수는 8.4~11.5, 발포 폴리에틸렌보드(난연)의 독성지수는 7.2~10.0이였으며, 암면의 독성지수는 0.05~0.1로 거의 연소가스가 발생되지 않았다.
8. 산업용 단열재의 연소위험 평가 요소인 착화특성, 열방출특성, 연기밀도 및 연소가스 성능실험과 각국의 단열재에 대한 연소위험 평가기준 등을 조사를 통하여 착화온도는 350 ℃이하, 열방출특성은 50 ㎾/㎡의 Heat Flux 조건에서 착화시간 20초 이상, 최대 열방출율 150 ㎾/㎡ 이하, 평균(300초) 열방출율 85 ㎾/㎡ 이하, 총 방출열량 50 MJ/㎡ 이하, 연기밀도는 25 ㎾/㎡의 복사열, 불꽃연소상태(Flaming mode)에서 최대연기밀도는 450이하, 독성지수는 2이하의 연소위험 등급을 제시 하고자 한다.
산업용 단열재의 고분자재료는 새로운 재료들이 기존의 재료들에 비해 뛰어난 장점들이 많지만 대부분 가연성인 경우가 많다. 이 들 재료의 연소시 위험성을 결정하는데 고려해야 할 요소들로서는 재료의 착화성, 연소성, 재료가 타면서 발생되는 열, 열발생속도, 연기발생, 연소가스발생이 있다. 각 재료의 연소 위험성 요소를 종합적으로 분석 평가하여 판단하는 것이 무엇보다도 중요하다.
본 연구에서는 산업용 단열재에 대한 사용실태조사, 화재사례분석, 연소위험 평가기준을 조사하였으며, 연소위험 평가 요소인 착화특성, 열방출특성, 연기밀도 및 연소가스 실험을 통하여 얻은 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 단열재의 생산현황은 무기단열재인 암면, 유리면이 전체 구성비의 29 % 차지하고 있었으며, 유기 단열재인 71 % 중 비드법 발포 폴리스티렌보드가 63 %를 차지하고 있었다.
2. 한국화재보험협회 1994년~2002년 화재사고사례 자료에 의하면 단열·보온재 사고가 354건이 발생하여 이중 APT가 119건으로 전체 화재 건수의 33 %를 차지 하고 있으며, 공장이 91건 26 %, 빌딩이 41건 11 %를 차지하고 있었다.
3. 착화온도 실험결과 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법), 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연)의 유도착화온도(FIT)는 387~407 ℃, 377~392 ℃, 372~386 ℃, 374~445 ℃, 380~446 ℃ 였으며, 또한 발포 폴리스티렌보드와 폴리우레탄보드의 경우 자연착화온도(SIT)가 FIT에 비하여 100 ℃ 정도 높은 경향을 나타내었으며, 발포 폴리에틸렌시이트의 경우에는 SIT와 FIT간의 차이가 그다지 크지 않은 것으로 나타났다. 불연재인 암면은 750 ℃ 이상의 온도에서도 착화되지 않았다.
4. 50 kW/㎡ 복사열에서 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법) 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연)의 착화시간은 31~50초, 32~53초, 2~7초, 3~4초, 6~18초에 착화되였으며 암면은 착화되지 않았다.
5. 50 kW/㎡ 복사열에서 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법), 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연), 암면의 총방출열량은 18~39 MJ/㎡, 26~63 MJ/㎡, 29~42 MJ/㎡, 10~22 MJ/㎡, 7~23 MJ/㎡, 1.2~1.3 MJ/㎡의 열량을 방출하였다.
6. 발포 폴리스티렌보드(비드법), 발포 폴리스티렌보드(압출법), 폴리우레탄보드(경질), 발포 폴리에틸렌시이트(비난연), 발포 폴리에틸렌시이트(난연), 암면의 Flaming mode에서 최대연기밀도는 94~573, 137~290, 198~224, 112~170, 110~203, 1.8의 연기가 발생하였다.
7. 발포 폴리스티렌보드의 연소가스 독성지수는 2.7~9.6, 발포 폴리스티렌보드의 독성지수는 6.2~9.9, 폴리우레탄보드(경질)의 독성지수는 37~47, 발포 폴리에틸렌시이트(비난연)의 독성지수는 8.4~11.5, 발포 폴리에틸렌보드(난연)의 독성지수는 7.2~10.0이였으며, 암면의 독성지수는 0.05~0.1로 거의 연소가스가 발생되지 않았다.
8. 산업용 단열재의 연소위험 평가 요소인 착화특성, 열방출특성, 연기밀도 및 연소가스 성능실험과 각국의 단열재에 대한 연소위험 평가기준 등을 조사를 통하여 착화온도는 350 ℃이하, 열방출특성은 50 ㎾/㎡의 Heat Flux 조건에서 착화시간 20초 이상, 최대 열방출율 150 ㎾/㎡ 이하, 평균(300초) 열방출율 85 ㎾/㎡ 이하, 총 방출열량 50 MJ/㎡ 이하, 연기밀도는 25 ㎾/㎡의 복사열, 불꽃연소상태(Flaming mode)에서 최대연기밀도는 450이하, 독성지수는 2이하의 연소위험 등급을 제시 하고자 한다.
Of the polymetric materials of the industrial insulators, though newly developed materials tend to have more outstanding advantages than the existing ones, but most of them are tend to be easily flammable. Factors to be considered for combustion hazard of the said materials are ignitability, flammab...
Of the polymetric materials of the industrial insulators, though newly developed materials tend to have more outstanding advantages than the existing ones, but most of them are tend to be easily flammable. Factors to be considered for combustion hazard of the said materials are ignitability, flammability, heat produced in burning conditions, heat release rate, smoke, and combustion gas. In this course, the most important things to be considered are to analyze and evaluate ingeneral the combustion-hazardous factors of each material.
In this study, actual conditions in using the industrial insulators, fire cases analysis and combustion hazard evaluation standards were examined, and the findings obtained from the combustion hazard evaluation factors such as ignition properties, heat release rate properties, smoke density and combustion gas test results are summarized as follows :
1. Among total productions of the insulators, rock wool and glass wool, inorganic insulators, occupied 29 %, and expanded foam polystyrene heat insulating board, organic insulators, took 63 % of the remaing 71 %.
2. 1994~2002 fire accident case data from the Korea Fire Protection Association revealed that 354 fire accidents were caused by insulators or lagging materials ; the number of apartment-related accidents marked 119 accounting for 33 %, factories 91 for 26 %, and buildings 41 for 11 %.
3. The result of ignition temperature test showed that FITs(Flash-Ignition Temperature) of foam polystyrene board(expanded), foam polystyrene board
(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), and foam polyethylene sheet(non-flame retardant) were 387~407 ℃, 377~392 ℃, 372~386 ℃, 374~445 ℃ and 380~446 ℃, respectively. In the case of foam polystyrene and polyurethane, SIT(Self-Ignition Temperature) showed as higher as 100 ℃ compared to FIT while there was no such a big difference in the case of foam polyethylene sheet. The nonflammable rock wool did not ignite at the temperature of above 750 ℃.
4. At the heat flux of 50 kW/㎡, TTIs(Time to Ignition) of foam polystyrene board(expanded), foam polystyrene board(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) were 31~50, 32~53, 2~7, 3~4, and 6~18 seconds respectively, and rock wool did not ignite.
5. At the heat flux of 50 kW/㎡, total discharge values of foam polystyrene board(expanded), foam polystyrene board(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) and rock wool were 18~39 MJ/㎡, 26~63 MJ/㎡, 29~42 MJ/㎡, 10 ~22 MJ/㎡, 7~23 MJ/㎡, and 1.2~1.3 MJ/㎡, respectively.
6. The peak smoke densities at the flaming mode of foam polystyrene board (expanded), foam polystyrene board(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) and rock wool were 94~573, 137~290, 198~224, 112~170, 110~203, and 1.8 respectively.
7. The toxicity indexes of foam polystyrene board, foam polystyrene board (extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) were 2.7~9.6, 6.2~9.9, 37~47, and 8.4~11.5 respectively, and that of rock wool was 0.05~0.1, which showed little combustion gas.
8. Through the researches on each combustion hazard evaluation standard about the insulators around the world and the performance test results on the combustion hazard evaluation factors of the industrial insulators such as ignition properties, heat release rate properties, smoke density and combustion gas. This study tries to suggest a combustion hazard grade as follows :
- Ignition temperature : less than 350 ℃
- Time to ignition : more than 20 s at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Peak heat release rate : less than 150 ㎾/㎡ at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Average heat release rate(300 sec) : less than 85 ㎾/㎡ at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Total heat released : less than 50 MJ/㎡ at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Peak smoke density : less than 450 at the heat flux of 25 ㎾/㎡ and in the flaming mode
- Toxicity index : less than 2
Of the polymetric materials of the industrial insulators, though newly developed materials tend to have more outstanding advantages than the existing ones, but most of them are tend to be easily flammable. Factors to be considered for combustion hazard of the said materials are ignitability, flammability, heat produced in burning conditions, heat release rate, smoke, and combustion gas. In this course, the most important things to be considered are to analyze and evaluate ingeneral the combustion-hazardous factors of each material.
In this study, actual conditions in using the industrial insulators, fire cases analysis and combustion hazard evaluation standards were examined, and the findings obtained from the combustion hazard evaluation factors such as ignition properties, heat release rate properties, smoke density and combustion gas test results are summarized as follows :
1. Among total productions of the insulators, rock wool and glass wool, inorganic insulators, occupied 29 %, and expanded foam polystyrene heat insulating board, organic insulators, took 63 % of the remaing 71 %.
2. 1994~2002 fire accident case data from the Korea Fire Protection Association revealed that 354 fire accidents were caused by insulators or lagging materials ; the number of apartment-related accidents marked 119 accounting for 33 %, factories 91 for 26 %, and buildings 41 for 11 %.
3. The result of ignition temperature test showed that FITs(Flash-Ignition Temperature) of foam polystyrene board(expanded), foam polystyrene board
(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), and foam polyethylene sheet(non-flame retardant) were 387~407 ℃, 377~392 ℃, 372~386 ℃, 374~445 ℃ and 380~446 ℃, respectively. In the case of foam polystyrene and polyurethane, SIT(Self-Ignition Temperature) showed as higher as 100 ℃ compared to FIT while there was no such a big difference in the case of foam polyethylene sheet. The nonflammable rock wool did not ignite at the temperature of above 750 ℃.
4. At the heat flux of 50 kW/㎡, TTIs(Time to Ignition) of foam polystyrene board(expanded), foam polystyrene board(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) were 31~50, 32~53, 2~7, 3~4, and 6~18 seconds respectively, and rock wool did not ignite.
5. At the heat flux of 50 kW/㎡, total discharge values of foam polystyrene board(expanded), foam polystyrene board(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) and rock wool were 18~39 MJ/㎡, 26~63 MJ/㎡, 29~42 MJ/㎡, 10 ~22 MJ/㎡, 7~23 MJ/㎡, and 1.2~1.3 MJ/㎡, respectively.
6. The peak smoke densities at the flaming mode of foam polystyrene board (expanded), foam polystyrene board(extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) and rock wool were 94~573, 137~290, 198~224, 112~170, 110~203, and 1.8 respectively.
7. The toxicity indexes of foam polystyrene board, foam polystyrene board (extruded), polyurethane board(rigid), foam polyethylene sheet(flame retardant), foam polyethylene sheet(non-flame retardant) were 2.7~9.6, 6.2~9.9, 37~47, and 8.4~11.5 respectively, and that of rock wool was 0.05~0.1, which showed little combustion gas.
8. Through the researches on each combustion hazard evaluation standard about the insulators around the world and the performance test results on the combustion hazard evaluation factors of the industrial insulators such as ignition properties, heat release rate properties, smoke density and combustion gas. This study tries to suggest a combustion hazard grade as follows :
- Ignition temperature : less than 350 ℃
- Time to ignition : more than 20 s at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Peak heat release rate : less than 150 ㎾/㎡ at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Average heat release rate(300 sec) : less than 85 ㎾/㎡ at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Total heat released : less than 50 MJ/㎡ at the heat flux of 50 ㎾/㎡
- Peak smoke density : less than 450 at the heat flux of 25 ㎾/㎡ and in the flaming mode
- Toxicity index : less than 2
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.