옥내소화전설비 _ 국가화재안전기준(NFSC 102) 가압송수장치, 기동용수압개폐장치, 성능시험배관, 압력스위치 압력 설정 방법
옥내소화전설비에서 "가압송수장치"는 전동기 또는 내연기관에 따른 펌프를 말하며 "기동용수압개폐장치"란 소화설비 배관 내 압력변동을 검지하여 자동적으로 펌프를 기동 및 정지시키는 것으로서 압력챔버 또는 기동용 압력스위치 등을 말한다.
"성능시험배관 설치 목적"은 측정한 결과치를 이용하여 펌프특성 곡선과 비교하여 펌프특성의 적정여부를 검토하여 이상이 있을 경우 펌프를 수리하여 항시 소방용 펌프로서 펌프 특성 곡선을 만족하기 위한 것이다. 즉, 성능 시험 배관을 이용하여 정기적으로 펌프의 체절점(유량 0), 정격점(유량 100%), 과부하점(유량 150%)에서의 유량과 토출압력을 측정하여 펌프특성 곡선의 이상 유무를 판단하기 위한 것이다.
1. 옥내소화전설비 가압송수장치 성능조건
① 특정소방대상물의 어느 층에 있어서도 해당 층의 옥내소화전(2개 이상 설치된 경우에는 2개)을 동시에 사용할 경우 각 소화전 노즐 선단에서 방수압력이0.17 MPa(호스릴 옥내소화전설비 포함) 이상이고, 방수량이 130 ℓ/min(호스릴 옥내소화전설비호스릴옥내소화전설비 포함) 이상이 되는 성능의 것으로 할 것 단, 하나의 옥내소화전을 사용하는 노즐 선단에서 방수압력이0.7 MPa을 초과할 경우 호스접결구 인입 측에 감압장치를 설치하여야 한다
② 펌프 토출량은 옥내소화전이 가장 많이 설치된 층의 설치개수(옥내소화전이 2개 이상 설치된 경우에는 2개)에 130 ℓ/min를 곱한 양 이상이 되도록 할 것
2. 전동기 또는 내연기관에 따른 펌프를 이용하는 가압송수장치의 기동장치 등
1) 기동용수압개폐장치
소화설비 배관 내 압력변동을 검지하여 자동적으로 펌프를 기동 또는 정지시키는 것으로서 압력챔버, 기동용압력스위치 등
2) 압력챔버
수격 또는 순간 압력변동 등으로부터 안정적으로 압력을 검지할 수 있도록 동체와 경판으로 구성된 원통형 탱크에 압력스위치를 부착한 기동용수압개폐장치
3) 기동용압력스위치
수격 또는 순간 압력변동 등으로부터 안정적으로 압력을 검지할 수 있도록 부르동관 또는 압력검지신호 제어장치(전자식) 등을 사용하는 기동용수압개폐장치
4) 압력챔버 설치 목적
① 펌프 자동기동 및 정지
압력스위치를 사용하여 압력챔버 내 수압의 변화를 감지하여, 설정된 펌프의 기동, 정지점이 될 때 펌프를 자동으로 기동 및 정지시킨다.
② 압력 변화에 따른 완충작용
압력챔버 상부의 공기가 완충작용을 하여 공기의 압축 및 팽창으로 인하여 급격한 압력 변화를 방지하여 준다.
③ 압력변동에 따른 설비 보호
압력챔버로 인하여 펌프의 기동시 챔버 상부의 공기가 완충역할을 하여 주변기기의 충격과 손상을 방지하여 준다.
3. 압력챔버에 설치되는 압력스위치에서 Diff Range 설명
① 압력스위치 기능
세팅(Setting)된 압력에 의거, 기동용수압개폐장치내 압력변동에 따라, 압력스위치 내 접점을 붙여주는 기능
② Range
펌프 정지점이며, 펌프가 기동 되어 배관 내 압력이 설정 압력 범위에 도달되면 펌프가 정지되는 점이다.
③ Diff
Range에 설정된 압력에서 Diff에서 설정된 압력만큼 떨어지면 펌프가 기동 되는 압력의 차이를 뜻한다. 즉, 기동점 = Range-Diff이다.이다.
4. 가압송수장치인 펌프의 성능기준 및 성능시험배관 설치기준 (관점 5,17, 19)
1) 가압송수장치의 펌프 성능기준
체절운전 시 정격 토출압력의를 초과하지 아니하고, 정격토출량의 150%로 운전 시 정격 토출압력의이상이 될 것
2) 성능시험 종류
① 체절운전(무부하운전)
토출량이 0인 상태로 운전 시 압력은 정격 압력의를 넘지 않을 것
② 정격운전(정격부하운전)
정격 토출량으로 운전 시 압력은 정격 압력 이상일 것
③ 최대운전(과부하운전)
정격 토출량의유량으로 운전 시 정격 압력의이상일 것
3) 가압송수장치의 펌프에 설치하는 성능시험배관 설치기준
① 성능시험배관은 펌프 토출 측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 설치한다
② 유량측정장치 기준으로 전단 직관부에 개폐밸브를, 후단 직관부에는 유량조절밸브 설치한다
③ 유량측정장치는 성능시험배관의 직관부에 설치하되, 펌프 정격 토출량의이상 측정할 수 있는 성능이 있을 것
4) 성능시험배관 유량계 설치기준
① 밸브와 유량계 이격거리
유량계 상류 측은 성능시험배관 관경의 8배 이상(8D), 하류 측은 5배 이상(5D)의 간격을 두고 밸브를 설치한다. 유량 측정 위해 배관 내 물의 흐름은 난류가 아닌 층류 상태가 되도록 하여 안정적인 상태에서 측정하여야 정확한 측정을 할 수 있으므로 유량계 전후에 충분한 길이의 직관부가 필요한 이유다.
② 유량계용 밸브
유량계 설치 시 개폐밸브만 설치할 경우 짧은 성능시험배관 말단에서 대기 중으로 토출 되는 물로 인하여 배관 내 난류 형성되어 정확한 유량측정이 곤란하기 때문이다. 따라서 위 그림과 같이 개폐밸브 외 유량 조정 밸브를 설치하고 측정 시 개폐밸브는 완전히 개방한 후 유량조정밸브로 유량을 조절하면서 측정한다.
5. 펌프 기동점과 정지점 등 압력스위치의 압력 설정 방법
① 주펌프와 충압펌프의 기동점, 정지점, 릴리프밸브의 개방 압력 등 설정
② 펌프의 전양정(1 MPa 적용
▶ 연습문제 1
조건과 주어진 옥내소화전설비의 펌프 일람표 참조하여 기동용수압개폐장치의 압력 설정치(MPa)를
쓰시오. (단, 10m = 0.1 MPa로로 하고, 충압펌프의 자동정지는 정격치로 하되, 기동~정지 압력차는
0.1 MPa,나머지 압력차는0.05 MPa로 설정하며, 압력강하 시 자동기동은 충압 - 주펌프 순으로 한다
1) 주펌프 기동점 및 정지점
2) 충압펌프 기동점 및 정지점
① 정지점 설정
㉠ 체절 운전 시 140% 이하까지 운전이 가능하므로
㉡ 정지점 = 정격점 × 140% = 1.2 MPa × 1.4 = 1.68 ∴ 1.68 MPa초과
② 각 펌프 운전점
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