저압식 건식밸브 시스템에 대해 알아보자.

일반 건식밸브가 가지는 문제점

가. 2차측 배관 체적에 의한 늑장 소화수의 늑장 방출

습식 스프링클러 설비와 달리 건식 스프링클러 설비는 소화수가 곧바로 방출되지 않는다는 단점이 있다. 방호구역을 3,000㎡까지 담당 가능하므로 건식밸브 2차측의 배관 체적이 커질 수밖에 없다. 따라서 배관에 가득찬 공기가 빠져나가는데 시간이 걸리고 이에 따라 헤드에서 소화수가 늑장 방출된다는 지적이 많다. 화재안전기준에서 2차측 배관의 체적이 2,840리터 이상인 경우에는 건식밸브로부터 가장 먼 시험장치까지 1분 이내에 방수되도록 규정한 이유이기도 하다.

 

나. 차동비에 의한 Trip Time 소요

차동비가 커지면 그만큼 2차측의 공기 압력을 적게 유지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 차동비로 인해 클래퍼의 Trip Time은 길어질 수 밖에 없다. 일반 건식밸브의 차동비는 약 5 : 1 정도이나, 저압식 건식밸브의 경우에는 차동비가 거의 1.1 : 1로 차동비가 크지 않다. 따라서 차동비에 의한 Trip Time의 지연을 해결할 수 있다.

 

다. Water Columning에 의해 Trip Time의 지연

건식 스프링클러 설비에서 Water Columning은 매우 악영향을 미친다. 관계자가 건식 밸브에 대한 관리를 소홀히 할수록 물기둥의 높이는 더 높아질 것이다. 이는 Trip 이 늦어지게 할 수도 있고 클래퍼가 아예 개방되지 않도록 할 수도 있다. 주기적인 관심과 점검이 없으면 Water Columning에 의해 늑장 소화 또는 소화 불능 현상이 발생한다.

 

일반 건식밸브를 뒷면에서 본 모습

저압식 건식밸브라는 것이 뭐지?

가. 저압식 건식밸브 개요

저압식 건식밸브는 2차측 배관의 설정압력을 매우 낮게 유지함으로써 건식 스프링클러 설비가 가지고 있는 소화수 늑장 방출이라는 문제점을 해결하려고 탄생한 시스템이다. 일반 건식밸브보다 2차측 배관의 압력을 더 낮게 설정할 수 있어서 1차측 소화수 압력과의 압력 차이가 매우 큰 고차압 시스템이라고 할 수 있다.

 

저압식 건식밸브 시스템의 구조도

나. 저압식 건식밸브 작동원리를 알아보자.

건식 스프링클러 헤드가 개방되면 2차측 배관 내의 압축공기가 빠져나가면서 압력이 감소하게 된다. 2차측 배관 내의 공기압의 감소를 감지하여 엑츄에이터가 작동하고 저압식 건식밸브 중간챔버 내의 가압수를 배출하여 중간챔버를 감압시킨다. 클래퍼를 강제하고 있던 압력이 빠져나감으로써 클래퍼가 열리고 1차측의 소화수가 2차측으로 방출되게 된다.

 

저압식 건식밸브의 작동 매커니즘

일반 건식밸브와 클래퍼 개방 방법상의 차이를 알아보자.

가. 일반 건식밸브의 클래퍼 개방

1차측과 2차측은 힘의 균형이 이루어지고 있다. 다만, 클래퍼 자체의 무게와 Primimg Water에 의해 약간의 차압이 형성되고 있다. 그리고 헤드가 개방되어 2차측 배관 내의 공기압력이 감소하면 1차측 소화수의 압력으로 클래퍼가 개방되는 것이다.

일반 건식밸브는 중간챔버를 가압하는 방식이다. 2차측 배관의 압력이 낮아지면 이를 엑셀레이터가 감지하여 밸브를 열어줌으로써 2차측 배관의 공기를 건식밸브의 중간챔버로 보낸다. 즉, 중간챔버로 공기를 보내 1차측의 소화수 압력과 같이 합세하여 가압함으로써 클래퍼가 쉽게 열리게 하는 구조이다.

 

나. 저압식 건식밸브의 클래퍼 개방

건식 스프링클러설비의 하나인 저압식 건식밸브는 반대로 중간챔버를 감압하는 방식이다. 2차측의 배관의 압력이 낮아지면 이를 엑츄에이터가 감지하여 밸브를 열어줌으로써 중간챔버 내에 있던 1차측의 소화수 압력을 배출시키는 역할을 한다. 이렇게 중간챔버의 압력을 감압시킴으로써 1차측 소화수의 압력에 의해 클래퍼가 열리게 하는 구조이다.

 

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