제3류 위험물
제3류 위험물은 소방법령상 자연발화성 물질 및 금수성 물질로 분류되는 위험물로서, 공기 중에서 스스로 발화하거나 물과 접촉하여 발열·발화 또는 가연성 가스를 발생시킬 수 있는 물질이다.
제3류 위험물은 자연발화성 물질 및 금수성 물질이다. 자연발화성 물질은 공기 중에서 산화되어 열을 축적하고 스스로 발화할 수 있는 물질이며, 금수성 물질은 물과 접촉하면 격렬하게 반응하여 열이나 가연성 가스를 발생시키는 물질이다.
제3류 위험물은 물과 접촉하면 위험해지는 경우가 많으므로 저장과 소화에서 특히 주의가 필요하다. 대표적으로 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬, 황린, 알칼리금속 및 알칼리토금속, 유기금속화합물, 금속의 수소화물, 금속의 인화물, 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물 등이 포함된다.
제3류 위험물의 일반적인 성질은 다음과 같다.
- 공기 중에서 자연발화할 수 있다.
- 물과 접촉하면 발열하거나 발화할 수 있다.
- 물과 반응하여 수소, 포스핀, 아세틸렌 등 가연성 가스를 발생시킬 수 있다.
- 일부 물질은 공기와 습기를 모두 피해야 한다.
- 화재 시 일반적인 주수소화가 부적절한 경우가 많다.
- 저장과 취급 시 건조상태 유지가 중요하다.
제3류 위험물은 물을 사용한 세척이나 소화가 오히려 사고를 확대할 수 있으므로, 품명별 성질을 정확히 구분해야 한다.
제3류 위험물에 해당하는 대표 품명은 다음과 같다.
- 칼륨
- 나트륨
- 알킬알루미늄
- 알킬리튬
- 황린
- 알칼리금속 및 알칼리토금속
- 유기금속화합물
- 금속의 수소화물
- 금속의 인화물
- 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물
- 그 밖의 자연발화성 물질 및 금수성 물질
칼륨은 알칼리금속으로, 물과 격렬하게 반응하여 수소를 발생시키고 발열한다. 반응열에 의해 수소가 발화할 수 있어 매우 위험하다.
칼륨의 주요 위험성은 다음과 같다.
- 물과 격렬하게 반응한다.
- 수소를 발생시킨다.
- 공기 중 산화와 발화 위험이 있다.
- 습기와 접촉하면 위험하다.
- 석유류 등 물과 접촉하지 않는 액체 속에 보관하는 경우가 있다.
나트륨은 칼륨과 마찬가지로 알칼리금속이며, 물과 반응하여 수소와 열을 발생시킨다. 물에 닿으면 튀거나 불꽃이 발생할 수 있으므로 물 접촉을 엄격히 피해야 한다.
나트륨의 주요 위험성은 다음과 같다.
- 물과 반응하여 수소 발생
- 발열에 의한 발화 위험
- 습기와의 반응 위험
- 공기 중 산화 위험
- 일반 주수소화 부적합
알킬알루미늄은 공기 중에서 자연발화하거나 물과 반응할 수 있는 매우 위험한 유기금속화합물이다. 공기와 습기를 철저히 차단하여 취급해야 한다.
알킬알루미늄의 주요 위험성은 다음과 같다.
- 공기 중 자연발화 위험
- 물과의 격렬한 반응
- 유기용매와 함께 취급될 때 화재위험 증가
- 취급 중 누출 시 즉시 화재로 이어질 가능성
- 불활성가스 분위기 관리 필요
알킬리튬은 반응성이 매우 큰 유기금속화합물로, 공기와 물에 민감하다. 유기합성 공정에서 사용될 수 있으며, 취급 시 산소와 수분을 차단해야 한다.
알킬리튬의 주요 위험성은 다음과 같다.
- 공기 중 발화 가능성
- 물과 격렬한 반응
- 유기용매 화재위험
- 누출 시 확산과 발화 위험
- 불활성가스 분위기 취급 필요
황린은 공기 중에서 산화되어 자연발화하기 쉬운 물질이다. 보통 물속에 저장하여 공기와의 접촉을 차단한다는 점에서 다른 금수성 물질과 구별된다.
황린의 주요 위험성은 다음과 같다.
- 공기 중 자연발화
- 독성이 큼
- 피부 접촉 시 위험
- 연소 시 유독가스 발생 가능
- 수중 저장 필요
황린은 물과 격렬히 반응하는 물질이 아니라, 공기 접촉을 막기 위해 물속에 저장하는 대표적인 제3류 위험물로 자주 출제된다.
알칼리금속과 알칼리토금속 중 일부는 물과 반응하여 수소를 발생시키고 발열한다. 칼륨과 나트륨 외에도 리튬, 칼슘 등이 관련될 수 있다.
주요 위험성은 다음과 같다.
- 물과 반응하여 수소를 발생시킨다.
- 반응열로 인해 발화할 수 있다.
- 습기와 접촉하면 위험하다.
- 보관 중 산화와 표면 반응이 발생할 수 있다.
유기금속화합물은 금속과 유기기가 결합한 화합물로, 일부는 공기 중에서 자연발화하거나 물과 반응할 수 있다. 알킬알루미늄과 알킬리튬은 대표적인 유기금속화합물이다.
유기금속화합물의 주요 위험성은 다음과 같다.
- 공기 접촉 시 발화 가능성
- 물과의 반응 위험
- 유기용매와 함께 있을 때 화재위험 증가
- 누출 시 화재와 폭발 가능성
- 불활성 분위기 취급 필요
금속의 수소화물은 물과 접촉하면 수소를 발생시킬 수 있는 물질이다. 수소는 폭발범위가 넓고 점화에너지가 작아 매우 위험하다.
대표적인 예는 다음과 같다.
- 수소화나트륨
- 수소화리튬
- 수소화칼슘
금속의 수소화물은 습기와 물을 피하여 저장하고, 화재 시 주수소화를 피해야 한다.
금속의 인화물은 물이나 산과 반응하여 포스핀을 발생시킬 수 있다. 포스핀은 독성과 인화성이 있는 기체이므로 흡입과 점화위험에 주의해야 한다.
대표적인 예는 다음과 같다.
- 인화칼슘
- 인화알루미늄
- 인화아연
금속의 인화물은 습기와 접촉하지 않도록 하며, 누출 시 환기와 보호구 착용이 필요하다.
칼슘 또는 알루미늄의 탄화물은 물과 반응하여 가연성 가스를 발생시킬 수 있다. 대표적으로 탄화칼슘은 물과 반응하여 아세틸렌을 발생시킨다.
주요 위험성은 다음과 같다.
- 물과 반응하여 가연성 가스 발생
- 아세틸렌 발생 가능성
- 발열과 점화위험
- 습기와 접촉 위험
- 밀폐공간에서 폭발성 분위기 형성 가능성
제3류 위험물의 지정수량은 품명별 위험성에 따라 다르다. 특히 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬은 위험성이 커서 지정수량이 작다.
| 품명 | 지정수량 |
|---|---|
| 칼륨 | 10킬로그램 |
| 나트륨 | 10킬로그램 |
| 알킬알루미늄 | 10킬로그램 |
| 알킬리튬 | 10킬로그램 |
| 황린 | 20킬로그램 |
| 알칼리금속 및 알칼리토금속 | 50킬로그램 |
| 유기금속화합물 | 50킬로그램 |
| 금속의 수소화물 | 300킬로그램 |
| 금속의 인화물 | 300킬로그램 |
| 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물 | 300킬로그램 |
시험에서는 지정수량 10킬로그램에 해당하는 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬과 황린 20킬로그램을 특히 구분해야 한다.
제3류 위험물의 위험성은 자연발화성과 금수성에서 비롯된다. 공기와 접촉하여 자연발화하거나, 물과 접촉하여 가연성 가스와 열을 발생시키기 때문에 일반적인 화재와 달리 물을 사용하는 것이 위험할 수 있다.
주요 위험성은 다음과 같다.
- 공기 중 자연발화
- 물과의 격렬한 반응
- 수소 발생
- 포스핀 발생
- 아세틸렌 발생
- 반응열에 의한 발화
- 화재 시 폭발성 분위기 형성
- 소화작업 중 위험 확대
제3류 위험물은 물, 산류, 산화성 물질, 가연물과 접촉하면 위험할 수 있다. 특히 제1류 위험물인 산화성 고체와 접촉하면 반응이 격렬해질 수 있고, 물과 접촉하면 금수성 반응이 발생할 수 있다.
혼재 시 주의해야 할 물질은 다음과 같다.
- 물
- 습기
- 산류
- 산화성 물질
- 제1류 위험물
- 할로겐화합물
- 인화성 액체
- 가연성 물질
제3류 위험물은 공기와 물의 접촉을 피하여 저장해야 한다. 품명에 따라 석유류 속에 보관하거나, 불활성가스 분위기에서 보관하거나, 황린처럼 물속에 보관하는 방식이 사용될 수 있다.
저장 시 유의사항은 다음과 같다.
- 습기와 물을 피한다.
- 용기를 밀폐한다.
- 공기 접촉을 최소화한다.
- 직사광선과 열원을 피한다.
- 산화성 물질과 분리한다.
- 보관장소를 건조하게 유지한다.
- 누출 시 즉시 조치할 수 있도록 한다.
- 품명별 적정 저장방법을 따른다.
황린은 공기 중에서 자연발화하기 쉬우므로 물속에 저장하여 공기와의 접촉을 차단한다. 이는 제3류 위험물 중 시험에서 자주 구별되는 특징이다.
황린 저장 시 유의사항은 다음과 같다.
- 항상 물속에 잠기도록 한다.
- 용기의 파손과 누수를 방지한다.
- 직사광선과 열원을 피한다.
- 독성을 고려하여 보호구를 착용한다.
- 공기 중 노출을 방지한다.
제3류 위험물을 취급할 때에는 물과 습기, 공기 접촉, 충격, 혼합위험을 관리해야 한다. 특히 소량 누출도 발화나 가스 발생으로 이어질 수 있으므로 작업절차를 엄격히 지켜야 한다.
취급 시 유의사항은 다음과 같다.
- 건조한 장소에서 취급한다.
- 물기가 있는 공구와 용기를 사용하지 않는다.
- 작업 전 소화방법을 확인한다.
- 공기 접촉 시간을 최소화한다.
- 불활성가스 분위기 필요 여부를 확인한다.
- 보호구를 착용한다.
- 누출물은 품명별 절차에 따라 처리한다.
- 물질안전보건자료를 확인한다.
제3류 위험물 화재에는 물을 사용하면 위험해지는 경우가 많다. 물과 반응하여 수소, 포스핀, 아세틸렌 등 가연성 또는 독성가스가 발생할 수 있기 때문이다.
일반적인 소화 원칙은 다음과 같다.
- 주수소화를 피한다.
- 건조사, 팽창질석, 건조분말 등 적합한 소화제를 사용한다.
- 금속화재용 소화약제를 사용한다.
- 공기와 수분 접촉을 차단한다.
- 주변 가연물을 제거한다.
- 소화작업자는 보호구를 착용한다.
- 가스 발생 가능성을 고려하여 환기한다.
황린은 공기 접촉 차단과 냉각을 위해 물을 사용할 수 있는 특수한 예로 구분된다.
제3류 위험물 중 많은 물질은 물과 반응하여 열과 가연성 가스를 발생시킨다. 이 때문에 화재 시 물을 뿌리면 오히려 화재가 확대되거나 폭발위험이 커질 수 있다.
물 사용이 위험한 이유는 다음과 같다.
- 수소 발생
- 포스핀 발생
- 아세틸렌 발생
- 반응열 발생
- 물질의 비산
- 폭발성 분위기 형성
- 소화작업자의 2차 재해
제3류 위험물은 물과 반응하여 다양한 가스를 발생시킬 수 있다.
| 물질 | 물과 반응 시 주요 발생 가스 |
|---|---|
| 칼륨, 나트륨 | 수소 |
| 금속의 수소화물 | 수소 |
| 금속의 인화물 | 포스핀 |
| 탄화칼슘 | 아세틸렌 |
수소와 아세틸렌은 가연성이 매우 크고, 포스핀은 독성과 인화성을 함께 가지므로 작업환경 관리가 필요하다.
제3류 위험물 사고는 물과의 접촉, 공기 노출, 보관상태 불량, 소화방법 오류에서 자주 발생한다.
대표적인 사고 원인은 다음과 같다.
- 습기 유입
- 용기 파손
- 물로 세척
- 주수소화
- 공기 중 장시간 노출
- 산화성 물질과 혼재
- 불활성가스 관리 실패
- 누출물 처리 미숙
- 작업자 교육 부족
제3류 위험물은 자연발화성 물질 및 금수성 물질이라는 성질과 지정수량, 발생 가스, 소화방법이 시험에서 자주 출제된다.
주요 암기 포인트는 다음과 같다.
- 제3류 위험물은 자연발화성 물질 및 금수성 물질이다.
- 칼륨, 나트륨, 알킬알루미늄, 알킬리튬은 지정수량 10킬로그램이다.
- 황린은 지정수량 20킬로그램이다.
- 알칼리금속, 알칼리토금속, 유기금속화합물은 지정수량 50킬로그램이다.
- 금속의 수소화물, 금속의 인화물, 칼슘 또는 알루미늄의 탄화물은 지정수량 300킬로그램이다.
- 칼륨과 나트륨은 물과 반응하여 수소를 발생시킨다.
- 금속의 인화물은 물과 반응하여 포스핀을 발생시킨다.
- 탄화칼슘은 물과 반응하여 아세틸렌을 발생시킨다.
- 황린은 물속에 저장한다.
- 대부분 주수소화를 피한다.
제3류 위험물의 재해예방 대책은 물과 공기의 접촉을 차단하고, 품명별 소화방법을 사전에 정하는 데 있다.
주요 대책은 다음과 같다.
- 물과 습기를 차단한다.
- 용기를 밀폐한다.
- 공기 접촉을 최소화한다.
- 산화성 물질과 분리 저장한다.
- 품명별 저장방법을 준수한다.
- 황린은 물속에 저장한다.
- 불활성가스 분위기 필요 여부를 확인한다.
- 주수소화 금지 여부를 작업자에게 교육한다.
- 금속화재용 소화약제를 준비한다.
- 누출 시 가연성 또는 독성가스 발생에 대비한다.
제3류 위험물은 자연발화성과 금수성이라는 특성 때문에 다른 위험물보다 저장과 소화에서 주의할 점이 많다. 특히 물이 일반적인 소화수단이지만 제3류 위험물에서는 오히려 위험을 확대할 수 있다는 점이 중요하다.
시험에서는 제3류 위험물의 품명, 지정수량, 물과의 반응, 발생 가스, 황린의 수중 저장, 주수소화 금지를 중심으로 정리하는 것이 중요하다.
