압력챔버 내부에 공기가 없을 때 다시 채우는 방법(공기 교체)

압력챔버 내부에 공기가 없어지는 이유

가. 처음에는 공기가 충전된다.

처음부터 압력챔버(Pressure Chamber) 내부에 공기가 없는 것은 아니다. 압력챔버를 세팅할 때 공기를 먼저 주입한 후 물을 넣기 때문에 적정 수준의 공기가 압력챔버 상부에 저장된다. 그래서 펌프의 기동으로 과도한 압력이 발생하면 공기가 압축되다가 그 이상의 압력이 되면 안전밸브를 통해 배출되게 된다. 그러면서 압력챔버와 압력스위치 등에 전달하는 압력을 상쇄시켜 주는 것이다.

 

나. 펌프가 기동되면서 저절로 조금씩 빠져나간다.

그런데 시간이 지나면서 펌프의 기동에 따라 공기는 안전밸브를 통해 자꾸 빠져나가게 된다. 그 후 재충전을 해주지 않아 결국 압력챔버 내부 전체가 공기 없이 물로 가득차게 되는 현상이 발생한다. 펌프가 기동되지 않으면 공기가 남아 있겠지만, 훈련이나 점검 또는 청소 등의 이유로 옥내소화전 펌프가 기동하게 되면서 압력챔버 내부의 공기가 소멸되는 것이다. 압력챔버에서 공기가 없어지는 이유이다.

 

 

공기가 없으면 발생하는 문제점

가. 쿠션 역할이 없어 압력이 곧바로 전달된다.

공기는 압축성 유체이지만 물은 비압축성 유체이다. 따라서 압력챔버 내의 공기는 물의 압력을 전달받아 압력을 감소시켜주는 쿠션 역할을 한다. 펌프가 기동할 때 발생하는 순간적인 수격 압력을 공기를 통해 감소시키는 완충 작용을 한다. 그러므로 압력챔버에 공기가 없으면 쿠션 역할을 해줄 수 있는 매개체 없이 바로 압력이 압력스위치(Pressure Controller)에 전달된다.

 

나. 펌프의 단속운전으로 설비 전체에 충격이 가해진다.

압력챔버에 공기가 다 소진되어 물만 남은 상태이면 어떤 문제가 발생하는가? 펌프의 기동에 의한 압력 때문에 곧바로 펌프의 정지점에 해당하는 압력이 압력스위치에 전달되어 펌프는 정지하게 된다. 펌프는 정지했으나 정상적인 방수활동에 따라 배관의 압력이 떨어짐을 감지하고 다시 펌프는 기동하게 된다. 또다시 기동 압력을 감지한 압력스위치에 의해 펌프는 다시 정지하게 된다. 이러한 펌프의 단속운전 현상 때문에 펌프, 배관, 부속기기, 압력챔버 모든 부분에 파손과 고장을 유발하게 된다.

 

압력챔버 상단에는 공기가 충전되어 있어야 한다.

압력챔버에 공기를 재충전(교체)하는 방법

가. 펌프 수동 전환

① 감시제어반(또는 수신기)에서 부저정지 조치 : 펌프를 자동에서 수동으로 전환하게 되면 경보음이 울리기 때문에 이를 사전에 조치하는 것임. 부저정지 스위치를 ON에서 OFF로 전환시키면 부저가 정지되면서 스위치 주의등에는 불이 들어옴.

② 동력제어반(MCC)에서 주펌프와 예비펌프 그리고 충압펌프를 수동으로 전환 : 압력챔버의 공기를 주입하기 위해 압력수를 배수하면, 압력스위치는 주배관의 압력이 없다고 판단하여 펌프 기동 신호를 주게 됨. 그러면 모든 밸브들이 폐쇄된 상태에서 체절운전이 발생하게 되므로 펌프를 사전에 수동으로 전환시켜 놓는 것임.

 

나. 압력챔버 내부의 압력수 배수

③ 주배관과 압력챔버 연결배관에 설치된 급수배관의 개폐밸브(압력수 공급밸브) 폐쇄 : 이 밸브를 폐쇄해야 물을 배수시킬 때 다시 채워지지 않음. 왜냐하면 주배관에서 계속 유입되기 때문임. 그래서 압력수 공급밸브를 폐쇄하지 않으면 물이 계속 유입되므로 새로운 공기가 채워질 틈이 없음.

④ 압력챔버 상단의 안전밸브(Safety Valve) 개방 : 압력챔버 상단의 안전밸브의 꼭지를 제껴주면(Open 시키면) 압력챔버 내부로 공기가 들어가면서 원활하게 물이 쏟아져 나오게 됨. 이는 압력챔버 내부에 공기를 채워주는 역할도 병행함.

⑤ 압력챔버 하단의 배수밸브(Drain Valve)를 개방하여 압력수 배출 : 배수밸브를 개방하면 압력챔버 내부에 물이 쏟아져 나옴. 만약 마지막에 시커먼 녹물이 나오는 경우가 있는데, 이런 때에는 급수밸브를 조금만 열었다 닫아서 녹물을 완전히 제거해 주어야 함. 2 ~ 3번 반복하면 녹물이 제거되고 맑은 물이 나오게 됨.

 

다. 압력챔버 공기 교체 및 새롭게 충수

⑥ 물이 완전히 배수된 것을 확인하고 압력챔버 하단의 배수밸브 폐쇄 : 물이 배수되었으므로 그 자리에 새로운 공기가 들어가게 됨. 공기는 상부의 안전밸브 Open에 따라 압력챔버로 들어가는 것임

⑦ 배수를 위해 Open 시켰던 압력챔버 상단의 안전밸브 폐쇄 : 안전밸브의 꼭지를 폐쇄하면 이제는 압력챔버로 더 이상 공기가 들어가지 않음. 안전밸브를 폐쇄해 주어야 펌프가 기동할 때 공기가 압축되면서 완충 역할을 할 수 있음.

⑧ 주배관과 압력챔버 연결배관에 설치된 급수배관의 개폐밸브(압력수 공급밸브) 개방 : 그러면 낙차 압력에 의해 주배관 내부의 소화수가 들어가는 소리를 내면서 압력챔버로 흘러 들어감. 소화수가 어느 정도 들어가다가 압력챔버 내부 공기를 압축한 후 저절로 멈춤.

⑨ 압력계(Pressure Gauge) 확인 : 처음에 압력챔버의 물을 배수하면 압력이 0으로 변함. 그리고 다시 물을 충수하기 시작했으니 천천히 압력이 상승하게 됨. 결국 주배관의 압력과 동일한 압력이 형성됨을 확인할 수 있음.

 

라. 소화펌프 상태 원위치

⑩ 동력제어반(MCC)에서 충압펌프를 자동으로 전환 : 압력챔버에 물을 채우느라 주배관 내의 압력이 감소했을 것임. 그러므로 충압펌프를 먼저 기동하게 만들면 자동으로 주배관에도 물과 압력이 채워지고 잠시 후 충압펌프가 정지함.

⑪ 동력제어반(MCC)에서 주펌프와 예비펌프를 자동으로 전환 : 충압펌프가 이미 배관의 압력을 적정 압력으로 상승시켜 놓았으므로 주펌프나 예비펌프가 기동하지는 않음. 자동으로 전환하였으니 옥내소화전을 사용하는 경우 주배관의 압력 변화에 따라 기동 가능한 상태가 되는 것임.

⑫ 감시제어반(또는 수신반)의 부저정지 스위치를 ON으로 전환 : 그러면 스위치 주위등이 꺼짐. 이제부터는 감시제어반에서 펌프의 기동이나 수동 전환시 부저가 울리게 됨.

 

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