2급 소방안전관리자 요약자료 제5-2편(23년 10월 개정판 반영)

제5-2편 소방시설의 종류 및 기준, 구조·점검(옥내소화전설비, 옥외소화전설비)

⚬ 옥내소화전 사용방법

⚬ 옥내소화전설비의 성능 : 옥내소화전(2개 이상인 경우 2개, 고층건축물의 경우 최대 5개)을 동시에 방수할 경우 각 소화전 노즐에서 법적 방수량 및 방수압력

 1) 방수량 : 130L/min 이상

 2) 방수압력 : 0.17MPa 이상 0.7MPa 이하

  ※ 고층건축물 : 층수가 30층 이상이거나 높이가 120m 이상인 건축물

⚬ 옥내소화전설비의 수원의 저수량 : 옥내소화전의 설치개수가 가장 많은 층의 설치개수 N(2개 이상인 경우 2개, 고층건축물의 경우 최대 5개)에 2.6㎥(130L/min×20min)를 곱한 양 이상. 즉, N×2.6㎥ 이상

 ▷ 층수가 30층~49층인 경우 수원의 저수량 : N×5.2㎥(130L/min×40min) 이상

     층수가 50층 이상인 경우 수원의 저수량 : N×7.8㎥(130L/min×60min) 이상

  ※ 참고자료(압력단위 변환)

   - SI단위인 0.17MPa은 공학단위로 변환하면 약 1.7kg/㎠이며 m로 환산하면 17m가 된다.

    즉, 0.17MPa ≒ 1.7kg/㎠ = 17m

   - 1㎥은 1ton(톤)이라고도 하며 L단위로 환산하면 1000L가 된다.

    즉, 1㎥(톤) = 1000L

⚬ 유효수량 : 타 소화설비와 수원이 겸용인 경우 각각의 소화설비 유효수량을 가산한 양 이상으로 한다.

⚬ 가압송수장치의 종류

 1) 펌프방식 : 일반적으로 많이 사용되는 방식이다. 기동용 수압개폐장치(압력챔버 또는 전자식 압력스위치)를 설치하여 소화전의 개폐밸브 개방 시 배관 내 압력 저하에 의하여 압력스위치가 작동함으로써 펌프를 기동하는 방식

 2) 고가수조방식 : 자연낙차압을 이용하는 방식으로 최고층에 수조를 설치하여 높이에 따른 낙차압을 이용하는 방식으로 일반 건물에는 거의 사용되지 못하고 있다.

 3) 압력수조방식 : 압력수조 내의 물이 압축된 공기에 의해 가압하는 방식으로 탱크의 설치 위치에 구애받지 않는 장점이 있다.

 4) 가압수조방식 : 별도의 가압원인 압축공기 또는 불연성 고압기체에 의해 소방용수를 가압하여 송수하는 방식으로 전원이 필요 없다.

⚬ 순환배관 : 펌프의 체절운전(토출량이 0인 상태에서의 운전) 시 수온이 상승하여 펌프에 무리가 발생하므로 순환배관 상의 릴리프밸브를 통해 과압수를 방출하여 수온상승을 방지하기 위해 설치한다.

⚬ 릴리프밸브 : 순환배관에 설치되며 설정압력 이상이 되면 개방되여 수온 상승을 방지시키는 밸브

 ※ 순환배관 설치 이유 : 체절운전 시 펌프 토출측 배관 내 수온 상승으로 인해 캐비테이션(공동현상) 발생을 초래하게 되어 펌프 임펠러(날개)가 손상될 수 있음. 이를 방지하고자 순환배관 상에 릴리프밸브를 설치하고 과압이 발생하면 수온이 상승하므로 이때 순환배관 상의 릴리프밸브 개방으로 고온수를 배출시켜 캐비테이션(공동현상)을 방지한다.

⚬ 성능시험배관 : 펌프의 성능을 시험하기 위한 배관으로서 펌프 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 설치하며, 유량계 기준으로 전단 직관부에 개폐밸브를, 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치한다.

⚬ 기동용 수압개폐장치(압력챔버) : 기동용 수압개폐장치 내의 수압 변화를 기동용 수압개폐장치에 부착된 압력스위치를 통해 감지하고 설정된 펌프의 기동점 및 정지점이 될 때 펌프가 자동으로 기동 또는 정지가 되도록 조정하는 설비이다. 또한, 기동용 수압개폐장치 상부에는 일부의 공기가 있어서 펌프의 기동 시(수압이 압력챔버 상부를 때릴 때) 공기가 완충작용을 하여 공기의 압축 및 팽창으로 인하여 급격한 압력 변화를 방지하게 된다.

 가. 기동용수압개폐장치(압력챔버) : 용적 100L 이상

 나. 안전밸브 : 과압방출

 다. 압력스위치 : 압력 증감을 전기적 신호로 변환하여 펌프를 자동기동 및 정지를 시키는 역할

 라. 배수밸브 : 압력챔버의 물 배수

 마. 개폐밸브 : 점검 및 보수 시 급수 차단

 바. 압력계 : 압력챔버 내의 압력 표시

  ▷ 수동기동방식 : 기동용 수압개폐장치(압력챔버) 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 것을 설치하여 펌프를 자동기동방식으로 적용하는 것이 일반적이지만, 학교·공장·창고시설로서 겨울철 동결의 우려가 있는 장소에는 배관 내에 물이 없는 타입으로 건식방식을 적용할 수 있으며 이때, 옥내소화전함 상부에 기동스위치(ON-OFF)를 설치하여 펌프를 제어(기동 및 정지)할 수 있다.

  ※ 학교·공장·창고시설이라도 옥상수조를 설치한 경우에는 배관에 물이 들어가 있는 습식방식이 되게 된다. 즉, 배관 내 물이 들어가 있게 되므로 겨울에는 동파우려가 있어서 배관에 열선을 감는 등 동파방지조치를 하고 기동용 수압개폐장치(압력챔버) 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 것을 설치하여 자동기동방식을 적용한다.

⚬ 옥내소화전 방수구

 1) 설치기준 : 층마다 설치, 수평거리가 25m 이하(옥외소화전 방수구는 수평거리 40m 이하)

 2) 바닥으로부터 높이가 1.5m 이하에 설치

 3) 호스는 구경 40㎜(호스릴 옥내소화전설비의 호스는 구경 25㎜)이상의 것(옥외소화전 호스의 구경은 65㎜)

⚬ 소화전 위치표시등 : 함의 상부에 설치

⚬ 펌프 기동표시등(기동확인등) : 위치표시등 바로 밑쪽에 작은 적색등

⚬ 표시 및 표지판 : 외국어 병기, 표지판을 함의 문에 붙이는 경우 문의 내부 및 외부에 모두 부착(사용요령을 외국어와 시각적인 그림을 포함하여 작성)

⚬ 동력제어반(MCC) : 외함은 두께 1.5㎜ 이상의 강판 또는 이와 동등 이상의 강도 및 내열성능이 있는 것으로 할 것

⚬ 감시제어반(수신반) : 펌프를 포함하여 각 회로의 작동 및 이상 유무를 표시하는 장치로서 자동화재탐지설비의 수신기에 기능을 추가하여 복합 수신기로 설치되는 경우가 많다.

⚬ 옥내소화전설비 점검 : 방수압력과 방수량 측정은 어느 층에서도 2개 이상 설치된 경우 2개(설치개수가 1개인 경우 1개)를 동시에 개방시켜 법적 방수압력(0.17MPa) 이상 나와야 하며 소화펌프의 자동기동 및 옥내소화전 함 표면에 부착된 펌프 기동표시등이 점등되는지 확인한다.

⚬ 방수압력 측정 : 방수구에 호스를 결속한 상태로 노즐의 선단에 방수압력측정계(피토게이지)를 근접(D/2 : 약 6.5㎜)시켜서 측정하여 방수압력측정계(피토게이지)의 압력계상의 눈금을 확인한다.

⚬ 방수량 산정 : Q = 2.065 × D² × √P

   여기서, Q : 분당방수량(L/min)

                D : 관경(또는 노즐의 구경 ㎜) [옥내소화전 : 13㎜, 옥외소화전 : 19㎜]

                P : 방수압력(MPa)

⚬ 방수량 측정 시 주의사항 :

 1) 반드시 직사형 관창을 이용하여 측정하여야 한다.(방사형 관창은 측정 불가)

 2) 초기 방수 시 물속에 존재하는 이물질이나 공기 등이 완전히 배출된 후에 측정하여야 방수압력측정계(피토게이지)의 입구 구경이 작기 때문에 발생하는 막힘이나 고장을 방지할 수 있다.

 3) 방수압력측정계(피토게이지)는 봉상주수 상태에서 직각으로 측정하여야 한다.

  ※ 용어 해설

   ① 봉상주수 : 물이 가늘고 긴봉의 모양을 형성하면서 방사되는 형태

   ② 무상주수 : 물이 안개나 구름모양을 형성하면서 방사되는 형태

⚬ 펌프 성능시험

 1) 체절운전 시험

  가. 펌프토출측 밸브(①)와 성능시험배관상의 유량조절밸브(③) 폐쇄 상태, 즉 토출량이 “0”인 상태에서 펌프를 기동한다.

  나. 이때의 압력이 체절압력이며 체절압력은 정격토출압력의 140% 이하가 되야 한다.(압력계를 보고 정격토출압의 140% 이하 여부 확인)

  다. 정격토출압력이 140%를 초과하는 경우 순환배관상의 릴리프밸브를 개방하여 정격토출압력의 140% 이하로 되도록 한다.

  라. 예를 들어 펌프의 명판에 표시된 양정이 100m(토출압력 약 1MPa), 토출량이 500L/min이라고 하면 체절운전 시(토출량 0인 경우), 양정이 140m 이하가 되어야 한다. 즉 압력계 상의 압력이 1.4MPa 이하가 되어야 한다.

 2) 정격부하운전(100% 유량운전) 시험

  가. 펌프토출측 밸브(①) 폐쇄상태, 성능시험배관상의 개폐밸브(②) 개방 및 유량조절밸브(③)를 서서히 개방하여 유량계의 지침이 정격토출량의 100%를 가리킬 때까지 개방한다.

  나. 이때 압력계 상의 압력이 정격토출압력의 100% 이상이 되어야 한다.

  다. 예를 들어 펌프의 명판에 표시된 양정이 100m(토출압력 약 1MPa), 토출량이 500L/min이라고 하면 유량계 지침이 500L/min을 가리킬 때의 양정이 100m 이상이 되어야 한다. 즉 압력계 상의 압력이 1MPa 이상이 되어야 한다.

 3) 최대운전(150% 유량운전) 시험

  가. 펌프토출측 밸브(①) 폐쇄상태, 성능시험배관상의 개폐밸브(②) 개방 및 유량조절밸브(③)를 더욱 개방하여 유량계의 지침이 정격토출량의 150%를 가리킬 때까지 개방한다.

  나. 이때 압력계 상의 압력이 정격토출압력의 65% 이상이 되어야 한다.

  다. 예를 들어 펌프의 명판에 표시된 양정이 100m(토출압력 약 1MPa), 토출량이 500L/min이라고 하면 유량계 지침이 750L/min을 가리킬 때의 양정이 65m 이상이 되어야 한다. 즉 압력계 상의 압력이 0.65MPa 이상이 되어야 한다.

⚬ 펌프성능 판단(예를 들어, 양정이 100m, 토출량이 500L/min인 펌프)

⚬ 제어반 점검 : 자동기동방식의 옥내소화전 설비의 동력제어반(MCC)과 감시제어반(수신반)에는 펌프의 “자동(AUTO), “정지(STOP)”, ”수동(HAND)”을 선택할 수 있는 스위치가 설치되어 있으며, 폄프의 선택스위치는 동력제어반과 감시제어반 모두 “자동(AUTO) 또는 연동”의 위치에 놓여 있어야 소화전 사용 시(방수구 개방 시) 자동으로 펌프가 기동하여 소화수를 정상압력으로 방출할 수 있다.

 1) 동력제어반(MCC)의 스위치와 표시등 : 펌프운전 선택스위치는 자동(AUTO) 위치에 있는지 확인한다.

 2) 감시제어반(수신반)의 스위치와 표시등

  가. 펌프운전 선택스위치의 자동위치 여부 : 소화전 주펌프와 충압펌프 운전 선택스위치가 자동위치에 있는지 확인한다.

   ※ 동력제어반(MCC)이나 감시제어반(수신반)의 펌프운전 선택스위치가 어느 한쪽이라도 “수동(HAND)” 또는 “정지(STOP)” 위치에 있는 경우 화재 시 소화전 밸브를 개방(방수구를 개방)하더라도 소화펌프는 작동하지 않게 된다.

나. 각종 표시등은 소등되어 있는지 확인 : 펌프압력스위치 표시등(펌프 기동 시에만 점등)과 저수위감시스위치 표시등(수조의 수위가 낮을 때만 점등)이 소등되어 있는지 확인한다.

⚬ 옥내소화전함 점검

 1) 소화전 함 주변 장애물 등 사용에 지장을 초래하는 물건적재 여부

 2) 소화전함 상부 기동 표시등 및 사용설명서, 사용요령 표지(외국어 병기) 등 관리상태 여부 확인(사용 요령을 함의 문에 붙이는 경우 문의 내부 및 외부에 모두 부착)

 3) 밸브와 호스 연결 및 정리상태 여부 확인

⚬ 옥내소화전 실기실습(작동순서)

⚬ 옥외소화전설비의 구조원리

 1) 옥외소화전설비의 성능

  가. 방수량 : 350L/min

  나. 방수압력 : 2개의 소화전(설치개수가 1개인 경우에는 1개)을 동시 사용할 경우 각 노즐선단 방수압력이 0.25MPa 이상 0.7MPa 이하

  다. 종류 : 지상용과 지하용(승하강식을 포함한다)으로 구분한다.

 2) 수원의 용량 : 소화전 설치개수(2개 이상일 때는 2개)에 7㎥(350L/min×20min)를 곱한 양 이상일 것

⚬ 옥외소화전 설치기준

 1) 소방대상물의 각 부분으로부터 호스접결구까지의 수평거리 40m 이하가 되도록 설치

 2) 호스 : 구경 65㎜

 3) 옥외소화전설비에는 옥외소화전마다 그로부터 5m 이내의 장소에 소화전함을 다음과 같이 설치

  가. 옥외소화전이 10개 이하 설치된 때 : 옥외소화전마다 5m 이내의 장소에 1개 이상의 소화전함 설치

  나. 옥외소화전이 11개 이상 30개 이하 설치된 때 : 11개 이상의 소화전함을 각각 분산하여 설치

  다. 옥외소화전이 31개 이상 설치된 때 : 옥외소화전 3개마다 1개 이상의 소화전함 설치

 

[출제 문제]

1. 다음 특정소방대상물의 옥내소화전 설치개수에 따른 최소 저수량을 구하시오.(단, 옥상수조의 저수량은 제외한다.)

4층 건물로서 옥내소화전이 1층에 5개, 2층에 3개, 3층에 2개, 4층에 2개 설치되어 있다.

① 5.2㎥

② 7.8㎥

③ 10㎥

④ 13㎥

[해설] 옥내소화전 수원의 저수량

⑴ 옥내소화전의 설치개수가 가장 많은 층의 설치개수 N(2개 이상인 경우 2개, 고층건축물의 경우 최대 5개)에 2.6㎥(130L/min × 20min)를 곱한 양 이상 <호스릴 옥내소화전 설비 포함>

⑵ 30~49층 : N × 5.2㎥(130L/min × 40min) 이상

⑶ 50층 이상 : N × 7.8㎥(130L/min × 60min) 이상

[풀이] 옥내소화전 수원의 최소 저수량 = 2개(옥내소화전이 가장 많은 층의 설치개수 2개 이상인 경우 2개 적용) × 2.6㎥ = 5.2㎥

답) 1번

 

2. 옥내소화전설비의 방수압력을 측정하였더니 법정 최소압력보다 0.05MPa 높게 측정되었다. 다음 점검표의 ㉠, ㉡에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

구분	점검방법	점검결과
가압송수장치	옥내소화전 방수압력 적정여부	( ㉠ )
	<방수압력 측정결과> 방수압력 : ( ㉡ ) MPa

① ㉠ 불량, ㉡ 0.12

② ㉠ 양호, ㉡ 0.17

③ ㉠ 양호, ㉡ 0.22

④ ㉠ 양호, ㉡ 0.7

[해설] 옥내소화전설비의 성능

옥내소화전(2개 이상인 경우 2개)을 동시에 방수할 경우 각 소화전 노즐에서 법적 방수량 및 방수압력

⑴ 방수량 : 130L/min 이상

⑵ 방수압력 : 0.17MPa 이상 0.7MPa 이하

→ 옥내소화전설비의 법정 최소압력(0.17MPa) 보다 0.05MPa이 높게 측정되었으므로 ㉡은 0.22MPa이며 방수압력 측정값인 0.22MPa은 법적 방수압력 범위(0.17MPa 이상 0.7MPa 이하)에 해당하므로 ㉠은 양호이다.

답) 3번

 

3. 옥내소화전설비의 동력제어반과 감시제어반을 나타낸 것이다. 옳지 않은 것은?

① 감시제어반은 정상상태로 유지관리 되고 있다.

② 동력제어반에서 주펌프 ON버튼을 누르면 주펌프는 기동하지 않는다.

③ 감시제어반에서 주펌프스위치를 기동위치로 올리면 주펌프는 기동한다.

④ 동력제어반에서 충압펌프를 자동위치로 돌리면 모든 제어반은 정상상태가 된다.

[해설]

⑴ 평상시 감시제어반 스위치의 경우 옥내소화전 선택스위치는 “자동(연동)” 위치에 있어야 하며, 주펌프스위치 및 충압펌프스위치는 “정지” 위치에 있어야 한다. 따라서, 감시제어반의 모든 스위치는 정상상태로 유지관리 되고 있다.

⑵ 동력제어반에서 주펌프를 수동으로 기동하기 위해서는 주펌프 선택스위치를 “수동”으로 전환하고 ON버튼을 눌러야 한다. 주펌프 선택스위치가 “자동”상태에서는 ON버튼을 눌러도 주펌프는 기동하지 않는다.

⑶ 감시제어반에서 주펌프를 수동으로 기동하기 위해서는 옥내소화전 선택스위치를 “수동”으로 전환하고 주펌프스위치를 “기동”으로 전환하면 주펌프가 수동으로 기동된다. 하지만, 옥내소화전 선택스위치가 “자동(연동)” 상태에서 주펌프스위치 만을 “기동”으로 전환하는 경우에는 주펌프가 기동 되지 않는다.

⑷ 동력제어반에서 충압펌프 선택스위치를 “자동” 위치로 돌리면 모든 제어반의 스위치는 정상상태가 된다.

답) 3번

 

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