11. 플라스틱 화재의 특징

플라스틱 화재의 특징

 

1. 플라스틱 화재의 위험성

• 플라스틱 화재는 상황에 따라 가연물인 플라스틱의 종류도 다르고 양도 다르며 노출 정도도 다르므로 위험성 역시 이에 따라 달라진다
• 인간을 위협하는 플라스틱 화재의 결과는 일반화재와 공통된 것도 있고 독특한 위험성도 있을 수 있는데, 산소결핍, 화염, 열, 연소생성물, 연기, 건물 붕괴 등으로 요약할 수 있다
• 플라스틱은 탄소를 함유한 고분자 물질이므로 다양한 분해생성물과 연소 생성물을 함유하고 있다

---

2. 고분자물질(플라스틱)의 생성물

분해 생성물

• 기체 : 여러 가지 휘발성 물질 및 탄소를 포함하는 물질로서 CO，CO₂，C₂H₄ 등의 탄화수소계열 물질, 할로겐화탄화수소, 염화수소(HCl) 등
• 액체 : 벤젠(C₆H₆), 툴루엔(C₂H₅CH₃), 포름알데히드류, 케톤류, 아세톤
• 고체 : 타르(tar), 미반응물질, 탄화물 등

연소 생성물

• 완전연소 생성물 : CO₂, H₂O
• 불완전 연소 생성물 CO, HCN, 미스트, 연기

---

3. 플라스틱의 분류와 연소과정

• 열가소성 플라스틱: 페놀수지，멜라민수지, 에폭시수지 불포화 폴리에스테르 수지
• 열경화성 플라스틱: 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드

---

4. 플라스틱 화재 연소과정

초기연소 -> 연소증강 -> Flash over -> 최성기 -> 화재확산

4-1 초기 연소

점화원이 될 수 있는 것은 많지만 모든 경우 플라스틱 자체는 점화원이 아니다. 이 단계에서는 다음 사항이 관계가 된다

---

4-2 분해 온도

• 점화의 용이성 : 직접 화염에 노출된 경우는 인화점, 화염 없는 고온에 노출된 경우는 발화점, 연소로 생성된 가연성 가스가 공기와 혼합하는 경우는 산소농도에 각각 관련된다
• 노출정도 : 코팅하거나 포장된 플라스틱보다 표면이 노출된 것이 화염의 공격을 받기 쉽고, 가열된 가스가 축적되는 천장 부근의 플라스틱이 바닥 부 근의 것보다는 인화하기 쉽다
• 플라스틱의 크기 : 단추나 가정용품과 같은 작은 제품보다 큰 구조물이 인화하기 쉽다

---

4-3 연소 증강

초기 연소 단계에서 축적된 열은 플라스틱의 온도를 대류, 복사, 전도의 방법으로 전달하여 상승시킨다. 어느 정도까지의 화재확대는 이 단계에서 일어나는데 이 단계에서 고려되어야 할 사항은 다음과 같다.

• 인화용이성
• 표면가연성 : 플라스틱이 실내 마감재나 벽면 코팅제 등과 같이 표면적이 가연물이 될 때 연소 증강이 용이하게 된다.
• 열 확산
• 연기발생 : 진한 연기는 대피와 진압을 위한 화점 확인을 어렵게 한다.
• 연소가스 : 유독성가스가 인간에게 치명적일 수 있다.
• 플라스틱의 양

---

4-4 Flash over

플래시오버는 동일 공간 내의 모든 가연물이 동시에 인화점에 도달하는 점이다. 따라서 이점에서 모든 가연물은 일시에 화염에 휩싸이는데 다음의 사항과 관련이 있다.

• 인화용이성 : 플래시오버 온도는 대부분의 플라스틱 인화점보다 높다
• 표면인화성 : 플래시오버를 유도하는 열전달은 대부분 복사를 통해 일어나지만 표변의 인화성도 플래시오버를 유도한다
• 노출 정도
• 플라스틱의 양

---

4-5 최성기

동일 공간 내의 모든 가연물은 이 단계에서 연소하고 극도의 피해가 발생한다. 이 단계에서의 화재는 소화 및 진압이 힘들어진다. 가장 중요한 것은 총발열량이고 다음과 관련이 있다.

• 방출열량 : 이 단계에서는 방출 열량이 최고가 된다.
• 연기 생성
• 연소가스
• 플라스틱의 양

---

4-6 화재 확산

최성기에서 발생한 열량은 인접한 가연물을 연소시키면서 화재가 확산된다

• 가연물의 양
• 방출 열량
• 연기 생성
• 연소가스
• 구획의 내화성