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방재영역/연소공학

17. 최소산소농도(MOC Minimum Oxygen Concentration)

by Danny' 2020. 6. 13.
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최소산소농도(MOC Minimum Oxygen Concentration) 

 

1. MOC의 정의

  • 화염을 전파하기 위해서는 최소한의 산소농도가 요구되며 이를 최소산소농도 (MOC Minimum Oxygen Concentration) 라 한다
  • 폭발 및 화재는 연료의 농도에 무관하게 산소의 농도를 감소시킴으로써 방지할 수 있으므로 불연성 가스 등을 가연성 혼합기에 첨가하면 MOC는 감소된다
  • 최소산소농도는 폭발 및 화재 방지에 유용한 기준이 된다
  • MOC는 공기와 연료의 혼합기 중 산소의 부피를 나타내며 % 의 단위를 갖는다
  • 실험 데이터가 충분하지 못할 때 MOC 값은 연소 반응식 중의 산소의 양론 계수와 연소 하한계의 곱을 이용하여 추산되며 이 방법은 많은 탄화수소에 적용된다. , MOC = 산소몰수 × 연소 하한계

2. MOC의 활용

  • CO2, 수증기, N2 등을 가연성 혼합기에 첨가해서 그 연소범위를 축소시키고 결국은 연소범위를 소멸시켜서 소화하는 방법이 있는데, 이 경우 산소농도 저하로 인한 연소의 중단이 주요 작용이고CO2를 첨가하여 소화할 때는 기상의 산소 농도를 14~15% 이하로 할 필요가 있다. 이러한 절차를 불활성화(Inerting)라 부르며 MOC의 개념이 기초가 된다.
  • 이 산소농도를 임계산소농도라 부르며 이 농도에서는 산소농도 부족으로 인하여 인체에 장해(산소결핍증)가 발생할 가능성이 있다

한계산소지수(Limited Oxygen lndex)

1. 한계산소지수의 정의

  • L.O.I는 가연물을 수직으로 하여 가장 윗부분에 착화하며 연소를 계속 유지 시 킬 수 있는 산소의 최저 체적 농도(vol%)를 말한다
  • 이것은 섬유류에 대해 일단 착화하여 열원이 제거된 후에도 연소상태를 지속할 수 있는 가능성을 측정하는 새로운 척도이다

2. 한계산소지수의 상세 사항

  • 예를 들면은 L.O.I17% 라는 실험 결과가 있는데 이것은 공기 중의 산소농도가 17% 이하로 줄어들면 열원이 제거된 후 연소상태를 지속할 수 없게 된다는 것이다
  • 착화점이 높고, L.O.I가 높은 섬유류나 내장재료는 상당히 안전한데 이들은 쉽게 착화하지 않을 뿐만 아니라, 열원이 없으면 연소를 지속할 수 없기 때문이다
  • 섬유류의 L.O.I가 높아질수록 열원이 제거된 후에 연소가 중단될 가능성이 높아진다. 실수로 화재가 발생하더라도 열원만 없어지면 물질 자체가 지속적인 연소를 하지 않기 때문이다. 즉 착화점 및 L.O.I가 높은 섬유류나 내장재료는 상당히 안전하다
※ 산소지수볍 : 플라스틱류 연소시험방법의 일종 산소 지수라 함은 산소와 질소가 혼합된 상승기류 속에서 점화된 물질이 연소를 지속하기 위해 필요로 하는 최저 산소농도(vol%)를 말하며, 산소 지수는 플라스틱 류, 고무, 섬유 등의 연소성을 상대적으로 표시하며 이 수치가 크면 연소하 기가 어렵다

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