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1. 수면이 펌프보다 1[m] 낮은 지하수조에서 0.3[㎥/min]의 물을 이송하는 원심펌프가 있다. 흡입관과 토출관의 구경이

     각각 100 [㎜]이고, 토출관의 압력계가 0.1[MPa]을 가리키고 있을 때 이 펌프에 공동현상이 발생하는지 여부를 판별

     하시오. (단, 흡입측 손실수두는 0.5 [m], 흡입측 배관의 속도 수두는 무시하고, 대기압은 표준대기압, 물의 온도

      20[℃], 이 때의 포화 수증기압은 2,340 [Pa], 비중량은 9,800[N/㎥]이고 필요흡입양정은 11 [m]이다. [5점] ★★★★★

           NPSHav = Ha - Hh - Hf - Hv [m]

           NPSHav = 10.339 - 1 - 0.5 - 0.218 = 8.601 ≒ 8.6 [m]

            ∴ NPSHav (8.6[m]) < NPSHre (11 [m]) 이므로 공동현상이 발생한다.

[해설] NPSH (흡입양정) : Net Positive Suction Head

 가. 공동현상 발생 조건

   ① 공동현상 발생한계 : NPSHav = NPSHre

   ② 공동현상이 발생하지 않음 : NPSHav > NPSHre

   ③ 펌프설계시 여유 : NPSHav > NPSHre × 1.3

2. 다음 조건을 참조하여 해발 1,000[m] 에 설치된 펌프에 공동현상이 발생하는지 여부를 판정하시오. (단, 중력가속도는

    반드시 9.8 [m/s2]을 적용한다. [5점] ★★★★★

 

[조건] ① 배관의 마찰손실수두 : 0.7 [m]

         ② 해발 1,000[m] 에서의 대기압 : 0.901 × 105 [Pa]

         ③ 해발 0[m] 에서의 대기압 : 1.033 × 105 [Pa]

         ④ 물의 증기압 : 2.334 × 103 [Pa]

         ⑤ 필요흡입양정은 4.5 [m] 이다.

       NPSHav = Ha - Hh - Hf - Hv [m]

       NPSHav = 9.193 - 4 - 0.7 - 0.238 = 4.255 ≒ 4.26 [m]

        ∴ NPSHav (4.26[m]) < NPSHre (4.5 [m]) 이므로 공동현상이 발생한다.

[해설] NPSH (흡입양정) : Net Positive Suction Head

 ▣ 공동현상 발생 조건

   ① 공동현상 발생한계 : NPSHav = NPSHre

   ② 공동현상이 발생하지 않음 : NPSHav > NPSHre

   ③ 펌프설계시 여유 : NPSHav > NPSHre × 1.3

3. 흡입측 배관의 마찰손실수두가 2[m]일 때 공동현상이 일어나지 않는 수원의 수면으로 부터 소화펌프까지의 설치 높이는

    몇 [m] 미만으로 하여야 하는지 구하시오. (단, 펌프의 필요흡입수도 (NPSHre)는 7.5 [m], 흡입관의 속도수두는 무시하고

     대기압은 표준 대기압, 물의 온도는 20 [℃], 이 때의 포화 수증기압은 2,340[Pa], 비중량은 9,800 [N/㎥] 이다)

     [4점] ★★

※ 공동현상 발생 한계 조건 : NPSHav = NPSHre [m]

                                             NPSHav = Ha - Hh - Hf - Hv = NPSHre [m]

                                              Hh = Ha - Hf - Hv - NPSHre [m]

                                                    = 10.339 - 2 - 0.238 - 7.5 = 0.601 ≒ 0.6 [m]

[해설] NPSH (흡입양정) : Net Positive Suction Head

 가. 공동현상 발생 한계 조건

   ① 공동현상 발생한계 : NPSHav = NPSHre

   ② 공동현상이 발생하지 않음 : NPSHav > NPSHre

   ③ 펌프설계시 여유 : NPSHav > NPSHre × 1.3

 나. NPSHav (수면이 펌프보다 낮을 경우)

    NPSHav = Ha - Hh - Hf - Hv [m] 유효흡입양정 : NPSHav = available

     여기서, NPSHav : 유효흡입양정 [m]

                  Ha : 대기압 환산수두 [m]

                  Hh : 낙차압력환산수두 [m] (흡입 : - , 압입 : +)

                  Hf : 흡입측 마찰손실 압력 수두 [m]

                  Hv : 포화수증기압 환산 수두 [m]

 다. 압력

      압력 P = γ · H = ρ · g · H [N/㎡]

      여기서, P : 압력 [Pa = N/㎡]

                   γ : 물의 비중량 (9,800 [N/㎥ = 9.8 [kN/㎥])

                   H : 높이 (수두) [m]

                   ρ : 물의 밀도 (1,000[㎏/㎥] = 1,000 [N·s2/m4])

                     g : 중력가속도 (9.8 [m/s2])

※ 압력단위 환산

1 [atm]
760 [㎜Hg]
76 [㎝Hg]
101,325 [Pa]
101.325 [kPa]
0.101325 [MPa]
10,3325 [㎜Aq=㎜H2O]
10.3325 [mAq=mH2O]
1.0332 [㎏f/㎠]
10,332[kgf/㎡]
1,013 [mbar]
1.013 [bar]
17.7 [psi]

4. 운전중인 펌프의 압력계를 측정한 결과, 흡입측 진공계의 눈금이 150 [㎜Hg], 토출측 압력계는 0.29 [MPa] 이었다. 이 펌

     프의 전양정 [m]을 구하시오. (단, 토출측 압력계는 흡입측 진공계 보다 50 [㎝] 높은 곳에 설치되어 있고 흡입측과 토출

     측의 직경은 동일하다) [ 5점 ] ★★★★★

  [풀이] 낙차 수두 : 50 [㎝] = 0.5 [m]

∴ 펌프의 전양정 = 진공계(연성계)와 압력계 높이차 + (압력계 환산수두 + 진공계 환산 수두) [m]

                      H : 0.5 + (29.57 - (-2.039)) = 32.109 ≒ 32.11 [m]

 

※ 전양정 H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

                   = 실양정 + 배관마찰손실 + 호스의 마찰손실

   ⊙ 옥내소화전 17 [m]

   ⊙ 옥외소화전 25 [m]

   ⊙ 스프링클러설비 10 [m]

[해설] 펌프의 전양정

  ▣ 펌프의 전양정 = 진공계와 압력계의 높이차 + (펌프 토출측 압력계 지시값의 환산수두 - (- 펌프 흡입측 진공계(연성계)

                                   지시값의 환산수두)

  ※ 압력계, 진공계(연성계)의 지시치는 배관 마찰손실수두, 호스의 마찰손실 수두 등이 모두 포함된 값이다.

※ 압력단위 환산

1 [atm]
760 [㎜Hg]
76 [㎝Hg]
101,325 [Pa]
101.325 [kPa]
0.101325 [MPa]
10,3325 [㎜Aq=㎜H2O]
10.3325 [mAq=mH2O]
1.0332 [㎏f/㎠]
10,332[kgf/㎡]
1,013 [mbar]
1.013 [bar]
17.7 [psi]

5. 양정이 50 [m], 토출량이 900 [ℓ/min]인 펌프가 운전하고 있을 때 펌프의 전력계가 17 [kW]로 표시되었다. 이 때, 펌프의

     회전수가 1,800 [rpm] 이었다가 펌프의 회전수가 1,400 [rpm]으로 바뀐 경우 펌프의 토출량 [ℓ/min]을 구하시오. [4점]

     ★★★★★

[해설] 펌프의 상사 법칙

가. 유량 : 회전수에 비례 및 관경의 세제곱에 비례

여기서, Q2 : 변경 후 유량 [ ℓ/min],               Q1 : 변경 전 유량 [ ℓ/min]

             N2 : 변경 후 회전수 [rpm]                N1 : 변경 전 회전수 [rpm]

             D2 : 변경 후 관경 [㎜]                      D1 : 변경 전 관경 [㎜]

나. 양정 : 회전수 및 관경의 제곱에 비례

여기서, H2 : 변경 후 양정 [m],                 H1 : 변경 전 양정 [m]

             N2 : 변경 후 회전수 [rpm]           N1 : 변경 전 회전수 [rpm]

             D2 : 변경 후 관경 [㎜]                 D1 : 변경 전 관경 [㎜]

다. 축동력 : 회전수 세제곱 및 관경의 오제곱에 비례

여기서, P2 : 변경 후 양정 [kW],                          P1 : 변경 전 양정 [kW]

             N2 : 변경 후 회전수 [rpm]                      N1 : 변경 전 회전수 [rpm]

             D2 : 변경 후 관경 [㎜]                            D1 : 변경 전 관경 [㎜]

6. 어느 소화펌프의 임펠러의 직경이 150[㎜], 회전수 1,770[rpm], 유량 4,000[ℓ/min], 양정 45[m]로 가압송수하고 있을 때,

    이 소화펌프를 교환하여 임펠러의 직경이 200 [㎜], 회전수가 1,170 [rpm]으로 운전한다고 하면 변경 후의 유량 [ℓ/min]과

    양정[m]을 구하시오. [4점] ★★★★★

[해설] 펌프의 상사법칙

가. 유량 : 회전수에 비례 및 관경의 세제곱에 비례

여기서, Q2 : 변경 후 유량 [ ℓ/min],                  Q1 : 변경 전 유량 [ ℓ/min]

             N2 : 변경 후 회전수 [rpm]                  N1 : 변경 전 회전수 [rpm]

             D2 : 변경 후 관경 [㎜]                        D1 : 변경 전 관경 [㎜]

나. 양정 : 회전수 및 관경의 제곱에 비례

여기서, H2 : 변경 후 양정 [m],                    H1 : 변경 전 양정 [m]

             N2 : 변경 후 회전수 [rpm]              N1 : 변경 전 회전수 [rpm]

             D2 : 변경 후 관경 [㎜]                    D1 : 변경 전 관경 [㎜]

7. 어떤 소화펌프의 회전수가 1,800[rpm] 상태에서 소화수를 전양정 40[m]와 유량 2,400 [ℓ/min]으로 방사할 수 있다. 이 펌

     프의 회전수를 3,600[rpm]으로 변경한다면 전 양정 [m]은 얼마가 되고, 축동력은 처음의 몇 배가 되는가 ? [4점]

        ★★★★★

[해설] 펌프의 상사법칙

가. 양정 : 회전수 및 관경의 제곱에 비례

여기서, H2 : 변경 후 양정 [m],                   H1 : 변경 전 양정 [m]

             N2 : 변경 후 회전수 [rpm]              N1 : 변경 전 회전수 [rpm]

             D2 : 변경 후 관경 [㎜]                    D1 : 변경 전 관경 [㎜]

나. 축동력 : 회전수 세제곱 및 관경의 오제곱에 비례

여기서, P2 : 변경 후 양정 [kW],                 P1 : 변경 전 양정 [kW]

             N2 : 변경 후 회전수 [rpm]              N1 : 변경 전 회전수 [rpm]

             D2 : 변경 후 관경 [㎜]                    D1 : 변경 전 관경 [㎜]

8. 관내에서 발생하는 공동현상 (Cavitation)의 발생원인과 방지대책을 각각 4가지씩 쓰시오. [4점] ★★★★★

 가. 발생원인

   ① 펌프의 흡입수두(양정)이 클 경우

   ② 펌프의 설치 위치가 수면보다 높을 경우

   ③ 펌프의 마찰손실이 클 경우

   ④ 펌프의 임펠러 속도가 클 경우

나. 방지대책

   ① 펌프의 흡입수두(양정)을 작게 한다.

   ② 펌프의 설치위치를 수면 보다 낮게 한다.

   ③ 펌프의 마찰손실을 작게 한다.

   ④ 펌프의 임펠러 속도를 작게 한다.

【 해설 】 공동현상 : Cavitation

가. 공동현상 : 펌프 흡입측 배관 내의 물의 정압이 기존의 증기압 보다 낮아져 기포가 발생하여 물의 흡입되지 않는 현상을

                        말한다.

나. 공동현상 발생 원인

   ① 펌프의 흡입 수두 (양정)이 클 경우

   ② 펌프의 설치 위치가 수면 보다 높을 경우

   ③ 펌프의 마찰 손실이 클 경우

   ④ 펌프의 임펠러의 속도가 큰 경우

   ⑤ 펌프 흡입측 배관의 구경이 작은 경우

   ⑥ 배관내의 수온이 높을 경우

   ⑦ 배관내의 물의 정압이 기존의 증기압 보다 낮은 경우

다. 공동현상 방지대책

   ① 펌프의 흡입수두(양정)을 작게 한다.

   ② 펌프의 설치위치를 수면 보다 낮게 한다.

   ③ 펌프의 마찰손실을 작게 한다.

   ④ 펌프의 임펠러의 속도를 작게 한다.

   ⑤ 펌프 흡입측 배관의 구경을 크게 한다.

   ⑥ 양흡입 펌프를 사용한다.

   ⑦ 배관내의 물의 정압이 기존의 증기압 보다 높게 한다.

라. 발생 현상

   ① 펌프의 임펠러를 소손시킨다.            ② 소음과 진동이 발생한다.

   ③ 펌프의 성능이 저하된다.                   ④ 배관의 부식을 초래한다.

9. 관내에서 발생하는 공동현상 (Cavitation)의 압력관점에서의 발생원인 1가지와 방지대책 4가지를 쓰시오 [5점]

      ★★★★★

가. 발생원인 : 압력관점에서의 발생원인 : 배관 내의 물의 정압이 기존의 증기압 보다 낮아지면 발생한다.

나. 방지대책

   ① 펌프의 흡입(양정)을 작게 한다.

   ② 펌프의 설치위치를 수면보다 낮게 한다,

   ③ 펌프의 마찰손실을 작게 한다.

   ④ 펌프의 임펠러 속도를 작게 한다.

[해설] 공동현상 방지대책

   ① 펌프의 흡입수두(양정)을 작게 한다.

   ② 펌프의 설치위치를 수면 보다 낮게 한다.

   ③ 펌프의 마찰손실을 작게 한다.

   ④ 펌프의 임펠러의 속도를 작게 한다.

   ⑤ 펌프 흡입측 배관의 구경을 크게 한다.

   ⑥ 양흡입 펌프를 사용한다.

   ⑦ 배관내의 물의 정압이 기존의 증기압 보다 높게 한다.

10. 다음은 공동현상의 방지대책에 관한 사항이다. ( )안에 작게, 크게, 빠르게, 느리게 중 알맞은 말을 선택하여 쓰시오.

        [3점] ★★★★★

  가. 펌프의 유효흡입수두 (NPSHav)를 (크게) 한다.

  나. 펌프의 흡입양정을 유체의 압력보다 (크게) 한다.

  다. 펌프의 임펠러 회전수를 (느리게) 한다.

[해설] 공동현상 방지대책

   ① 펌프의 흡입수두(양정)을 작게 한다.

   ② 펌프의 설치위치를 수면 보다 낮게 한다.

   ③ 펌프의 마찰손실을 작게 한다.

   ④ 펌프의 임펠러의 속도를 작게 한다.

   ⑤ 펌프 흡입측 배관의 구경을 크게 한다.

   ⑥ 양흡입 펌프를 사용한다.

   ⑦ 배관내의 물의 정압이 기존의 증기압 보다 높게 한다.

11. 수격작용에 의한 압력상승을 방지하기 위한 조치를 3가지만 쓰시오. [3점] ★★★★

   ① 배관의 유속을 작게 한다.

   ② 배관의 구경을 크게 한다.

   ③ 펌프의 토출측 가까운 곳에 밸브를 설치한다.

[해설] 수격작용 (Water Hammering)

가. 수격현상 (Water Hammering) : 배관내의 물의 흐름에서 급격한 밸브를 개폐하였을 경우 일어나는 충격현상을 말한다.

나. 수격현상의 발생원인

   ① 급격히 밸브를 개폐할 경우

   ② 정상운전시 유체의 압력 변동이 있을 경우

   ③ 펌프가 갑자기 정지한 경우

다. 수격현상의 방지대책

   ① 배관내의 유속을 낮게 한다.

   ② 배관의 구경을 크게 한다.

   ③ 펌프 토출측 가까운 곳에 밸브를 설치한다.

   ④ 조압 수조 (Surge Tank)를 설치한다.

   ⑤ 수격방지기 (Water hammering cushion) 또는 에어챔버(Air chamber)를 설치 한다.

   ⑥ 플라이 휠 (Fly wheel)을 설치한다.

12. 펌프에서 발생하는 현상 중 맥동현상 (Surging)에 대하여 간단히 설명하고, 그 방지대책을 5가지를 쓰시오. [6점]   

      ★★★★

가. 맥동현상 : 유량이 단속적으로 변하여 펌프 흡입측 및 토출측에 설치된 진공계(연성계) 및 압력계가 흔들리고 진동과

                       소음이 발생하여 펌프의 토출유량이 변하는 현상을 말한다.

나. 방지대책

   ① 운전점을 고려하여 적정한 펌프를 선정한다.

   ② 배관 도중에 불필요한 수조를 설치하지 않는다.

   ③ 배관내의 기체를 없앤다.

   ④ 유량조절밸브를 배관 중 수조의 전방에 설치한다.

   ⑤ 회전자나 안내깃의 형성치수를 바꾸고 그 특성을 변화시킨다.

[해설] 맥동현상 (Surging)

가. 맥동현상 (Surging) : 유량이 단속적으로 변하여 펌프 흡입측 및 토출측에 설치된 진공계(연성계) 및 압력계가 흔들리고

                                       진동과 소음이 발생하며 펌프의 토출유량이 변하는 현상을 말한다.

나. 맥동현상의 발생원인

   ① 펌프의 성능곡선이 산모양이고 운전점이 그 정상부일 일 것

   ② 배관 도중에 수조가 있을 경우

   ③ 배관내 기체 상태의 부분이 있을 경우

   ④ 유량조절밸브가 배관 중 수조의 후방에 있을 경우

 

다. 맥동현상의 방지대책

   ① 운전점을 고려하여 적합한 펌프를 선정한다.

   ② 배관도중에 불필요한 수조를 설치하지 않는다.

   ③ 배관내의 기체를 없앤다.

   ④ 유량조절밸브를 배관 중 수조의 전방에 설치한다.

   ⑤ 회전자나 안내깃의 형상수치를 바꾸어 그 특성을 변화시킨다.

13. 다음 표에 있는 혼합물의 연소상한계(UFL)와 연소하한계(LFL)를 구하고 폭발가능 여부를 판단한 뒤 그 이유를 쓰시오.

       (단, 연소상한계 및 연소하한계 계산시 계산과정을 쓰시오.) [5점] ★★★★★

물질
조성농도 [%]
LFL [vol %]
UFL [vol %]
수소
5
4
75
메탄
10
5
15
프로판
10
2.1
9.5
부탄
5
1.8
8.4
에탄
5
3
12.4
공기
65
-
-
100
-
-

가. 연소상한계 나. 연소하한계 다. 폭발가능 여부 판단

[풀이]

가. 연소상한계

나. 연소하한계

다. 폭발가능여부

  ① 연소(폭발) 범위 : 2.81 ~ 12.57 [%]

  ② 혼합가스의 농도 : 35 [%]

  ③ 연소(폭발) 범위가 연소범위 밖에 있으므로 폭발하지 않는다.

[해설] 르 샤틀리에 공식

여기서, U(L) : 혼합가스의 연소(폭발) 상 · 하한계

             V1, V2, V3, V4, V5 : 연소(폭발)가스의 부피비율 (조성농도)

             U1(L1), U2(L2), U3(L3), U4(L4), U5(L5) : 연소(폭발)가스의 상 · 하한계

   ※ 공기는 가연성 가스가 아니므로 적용하지 않는다.

가. 연소상한계 (UFL)

  전체 혼합 가스의 조성농도(100%) - 공기의 조성농도 (65%) = 공기를 제외한 혼합가스 조성농도 (35%)

나. 연소하한계

다. 폭발가능 여부

  ① 연소(폭발) 범위 : 2.81 ~ 12.57 [%]

  ② 혼합가스의 농도 : 35 [%]

  ③ 연소(폭발)범위가 연소범위 밖에 있으므로 폭발하지 않는다.

14. 화재하중의 정의를 설명하고 그 관계식에 대하여 쓰시오. [5점] ★★

  가. 화재하중 : 거실 내 단위 면적당 가연물의 양을 말하며 화재하중이 클수록 실내 발열량이 높아지며 연소시간이

                         길어진다.

  나. 관계식

여기서, Q : 화재하중 [㎏/㎡]                  Gi : 가연물의 양 [㎏]

             Hj : 가연물의 단위 중량당 발열량 [kcal/㎏]

             H : 목재의 단위 중량당 발열량 [4,500 [kcal/㎏]

             A : 화재실의 바닥면적 [㎡]

            ∑Q : 화재실내 가연물의 전체 발열량 [kcal]

[해설] 화재하중

 가. 화재하중 : 거실 내 단위 면적당 가연물의 양을 말하며 화재하중이 클수록 실내 발열량이 높아지며 연소시간이

                        길어진다.

 나. 관계식

여기서, Q : 화재하중 [㎏/㎡]                       Gi : 가연물의 양 [㎏]

             Hj : 가연물의 단위 중량당 발열량 [kcal/㎏]

             H : 목재의 단위 중량당 발열량 [4,500 [kcal/㎏]

             A : 화재실의 바닥면적 [㎡]

             ∑Q : 화재실내 가연물의 전체 발열량 [kcal]

15. 다음은 소화배관에 대한 내용이다. ( )안에 적합한 숫자 또는 단어를 쓰시오.  [4점] ★★

   소화배관에 사용하는 탄소강관 이음쇠 중에서 배관의 분해 · 수리 · 교체 등을 편리하게 하기 위하여 사용하는 것으로

   일반적으로 호칭경 65 A 이상의 용접이음에는 ( ① )이(가) 사용되고 호칭경 50 A 이하의 나사이음에는 ( ② )이(가)

   주로 사용된다.

 [풀이]   ① 플랜지        ② 유니온

  ※ 관경 65 A 이상에서는 플랜지를 써서 용접을 하고 50 A이하에서 나사이음을 하며 유니온 결합을 한다.

[해설] 소화 배관 이음 방법

 가. 플랜지(Flange) : 배관의 분해 · 교환 · 증설 또는 수리를 용이하게 하기 위해 사용하는 것으로 일반적으로 호칭경

                                   65 A 이상의 용접이음이나 압력이 높은 경우에 사용한다.

 

 나. 유니온(Union) : 배관의 분해 · 교환 · 증설 또는 수리를 용이하게 하기 위하여 사용하는 것으로 일반적으로

                                  호칭경 50 A 이하의 나사이음에 사용한다.

 

16. 다음은 배관용 강관의 규격을 표시하는 일반적인 표시법이다. 조건을 보고 다음 각 물음에 답하시오. [3점] ★

   [조건] 상표, KS 기호, SPPS - S.H - 1995. 3, 100 - A × ( ) × 6

  가. SPPS 는 어떤 종류의 강관인가 ? 압력 배관용 탄소강관

  나. 위 조건의 ( ) 속에 들어 갈 내용은 무엇인가 ? 스케줄 번호

  다. S.H가 뜻하는 것은 무엇인가 ? 열간 가공 이음매 없는 관

[해설] 배관용 강관의 표시방법

   가. 나. 다. 배관용 강관의 표시법

 

가. 배관용 강관의 종류

   ① 배관용 탄소강관 (SPP, KS, D 3507) 1.2 [MPa] 이하, 350 [℃] 이하에 사용

   ② 압력배관용 탄소강관 (SPPS, KS, D 3562) 1.2~10[MPa]이하, 350 [℃] 이하에 사용

   ③ 고압배관용 탄소강관 (SPPH, KS, D 3564) 10[MPa]이상, 350 [℃] 이하에 사용

   ④ 저온배관용 탄소강관 (SPLT, KS, D 3569) 0 [℃] 이하에 사용

   ⑤ 고온배관용 탄소강관 (SPHT, KS, D 3569) 350 [℃] 이상에 사용

   ⑥ 배관용스테인리스 강관 (STS-TP, KS, D 3576) 내식용, 저온용, 고온용 등에 사용

다. 제조방법

   ① S.H : 열간 가공 이음매 없는 관

   ② A : 아크용접관

   ③ B : 단접관

   ④ E : 전기저항 용접관

17. 소방배관의 부식방지법 (방식법) 중 희생(유전)양극법 (Cathodic Protection)의 방식원리 및 특징을 3가지 쓰시오.

       [4점] ★

  가. 방식원리 : 이종 금속간의 이온화 경향 차를 이용하여 배관이 음극이 되도록 하고 접속시킨 금속이 양극이 되어

                          대신 부식되도록 하는 원리

  나. 특징

    ① 소규모 구조물에 효과적이다.

    ② 효과범위가 좁다.

    ③ 인접한 다른 시설물에 영향을 주지 않는다.

[해설] 배관의 부식방지법

 가. 희생(유전)양극법 : 배관 보다 고전위 금속인 Mg, Zn, Al 등의 금속을 연결하여 배관을 음극화하는 방식으로 이종 금속

                              간의 이온화 경향차를 이용하여 배관이 음극이 되도록 하고 접속시킨 금속이 양극이 되어 대신 부식되

                              도록 하는 원리이다.

   ① 소규모 구조물에 효과적이다.

   ② 효과 범위가 좁다.

   ③ 인접한 다른 시설물에 영향을 주지 않는다.

   ④ 양극의 분산설치가 가능하므로 시류 분포가 균일하다.

 나. 외부(강제) 전원법 : 정류기를 써서 강제로 전위를 가하여 이온 통로에서 Anode로 부터 피보호관 쪽으로 전류를

                                       흘려 주는 방식

   ① 대규모 구조물에 효과적이다.

   ② 효과 범위가 넓다.

   ③ 인접한 다른 시설물에 전식 영향의 가능성이 있다.

다. 배류방식 : 지중의 금속과 전철(Rail)을 전선으로 접속하여 전기방식으로 하는 방식

18. 소화설비의 급수배관에 사용하는 개폐표시용밸브 중 버터플라이 밸브 이외의 밸브를 반드시 사용하여야 하는 배관의

       이름과 그 이유를 쓰시오 [4점] ★★★★★

  가. 배관의 이름 : 펌프 흡입측 배관

  나. 이유 : 유효흡입양정이 감소하여 공동현상이 발생할 수 있다.

[해설] 펌프의 흡입측 배관에 버터플라이 밸브 설치를 제한하는 이유

  ① 물의 유체 저항이 매우 커서 원활한 흡입을 방해하며 유효흡입양정이 감소되어 공동현상 (Cavitation)이 발생할

       우려가 있다.

  ② 밸브개방상태에서도 디스크가 배관 내부 단면의 일부를 차지하므로 물공급에 장해를 주어 펌프의 성능에 문제가 발생

        할 우려가 있다.

  ③ 펌프 기동 중에 순간적인 개폐조작을 할 경우 수격작용 (Water hammering)이 발생 할 우려가 있다.

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