12. 플라스틱 화재 위험성

플라스틱 화재의 위험성

 

1. 플라스틱 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, 산소 결핍, 화염, 열, 유독성 연소 생성물,, 연기, 건물 붕괴 등으로 요약할 수 있다

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산소결핍

• 보통의 인간은 산소농도 21%의 대기에서 호흡하는 것에 익숙해져 있다. 산소농도가 17%로 떨어지면 무산소증(Anoxia) 현상에(Anoxia) 의해 근육의 움직임이 둔해진다. 10-14%에서는 의식은 있으나 상황판단이 흐려지고 몽롱해진다. 6-8%에서는 호흡이 중단되고 질식(Asphyxiation)으로 6-8분 내에 사망한다. 공기 중의 산소농도 10%가 생존을 위한 최저 농도로 간주된다. 가연성 가스의 농도의 연소 속도, 공간의 크기, 환기속도 등이 산소 농도에 영향을 미치므로, 최저농도에의 도달 여부와 도달속도는 각 화재의 상황과 위치에 따라 다르게 된다

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화염

• 화상은 화염과의 직접적인 접촉이나 화염에 의한 복사열에 의해 발생한다. 화상은 피부의 온도가 65℃ 이상으로 1초 이상 유지되면 발생한다. 대부분의 플라스틱은 화염이나 복사열로 녹고, 흘러내리면서 노출된 피부와 접촉하여 화상을 유발할 수 있으므로 플라스틱 화재에서는 이 점에도 유의하여야 한다

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열

• 산소결핍이나 독성 등의 영향을 무시하더라도 뜨거운 공기나 가스는 화상, 탈진, 탈수, 호흡장애 등을 유발한다. 연소가스의 유독성을 이것에 비해 지나치게 인식되고 있는 경향이 있다. 실제로 여러 연구에서 화재 시 뜨거운 공기나 뜨거운 가스의 흡입에 의한 사망 위험이 유독성 가스가 유해 농도에 이르는 시점보다 먼저 돈다는 것이 밝혀지고 있다. 생존을 위한 공기의 한계온도는 150 ℃ 정도로 알려져 있다

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연소가스

• 유독가스의 위험성은 심리적인 효과가 크고 종종 지나치게 위험성이 강조되는 경향이 없지 않다. 실제로 산소결핍이나 뜨거운 기체 호흡에 대한 위험이 가스의 유독성보다 먼저 도래하는 경우가 많다

생성가스	플라스틱
CO, CO2	모든 플라스틱
HCN, NO, NO2, NH3	질소함유 플라스틱(PAN, ABS, 폴리우레탄, 나이론, 아미노레진
SO4, H2S, CO2, CS2	황함유 플라스틱
HCl, HF, HBr	PVC, PTFE, 할로겐 계통의 연소억제제 함유 플라스틱
알칸, 알켄	폴리올레핀, 대부분의 유기 고분자
벤젠	폴리스틸렌, PVC, 폴리에스터
패놀, 알데히드	페놀수지
포름 알데히드	폴리아세틸

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연기

• 연기의 기본적인 위험성은 대피를 방해하고 화점 확인과 진압을 위한 진입을 어렵게 하는 것이다. 연기는 차단과 자극효과 패닉(panic)을 유발한다. 대개의 경우 화재현장에서 열보다 연기에 의한 위험이 먼저 닥친다. 연기입자의 크기와 분포는 시야에 영향을 준다. 연기의 농도는 연소 속도, 배기 환경 등에 영향을 받고 배기 정도와 반비례한다

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구조물의 붕괴

• 열과 화염에 의해 야기되는 시설물의 약화는 청주 우암상가 붕괴사고와 같은 대형 참사로 이어질 수 있다. 열로 약해진 바닥이 진압대원들의 무게를 지탱하지 못해 붕괴될 수 있고, 벽과 지붕이 무너질 수도 있으며, 뜨거워진 구조물의 주 수에 의한 급작스런 냉각으로도 발생할 수 있다

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2. 플라스틱 공장이 갖는 화재위험

 

분진(Dusts)

• 고체형태의 플라스틱은 점화가 어렵지만, 분진의 형태는 거의 급격히 연소한다. 만약, 분진이 공기 중에 분산되어 있으면 스파크, 불꽃 또는 고온이상의 금속표면에서 폭발적으로 점화한다

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인화성용제(Flammable Solvents)

• 유기용제는 모든 플라스틱 공장에서 사용된다. 유기용제는 플라스틱 특히, 빠른 속도로 움직이는 필름에 인쇄하거나 코팅하는 경우에 위험이 증대되는데 플라스틱은 전기 저항성이 높아 정전부하를 띄기 때문이다

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가열원(Heating Elements)

• 압축작업이나 성형시에는 전기 ․ 기계기구가 부분적으로 과열되기 쉬워 가연성 가스가 발생하여 발화될 위험이 있다

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정전기(Static Electricity)

• 플라스틱 공장에서는 여러 부분에서 정전기가 발생하기 쉽다. 플라스틱은 양호한 전기절연체로서 물체 표면에 축적된 전하로 언하여 정전기가 발생 스파크 방전이 발생함으로 분진이나 인화성 증기가 존재한다면 발화될 가능성이 있다