안녕하세요.
다움이[전석진]입니다.
얼마전 우리회사 소방펌프의 작동시험을 하면서 회원분들께 자료로 만들어 올려주면 좋겠다는
생각을 하고 있던 참에 오늘 쉬는 날이라 시간을 내어 소방펌프의 작동시험 방법에 대한 글을 올려
드립니다.
아래 사진은 우리회사에 설치된 압력탱크중 한 대를 촬영하였습니다.
다음에는 동영상으로 촬영해서 여러분께 좋은 자료가 될 수 있도록 하겠습니다.
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[ 충압펌프작동 시험방법 ]
1. 보급수 밸브 B 를 닫는다
2. 릴리프밸브 D 를 개방한다.( 사진에서는 안전밸브임 )
- 안전밸브가 설치되어 있는 압력탱크는 압력탱크와 연결된 압력스위치의 A 부분을 조금 연다.
3. 배수밸브 C 를 개방한다.
4. 압력탱크내에 있는 물을 충분히 드레인한 후 위 순서의 역으로 밸브를 조작하여 보충수를 탱크내에
보충시킨 후 작동시험을 한다.
- 압력탱크내에 물이 많이 있으면 펌프의 잦은 기동의 원인이 되므로 주기적으로 점검을 해야합니다.
[ 소방펌프의 성능시험 방법 ]
사진상에는 배관이 압력탱크에 가려 잘 안보이는데요....
펌프와 연결된 배관을 자세히 관찰해 보시면 펌프토출측 에서 분기한 배관이 있습니다.
그 배관을 따라가다보면 유량계가 부착되어 있거든요.
그 배관이 성능시험배관입니다.
성능시험 방법은....
1. 펌프토출측 밸브를 닫는다.
2. 성능시험 배관의 드레인 밸브를 개방한다.
3. 펌프를 기동시킨다.
4. 유량계를 확인 후 위 역순으로 밸브를 조작한다.
5. 조작판넬을 정상위치로 조작한다.
◐ 유량계 규격 및 표준 유량 ◑
|
호칭구경 |
25A |
32A |
40A |
50A |
65A |
80A |
100A |
125A |
150A |
|
유량범위(1/min) |
35 -100 |
70 - 360 |
220 - 1100 |
220 - 1100 |
450 - 2200 |
700 - 3300 |
900 - 4500 |
1200 - 6000 |
2000 - 10000 |
- 이와같이 펌프의 시험을 하는 것은 소방펌프는 화재시 운전이 되는 펌프이기 때문에 오랜동안 펌프를 가동하지 않으면 모터와 펌프축이 고착이 되어 정작 화재시 운전이 되지 않는 경우가 발생할 수 있습니다.
건물방화관리를 하고 계시는 회원분들께서는 제가 올린 자료를 참고삼아 주지적으로 작동시험을 하여 대형인명사고와 연결될 수 있는 화재예방에 만전을 기해주셨으면 합니다.
그리고 아래 관련자료들을 올려드리니 몇 번씩 반복해서 읽어 숙지하시기 바랍니다.
다음에 시간이 되면 사진자료보다 동영상으로 촬영하여 보다 더 알기쉽게 올려드리도록 하겠습니다.
< 소방펌프의 구성 및 역할 >
소방펌프는 운전형태 및 목적에 따라 여러 가지 조합으로 선택사용할 수 있으나 구동중인 펌프 1대가 고장 나더라도 나머지 펌프는 100%용량을 공급할 수 있게 설계한다.
1-1. 소방주펌프
- 펌프의 용량은 65%의 정격수두에서 150% 이상의 정격유량을 공급할 수 있어야 하며 체절압력 이 정격압력의 140%를 넘지 않아야 한다.
1)주펌프는 필요한 소화수의 공급량에 따라 1대 또는 2대 이상의 펌프로 구성한다
2)주펌프 1대의 최대 용량은 1,134㎥/hr이하로 한다 3)모터 구동펌프의 경우 1대의 용량은 500㎥/hr이하로 하고 엔진기동펌프의 경우 1대의 용량은 1,000㎥/hr이하로 한다
1-2. 예비펌프
- 주펌프의 고장, 수리 및 전원공급이 차단되는 경우를 대비하여 설치한다.
대규모 Plant의 경우 예비펌프는 반드시 엔진구동펌프를 설치하여 방호대상지역에 필요한 소화수를 충분히 공급할 수 있도록 구성한다.
또한 엔진펌프는 최대 용량으로 구동했을 때 8~12시간 이상 구동할 수 있는 연료탱크를 확보하여야 한다.
1-3. 충압펌프
- 소화주배관의 압력을 상시 일정수준 이상으로 유지하여 화재시 소방주펌프가 기동하여 소화수를 공급하는데 소요되는 시간을 단축하는데 목적이 있다.
국내법의 경우 펌프의 정격토출압력은 최고위 토출구의 자연압보다 2Kg/㎠ 더 크게 한다. NFPA에서는 허용누설량을 10분안에 보충할 수 있는 용량으로서 최소 3.8Lpm이상으로 규정.
< 소방펌프의 기동 >
- 기동원리
펌프의 기동방식은 토출측 관내의 압력이 일정기준 이하로 떨어졌을 경우 압력스위치에서 감지 하여 자동으로 펌프를 기동시키는 방식이 보편화된 방법이다.
압력챔버를 기동용 수압개폐장치로 하여 P/S를 설치하는 방식은 우리나라와 일본에서 이용되고 있으며, NFPA Code 20에서는 P/S를 토출측 배관상에 가는 동관과 P/S를 직접 설치하도록 하 고 있다.
< 펌프 Setting방법 >
2-1. Setting시의 준수조건
1) 각 펌프의 정지압력은 펌프의 체절압력보다 낮아야 한다.
2) 각 펌프의 작동압력은 옥상 2차수원의 낙차압력보다 높아야 한다.
3) 충압펌프의 작동압력은 주펌프의 작동압력보다 높아야 한다
4) 주펌프의 작동압력은 예비펌프의 작동압력보다 높아야 한다
5) 충압펌프 정지압력은 주펌프의 정지압력보다 낮아야 한다.
6)예비펌프의 정지압력은 주펌프의 정지압력보다 낮아야 한다.
2-2. Setting방법
ㅡ 펌프 체절압력
ㅡ 릴리프밸브 작동압력
ㅡ 주펌프 및 예비펌프 정지압력
ㅡ 충압펌프 정지압력
ㅡ 충압펌프 작동압력
ㅡ 주펌프 작동압력
ㅡ 예비펌프 작동압력
ㅡ 옥상 2차수원의 낙차압력
2-3. NFPA에서의 Setting방법
1) 주펌프의 양정과 충압펌프의 양정이 같을 때
a. 주펌프의 정지점 : 소화펌프의 체절압력 + 흡입측의 최저 정압점
b. 충압펌프의 정지점 : 충압펌프의 체절압력 + 흡입측의 최저 정압점
c. 주펌프의 기동점 : 충압펌프의 기동압력 - 1Kg/㎠
d. 충압펌프의 기동점 : 충압펌프의 정지압력 - 1~1.5Kg/㎠
2) 주펌프의 양정보다 충압펌프의 양정이 적을 경우
a. 주펌프의 정지점 : 충압펌프의 체절양정의 110%
b. 충압펌프의 정지점 : 충압펌프의 체절압력 + 흡입측의 최저 정압점
c. 주펌프의 기동점 : 충압펌프의 기동압력 - 1Kg/㎠
d. 충압펌프의 기동점 : 충압펌프의 정지압력 - 1~1.5Kg/㎠
2-4. 펌프가 여러대 있을 경우 Setting 방법
1)NFPA : 5psi 정도 여유를 둠(국내에서는 10psi정도로 함)
2)주펌프 2대까지는 Setting이 가능하나 3~4대까지는 어렵다.
3)경우에 따라 Time Delay를 설치하는 방법이 있다.
압력탱크에 관한 설명
1. 표시구분
- range : 펌프작동, 중단압력 표시
- diff : 펌프작동점과 펌프작동 중단점과의 차이
- 작동확인점 : 압력상승펌프 작동이 중단되면 상단에 위치
2.조정방법
- 소화활동상 유효한 압력범위 설정 (펌프작동점)
- 스프링쿨러 설비의 경우 : 자연압력 + 1 kg/cm2 이상
- 옥내소화전 설비의 경우 : 자연압력 + 1.7 kg/cm2 이상
- 펌프작동중단점 : 설계상에서 선정된 펌프의 양정과 동일
예) 설계상의 펌프 전양정이 110 m이고 자연압력이 5 km/cm2의 스프링쿨러 설비인 경우
- main pump : range 11 kg/cm2 에 셋팅 (10.5 kg/cm2 에 셋팅 해도 무관)
diff 11 - (5+k) = 4.5 kg/cm2 에 셋팅 ===> 6.5 kg/cm2 에 펌프작동함
(k : 스프링쿨러설비의 경우 1.5 kg/cm2 이상
옥내소화전의 경우 2.0 kg/cm2 이상
- booster pump : 충압역할
range 8 kg/cm2
diff 8 - (5+2) = 1 kg/cm2 에 셋팅 ===> 7 kg/cm2에서 펌프 작동
- booster pump의 작동 및 중단점은 메인펌프의 작동중단점 범위내에 있어야함
- 주의 : 알람밸브의 압력스위치는 회사별 출고시 셋팅됨
(ㄱ). 펌프의 작동 중단점은 펌프의 설계상 전압력이 배관내에 가해지므로 결국은
압력탱크내의 공기압축압력이( 펌프의 설계상 전압력이 ) 압력게이지에 나타남
메인펌프작동시 메인펌프 의 전압력이, 충압펌프작동시 충압펌프의 전압력이 나타남
(ㄴ). 소화호스로 방출시 압력탱크의 압력이 자연압력보다 크므로 옥상고가수조에서 보충
되는 것을 밀어내므로 압력탱크의 공기압력이 소화전으로 방출되어 압력이 하강
충압펌프 작동함
(ㄷ). 충압펌프가 작동되면 충압펌프의 압력과 압력탱크의 압력이 공히 소화전으로 방출
되므로 압력탱크의 압력이 계속 하강하여 주펌프 작동함
(ㄹ). 주펌프가 작동된 후 소화전의 밸브를 잠그면 배관내의 전압력은 주펌프의 압력을
받으므로 압력탱크의 공기압축압력은 주펌프의 압력을 나타냄
< 안전밸브의 유형 > 1), Relief Valve ① 액체의 취급 시 사용된다. ② 배출된 액체는 저장탱크와 펌프 흡입측으로 되돌려지며 직접 밖으로 배출되지 않는다. ③ 밸브 개방은 초과압력의 증가량에 비례한다. ④ 설정압력에서 개방되며 25%과압에서 완전개방, 압력이 설정압력으로 복귀되면 닫힌다. ⑤ 설정된 압력 바로 밑에서 작동되도록 사용자가 압력을 조정해서 사용 ⑥ 펌프의 순환배관상에 설치되는 밸브로서 안전밸브의 일종이다. ⑦ 펌프의 체절압력 미만의 압력에서 개방, 작동된다. 2), Safety Valve ① 스팀, 가스, 증기의 취급 시 사용된다. ② 설정압력 초과시 순간적으로 완전개방 및 Pop action을 한다. ③ 과압이 제거된 후 밸브는 설정압력보다 4% 낮게 재설정된다. 보통 밸브는 4%의 Blow down을 지니고 있다. ④ 배압(Back pressure)의 영향에 따라 두 가지가 있다. ㉠ Conventional spring type
㉡ Balanced type(Bellows type, Piston Type)
3), Safety Relief Valve ① 액체, 기체 취급 시 사용된다. ② 중간 정도의 속도로 개방된다. 구 분 | 작동 형태 | 용 도 |
Safety valve | 순간적으로 개방 | 스팀, 공기, 가스 |
Relief valve | 압력증가에 따라 서서히 개방 | 액체 |
Safety-relief valve | 중간정도의 속도로 개방 | 가스, 증기 및 액체 |
< 안전밸브의 분류 > 1) 양정에 의한 분류 형식 의 구분 | 유량 제어 기구 |
저양정식 | 안전밸브의 작동거리가 배수구 직경의 1/40 이상 1/15 미만의 것 |
고양정식 | 안전밸브의 작동거리가 배수구 직경의 1/15 이상 1/7 미만의 것 |
전양정식 | 안전밸브의 작동거리가 직경의 1/7 이상의 것, 이 경우 배수구 직경의 1/7을 열 때 유체통로의 면적보다도 그 외 부분의 유체의 최소통로 면적을 10% 이상 크게 하지 않으면 안 된다. |
전 량 식 | 배수구 직경이 목부직경의 1.15배이상의 것, 밸브가 열린 경우 밸브의 유체통로 면적이 목부면적의 1.05배이상으로, 안전밸브의 입구 및 배관 유체통로의 면적은 목부면적의 1.7배이상으로 하지 않으면 안 된다. |
즉, 안전밸브의 작동거리를 말한다. 2), 작동기구에 의한 분류 ① Spring식 : 스프링의 압력을 이용하여 밸브가 작동한다. ② Lever식 : 양정의 이상유무를 확인할 수 있으며 급속 방출이 가능하다. ③ 중추식 : 스프링의 압력 대신에 추의 일정한 무게를 이용하여 내부압력이 높아질 경우 추를 밀어 올리는 힘이 되므로 가스를 외부로 방출하여 장치를 보호하는 구조이다. 3), 압력 배출 방식에 의한 분류 ① 개방형 : 분출가스(압력)가 대기로 방출된다. 보일러 및 압력용기에 사용 ② 밀폐형 : 분출가스(압력)가 다른 공정시스템으로 방출된다. 일반적으로 화학설비에 사용된다. ③ Bellows형 : Bellows를 사용하여 부식유체로부터 스프링을 보호한다. 특히 부식성, 독성가스 등에 사용된다. 끝 ※ 스프링식 안전밸브의 형식별 장․단점 형식 | 장 점 | 단 점 |
개 방 형 | 1, 구조가 비교적 간단하다. 2, 밸브시트와 밸브스템 사이에서 누설을 확인하기 쉽다. 3, 어큐물레이션을 3% 이내로 할 수 있다(증기용에 적합) | 1, 옥내에서 가연성가스나 독성가스용으로는 사용할 수 없다. 2, 배출관에 배압이 걸리는 경우에는 사용할 수 없다. 3, 스프링, 밸브봉 등이 외기의 영향을 받기 쉽다. |
밀 폐 형 | 1, 가연성가스나 독성가스에 사용할 수 있다. (배출관에 의하여 안전장소에 옮겨지고 밸브 스템에서 외부로 누출되지 않는다.) 2, 스프링, 밸브봉 등이 외기의 영향을 받지 않는다. 3, 벨로우즈를 사용하는 경우 ★배압에 의하여 설정압력이 영향을 받지 않는다. ★부식성 유체로부터 스프링이나 밸브봉 등을 보호한다. | 1, 밸브시트에서의 누설확인이 어렵다. 2, 일반적으로 어큐물레이션이 10%정도이다. (증기용 안전밸브에는 적합하지 않다.) 3, 벨로우즈를 사용하는 경우 ★개방형에 비해 구조가 복잡하다. ★벨로우즈의 기능을 정기적으로 점검할 필요가 있다. |
* 가스소화설비에서 릴리프밸브와 안전밸브 * 1), RELIEF VALVE : 관 경 : 6ψ 목 적 : 배관내 발생한 응축수 제거 목적 사용압력 : 1.5 ～ 3 ㎏/㎠ , 특 성 : 저압시 개방 고압시 폐쇄 2), SAFETY VALVE : 설정된 압력 이상에서만 작동 종 류 : 15A, 20A 하 론 용 : 작동압력 55 ～80 ㎏/㎠ (극동), 62 ～ 82 ㎏/㎠ (세진, 한국하론) CO2 용 : 작동압력 130 ～ 160 ㎏/㎠ (세진, 한국하론)
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