옥내소화전설비 펌프 주변에 설치하는 압력계, 진공계, 연성계

펌프 토출측에 설치하는 압력계

 

토출측에 설치하는 압력계

가. 압력계

압력계는 양의 게이지 압력을 측정하는 계기이다. 그래서 펌프의 토출압력을 측정하는데 사용된다. 따라서 옥내소화전설비 펌프의 토출측에 설치하는데 중요한 것은 체크밸브 이전에 설치하여야 한다. 만약 체크밸브 이후에 설치하게 되면 이는 펌프의 압력이 아닌 수직배관의 낙차압력을 측정하는 상황이 된다. 따라서 압력계의 설치위치는 체크밸브 이전에 하라고 명시한 것이다.

 

나. 압력계의 지시압력

평상시에는 펌프 토출측에 설치된 압력계의 지시압력은 0이다. 펌프가 동작하지 않고 있는 상황이므로 압력이 형성되지 않는 것이다. 펌프가 작동되고 있을 때 압력계의 압력이 상승한다. 특히 펌프의 체절운전 시험시 그리고 펌프의 성능시험시 압력계를 활용하는 경우가 많다.

 

다. 압력 단위의 환산

화재안전기준에서 정하고 있는 압력과 압력계를 통해 읽을 수 있는 압력 즉 단위의 차이가 발생한다. 우리나라는 압력을 적용할 때 국제표준단위인 SI 단위를 적용하고 있다. 그래서 상호간의 단위 환산에 있어 Mpa과 kgf/㎠를 10배 차이로 적용한다. 0.17Mpa ≒ 1.7kgf/㎠ ≒ 17m로 보는 것이다. 압력계에서 두 단위를 동시에 표현하고 있는 경우를 보면 알 수 있다. 시험 문제 풀이에서도 압력 단위 환산에 대한 특별한 조건을 주지 않는 이상 이렇게 적용하여도 틀린 것으로 보지 않는다.

 

토출측에 설치하는 압력계

펌프 흡입측에 설치하는 진공계 또는 연성계

 

흡입측에 설치하는 진공계 또는 연성계

가. 진공계 및 연성계

모두 흡입측에 설치되어 흡입 압력을 측정하는 계기이다. 다만, 진공계는 음의 게이지압(부압)을 측정하는데 사용하고, 연성계는 부압 및 정압을 모두 측정할 수 있는 계기이다. 특히 진공계는 펌프의 흡입압력을 나타내는데 계기판을 보면 0 ~ 760mmHg가 적색으로 표시되어 있다.

 

나. 수위보다 펌프가 더 높은 곳에 있을 때

진공계나 연성계를 설치하여야 하는 경우는 펌프의 위치가 수조보다 높을 때이다. 펌프는 자신의 위치보다 더 낮에 있는 소화수를 끌어 올려야 한다. 전동기의 동작으로 펌프의 샤프트가 회전하면서 펌프의 임팰러가 회전을 하는데, 이 회전에 의해 펌프 내부가 진공상태가 되어 흡입측 배관으로 물을 흡입하는 것이다.

 

다. 펌프의 흡입 능력

수조에는 대기압이 영향을 미치고 있다고 본다. 그러므로 펌프가 자신보다 아래에 있는 물을 흡입할 수 있는 이론적 높이는 1기압에 해당하는 10.332m 이다. 그래서 진공계에 760mmHg가 표기되어 있는 것이다. 하지만 후드밸브에서의 손실, 배관에서의 마찰손실, 펌프에서의 손실, 물의 증기압 변화 등에 따라 원활하게 흡입 가능한 높이는 5m ~ 6m 내외이다. 소방기본법 시행규칙 [별표 3] 소방용수시설의 설치기준에서도 소방차가 물을 흡입할 수 있는 저수조의 깊이도 최대 4.5m를 넘지 않도록 하고 있다.

 

 

진공계 또는 연성계 설치의 면제

가. 수원의 수위가 펌프보다 높은 경우

옥내소화전설비 펌프의 흡입측에 진공계나 연성계를 설치하는 이유는 펌프의 흡입 압력을 측정하기 위해서이다. 그런데 수원의 수위가 펌프보다 더 높은 곳에 있으면 낙차에 따라 물이 자연스럽게 정압이 되어 펌프에 흡입되는 것이므로 부압을 사용하여 물을 흡입할 필요가 없다. 따라서 흡입배관에 진공계나 연성계를 굳이 설치할 필요성이 없다.

 

나. 수직회전축 펌프

또한, 수직회전축 펌프(Vertical Pump)에서도 흡입측에 진공계나 연성계를 설치하는 의미가 없으므로 설치를 면제하고 있다. 수직회전축 펌프는 임팰러가 수조 위에 존재하는 것이 아니라 수조 속에 잠겨있기 때문이다.