소방의 모든 것

제6편 소방시설의 구조 및 점검(2)

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

  1) 방수량 : 130L/min 이상

  2) 방수압력 : 0.17㎫ 이상 0.7㎫ 이하

  ※ 참고자료(압력단위 변환)

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

     즉, 0.17㎫ ≒ 1.7㎏/㎠ = 17m

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

     즉, 1㎥(톤) = 1000L

⚬ 가압송수장치의 종류

  1) 펌프방식

  2) 고가수조방식

  3) 압력수조방식

  4) 가압수조방식

⚬ 수원의 저수량 : 옥내소화전의 설치개수가 가장 많은 층의 설치개수 N(2개 이상 설치된 경우 2개)에

2.6㎥(130L/min × 20min)를 곱한 양 이상 <호스릴 옥내소화전 설비 포함>

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

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

⚬ 수원의 유효수량 : 소방용 설비 외에 다른 설비와 수조를 겸용으로 하는 경우에는 옥내소화전 흡수구(급수구)는 다른 설비의 흡수구(급수구) 보다 낮은 위치에 설치하여야 한다. 이때 옥내소화전의 저수량은 옥내소화전 흡수구(급수구)와 다른 설비의 흡수구(급수구)와의 사이의 수량을 유효수량으로 한다.

⚬ 가압송수장치

  1) 펌프방식 : 일반적으로 많이 사용되는 방식, 다른 설비와 겸용(옥내소화전+스프링클러) 가능하나 층수가 30층 이상인 소방대상물은 펌프를 겸용할 수 없다.

   가. 기동용수압개폐장치(압력챔버) : 용적 100L 이상

   나. 안전밸브 : 과압방출

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

   라. 배수밸브 : 압력챔버의 물 배수

   마. 개폐밸브 : 점검 및 보수시 급수 차단

   바. 압력계 : 압력챔버 내의 압력 표시

    ▷ 충압(보조)펌프 : 배관의 정상적인 누수 시 주펌프가 잦은 기동으로 고장나는 것을 방지 (일반적으로 60L/min)

  2) 고가수조방식 : 자연낙차압을 이용하는 방식으로 최고층에 수조를 설치하여 높이에 따른 낙차압을 이용하는 방식

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

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

⚬ 후드밸브 : 수원이 펌프보다 아래에 설치된 경우 흡입측 배관의 말단에 설치하며, 이물질을 제거하는 여과기능과 흡입배관 내의 물이 수조로 다시 빠져나가는 것을 막는 체크기능이 있다.

⚬ 개폐밸브 : 배관을 열고 닫음으로써 유체의 흐름을 제어하는 밸브. 버터플라이밸브는 마찰손실이 크

므로 펌프 흡입측에는 설치할 수 없다.

⚬ 체크밸브 : 배관 내 유체의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 기능(역류방지 기능)

⚬ 물올림장치 : 수원(수조)의 위치가 펌프보다 낮은 경우에만 설치

⚬ 순환배관 : 펌프의 체절운전(토출량이 0인 상태에서의 운전) 시 수온이 상승하여 수온상승을 방지하기위하여 설치한 배관으로 펌프 토출측 체크밸브 이전에서 분기시켜 20㎜ 이상 배관으로 설치

⚬ 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.

⚬ 옥내소화전 방수구

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

  2) 바닥으로부터 높이가 1.5m 이하에 설치

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

⚬ 표시등 : 함의 상부에 설치

⚬ 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 1.5mm 이상의 강판 또는 이와 동등 이상의 강도 및 내열성능이 있는 것으로 할 것

⚬ 감시제어반(수신반) : 펌프를 포함하여 각 회로의 작동 및 이상 유무를 표시하는 장치

⚬ 옥내소화전설비 점검 : 방수압력과 방수량 측정은 어느 층에서도 2개 이상 설치된 경우 2개를 동시에 개방시켜 법적 방수압력(0.17㎫) 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 6.5mm)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 mm) [옥내소화전 :13mm, 옥외소화전 : 19mm]

            P : 방수압력(MPa)

⚬ 방수량 측정 시 주의사항 :

  1) 반드시 직사형 관창을 이용하여 측정하여야 한다.

  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.

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

⚬ 펌프의 기동, 정지압력 세팅(펌프 세팅 관련 내용은 2022년 04월 개정판 교재 내용에 맞게 수정 하였음)

  1) 압력스위치 기능 : 펌프의 기동·정지압력을 압력스위치에 세팅하여 평상 시 전 배관의 압력을 검지하고 있다가, 일정 압력의 변동이 있을 때 압력스위치가 작동하여 감시제어반으로 신호를 보내어 설정된 제어순서에 의해 펌프를 자동기동 또는 정지시키게 된다.

  2) 압력세팅 : 압력스위치에는 Range와 Diff의 눈금이 있으며 압력스위치 상단부의 나사를 드라이버로 조정하여 펌프의 기동압력(기동점) 및 정지압력(정지점)을 세팅한다.

   가. Range : 펌프의 정지압력을 표시

   나. Diff : 펌프의 정지점과 기동점과의 차이(= 정지압력-기동압력)를 표시

⚬ 펌프의 기동점과 정지점

  1) 충압펌프의 정지점

   가. 충압펌프는 주펌프 기동점 및 정지점 범위 내에 있도록 설정한다.

   나. 주펌프 기동점 < 충압펌프 기동점, 정지점 < 주펌프 정지점

   다. 충압펌프 정지점은 주펌프보다 0.05㎫~0.1㎫ 낮게 설정한다.

  2) 충압펌프의 기동점

   가. 주펌프 기동점보다 0.05㎫ 이상 높게 설정한다.

   나. 충압펌프의 기동점 : 주펌프 기동점 + 0.05㎫ 이상

  3) 주펌프의 기동점

  가. 주펌프의 기동점 : 자연낙차압 + K

  나. K는 옥내소화전일 경우 0.2㎫, 스프링클러일 경우에는 0.15㎫로 한다. 이는 옥내소화전의 방사압 0.17㎫, 스프링클러의 방사압 0.1㎫ 이므로 방사압력과 배관의 손실을 감안한 값이다.

  4) 주펌프의 정지점 : 주펌프의 체절운전점 직전의 값(릴리프밸브 작동 직전)을 설정한다.

  ※ 실제로 교재와 다르게 주펌프의 정지점을 체절운전점 보다 높게 설정하는게 맞다. 주펌프는 수동정지. 즉, 자동으로 정지되지 않도록 하여야 하므로 체절운전점(릴리프밸브 작동점) 보다 높게 설정하여 체절운전점에 도달하기 전에 릴리프밸브가 개방되어 가압수가 배출되므로 주펌프는 정지점에 도달할 수가 없다. 즉, 주펌프 정지점을 체절운전점 보다 높게 설정하게 되면 주펌프는 자동정지가 되지 않는다.

⚬ 압력스위치 세팅방법(세팅순서)

  1) 감시제어반의 주펌프, 충압펌프를 정지시킨다.

  2) 주펌프, 충압펌프의 압력스위치를 확인하기 위해, 2개 중 하나의 압력스위치의 동작확인침을 내려 접점을 붙인다.(압력챔버에 가압수가 채워져 있기 때문에 동작확인침을 내렸다 놓으면 접점이 다시 복구된다.)

  3) 이때, 감시제어반의 P/S(압력스위치) 표시등이 점등되는 것을 확인하여, 주펌프인지 충압펌프인지 확인한다.(만약 주펌프가 기동하여 자동으로 정지하지 않으면 동력제어반에서 주펌프를 정지로 놓는다.)

  4) 주펌프와 충압펌프 압력스위치가 확인되면, 주펌프의 압력스위치 Range 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Range의 눈금을 앞에서 계산한 주펌프의 정지점으로 세팅한다.

  5) 주펌프의 압력스위치 Diff 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Diff의 눈금을 앞에서 계산한 주펌프의 정지점과 기동점의 차이값으로 세팅한다.

  6) 충압펌프의 압력스위치 Range 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Range의 눈금을 앞에서 계산한 충압펌프의 정지점으로 세팅한다.

  7) 충압펌프의 압력스위치 Diff 눈금 위에 설치된 조절볼트를 드라이버로 조정하여 Diff의 눈금을 앞에서 계산한 충압펌프의 정지점과 기동점의 차이값으로 세팅한다.

  8) 동력제어반, 감시제어반에서 주펌프, 충압펌프를 모두 자동으로 전환한다.

  9) 압력챔버의 배수밸브를 열거나, 옥내소화전 방수, 스프링클러설비의 시험밸브를 개방하여 충압펌프, 주펌프의 기동압력이 정확히 세팅되었는지 확인한다.

  10) 개방한 밸브를 폐쇄하여 충압펌프, 주펌프의 정지압력이 정확히 세팅되었는지 확인한다.

 ※ 예시) 충압펌프 정지점이 0.8Mpa이며, 가장 높이 설치된 방수구로부터 펌프 중심점까지의 낙차가 25m일 때 옥내소화전 충압펌프 압력스위치 세팅법은(단, 옥상수조가 없는 경우)?

▷ 답) Range : 0.8Mpa, Diff : 0.3Mpa

▷ 풀이) 주펌프의 기동점 : 25m(0.25Mpa) + 0.2Mpa = 0.45Mpa 

           충압펌프의 기동점 : 0.45Mpa + 0.05Mpa = 0.5Mpa

⚬ 옥외소화전설비의 구조원리

  1) 옥외소화전설비의 성능

   가. 방수량 : 350L/min

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

⚬ 옥외소화전함 등

  1) 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

  2) 호스 : 구경 65mm

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