스프링클러 설비 종류 중 준비작동식에 사용하는 밸브를 프리액션 밸브(Pre Action Valve)라고 부른다. 준비작동식 스프링클러 설비 시스템을 살펴보면 프리액션 밸브의 1차측에는 소화수가 있고 2차측에는 대기압 상태의 공기가 있다. 우리나라는 Single Interlock 방식을 사용하고 있는데, 프리액션 밸브가 개방되는 방식에 따라 Single Interlock, Double Interlock, Non Interlock System 세 가지가 있다.
Single Interlock System
가. 구성방식과 동작원리
화재로 인해 감지기가 작동되면 프리액션 밸브가 먼저 열려서 소화수를 배관으로 보내고 열에 의해 헤드가 감지되면 헤드가 개방되면서 소화수가 쏟아지는 시스템이다. 우리나라에서 사용되고 있는 준비작동식 스프링클러 설비 시스템이다. 프리액션 밸브는 감지기가 화재를 인식했을 때에만 개방한다. 감지기가 인식했을 때에만 개방되는 시스템이라고 해서 Single Interlock System 이라 한다. 여기서 Single Interlock이라는 의미를 Only라는 개념으로 이해하면 된다.
나. 장단점 분석
① 장점 : 화재로 인한 열을 감지하여 헤드가 개방되는 경우에는 정상적이지만, 파손으로 인하여 헤드가 개방되는 경우는 비정상적이다. 헤드가 비정상적으로 개방되었음에도 불구하고 프리액션 밸브가 개방되지 않았기 때문에 수손피해는 발생하지 않는다.
② 단점 : 그러나 배관이나 헤드가 파손되었음에도 문제를 인식할 수 없다는 단점이 있다. 화재시 소화수가 배관을 통해 화재가 발생한 구역의 헤드로 가야하는데 엉뚱한 곳에서 소화수가 쏟아지게 된다. 또한, 오작동을 예방하기 위하여 감지기는 교차회로 방식으로 설치된다. A, B 두 개의 감지기가 제대로 작동했을 때 프리액션 밸브가 개방된다. 하나라도 고장 나거나 단선인 경우에는 스프링클러 설비는 작동하지 않는다.
Double Interlock System
가. 구성방식과 동작원리
화재감지가 작동되고 헤드가 감열되어서 개방되어야 프리액션 밸브가 개방되는 방식이다. 프리액션 밸브는 감지기의 화재 감지와 헤드의 개방이라는 두 가지 조건이 모두 충족 되었을 때 개방된다. 프리액션 밸브를 기준으로 1차측에 소화수가 있고 2차측에 공기가 있는 것은 일반 준비작동식과 동일하다. 그런데 Double Interlock System에서는 2차측이 건식 스프링클러 시스템처럼 압축공기로 채워져 있거나 부압식의 경우처럼 저압으로 유지된다. 그래서 헤드가 개방되면 2차측 배관의 공기 압력이 달라지고, 이 변화를 감지하여 프리액션 밸브의 솔레노이드가 작동하는 방식이다. 즉 Double Interlock이라는 의미를 And의 개념으로 본다.
나. 장단점 분석
① 장점 : 물이 쏟아지는 경우 막대한 수손피해가 예상되는 곳에서 사용한다. 냉동 저장실처럼 화재가 아니라면 절대 물이 쏟아져서는 안되는 경우에 사용한다. 고온의 물질이 있거나 물과 반응하는 전기 시설이 있는 경우에도 마찬가지이다. 감지기의 연기 감지와 헤드의 열 감지에 의한 개방이라는 두 가지가 모두 존재해야 하므로 화재가 확실한 경우에만 소화수가 쏟아진다. 설비의 안전성 측면에서 가장 좋다.
② 단점 : 장점에 해당하는 것이 곧 단점이 된다. 감지기의 감지와 헤드의 감열 두 가지가 모두 필요하므로 스프링클러 설비가 작동하려면 시간이 많이 소요된다. 2차측의 배관에 있는 공기 압력이 모두 빠져나가야 방수가 원활하게 되므로, 방수 지연시간이 길어짐으로서 화재가 확산된다. 또한 Double Interlock System이므로 둘 중의 하나라도 감지에 실패하면 스프링클러 설비는 무용지물이 된다.
Non Interlock System
가. 구성방식과 동작원리
Non Interlock System도 Double Interlock System과 유사하게 프리액션 밸브의 2차측에 건식 시스템을 도입하고 있다. 프리액션 밸브 2차측에 가압한 상태에서 헤드가 개방되면 이를 감지하여 프리액션 밸브가 개방된다. 또는 감지기도 설치되어 있어서 감지기가 화재를 감지하면 역시 프리액션 밸브가 개방된다. 결국 Non Interlock System은 감지기가 화재를 감지하거나, 헤드가 화재에 의해 개방되거나, 둘 중 하나만 작동해도 프리액션 밸브는 무조건 개방되는 시스템이다. Non Interlock이라는 의미는 And와 반대되는 Or의 개념으로 보면 된다.
나. 장단점 분석
① 장점 : 감지기의 감지와 헤드의 감열 중 하나만 이루어지면 곧바로 프리액션 밸브가 개방되므로 화재 대응이 빠르다. 아직 헤드가 개방되지 않았다 하더라도 감지기가 화재를 감지했으므로 프리액션 밸브가 개방되어 헤드까지 물이 전송되어 가기 시작한다. 또한, 감지기가 고장 났다고 하더라도 스프링클러 헤드가 보충 역할을 해줄 수 있어서 스프링클러 설비가 작동할 수 있다, 설비 작동의 신뢰성 측면에서 가장 좋다.
② 단점 : 두 가지 중 하나만 작동하므로 대응이 빠르고 신속하지만 그만큼 오동작에 취약하다. 감지기가 오작동하면 바로 프리액션 밸브의 클래퍼가 개방되므로 배관의 물을 빼주어야 하는 일이 자주 발생하게 된다. 배관이나 헤드가 파손되는 경우에도 배관 내의 압력 변화를 감지하여 프리액션 밸브가 개방되어 소화수가 쏟아지게 되므로 수손피해를 막을 수 없다.
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