소방용 펌프는 화재 발생 시 소화용수를 효율적으로 공급하는 중요한 역할을 하며, 이를 원활히 기능하게 하기 위해서는 배관 시스템과 부속자재가 매우 중요한 역할을 합니다. 또한, 겨울철에 물이 얼어 작동하지 않도록 하는 동파 방지도 필수적인 설치 조건 중 하나입니다. 이번 블로그에서는 소방용 펌프의 배관, 부속자재, 그리고 동파 방지 설치 조건에 대해 알아보겠습니다.
2.5.4.2 수조가 펌프보다 낮게 설치된 경우에는 각 펌프(충압펌프를 포함한다)마다 수조로부터 별도로 설치할 것
1.펌프의 특성 스프링클러설비에 사용되는 펌프는 일반적으로 원심력을 이용하는 원심펌프가 사용되고 있으며 원심펌프는 회전날개에서 발생되는 원심력에 의하여 펌프 흡입측(1차 측)배관의 물을 펌프토출 측(2차 측)으로압송하게 된다. 이 조항은 펌프의 원활한 작동을 위하여 펌프 흡입배관의 설치방법을 규정하고 있다.
2.흡입배관 내의 공기고임 방지 저수조의 수위가 펌프보다 낮은 경우 펌프가 작동하면흡입 측배관의 압력은 대기압 이하로 낮아지게 된다. 흡입배관 내에 공기가 고이게 되면 펌프로 물이흡입되는것을 방해하고 임펠러로 이송된 공기가 펌프의 송수능력을 저하시키고 임펠러 및 케이싱에 손상을 초래하는 요인이 되기도 한다.흡입 측배관에 공기고임(Air Pocket)이 생기지 아니하도록하기 위해서는관의 수평을 유지하고 흡입배관의 구경과 펌프의흡입 측플랜지의 구경이 달라서 레듀셔를 설치하는 경우에는 레듀셔의 상부가 평평한 편심 레듀셔를 사용하여야 한다.
3.흡입배관의 여과장치 수조로부터 이물질이 펌프의 임펠러로 이송되어 임펠러를 손상시키는 일이 없도록 수조의 흡입배관 말단부에 여과장치를 설치하거나 흡입배관 상에 스트레이너를 설치한다. 스트레이너는「소방용 스트레이너성능인증 및 제품검사의 기술기준」 (소방청고시 제2017-1호)에 의한 제품승인 및 제품시험에 합격한 제품을 사용하여야 한다. 성능시험기술기준에 의하면 스트레이너에 사용하는 여과망은 열간압연 스테인리스 강판 및 강대,스테인레스등의 내식성재질을 사용하여야 하며, 유수에 의하여 빠지거나 손상되지 않도록 견고하게 부착하여야 하면 퇴적물에 의하여 지 장이 생기지 아니하여야 한다라고 규정되어 있다. 여과망의 구멍이 너무 작을 경우, 펌프의 흡입성능에 막대한 영향을 미칠 수 있으므로 유의하여야 한다.(NFPA 20 - 2007 / 5.14.8.6, 7.3.4.2 참조)
4.펌프마다 흡입배관 설치 수원의 수위가 펌프의 중심축보다 낮은 경우에는 원심펌프가 작동하여 펌프 2차 측으로물을 송출할 때 펌프1차 측에는대기압보다 낮은 진공압력이 걸리게 된다. 흡입수두(흡입높이)가 과도할 경우 펌프가 물을 송수하지 못하는 경우가 발생할 수도 있다. 흡입수두를 낮추고 또한 유지관리상 필요에 의하여 흡입관을 펌프마다 별도로 설치한다.
5.흡입배관의 직관부 설치(NFPA 20 참고) 수평원심펌프의흡입측플랜지까지의 배관은 난류가 형성되지 않고 층류가형성되도록흡입배관구경의 10배 이상을 직관부로 한다. 수평원심식 분할펌프의 경우에는 흡입배관구경의 10배 이상에 해당하는 직관부가흡입 측에설치되지 않는 한 펌프의 중심축과 평행하게 펌프의흡입 측플랜지에 엘보우나 티를 설치하여서는 아니 된다. 펌프의흡입측배관에 흡입배관구경의 10배 이상에 해당하는 직관부가 없이 펌프의중심축과 평행하게흡입측플랜지에 엘보우나 티를 설치하게 되면 물이 불 균일하게 임펠러에 전달되어 장기적으로는 펌프에 손상을 초래하는 원인이 된다. 그러나 펌프의 중심축과 수직이고흡입측플랜지에서 아래로 설치되는 엘보우의 경우에는 측면에 설치되는 엘보우의 경우보다 불균일한 송수공급이 덜하므로 제한하지 않는다. (NFPA 20-2007 / 5.14.3.4, 5.14.6.3.1, 5.14.6.3.3 참조)
6.흡입배관의 응력완화조치(NFPA 20 기준 참조) 흡입배관과 펌프의 기초가 동일한기초위에설치되어 있지 않은 경우에는 흡입 배관에 후렉시블 카플링을 설치하여 배관에 걸리는 응력을완화 시켜주어야한다.(NFPA 20-2007 / 5.14.6.5 참조)
7.소용돌이 방지판의 설치(NFPA 20/22 기준 참조) 수조로부터 물을 흡입하는 경우에는 소용돌이 방지판(Voltex Plate)을 설치하여 야 한다. 수조의 바닥부근에서 물이 방출될 때 소용돌이가 형성된다. 싱크대에서 배수구를 통하여 가득차있던싱크대 내의 물을 비울 때도 이와 유사한 현상이 발생한다. 이 소용돌이가 발생하는 것을 방지하기 위하여 수조 내 흡입배관의 끝 단에 소용돌이 방지판(Voltex Plate)을 설치한다. 소용돌이 방지판은 사각형의 철판으로 한 변의 크기는 흡입배관구경의 최소 2 배로 하며 중앙에 구멍을 뚫어 흡입배관과 연결한다. 소용돌이 방지판(Voltex Plate)은 바닥으로부터 흡입배관구경의 1/2 이상(최소 150㎜ 이상) 띄워야 한다.
8.제품성능기준 흡입배관 상에 설치하는 여과장치(스트레이너)는「소방용스트레이너성능인증 및 제품검사의 기술기준」(소방청고시 제2017-1호)에 적합한 성능을 갖는 제품을 사용하여야 한다.
2.5.8 배관은 동결방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치해야 한다. 다만, 보온재를 사용할 경우에는 난연재료 성능 이상의 것으로 해야 한다.
1.배관의 보온 이 항은 스프링클러설비에 사용되는 배관의 “동결방지”를 위한 설치장소에 관한 사항을 규정하고 있다.
2.설치장소의 보온 스프링클러설비에 사용되는 배관은 가압송수장치로부터 공급되는 물을 스프링클러헤드로 공급하는 관으로서 수원과 함께 평상시 물을 사용하고 있어 동절기 동파방지를 위한 조치를 취할 필요가 있으므로 수원 및 가압송수장치, 배관 등은 동결의 우려가 없는 장소에 설치하거나 설치장소에 동결방지조치를 하여 동결의 우려가 없도록 하여야 한다. 가.배관의 동결방지 방법 1)난방설비를 설치하여 주위온도를 4℃ 이상으로 유지하도록 한다. 2)배관을 단열재로 보온한다. 가연성단열재는 화재확산의 주요인이 되고 있으므로 단열재는 반드시 불연성 또는 난연성재질을 사용하여야 한다. 3)배관 주위에 전열전선(Heating Cable)을 설치한다. 4)배관 내에 배관을 부식시키지 않는 부동액을 채운다. 5)배관 내의 물을 순환 유동시킨다.
나.지하매설배관의 동결방지 방법 옥외 지하매설배관의 경우 동절기 동결을 방지하기 위하여 각 지방의 동결 심도를 감안하여 배관 설치 시 배관의 상부가 동결심도보다 30㎝ 이하의 깊이로 매설하여야 한다. 각 지역별 동결심도는 기상청 자료를 참고한다.
다.소방용 배관 보온재 난연성능 옥내소화전 등 배관에 사용하는 보온재의 난연성능 확보는 재료별 KS 시험 방법에 따라 시험하여 일정성능(예시 : 산소지수 시험 ≥28, 수평연소성 시험 HF-1)을 확보하여야 한다.
