고압가스계 소화약제(HFCs계열)와 질소의 상호용해도 측정

• 영문명: Measurement of Mutual Solubility of High-pressure Gaseous Fire Extinguishing Agents(HFCs) and Nitrogen
• 발행기관: 한국화재소방학회
• 저자명: 임종성 박지영 이병권 김재덕 이윤용
• 간행물 정보: 『한국화재소방학회논문지』Vol.16 No.3, 26~31쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2002.09.30

국문 초록

Bromotrifluoromethane(halon-1301)과 bromochlorodifluoromethane(halon-1211)은 우수한 열역학적 성질에 의해 소화제로 널리 사용되어 오고 있다. 그러나 halon-1301과 halon-1211의 사용과 생산은 국제 환경조약인 Montreal protocol에 의해 점차 사용이 중지되고 있으며, 본격적인 규제에 대한 대책 마련이 요구되는 시점에 있다. 그리하여, 할론 사용규제와 더불어 각국은 할론 소화제 대신 HFCs를 사용하는 방안이 제시되었으며, 이미 선진국에서는 다양한 종류의 소화제 개발을 발표하고 있다. 본 연구에서는 대체 소화제로서 소화제의 배출시간을 단축시켜주는 가압가스 nitrogen과 halon 대체 물질인 HFCs 계열 물질중 chlorodifluoromethane(HFC-22), pentafluoroethane(HFC-125), 1,1,1,2-tetrafluoroethane(HFC-l34a)을 선정하여 이들간의 이성분계 혼합물에 대한 상호 용해력을 알아보기 위해 상평형을 측정하였다. 상평형은 기-액 순환이 동시에 이루어지는 circultion type 장치에서 측정되었으며, 실험온도는 실제 소화제 저장탱크의 온도범위인 283.15-303.15K로 선정하였고, 압력범위는 이 온도범위에서 탱크에 걸릴 수 있는 최저압력과 최고압력보다 충분히 여유를 두어 3.0-10.0 MPa조건에서 실험하였다. 실험데이터는 Peng-Robinson 상태방정식 및 Wong-Sandler mixing rules을 사용하여 혼합물의 거동을 예측하였고, 이를 실험 결과와 비교 검토하였다.

영문 초록

Bromotrifluoromethane(halon-1301) and bromochlorodifluoromethane(halon-1211) have been widely used as a clean fire extinguishing agents due to their outstanding properties. However, production and use of halon are currently being phased out under an international agreements Montreal Protocol because of global environmental concerns and HFCs have been considered as promising alter-natives for the replacement of halon since their ozone depletion potentials are low. The vapor-liquid equilibrium data are required as important basic information in evaluating the solubility of clean fire extinguishing agents and determining their optimal compositions. In this work, we chose HFCs such as HFC-22 HFC-125, and HFC-l34a for gaseous fire extinguishing agents and nitrogen as a pressurization gas for a proper jet velocity of these agents. Phase equilibria for binary mixtures of nitrogen/HFC-22, nitrogen/HFC-125, and nitrogen/HFC-l34a were measured in the temperature range from 283.15K to 303.15K. For equilibrium measurement, we used a circulation type apparatus in which both vapor and liquid phases were continuously recirculated. The experimental data were relatively well correlated with the Peng-Robinson equation of state with Wong-Sandier mixing rules.

키워드

Fire Extinguishing Agents HFC-22 HFC-125 HFC-l34a Nitrogen Solubility