건식 스프링클러 설비의 Quick Opening Device에 대해

건식 스프링클러 설비의 특징

가. 2차측 배관이 압축공기로 채워져 있다.

습식 스프링클러 설비의 2차측 배관이 소화수로 채워져 있는 것과는 달리 건식 스프링클러 설비의 2차측 배관은 압축공기나 질소로 채워져 있다. 질소는 충전상의 문제, 가격적 문제 때문에 건식밸브 2차측은 거의 압축공기가 채워져 있는 형태라고 보면 된다.

 

나. 공기가 빠져나가는데 시간이 소요된다.

배관에 소화수가 채워져 있으면 헤드 개방과 동시에 가압수가 바로 방사된다. 그러나 물 대신 압축공기가 채워져 있어서 해당 공기가 빠져나가야 소화수가 헤드까지 이송될 수 있다. 그런데 대기압의 공기가 아닌 압축된 상태의 압력이 있는 공기이기 때문에 개방된 헤드의 공간만으로는 쉽사리 빠져나가지 못한다. 헤드가 건식밸브로부터 먼 곳에 위치할수록 빠져나가야 할 압축공기가 많으므로 시간이 소요된다는 의미이다.

 

다. 공기를 빨리 제거하기 위해 별도의 장치가 필요하다.

따라서 배관 내의 압축공기가 빠져 나가는 것도 화재 진압을 위한 방사개시 시간에 중요한 관건이 된다. 건식밸브가 개방되어 소화수가 밀고 올라오더라도 소화수의 압력만으로 2측 배관의 압축공기를 밀어내는데 시간이 걸린다. 따라서 건식 스프링클러 시스템에서는 클래퍼가 개방되는 Trip Time을 줄여주고, 배관 내의 공기가 빠져나가 소화수가 헤드에 도달하는 Transit Time을 단축시키기 위해 별도의 장치가 필요하다.

 

건식밸브의 엑셀레이터를 뒷면에서 본 모습

Quick Opening Devices (QOD, 급속개방장치)

건식 스프링클러 설비에 있어서 헤드에서 소화수가 방출되기 위해서는 2차측 배관의 압축공기나 질소가 모두 배출된 이후부터 가능해진다. 따라서 습식 스프링클러 설비와 비교하여 살수 작업이 지연되어 초기 소화가 늦어진다. 그러므로 헤드가 개방되어 건식밸브 2차측 압력이 강하되었을 때 이를 감지하여 클래퍼가 빨리 개방되게 하고, 배관 내의 압축공기를 신속하게 제거해야 할 필요가 있다.

이를 위한 장치들을 Quick Opening Device(급속개방장치)라고 부르며, 엑셀레이터(Accelerator)와 익져스터(Exhauster)가 사용되고 있다. 이들은 제조사마다 개방되는 압력이 다르기는 하지만, 대부분 압력이 10% 이상 감소하면 작동되도록 설계되고 있다.

 

화살표가 엑셀레이터이다.(출처 ; 물뿜는 하마)

엑셀레이터(Accelerator)

가. 2차측 공기를 중간챔버로 보내 클래퍼를 개방시키는데 도움을 준다.

엑셀레이터는 헤드가 개방되어 2차측의 압력이 저하할 때 이를 감지하여 배관의 공기를 건식밸브 중간챔버에 넣어주는 역할을 한다. 엑셀레이터의 입구측은 건식밸브의 클레퍼 2차측 또는 설비배관의 말단부분과 연결되며, 출구측은 건식밸브의 중간챔버에 연결되어 있다. 따라서 2차측 배관의 압력 강하에 의해 엑셀레이터가 작동되면 공기 배기밸브를 자동으로 개방하여 2차측 배관의 공기 압력을 건식밸브의 중간챔버로 보낸다. 그리고 이 압력이 클레퍼를 빠르게 개방되도록 하는데 도움을 준다.

영어 표현은 가속기라는 표현의 Accelerator 이므로 엑셀러레이터가 맞는 한국 발음 아니냐고 따지는 사람이 있다. 내 생각에도 엑셀러레이터라고 발음하는 것이 맞다고 본다. 그런데 대부분의 전문 서적에서 엑셀레이터라고 사용하고 있어서 나도 엑셀레이터라고 표현한다.

 

나. Trip Time에 도움을 준다.

건식밸브의 1차측의 소화수 압력 보다 2차측의 압축공기가 더 큰 압력으로 균형을 이루며 클래퍼를 닫아 놓은 상태로 유지시킨다. 클래퍼가 열리려면 1차측 압력이 지금보다 더 커지던지, 2차측 압력이 빨리 감소되어야 한다. 따라서 엑셀레이터(Accelerator)는 헤드가 개방되어 2차측 배관 내의 공기압이 저하되면, 2차측 배관의 공기를 건식밸브의 중간 챔버로 배출시켜 클래퍼가 쉽게 개방될 수 있도록 하는 역할을 한다. 즉 Trip Time이 짧아지도록 하는 역할을 한다.

 

건식밸브 클래퍼 신속 개방을 위한 엑셀레이터

익져스터(Exhauster)

가. 압축공기가 소화수의 흐름을 방해한다.

배관 내에 압축되어 있던 공기는 건식밸브의 클래퍼가 개방되지 않도록 1차측 가압수와 평행 이상의 압력을 가지고 있게 된다. 그래야 건식밸브의 클래퍼가 개방되지 않고 닫혀있게 되기 때문이다. 방호구역의 헤드가 개방되면 배관 내에 있던 압축공기가 일부 개방된 헤드 쪽으로 빠져나오면서 2차측 배관의 압력이 떨어진다.

 

나. 배관 내의 공기를 대기 중으로 배출시켜 Transit Time을 단축시킨다.

이때 익져스터는 내부 챔버의 압력 변화로 인해 내부 밸브가 열려 건식밸브 2차측에 압축되어 있는 공기를 대기로 배출시키는 역할을 한다. 따라서 익져스터는 교차배관의 말단부에 설치하여 입구측은 건식밸브 2차측 배관에 연결되어 있으며, 출구는 대기에 노출되게 설치한다. 즉, 익져스터(Exhauster)는 방호구역에서 헤드가 개방되어 건식밸브 2차측의 공기 압력이 세팅 압력보다 낮아지게 되면 내부 밸브가 작동하여 2차측의 압축공기를 대기 중으로 신속히 배출되도록 하는 역할을 한다. 이는 클래퍼의 개방으로 방출되기 시작한 소화수가 헤드에 도달하는 Transit Time을 단축시켜주는 역할을 한다.

 

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끝까지 읽어 주셔서 감사 드립니다.

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또한, 익져스터가 어떻게 생겼는지 아시는 분 또는 사진이 있으신 분은

댓글에 사진 부탁 드리겠습니다.