스프링클러설비 가압송수장치에 설치하는 충압펌프의 정격토출압력

충압펌프의 압력

충압펌프의 역할

가. 배관 내부 압력의 변화

모든 배관은 처음 시공하는 당시에는 문제가 없더라도 지속적인 압력이 가해지고 노후화되면 자연스러운 누수현상이 발생하기 시작한다. 배관 내부의 압력이 감소하게 되면 이를 압력챔버의 압력스위치가 감지하여 펌프를 기동시키게 된다.

 

나. 주펌프 잦은 기동에 따른 문제점

이때 주펌프가 기동하게 되면 배관은 금새 정격토출압력이 형성될 것이고 압력챔버의 압력스위치가 이를 감지하여 펌프를 정지시키게 된다. 작은 압력의 변화에 주펌프가 기동되면 배관 내부 및 부속품 등에는 엄청난 수격현상이 발생한다. 그래서 더 큰 누수의 원인이 되고 노후화를 시키는 문제가 발생한다. 또한, 주펌프가 한번 기동할 때마다 많은 전력이 소모되므로 불규칙적인 전압강하가 발생해 펌프에도 악영향을 준다.

 

다. 충압펌프의 역할

이렇게 화재로 인한 정상적인 방수현상이 아닌 작은 압력 변화에서 주펌프의 잦은 기동이 이루어지지 않도록 해야 할 필요가 있는 것이다. 이러한 역할을 해 주는 것이 충압펌프이다. 배관 내 누수 등에 따른 압력 저하 현상이 발생했을 때 필요한 만큼의 압력은 채워주되 토출량이 적게 하여 배관 내 수격현상과 Fliker 현상을 최소화 시켜주는 것이다.

 

충압펌프

충압펌프의 토출압력

가. 최고위 살수장치의 자연압보다 0.2Mpa이 커야 한다.

① 최고위 살수장치의 자연압이란 가장 높은 곳에 설치된 헤드의 높이를 의미한다. 이는 충압펌프가 설치된 위치에서 헤드까지의 높이를 산정한다고 생각하면 된다. 충압펌프도 수직 높이에 해당하는 만큼의 자연압(낙차 수두)을 이겨내고도, 헤드에서 방수압력을 형성할 수 있는 토출압력을 가지고 있어야 한다.

② 만약 가장 높은 곳에 설치된 스프링클러 헤드가 충압펌프에서 25m 높이에 설치되어 있다면 0.25Mpa의 자연압을 갖는 것으로 산정한다. 그리고 자연압보다 0.2Mpa이 더 커야 하므로 0.25Mpa + 0.2Mpa = 0.45Mpa 이상의 토출압력을 가져야 한다는 것을 알 수 있다.

③ 이런 계산은 층고가 높은 곳에서 유용하게 적용된다. 최고위 살수장치에서 0.2Mpa의 헤드 방사압력이 존재하면 그 아래층은 자연낙차 높이 만큼 압력이 높아지게 된다. 만약 최고위 살수장치가 존재하는 25m의 높이가 아닌 15m에서는 10m 차이가 발생하므로 헤드에서 0.1Mpa 만큼의 압력이 더 높게 형성되는 것을 알 수 있다.

 

나. 가압송수장치의 정격토출압력과 같게 한다.

① 층고가 높은 건물에서는 자연압 즉 낙차수두를 이겨내고도 헤드에서의 방사압력을 형성해야 할 필요가 존재한다. 최고위 살수장치에서 0.21Mpa이 더 커지는 것이므로 나머지 층에서의 헤드 방사압력은 아래 층으로 내려갈수록 계속 증가하는 형상이 된다.

② 그런데 층수가 높지 않은데 면적이 넓은 공장이나 대규모 창고 등의 건축물이 존재하는 경우에는 자연압을 가지고 설정하면 애매해진다. 자연압이 낮은 만큼 아래층 이래봐야 층고가 높지 않으니 헤드 방사압력도 겨우 0.2Mpa 정도 커지는 것에 그쳐버린다는 것이다. 헤드의 방사압력은 0.1Mpa 이상 1.2Mpa 이하여야 하는데 말이다.

③ 그러므로 이런 경우 충압펌프의 토출압력은 자연압을 기준으로 정하는 것이 아니라 가압송수장치의 정격토출압력과 동일하게 설정하면 된다는 의미이다. 그러면 어느 헤드에서나 가압송수장치(주펌프)에서 의도하는 방사압력이 형성될 수 있기 때문이다.

일제개방밸브 까지의 자연압보다 0.2Mpa이 커야 한다.

 

일제개방밸브 까지의 자연압 기준

가. 일제개방밸브의 특징

일제개방밸브가 개방되면 연결된 모든 헤드에서 소화수가 방수되는 특징을 갖는다. 그 이유는 일제개방밸브에 연결되어 설치되는 헤드는 개방형 헤드이기 때문이다. 그래서 일제개방밸브 1차측 까지는 가압수로 충전되어 있지만 2차측은 대기압 상태로 존재한다.

 

나. 충압펌프의 역할과 관련이 있다.

일제개방밸브의 경우에는 가압수로 충전된 부분까지의 높이를 자연압으로 산정한다. 충압펌프는 물이 충전되어 있는 일제 개방밸브까지 1차측까지의 압력을 항상 충전시켜주는 목적이기 때문이다. 나머지 폐쇄형 헤드를 사용하는 습식, 건식, 준비작동식의 경우는 어떤 이유로 유수검지장치가 개방되면 헤드까지 물이 이송된 상태로 대기하게 된다. 그렇기 때문에 최상단 헤드까지의 자연압을 기준으로 산정하는 것이다.

 

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