랙크식 창고에 설치하는 스프링클러설비의 펌프와 부속설비 선정

 

다음과 같은 랙크식 창고에 스프링클러설비를 설치하고자 한다. 헤드는 정방형으로 배치하고자 한다. 랙크식 창고에 설치하여야 할 스프링클러설비용 펌프의 배관과 부속설비들을 설계해 보자.

 

<랙크식 창고 현황>

창고의 구조 : 내화구조, 1동 4층,

각 층별 바닥면적 : 층별 바닥면적 : 900㎡ (가로 25m × 세로 36m)

각 층별 반자의 높이 : 15m

저장물품 및 저장용량 : 넝마 및 종이부스러기 300,000kg

소화수조는 1층 펌프실에 설치, 펌프는 수조와 동일 선상에 설치

펌프의 계산상 전양정 : 80m (펌프 명판의 전양정 : 90m)

펌프의 계산상 정격토출량 : 2,400ℓ/min (펌프 명판의 정격토출량 : 3,000ℓ/min)

본문 소제목

1. 펌프의 정격토출압력과 체절압력

가. 펌프의 정격토출압력

문제의 조건에서 펌프의 계산상 전양정은 80m라고 하였다. 그러므로 펌프의 정격토출압력은 0.8Mpa 이라고 생각할 수 있다. 하지만 실제 설치된 펌프의 명판을 봤더니 전양정이 90m로 표기되어 있다면, 해당 펌프의 실제 정격토출압력은 0.9Mpa이 된다.

 

나. 펌프의 체절압력

그러면 펌프의 체절압력은 어떤 것을 기준으로 140%를 넘지 않아야 하는가? 계산상의 전양정이 아닌 실제 설치된 펌프의 전양정을 살펴보아야 한다. 펌프의 명판에서 전양정이 90m라고 하였으므로, 정격토출압력은 0.9Mpa이고 체절압력은 정격토출압력의 140%가 넘지 않아야 하므로 최대 1.26Mpa이 된다.

 

다. 사용할 수 있는 배관

이러한 것이 주의할 점이다. 계산상 전양정과 실제 설치된 펌프의 전양정이 다를 경우 펌프 명판의 전양정을 적용해야 하므로 배관 내에서 생성될 수 있는 최대 사용압력은 1.26Mpa이 된다. 따라서 사용할 수 있는 배관은 압력 배관용 탄소 강관(KS D 3562)과 배관용 아크용접 탄소강 강관(KS D 3583)에 해당한다.

릴리프밸브의 압력

가. 릴리프밸브가 개방되는 압력

순환배관에 설치하는 릴리프밸브는 체절압력 미만에서 개방되어야 한다. 펌프가 체절운전을 하게 될 때 체절압력 미만에서 개방되어 일정량의 물을 토출시켜 줌으로써 수온이 상승하는 것을 막아주어야 할 임무를 띠고 있기 때문이다. 따라서 펌프의 정격토출압력은 0.9Mpa 이상 체절압력 1.26Mpa 미만에서 개방되어야 한다. 대부분 최대 체절압력점인 1.26Mpa 근처인 1.2Mpa 정도에서 개방되도록 세팅한다.

 

나. 릴리프밸브의 선정

시중에서 팔고 있는 소방용 릴리프밸브는 기본 10kg 과 20kg 으로 출시된다. 펌프의 체절압력이 1.26Mpa 이므로, 해당 순환배관에 적용하는 릴리프밸브는 20kg용을 설치해야 한다.

성능시험배관의 유량계 성능

가. 유량계는 펌프의 성능을 측정하기 위해 설치한다.

유량계는 펌프의 성능 특히 정격토출량을 시험하기 위한 목적으로 설치된다. 소화펌프는 개방되는 헤드 수 또는 방수구의 수에 따라 정격토출량 100%를 토출하기도 하고 최대 토출량 150%를 토출하기도 한다. 그러므로 성능시험을 위한 유량계는 정격토출량의 175% 이상을 측정할 수 있는 성능이 있어야 한다.

 

나. 펌프의 정격토출량

① 따라서 정격토출량이 얼마인지 알아야 한다. 정격토출량을 알기위해서는 해당 장소에 적용되는 기준개수를 먼저 알아야 한다. 랙크식 창고이고 특수가연물을 저장하는 곳이므로 기준개수는 30개를 적용한다. 따라서 펌프의 정격토출량은 30개 × 80ℓ/min = 2,400ℓ/min이 된다.

② 그런데 이는 계산상의 정격토출량이고, 문제의 조건에서 펌프 명판에 있는 정격토출량을 봤더니 3,000ℓ/min 이라고 하였다. 그러면 펌프 명판에 있는 것이 실제 펌프의 정격토출량인 것이다. 따라서 3,000ℓ/min이 해당 펌프의 정격토출량이다.

 

다. 유량계의 성능(눈금)

그러므로 유량계는 정격토출량의 175% 이상을 측정할 수 있는 성능이 있어야 하므로 3,000ℓ/min × 175% = 5,250ℓ/min 이상을 측정할 수 있는 눈금이 있어야 한다.

 

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