내화구조

내화구조(Fireproof construction)

개요

“내화구조”라 함은 건축물의 기둥 및 보, 위험물 저장․취급용기의 지지대 및 배관․전선관 등의 지지대가 화재시 일정시간 동안 강도와 그 성능을 유지할 수 있는 구조를 말한다.

종류

• 강재를 콘크리트, 철망모르타르, 콘크리트블록, 벽독 또는 석재로 덮어 내화성능을 확보하는 방법
• 뿜칠재나 페인트, 석고보드 등을 강재 표면에 피복하여 내화성능을 확보하는 방법

대상 및 범위

• 건축물의 기둥 및 보
  • 건축물의 기둥(Column)과 보(Beam)는 지상 1층(지상 1층의 높이가 6 m를 초과하는 경우에는 6 m)까지가 내화범위이다.
  • 다만, 석유화학공장 등 위험물의 보유량이 많거나, 공정압력이 높은 경우에는 9 m 이상까지 내화구조로 하는 것을 고려하여야 하며, 지상 2층 이상인 경우에도 각 층의 바닥면이 콘크리트 등으로 막혀 있어 누출된 가연물질이 고일 수 있는 구조이거나 가연물질이 지속적으로 누출되어 화재가 지속 또는 확대될 가능성이 있는 경우에는 가장 높은 위치까지 내화구조로 하여야 한다.
  • 내화대상 지역 내의 모든 건축물의 주 기둥과 보는 모두 내화구조로 하여야 하며, 수직 하중을 받는 지지대나 기둥의 수평 안정성에 기여하는 곡재(Knee)와 가새(Bracing : 대각선의 경사부재)도 내화구조로 하여야 한다.
  • 다만, 가연성 액체를 취급하는 응축기, 열교환기 등 화재위험장치가 바닥이 막히지 않은 다층구조의 건축물에 설치된 경우는 최상층 바닥까지 내화구조로 하되, 바람과 지진을 견디게 하기 위해 사용된 곡재와 가새는 내화구조로 할 필요가 없다.
  • 다층구조의 건축물이면서 가연성 액체가 고일 수 있는 바닥위에 화재위험이 있는 장치가 설치될 경우에는 화재위험이 없는 장치가 설치된 상부층 바닥까지 내화구조로 하여야 하며, 화재위험이 없는 장치만 설치된 경우에는 1층까지 내화구조로 한다.
• 위험물 저장·취급 용기의 지지대
  • 위험물 저장·취급 용기의 지지대는 지상 또는 누출된 가연물질이 고일 수 있는 바닥으로부터 지지대의 끝부분까지 내화구조로 한다.
  • 다만, 지지대의 높이가 300 mm 이하인 것은 제외할 수 있다.
  • 지지대의 높이가 내화 대상지역 내의 반응기, 탑조류, 열교환기 등 위험물을 저장·취급하는 용기 중 용기가 설치된 바닥 또는 콘크리트 받침대로부터 300 mm를 초과하는 경우에는 바닥으로부터 지지대의 끝부분까지 지지대 전체를 내화구조로 하여야 한다.
  • 탑조류와 수직용기를 지지하는 스커트에 개구부가 없는 경우에는 외부표면을 내화구조로 하여야 한다.
  • 탑조류와 수직용기를 지지하는 스커트에 밀폐되지 않은 직경 600 mm 또는 동등 이상의 개구부가 있거나, 스커트 내부에 플랜지나 밸브 등 누출위험이 있는 연결부위가 있으면 스커트의 내․외부 모두를 내화구조로 하여야 한다.
  • 스커트에 설치된 맨홀 등 개구부를 막는 경우에는 마개를 탈착이 가능한 두께 6 mm 이상의 철판으로 제작하여야 한다.
  • 직경이 750 mm 이상인 수평의 열교환기, 냉각기, 응축기, 드럼, 리시버 및 축적기를 지지하는 철제 받침대(Steel saddles)는 내화구조로 하여야 한다.
  • 내화 대상지역 내의 반응기, 탑조류 또는 이와 유사한 용기가 내화구조로 된 구조물에 설치될 때 철재 브래킷(Steel brackets)과 러그(Lugs)도 지지대와 동등한 내화구조로 하여야 한다.
• 배관, 전선관 등의 지지대
  • 내화 대상지역 내의 배관, 전선관 등의 지지대가 파이프 랙(Pipe rack)인 경우에는 지상으로부터 1단까지 주 기둥 및 보를 모두 내화구조로 하여야 한다.
  • 1단의 높이가 6 m를 초과하는 경우에는 6 m 까지, 파이프 랙 하부에 위험물질 이송 펌프가 설치된 경우에는 9 m 범위 내에서 최 상단까지 내화구조로 하여야 한다. 다만, 배관의 고정 및 수축팽창과 관련하여 배관에 부착된 지지대는 제외한다.
  • 액체상태의 탄화수소를 취급하는 공랭식 냉각기로서, 입구 온도가 취급물질의 자연발화온도 또는 300℃ 이상인 인화성 또는 가연성 액체를 취급하는 공랭식 열교환기의 지지대는 최상단까지 내화구조로 하여야하며, 공랭식 열교환기가 인화성 물질이 들어있는 용기나 장치보다 위에 위치할 때는 용기나 장치의 수평반경 6 m 내지 12 m 내에서 높이와 관계없이 수직하중을 받는 모든 기둥 및 보를 내화구조로 하여야 한다.
  • 배관이 파이프 랙을 벗어나 보조의 배관 지지대 즉, 측면 파이프 랙 또는 독립적인 기둥(개개의 T형 기둥 및 브래킷이 달린 기둥)을 필요로 하는 경우 직경 150 mm 이상의 배관이나 탑류에 연결된 펌프 인입배관과 같은 중요한 배관의 지지대는 내화구조로 하여야 한다.
• 그 밖의 설비
  • 다음의 설비에 대해서는 API PUBL 2218 또는 기타 통용되는 설계기준 등을 참고하여 적정한 내화범위를 정하여야 한다.
    • 가열로(Fire heater)의 지지 구조물
    • 전력 및 제어용 배선관련 설비
    • 긴급차단밸브
    • 플레어 스택(Flare stack) 배관의 지지구조물
    • 기타 내화구조로 하여야 하는 대상설비