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1. 습식 유수검지장치의 기능 2가지

   ① 자동 경보 기능 ②     체크 밸브 기능

2. 리타딩 챔버의 기능

   ① 습식유수검지장치의 오작동 방지

   ② 안전 장치 기능

   ③ 배관 및 압력 스위치의 소손 방지

<기능>

  ▣ 수격 작용으로 인한 순간 압력으로 유입된 물을 오리피스를 통해 자동으로 배수시켜 오작동으로 인한 압력 스위치의

       작동을 방지하고 화재시 클래퍼가 개방되어 유입된 물을 챔버내에 가압수가 충만하여 상부에 설치된 압력 스위치를

       작동시킨다.

<리타딩 챔버가 설치된 알람체크 밸브 오동작시 점검사항>

   ① 리타딩 챔버 상단에 설치된 압력 스위치 상태 점검

   ② 리타딩 챔버 상단에 설치된 압력 스위치의 누전 및 합선 점검

   ③ 리타딩 챔버 오리피스 점검

3. 자동경보장치의 압력스위치와 압력챔버 압력 스위치의 비교

구분
자동경보장치 압력스위치
압력챔버 압력 스위치
목적
자동경보밸브의 작동신호를 감시제어
반에 보내 화재발생을 알리기 위해
배관내 압력 변동을 감지하여 펌프를
기동 및 정지시키기 위해
차이점
리타딩 챔버, 압력 스위치내의 압력
증가시 접점이 붙어 작동
압력 챔버내 압력 저하시 접점이 붙어 작동

4. 스프링클러 최고 사용압력

호칭압력
1 MPa
1.6 MPa
수(물)압력
1 ~ 1.4 MPa 이내
1.6 ~ 2.2 MPa 이내

5. 스프링클러설비 시험장치의 역할

   ① 유수검지장치의 성능 확인    ② 규정 방수량 및 압력 확인      ③ 음향경보장치의 작동 확인

   ④ 펌프의 자동기동 확인           ⑤ 제어반의 화재표시등, 밸브개방 표시등 점등 확인

6. 건식 스프링클러 설비 : 공기 빠져 나가기 위한 소요 시간 필요 시간을 단축 시키는 기능하는 설비

   ▣ 엑셀레이터 (Accelator), 익지스터 (Exhauster)

7. 건식 스프링클러설비의 클래퍼 상부에 일정한 수면 유지하는 이유

   ① 클래퍼에 작용하는 2차측 압력을 균일하게 하기 위해

   ② 낮은 공기압으로 1,2차측 압력을 동일하게 하기 위하여

   ③ 클래퍼의 완전폐쇄여부를 확인하기 위해

   ④ 화재시 클래퍼를 쉽게 개방하기 위해

   ⑤ 화재시 신속한 소화를 위해

※ 클래퍼 (Clapper) 란 ?

  ① 영화나 TV 활영에서 사용되는 도구로, 촬영 시작과 종료를 알리는 도구, 보통 클래퍼 보드라고도 불리며 보드에 씌여

       진 정보 (예; 촬영번호, 장면번호, 날짜 등)를 기록한 후 두개의 나뭇판을 부딪혀 소리를 내는 방식으로 이후 편집할 때

       소리와 영상을 맞추는데 도움을 준다.

  ② 기계 부품으로서 클래퍼는 주로 기계 장치로서 작동 또는 신호를 전달하기 위해 사용되는 장치이다. 예를 들어 클래퍼

       는 자동화된 시스템에서 특정 조건이 충족될 때 작동하여 다른 부품이나 기계에 신호를 보낼 수 있다. 이러한 장치는

        기계의 정확한 작동과 효율성을 높이는데 중요한 역할을 한다.

8. 준비작동식 스프링클러설비의 작동 순서

  ① 감지기 A, B 의 작동

  ② 수신반에 화재 표시등 및 지구표시등 점등

  ③ 전자밸브 개방

  ④ 준비작동식 밸브 개방

  ⑤ 압력스위치 작동

  ⑥ 수신반에 밸브 개방 표시등 점등

9. 물분무소화설비의 토출량

구 분
토출량
비 고
⊙ 컨베이어 밸트
⊙ 절연유 봉입기
10 ℓ/min · ㎡
-
⊙ 특수가연물
10 ℓ/min · ㎡
최소 50 ㎡
⊙ 케이블 트레이
⊙ 케이블 덕트
12 ℓ/min · ㎡
-
⊙ 차고
⊙ 주차장
20 ℓ/min · ㎡
최소 50 ㎡

10. 절연유 봉입 변압기

    방사량 Q = 표면적 (바닥부분 제외) × 표준방사량 [㎡] × 10 ℓ/min · ㎡

11. 고압전선과 이격거리

전압 [kV]
이격거리 [㎝]
전압 [kV]
이격거리 [㎝]
66 이하
70 이상
154 초과 181 이하
180 이상
66 초과 77 이하
80 이상
181 초과 220 이하
210 이상
77 초과 110 이하
110 이상
220 초과 275 이하
260 이상
110 초과 154 이하
150 이상

12. 미분무

  ▣ "미분무"란 물만 사용하여 소화하는 방식으로 최소 설계압력에서 헤드로 부터 방출되는 물입자 중 99%의 누적 체적

        분포가 400 [㎛] 이하로 분무되고 A, B, C급 화재에 적응성을 갖는 것을 말한다.

13. 미분무 소화설비의 분류

   ▣ 저압 : 1.2 MPa 이하

   ▣ 중압 : 1.2 ~ 3.5 MPa 이하

   ▣ 고압 : 3.5 MPa 초과

14. 미분무 소화설비

  ▣ 수원의 양 Q = N × D × T × S + V

       여기서, Q : 수원의 양 [㎥],    N : 방호구역 내 헤드의 개수,   D : 설계 유량 [㎥/min], T : 설계방수시간 [min]

        S : 안전률,                            V : 배관의 체적 [㎥]

15. 폐쇄형 미분무 헤드의 표시온도와 주위 온도

      Ta = 0.9 Tm - 27.3 ℃

     여기서, Ta : 최고 주위온도, Tm : 헤드의 표시온도    

     <예> 헤드의 표시온도가 79 ℃라면 최고 주위온도는 ?

         ⊙ Ta = 0.9 Tm - 27.3 ℃ = 0.9 × 79 - 27.3 ℃ = 43.8 ℃

16. 포 워터 스프링클러 설비

    ▣ 수원의 양 Q = 헤드개수 × 75 ℓ/min × 10 min

17. 포소화설비헤드의 설치 개수

구 분
설치개수
포워터 스프링클러 헤드
1개 / 8 ㎡
포 헤드
1개 / 9 ㎡
화재감지용 폐쇄형 스프링클러 헤드
1개 / 20 ㎡
압축공기포 소화설비 분사헤드
유류 탱크 주위
1개 / 13.9 ㎡
특수가연물
1개 / 9.3 ㎡

18. 포 소화설비 수원의 양

   ① 고정포 방출구 : Q = A · Q · T · S

        여기서, A : 탱크의 액표면적 [㎡],      Q : 단위포소화수용액의 방출률 [ℓ/min · ㎡]

                     T : 방출시간 [min]                 S : 포소화약제의 농도 [%]

   ② 보조포 Q = N · S · 8,000 ℓ (8,000 ℓ = 400 ℓ/min × 20 min = 8,000 ℓ)

       여기서, N : 호스접결구 수 : 최대 3개,       S : 소화약제 농도

   ③ 배관보정량 (배관 직경 75 ㎜ 이상에 적용) Q③ = A · L · 1,000 [ℓ]

         여기서, A : 배관단면적 [㎡],     L : 배관의 길이 [m],     S : 소화약제의 농도 [%]

     ▣ 합계 : Q = Q + Q + Q

19. 옥외 소화전 설치 거리 : 40 m

    ▣ 2개의 옥외 소화전간의 거리 : 40 m × 2 = 80 m

20. 옥외 소화전함 설치 개수

    ▣ 10개 이하 - 옥외소화전으로 부터 5m 이내에 각 1개

    ▣ 11개 ~ 30개 : 11개 이상 소화전함

    ▣ 31개 이상 : 소화전 3개 마다 1개

21. 스프링클러 표준형 헤드 유출계수 K = 80

22. 스프링클러설비 헤드 방수압력 : 0.1 ~ 1.2 MPa

23. 충압펌프 : 자연압 보다 0.2 MPa 이상 높음

24. 가압송수장치의 종류 : 고가수조, 압력수조, 가압수조, 펌프

25. 신축 이음 : 슬리브 이음, 스위블 이음, 벨로스 이음, 루프, 볼 조인트

26. 가압송수장치의 부품

고가수조
압력수조
가압수조
수위계
급수관
배수관
오버플우로관
맨홀
수위계
급수관
배수관
압력계
안전장치
자동식 공기압축기
맨홀
수위계
급수관
배수관
급기관
압력계
안전장치
맨홀

27. 스프링클러 헤드 표시온도

설치장소의 최고 주위온도
표시온도
39 ℃ 미만
39 ℃ 이상 64 ℃ 미만
64 ℃ 이상 106 ℃ 미만
106 ℃ 이상
79 ℃ 미만
79 ℃ 이상 121 ℃ 미만
121 ℃ 이상 162 ℃ 미만
162 ℃ 이상

28. 스프링클러 배치 기준

설치장소
배치기준
무대부, 특수가연물 (래크식 창고)
수평거리 1.7 m 이내
기타구조
2.1 m 이내
내화구조
2.3 m 이내
래크식 창고 (일반)
2.5 m 이내
공동 주택
3.2 m 이내

29. 스프링클러설비를 설치해야 하는 층 : 지하층, 4층 이상

  ※ 교육연구시설(연구소)의 경우 지하층 · 무창층 또는 층수가 4층 이상인 층으로서 바닥 면적이 1,000 ㎡ 이상인 층에는

      스프링클러 설비를 설치해야 한다.

30. 수원의 유효수량 1/3 이상을 옥상에 설치하지 않아도 되는 경우

   ① 지하층만 있는 경우

   ② 고가수조를 가압송수장치로 설치하는 스프링클러 설비

   ③ 고압수조를 가압송수장치로 설치하는 스프링클러 설비

   ④ 수원이 건축물의 최상층에 설치된 헤드 보다 높은 경우

   ⑤ 건축물의 높이가 지상으로 부터 10 m 이하인 경우

31. 압력수조 내 공기의 압력

   여기서, Po : 압력수조내 공기의 압력 [MPa],    V : 압력수조의 체적 [㎥],      Va : 압력수조내 공기의 체적 [㎥]

                P : 필요한 압력 [MPa],                         Pa : 대기압 [MPa]

32. 스프링클러설비의 가압펌프에 필요한 압력

   P = P1 + P2 + 0.1 [MPa]

   여기서, P : 필요한 압력 [MPa],                     P1 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두압 [MPa]

                P2 : 낙차의 환산수두압 [MPa],        0.1 : 스프링클러의 규정 방수압력 [MPa]

33. 옥상 수원을 설치하지 않아도 되는 경우

   ① 지하층만 있는 건축물

   ② 고가수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전 설비

   ③ 가압수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전 설비

   ④ 수원이 건축물의 최상층에 설치된 방수구 보다 높은 위치에 설치된 경우

   ⑤ 건축물의 높이가 지표면으로 부터 10 m 이하인 것

34. 옥내소화전설비의 가압송수장치 4가지

  ① 고가수조    ② 가압수조    ③ 압력수조    ④ 펌프

35. 충압펌프 설치 목적

   ▣ 배관내 압력손실에 따른 물의 누설량을 보충하여 주펌의 빈번한 기동을 방지하기 위해

36. 충압펌프의 압력

   ▣ 최고위 호스접결구의 자연압 보다 0.2 MPa 더 크게 하거나 가압송수장치의 정격 토출량과 같게 할 것

37. 충압펌프의 잦은 기동으로 인한 악영향

   ① 배관 및 부속품 파손 우려             ② 기동용 수압개폐장치, 압력스위치 소손

   ③ 제어반 계전기 소손 우려              ④ 펌프모터의 소손

38. 압력수조 방식 : 자동식 공기 보충기

   ▣ 압력수조내에서 누설되는 공기를 자동으로 보충하여 상시 규정 압력 이상을 유지하기 위하여

39. 기동용 수압개폐장치 (압력챔버)의 기능

   ① 배관내의 압력 저하시 펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동기동 및 정지

   ② 배관내 수격 방지 기능

   ③ 배관내의 순간적인 압력변동으로 부터 안정적 압력 감지

40. 기동용수압개폐장치 (압력챔버)

   ① 역할 : 배관내 압력 저하시 주펌프 가동기동, 충압펌프의 자동기동 및 자동정지

41. 안전밸브 작동범위 : 호칭압력과 호칭압력의 1.3배 이내

42. 압력스위치의 Diff, Range

   ① Diff : 펌프의 정지점과 기동점의 차, 펌프가 Diff 만큼 압력이 떨어지면 기동한다.

   ② Range : 펌프의 정지점을 말한다.

43. 펌프의 기동점 : 자연낙차압력 + 0.2 MPa

 

44. 물올림장치

   ① 물올림장치에는 전용수조를 사용할 것

   ② 수조의 유효수량을 100 ℓ 이상으로 하되 구경 15 ㎜ 이상의 급수배관으로 해당 수조에 물이 계속 보급될 것

45. 소방용 배관을 합성수지관으로 설치할 수 있는 경우

   ① 배관을 지하에 매설하는 경우

   ② 다른 부분과 내화구조로 구획된 덕트 또는 피트의 내부에 설치하는 경우

   ③ 천장과 반자를 불연재료 또는 준불연재료로 설치하고 소화배관 내부에 항상 소화수가 채워진 상태로 설치되는 경우

46. 옥내소화전설비의 순환배관내 릴리프 배관의 작동점 : 체절압력 미만

47. 릴리프밸브 압력 : 체절압력 - 정격 압력의 140 % 미만에 셋팅

48. 옥내 소화전 : 특정소방대상물의 각 부분으로 부터 하나의 방수구까지 수평거리 25 m 이내 (호스는 항상 방수구와

      연결되어 있어야 한다.)

49. 소방시설물의 설치 높이

시설물
설치 높이
⊙ 송수구
⊙ 채수구
⊙ 연결송수관설비 방수구
⊙ 옥외소화전설비 호스접결구
0.5 m 이상 1 m 이하
⊙ 소화기
⊙ 포호스릴함, 포소화함
⊙ 옥내소화전설비 방수구
1.5 m 이하
⊙ 기타
0.8 m ~ 1.5 m 이하
 

50. 성능시험 순서

  ① 주밸브 폐쇄 (펌프 토출측)

  ② 제어반에서 충압펌프 정지

  ③ 릴리프 밸브 폐쇄

  ④ 주펌프 기동

  ⑤ 펌프 토출측 압려계가 정격압력의 140 % 인지 확인 : (체절압력 시험)

  ⑥ 릴리프 밸브를 체절압력 이하에서 개방되도록 조절

  ⑦ 성능시험배관 개폐밸브를 완전히 개방하고 유량조절밸브를 조절하여 정격압력에서 정격 토출압력을 유지하는지 확인

        : (정격압력 시험)

  ⑧ 유량조절밸브를 더 열어 정격유량의 150 %에서 압력이 65 % 이상인지 확인 : (과부하 시험)

  ⑨ 주펌프 정지

  ⑩ 성능시험 배관 개폐밸브 폐쇄, 주밸브를 서서히 개방

  ⑪ 제어반에서 주펌프, 충압펌프를 자동으로 셋팅

51. 옥내소화전설비 방수구 설치 제외 장소

  ① 냉동창고 중 온도가 영하인 냉장실 또는 냉동창고의 냉동실

  ② 고온의 노가 설치된 장소 또는 물과 격렬하게 반응하는 물품의 저장 또는 취급 장소

  ③ 발전소 · 변전소 등으로서 전기시설이 설치된 장소

  ④ 식물원, 수족관, 목욕실, 수영장(관람석 부분 제외) 또는 이와 유사한 장소

  ⑤ 야외음악당 · 야외극장 또는 이와 비슷한 장소

52. 맥동현상 (Surging) - 최근 빈출

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

                                         고 진동과 소음이 발생하여 펌프의 토출유량이 변하는 현상을 말한다.

나. 맥동현상의 발생원인

   ① 펌프의 성능곡선이 산 모양이고 운전점이 그 정상부일 경우

   ② 배관 도중에 수조가 있을 경우

   ③ 배관 내에 기체상태의 부분이 있을 경우

   ④ 유량조절밸브가 배관 중 수조의 후방에 위치해 있을 경우

다. 맥동현상의 방지대책

   ① 운전점을 고려하여 적합한 펌프를 선정한다.

   ② 배관 도중에 불필요한 수조를 설치하지 않는다.

   ③ 배관 내의 기체를 없앤다.

   ④ 유량조절밸브를 배관 중 수조의 전방에 설치한다.

   ⑤ 회전차나 안내깃의 형상치수를 바꾸어 그 특성을 변화시킨다.

53. 폭발 상한계 · 하한계 : 르 샤틀리에 공식

ex) 다음 혼합가스의 연소상한계와 연소하한계는 ?

가스
농도
LFL
UFL
A
5
5
20
B
10
4
10
C
20
8
20
공기
65
합계
100

  ▣ 연소 상 · 하한계

  ▣ 폭발 가능성 : 폭발하한계 < 농도 < 폭발 상한계 : 5.6% < 농도 < 15.56 %    가스농도 35 % 이므로 폭발 가능성 없음

54. 공동현상 발생 현상

   ① 펌프의 임펠러를 손상시킨다.           ② 소음과 진동이 발생한다.

   ③ 펌프의 성능이 저하한다.                  ④ 배관의 부식을 촉진시킨다.

55. 압력관점에서 공동현상의 발생원인 1가지와 방지대책 4가지

가. 원인 : 배관내의 물의 정압이 기존 증기압 보다 낮아지면 발생한다.

나. 방지대책

   ① 펌프의 흡입양정을 작게 한다.           ② 펌프의 설치위치를 수면보다 낮게 한다.   

   ③ 펌프의 마찰손실을 작게 한다.           ④ 펌프의 임펠러 속도를 작게 한다.

56. 수격방지대책

   ① 배관의 유속을 작게 한다.                   ② 배관의 구경을 크게 한다.

   ③ 펌프의 토출측 가까운 곳에 밸브를 설치한다.

57. 맥동현상

  ▣ 유량이 단속적으로 변화하여 소음과 진동이 발생

  ▣ 방지대책

   ① 운전점을 고려하여 적정한 펌프 선정한다.           ② 배관 도중에 수조를 설치하지 않는다.

   ③ 배관내 기체를 없앤다.                                          ④ 유량조절밸브를 수조 전방에 설치한다.

   ⑤ 회전자나 안내깃의 형상치수를 바꾸어 그 특성을 변화시킨다.

58. SPPS : 압력배관용 탄소강관

59. 공동현상 발생원인과 대책

[발생원인]

  ① 펌프의 흡입양정이 클 때                    ② 펌프의 설치위치가 수면보다 높을 경우

  ③ 펌프의 마찰손실이 클 때                    ④ 펌프의 임펠러 속도가 클 경우

  ⑤ 흡입측 배관구경이 작은 경우             ⑥ 흡입측 배관내 수온이 높은 경우

  ⑦ 물의 정압이 기존의 증기압 보다 낮은 경우

[방지대책]

   ① 펌프의 흡입양정을 작게 한다.         ② 펌프를 수면보다 낮게 설치한다.

   ③ 펌프의 마찰손실을 작게 한다.         ④ 펌프의 임펠러 속도를 작게 한다.

   ⑤ 배관의 구경을 크게 한다.                ⑥ 양흡입 펌프를 사용한다.

60. 배관구경 : 옥내소화전 : 13 ㎜, 옥외 소화전 19 ㎜

61. 실제흡인양정

  ▣ NPSH : 물의 높이로 표시된 실제흡입양정을 말하며 펌프가 공동현상을 일으키지 않고 흡입 가능한 압력을 물의 높이

                    로 표시한 것.

  ▣ 펌프 설계시 : NPSHav ≥ NPSHre × 1.3

  ▣ 유효흡입양정 : NPSHav : 펌프의 설치 조건에 따라 결정되는 펌프로 가해지는 흡입측으로 부터의 양정

  ▣ 필요흡입양정 : NPSHre : 펌프의 기동에 필요한 흡입측 양정을 말하며 펌프의 회전에 의해 만들 수 있는 펌프 내부의

                                                진공도에 의해 결정된다.

  ▣ 펌프의 송수 조건 : (대기압 - 저항의 합) ≥ 펌프에 의해 형성되는 진공 능력

62. 소화수의 도달 최고 높이

      V : 적정 소방수류가 도달할 최고 높이 [m],              H : 건물로 부터 소화노즐까지의 거리 [m]

      Q : 유량 [ℓ/s]

ex) 건물로 부터 소화노즐까지의 거리 15m 이고 유량이 1,000 [ℓ/min]일 때 적정 소방유량이 도달할 수 있는 최고 높이는 ?

 

63. 플랜지 볼트에 작용하는 힘

         F : 플랜지 볼프에 작용하는 힘 [N],        γ : 물의 비중량,         Q : 유량,      g : 중력가속도,

          A1 : 소방호스의 단면적,                       A2 : 노즐의 단면적

       [또 다른 식]

           F = P1 · A1 - ρ · Q (V2 - V1) [N]

  ▣ 노즐의 반발력 : F = ρ · Q · V = ρ · Q · (V2 - V1) [N]

  ▣ 물의 밀도 : 1,000 [N · s2/m4]

  ▣ 노즐을 수평으로 유지하는 힘 : F = ρ · Q · V2

  ▣ 노즐에 작용하는 반동력 : R = 1.57 PD2 [N]

64. 포소화설비의 자동식 기동장치

  ① 폐쇄형 스프링클러 헤드

      ㉠ 표시온도가 79 ℃ 미만인 것을 사용하고 1개의 스프링클러 헤드의 경계면적은 20 ㎡ 이하로 할 것

      ㉡ 부착면의 높이는 바닥으로 부터 5 m 이하로 하고 화재시 유효하게 감지할 수 있도록 할 것

      ㉢ 하나의 간지장치 경계구역은 하나의 층이 되도록 할 것

65. 포소화설비 팽창비

  ⊙ 고발포 : 팽창비 80 ~ 1,000 미만

  ⊙ 저발포 : 팽창비 20 이하인 것

▣ 포소화설비의 종류

구 분
팽창비
포방출구
저발포
20 이하
포헤드, 압축공기포 헤드
고발포
제1종
80 ~ 250 미만
고발포용 고정포 방출구
제2종
250 ~ 500 미만
제3종
500 ~ 1,000 미만

66. 포소화설비 포약제 혼합방식

   ① 펌프푸로포셔너 방식                    ② 라인 푸로포셔너 방식            ③ 프레져 푸로포셔너 방식

   ④ 프레져사이드 푸로포셔너 방식     ⑤ 압축공기포 믹싱 챔버 방식

67. 배액밸브 : 송액관의 가장 낮은 부분 에 포방출 후 배관안의 액을 배출하기 위하여

68. 완충장치 : 송액관과 위험물 저장 탱크의 접합 부분에서 설치하며 충격과 진동에 의해 영향을 받지 않도록하기위하여

69. 저발포 소화약제

   ① 단백포      ② 수성막포     ③ 불화단백포     ④ 합성계면활성제포     ⑤ 내알코올형포

70. 수성막포의 장단점

  ① 장점 : 화학적으로 안정되며 장기 보존이 가능하고 내약품성이 좋아 다른 소화약제와 겸용 가능

  ② 단점 : ㉠ 가격이 비싸고 고발포용으로는 사용 못함

                 ㉡ 내열성이 낮아 포가 쉽게 파괴되고 탱크화재에 부적합하다.

71. 포소화약제 방사량

소방대상물
포소화약제의 종류
방사량
차고 · 주차장
항공기 격납고
수성막포
3.7 ℓ/min · ㎡
단백포
6.5 ℓ/min · ㎡
합성계면활성제포
8.0 ℓ/min · ㎡
특수가연물을 저장 ·
취급하는 장소
수성막포
6.5 ℓ/min · ㎡
단백포
합성계면활성제포

72. 폄심리듀서 : 펌프의 흡입배관의 공기고임을 방지하기 위하여

73. 포소화설비의 유효반경 (R)

   ▣ 포소화설비의 유효반경 (R)은 특정소방대상물과 구조에 관계없이 2.1 m 를 적용한다.

74. 포워터 스프링클러 설비 수원의 양

     Q = 헤드개수 × 75 ℓ/min × 10분 × 사용농도

     Q = N × Q × T × S

구 분
표준 방사량
포워터 스프링클러 헤드
75 ℓ/min
⊙ 포헤드
⊙ 고정포 방출구
⊙ 이동식 포노즐
⊙ 압축공기포 헤드
각헤드, 고정포방출구 또는 이동식 포노즐의 설계에 따라 방출되는 양

75. 25 % 환원시간

   ▣ 합성 계면 활성제포 : 180 초 이상

   ▣ 단백포 : 60초 이상

   ▣ 수성막포 : 60초 이상

76. 이산화탄소(CO2) 소화설비 소화약제량 (심부화재)

소방대상물
약제량
개구부 가산량
⊙ 전기설비 (유압기기 제외)
⊙ 케이블실
1.3 ㎏/㎥
10 ㎏/㎡
⊙ 전기설비 (55 ㎥ 미만)
1.6 ㎏/㎥
⊙ 서고, 전자제품 · 목재가공창고 · 박물관
2.0 ㎏/㎥
⊙ 고무류 · 면화류 · 모피 · 석탄 · 집진설비
2.7 ㎏/㎥

▣ 표면화재

방호구역 체적
1 ㎥ 당 소화약제량
최저 저장량
45 ㎥ 미만
1 ㎏
45 ㎏
45 ㎥이상 150 ㎥ 미만
0.9 ㎏
150 ㎥ 이상 1,450 ㎥ 미만
0.8 ㎏
135 ㎏
1,450 ㎥ 이상
0.75 ㎏
1,125 ㎏

   ▣ 이산화탄소 소화설비 설치 제외 장소 : 자기연소성 물질, 활성금속물질

77. 설계농도 유지시간 (Soaking time)

   ▣ 가스계 소화설비에서 소화약제 방출시 설계농도에 도달한 후 재발화가 일어나지 않는 완전 소화 달성에 필요한 시간

78. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제 구비 조건 5가지

   ▣ 소화성능, 물성, 독성, 안정성, 경제성

79. 할로겐 화합물 및 불화성기체 소화설비의 관이음 방법

   ① 나사이음    ② 용접이음    ③ 플랜지 이음    ④ 압축이음

80. 할로겐 화합물 소화약제란 ?

   ▣ 불소(F), 염소(Cl), 브롬 (Br), 요오드 (I) 중 하나의 원소를 포함하는 유기화합물을 기본 성분으로 하는 소화약제

81. 불활성기체 소화설비란 ?

   ▣ 헬륨(He), 네온 (Ne), 아르곤 (Ar), 질소가스 중 하나 이상의 원소를 기본으로 하는 소화약제

82. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비의 설치 제외 장소

   ① 사람이 상시 거주하는 곳으로서 최대 허용 농도를 초과하는 장소

   ② 제3류 및 제5류 위험물을 사용하는 장소

83. 할로겐 화합물 소화약제 중 최대 허용 설계 농도와 최저 설계 허용 농도 물질은 ?

   ① 최대 허용 설계 농도 : FC - 3 - 1 - 10

   ② 최대 허용 농도가 낮은 것 : FIC - 13I1

84. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비의 저장용기 재충전 및 교체 기준

   ▣ 할로겐화합물 : 약제 손실 5% 초과, 압력손실 10 % 초과

   ▣ 불활성기체 : 압력손실 5% 초과

85. 배관의 두께

     여기서, P : 내부설계압력 [kPa],      D : 배관의 바깥지름 (외경) [㎜] ,       S : 배관재질의 허용 응력 [kPa]

                 E : 용접이음 효율 계수,       A : 추가 두께

    ※ SE = σt × 배관이음효율 × 1.2

                 σt : 인장강도의 1/4과 항복점의 2/3 중 적은 값

    ※ 배관의 이음 효율

       ⊙ 이음매 없는 배관 : 1.0

       ⊙ 전기저항 용접배관 : 0.85

       ⊙ 가열맞대기 용접배관 : 0.60

86. 할로겐 화합물의 영향 : 오존 파괴, 지구온난화

87. 할로겐 화합물 소화약제는 10초 이내에 95%를 방사해야 하는 이유

     ▣ 소화약제 방사시 발생하는 독성 물질을 감소시켜 실내의 인명안전을 도모하기 위하여

88. 할로겐 화합물 및 불활성 기체 소화약제 방사시간

 ▣ 할로겐 화합물의 배관 구경은 해당 방호구역에 할로겐 화합물 소화약제는 10초 이내에 (불활성기체는 A·C급 화재는

    2분, B급 화재는 1분)이내에 방호구역 각 부분에 최소 설계 농도의 95% 이상 해당하는 약제량을 방출할 수 있어야 한다.

89. 분말소화설비의 정압작동장치

  ▣ 분말소화약제 저장용기의 내부 압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방시키는 장치

90. 분말소화설비의 클리닝(Cleaning) 장치 : 분말소화약제 방출 후에 남은 배관 내의 잔류 소화약제를 배출시키기 위한

           장치

91. 분말소화약제의 정압작동장치의 방식

   ① 봉판식    ② 기계식     ③ 스프링식     ④ 압력스위치식

92. 압력스위치 방식 : 가압용 가스가 저장용기내 가압되어 압력스위치가 동작되면 솔레노이드 밸브가 동작되어 주밸브를

       개방시키는 방식

93. 분말 소화설비 약제량 및 충전비

소화약제 종류
소요 약제량
개구부 가산량
제1종
0.6 ㎏/㎥
4.5 ㎏/㎡
제2·3종
0.36 ㎏/㎥
2.7 ㎏/㎡
제4종
0.24 ㎏/㎥
1.8 ㎏/㎡

▣ 분말 소화약제별 충전비

소화약제의 종류
소화약제 1㎏당 저장용기의 내용적
제1종
0.8 ℓ
제 2 · 3 종
1 ℓ
제4종
1.25 ℓ

94. 가압용 가스 (N2)의 양

  ▣ 가압용 가스 또는 축압용 가스 설치기준

구분
질소 (N2)
이산화탄소 (CO2)
가압용
40 ℓ/㎏ 이상
20 g/㎏ + 배관청소에 필요한 양 이상
축압용
10 ℓ/㎏ 이상

95. 넉다운 효과 : 분말 소화약제의 특성 중 하나로서 소화약제 방사 개시후 10 ~ 20 초 후 소화되는 것

  ▣ 넉다운 효과가 발생하지 않는 이유

   ① 분말 소화약제의 적응성이 맞지 않는 경우

   ② 분말 소화약제의 소화약제량이 부족한 경우

   ③ 열방출률이 높은 화재

   ④ 화재감지기 작동이 늦어져 시스템의 작동이 늦어진 경우

   ⑤ 배관 부속류 등을 설계와 다르게 시공하여 배관 내부에 소화약제가 완전히 배출되지 않는 경우

96. 스프링클러설비 헤드의 수직 이격 거리

  ▣ 래크식 창고의 경우 래크 높이 특수가연물의 경우 4m 이하 마다 기타의 경우에는 6m 이하마다 헤드를 설치할 것

  ▣ 개방형 : 감열부가 없으며 가압수를 방출한다.

  ▣ 폐쇄형 : 감열부가 잇으며 화재를 감지하고 가압수를 방출한다.

  ▣ 설치대상 : 개방형 : 무대부, 연소할 우려가 있는 개구부

                         폐쇄형 : 근린생활시설, 아파트

97. 개방형 헤드와 폐쇄형 헤드의 비교

구분
개방형
폐쇄형
기능
⊙ 감열부가 없으며 가압수를 방출한다.
⊙ 감열부가 있으며 화재를 감지하고 가압수를 방출한다.
적용설비
일제살수식 스프링클러설비
습식 스프링클러 설비
건식 스프링클러 설비
준비작동식 스프링클러 설비

98. 조기반응형 스프링클러설비 설치 장소

   ① 공동주택의 거실    ② 노유자시설의 거실    ③ 병원의 입원실

   ④ 오피스텔의 침실    ⑤ 숙박시설의 침실

99. 하향식 스프링클러설비를 설치하는 경우

   ① 드라이 팬던트 스프링클러헤드를 사용하는 경우

   ② 동파의 우려가 없는 설치장소

   ③ 개방형 스프링클러설비 헤드

100. 드라이 팬던트 스프링클러 헤드의 구조 · 목적

   ▣ 목적 : 질소 · 부동액을 주입하여 동파를 방지하기 위한 목적

   ▣ 구조 : 평상시 헤드 부분으로 물이 유입되지 않는 구조

101. 반응시간지수 (RTI : Response time Index)

   여기서, τ : 감열체의 시간상수 (S),        μ : 기류속도,   m : 열감지부의 질량 c      : 열감지부의 비열

                h : 대류열 전달계수                  a : 감지부 면적

102. 압력배관의 종류

    ⊙ SPP : 배관용 탄소 강관                  ⊙ SPPS : 압력 배관용 탄소 강관

    ⊙ SPPH : 고압 배관용 탄소 강관       ⊙ SPPT : 고온 배관용 탄소 강관

103. 스프링클러설비 설치 기준

   ▣ 교육연구시설(연구소)의 경우 지하층 · 무창층 또는 층수가 4층 이상인 층으로서 바닥 면적이 1,000 ㎡ 이상인 층에는

        스프링클러설비를 설치해야 한다.

104. 옥상수조를 설치하지 않아도 되는 경우

   ① 지하층만 있는 건축물

   ② 고가수조를 가압송수장치로 설치하는 스프링클러설비

   ③ 가압수조를 가압송수장치로 설치하는 스프링클러설비

   ④ 수원이 건축물의 최상층에 설치된 헤드 보다 높은 위치에 설치된 경우

   ⑤ 건축물의 높이가 지상 10 m 이하인 경우

105. 흡입관에 버터플라이 밸브를 사용하면 안되는 이유

   ① 물의 유체 저항이 커서 원활한 흡입을 방해하며 유효흡입양정이 감소되어 공동현상이 발생할 우려가 있다.

   ② 펌프의 기동중에 순간적인 개폐 조작을 할 경우 수격작용이 발생할 우려가 있다.

106. 충압펌프의 정격 토출압력 : 최고위 살수장치의 자연낙차압 + 0.2 MPa

107. 배관종류 : 주배관, 수평주행배관, 교차배관, 가지배관

108. 배관의 굵기 : 교차배관 40 ㎜ 이상, 수직배관 50 ㎜ 이상

109. 스프링클러설비에 연결송수관설비를 설치하는 이유

   ① 특정소방대상물의 자체 수원의 저수량이 부족할 때 소방차에서 물을 공급 받기 위해

   ② 가압송수장치 고장시 소방차에서 물을 공급받기 위하여

110. 연셜송수장치 밸브 설치 순서

   ▣ 습식 : 송 - 자 - 체 : 연결송수관설비 - 자동배수밸브 - 체크밸브

   ▣ 건식 : 송 - 자 - 체 - 자 : 연결송수관설비 - 자동배수밸브 - 체크밸브 - 자동배수밸브

111. 탬퍼스위치 (Tamper Switch) : 급수관에 설치되어 급수를 차단할 수 있는 개폐밸브의 개폐상태를 감시제어반에서

                                                           확인하는 기능

  ▣ 설치위치

    ① 주펌프 흡입측 급수배관에 설치된 개폐표시형 밸브

    ② 주펌프 토출측 급수배관에 설치된 개폐표시형 밸브

    ③ 옥상수조측 급수배관에 설치된 개폐표시형 밸브

    ④ 유수검지장치 및 일제개방밸브의 1차측 개폐표시형 밸브

112. 스프링클러 헤드 배관 방식

   ① 트리방식 : 각 헤드 까지 단일 방향으로만 유수되는 배관 방식

                          주배관 → 수평주행배관 → 교차배관 → 가지배관

   ② 격자방식 : 평행한 교차배관 사이에 많은 가지배관을 연결한 배관방식으로 미동작시 가지배관은 교차배관의 물이동에

                          이용

   ③ 격자배관 : 배관의 체적이 커짐에 따라 배관내 공기량이 많아져 소화수의 이송 및 방사가 지연된다.

113. 스프링클러 가지배관에 토너먼트 방식을 사용하지 않는 이유

   ① 유체의 마찰손실이 커서 규정 방수량 및 방수압력 유지가 곤란하므로

   ② 수직 작용에 의한 배관 등의 파손 방지

114. 토너먼트 배관방식 사용 소화설비 : 이산화탄소 소화설비, 할론소화설비, 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비,

                                                                 분말소화설비, 압축공기포 소화설비

115. 스플링클러 폐쇄형 헤드의 시험장치

   ▣ 부속품 : 압력계, 개폐밸브, 개방형 헤드

   ▣ 시험장치의 기능

     ① 유수검지 장치의 기능 확인

     ② 규정방수량 및 방수압 확인

     ③ 음향경보장치 확인

     ④ 제어반의 화재표시등 및 밸브개방표시등 확인

     ⑤ 펌프의 자동기동 확인

116. 스프링클러 설비 폐쇄형 헤드 작동온도 범위

     ▣ 표시온도 × (0.97 ~ 1.03), 표시온도 × (1 ± 0.03)

         ※ 표시온도가 79 ℃ 라면 ? 79 ℃ × (0.97 ~ 1.03) = 76.63 ~ 81.37 ℃

117. 방유제와 탱크의 이격 거리

탱크 지름
이격 거리
15 m 미만
탱크 높이의 1/3 이상
15 m 이상
탱크 높이의 1/2 이상

118. 위험물 저장소의 공지 너비

지정수량 배수
공지 너비
500 배 미만
3 m 이상
500 ~ 1,000 배
5 m 이상
1,001 ~ 2,000 배
9 m 이상
2,001 ~ 3,000 배
12 m 이상
3,001 ~ 4,000 배
15 m 이상

    ※ 4,000배 이상의 경우 지름과 높이 중 큰 값을 적용

119. 가압송수장치 설치 : 소화수조 또는 저수조가 지표면으로 부터 깊이가 4.5 m 이상면 소방차에서 소화용수를 흡입할

                                         때 흡입능력이 떨어지거나 흡입불능 상태가 되므로 가압송수장치를 설치하여야 한다.

120. 지하구의 소화기 설치

   ▣ 소화기의 능력단위는 A급 화재는 개당 3단위, B급화재는 5단위, C급 화재는 적응성이 있는 소화기를 설치하여야 하며

        소화기 하나의 중량은 7㎏ 이하로 할 것

   ▣ 소화기는 사람이 출입할 수 있는 출입구 (환기구, 작업구를 포함) 부근5개 이상 설치하고 소화기 상부에 "소화기"라

       고 표시한 조명식 또는 반사식 표지판을 설치한다.

   ▣ 지하구 (발전소, 송전선, 변압기, 통신기기실, 전산실) 등 바닥면적 (300) ㎡ 미만인 곳에는 유효설치 방호체적 이내의

         가스 · 분말 · 고체에어로졸 · 케비넷형) 자동소화장치를 설치해야 한다.

   ▣ 제어반 또는 분전반 마다 가스 · 분말 · 분말에어로졸 · 자동소화장치 또는 유효 설치 방호체적 이내의 소공간용 소화

        용구를 설치해야 한다.

   ▣ 케이블 접속부 마다 다음 각 호의 자동소화장치를 설치하되 소화성능이 확보되도록 방호공간을 구획하는 등 유효한

        조치를 해야 한다.

      ㉠ 가스 · 분말 고체에어로졸 자동소화장치

       ㉡ 중앙소방기술심의위원회의 심의를 거쳐 소방청장이 인정하는 자동소화장치

121. 지하구 연소방지설비 헤드 설치기준

   ① 천장 또는 벽면에 설치

   ② 헤드간 수평거리는 연소방지설비 전용헤드 2m 이내 스프링클러의 경우 1.5 m 이내

   ③ 소방대원이 출입 (환기구 · 배기구) 양쪽으로 3m 이상, 환기구간 거리가 700 m 를 초과시 700 m 이내 마다

122. 소화기 설치 기준

   ▣ 특정소방대상물 각 층 마다 설치하되, 각 층이 2 이상의 거실을 구획된 경우에는 각 층 마다 설치하는 것 외에 바닥면

        적이 33 ㎡ 이상으로 구획된 각 거실 (아파트의 경우 각 세대)에도 배치할 것

   ▣ 특정소방대상물의 각 부분으로 부터 1개의 소화기까지 보행거리가 소형 소화기의 경우에는 20 m 이내 (대형소화기

        30 m 이내)가 되도록 할 것

   ▣ 배관 구경

구 분
배관 종류
배관 구경
호스릴 방식
방수구로 연결되는 가지배관
25 ㎜ 이상
주배관 중 수직배관
32 ㎜ 이상
일반적인 방식
방수구로 연결되는 가지배관
40 ㎜ 이상
주배관 중 수직배관
50 ㎜ 이상
연결송수관설비 겸용
방수구로 연결되는 가지배관
65 ㎜ 이상
주배관
100 ㎜ 이상

123. 설치장소별 헤드 표시온도

설치장소 최고온도
표시온도
39 ℃ 미만
79 ℃ 미만
39 ℃ 이상 64 ℃ 미만
79 ℃ 이상 121 ℃ 미만
64 ℃ 이상 106 ℃ 미만
121 ℃ 이상 162 ℃ 미만
106 ℃ 이상
162 ℃ 이상

124. 물분무 소화설비 토출량

소방대상물
토출량
비고
⊙ 컨베이어 벨트
⊙ 절연유 봉입 변압기
10 ℓ/min · ㎡
-
⊙ 특수 가연물
10 ℓ/min · ㎡
최소 50 ㎡
⊙ 케이블 덕트
⊙ 케이블 트레이
12 ℓ/min · ㎡
-
⊙ 차고
⊙ 주차장
20 ℓ/min · ㎡
최소 50 ㎡

    ▣ 토출량 Q = 표면적 (바닥부분 제외) × 표준 방사량

         수원의 양 Q = 표면적 (바닥부분 제외) × 표준 방사량 × 20 min

125. 이산화탄소 소화설비 토출량

   ▣ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

   ※ 소요약제량 및 개구부 가산량

방호구역 체적
소요약제량
최소저장량
개구부 가산량
(자동폐쇄장치 미설치시 적용)
45 ㎥ 미만
1 ㎏/㎥
45 ㎏
5 ㎏/㎡
45 ㎥ 이상 150 ㎥ 미만
0.9 ㎏/㎥
150 ㎥ 이상 1,450 ㎥ 미만
0.8 ㎏/㎥
135 ㎏
1,450 ㎥ 이상
0.75 ㎏/㎥
1,125 ㎏

  ② 심부화재

   ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

소방대상물
소요약제량
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
⊙ 전기설비 (유압기기 제외)
⊙ 케이블실
1.3 ㎏/㎥
10 ㎏/㎡
⊙ 전기설비 (55㎥ 미만)
1.6 ㎏/㎥
⊙ 서고, 전자부품창고, 목재가공창고, 박물관
2.0 ㎏/㎥
⊙ 고무류, 면화류창고, 모피창고, 석탄창고,  집진설비
2.7 ㎏/㎥

  나. 국소 방출방식

구분
소방대상물
고압식
저압식
면적식
⊙ 윗면이 개방된 용기에  저장하는 경우
⊙ 연소면이 한정되고 가연물이 비산할
     우려가
없는 경우
방호대상물의 표면적 [㎡] × 13 ㎏/㎡ × 1.4
방호대상물의 표면적 [㎡]
× 13 ㎏/㎡ × 1.1
체적식
⊙ 기타
방호대상물의 체적 [㎥] × (8 - 6 a/A) ㎏/㎥ × 1.4
방호대상물의 체적 [㎥]
× (8 - 6 (a/A)) ㎏/㎥ ×1.1

  ※ 여기서,

     a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡] (0.6 m 이내에 설치된 설계벽, 누설되지 않는 벽면적)

     A : 방호공간 벽면적 (벽이 없는 경우에는 벽이 있는 것으로 가정한 부분의 면적)의 합계 [㎡] (전체 벽면적으로서 0.6 m

           이내에 벽이 있을 경우를 포함하며, 0.6m 이내에 벽이 없을 경우에는 가상의 벽이 있다고 가정한 벽면적의 합계)

 

126. 소화용수설비

  ▣ 기준면적

특정소방대상물
기준면적
1층, 2층의 바닥면적 합계 15,000 ㎡ 이상 특정소방대상물
7,500 ㎡
그밖의 특정소방대상물
12,500 ㎡

  ▣ 흡수관 투입구수

소화수조 소요량
80 ㎥ 미만
80 ㎥ 이상
흡수관 투입구수
1개 이상
2개 이상

  ▣ 채수구 수

소요수량
20 ㎥ 이상 40 ㎥ 미만
40 ㎥ 이상 100 ㎥ 미만
100 ㎥ 이상
채수구수
1개
2개
3개
양수량, 토출량
1,100 ℓ/min 이상
2,200 ℓ/min 이상
3,300 ℓ/min 이상

127. 스케줄 수

128. 포방출구 개수

저장탱크 지름
고정지붕
부상 덮개
Ⅰ, Ⅱ
특형
13m 미만
2
2
2
13 ~ 19 m 미만
3
3
19 ~ 24 m 미만
4
4
24 ~ 35 m 미만
5
5
35 ~ 42 m 미만
3
6
6
42 ~ 53 m 미만
4
7
7
53 ~ 60 m 미만
8
10
10

129. 위험물 지정수량

   ▣ 특수인화물 : 50 ℓ

   ▣ 제1석유류 (석유) : 200 ℓ

   ▣ 제2석유류 (경유) : 1,000 ℓ

   ▣ 제3석유류 : 2,000 ℓ

   ▣ 제4석유류 : 6,000 ℓ

130. 위험물 탱크간 거리

   ▣ 탱크의 수평단면의 최대 지름 : 20 m

   ▣ 탱크의 높이 8m 중 최대의 것

   ▣ 탱크지름 : 3m

131. 방유제와 탱크 측면의 이격 거리

탱크지름
이격거리
15 m 미만
탱크 높이 1/3 이상
15 m 이상
탱크 높이 1/2 이상

132. 방유제의 최소 높이

   ▣ 방유제의 높이 : 0.5 m 이상 3 m 이하

   ▣ 방유제의 용량

       ⊙ 1기 : 탱크 용량의 110% 이상

       ⊙ 2기 이상 : 최대 탱크용량의 110% 이상

133. 프레져프루포셔너 유량 범위 : 50 ~ 200 %

   ▣ 1,514.16 ℓ/min × 50% (0.5) = 757.08

   ▣ 1,514.16 ℓ/min × 200% (2) = 3,028.32

134. 연소방지설비, 연결살수설비 헤드 간 간격

구 분
수평거리 상호간 거리
연소방지시설
전용헤드
2 m
스프링클러헤드
1.5 m
연결살수설비
전용헤드
수평거리 3.7 m
스프링클러설비
2.3 m
가연성가스
3.7 m

135. 스프링클러 헤드 배치 기준

설치장소
배치기준
⊙ 무대부
⊙ 특수가연물
1.7 m
기타구조
2.1 m
내화구조
2.3 m
래크식 창고 (일반구조)
2.5 m
공동주택 거실
3.2 m

136. 포소화설비 약제량 산정식

   ▣ 고정포 방출구 Q = A · Q1 · T · S

   ▣ 보조포 방출구 Q = N · S · 8,000 ℓ (호스접결구수 3개)

   ▣ 배관 보정량 Q = A · L · S · 1,000 [ℓ/㎥]

   ▣ 합계 : Q = Q + Q + Q

137. 펌프의 단수

     여기서, Ns : 비교 회전수, N : 회전수, Q : 유량,  H : 양정, n : 단수

138. 포방출구

   ▣ 포방출구는 바닥면적 500 ㎡ 미다 설치

   ▣ 관포체적은 방호대상 높이 + 50 ㎝

   ▣ 포방출구 분당 토출량 : 300 ℓ/min

        ⊙ 포방출구 5개 = 5 × 300 ℓ/min = 1,500 ℓ/min

139. 옥내소화전 호스릴방식의 토출량

       Q = N · 300 ℓ/min (바닥면적 200 ㎡ 이하는 230 ℓ/min)

       N : 호스접결구수 (최대 5개)

140. 물분무설비 토출량

구 분
토출량
비 고
⊙ 컨베이어 벨트
⊙ 절연유 봉입 변압기
10 ℓ/min · ㎡
-
⊙ 특수가연물
10 ℓ/min · ㎡
최소 50 ㎡
⊙ 케이블 덕트
⊙ 케이블 트레이
12 ℓ/min · ㎡
-
⊙ 차고
⊙ 주차장
20 ℓ/min · ㎡
최소 50 ㎡

141. 피난기구 설치대상에 따른 설치 개수

설 치 대 상
설치 개수
숙박시설, 노유자시설, 의료시설 (병원)
500 ㎡ 마다
위락, 문화집회시설, 운동시설, 판매시설, 복합용도의 층
800 ㎡ 마다
그밖의 용도의 층
1,000 ㎡ 마다
아파트
각 세대

142. 지하구란 ? 폭 1.8 m 이상 높이 2 m 이상, 길이 50 m 이상

143. 연소방지시설의 교차 배관 구경 : 40 ㎜ 이상

144. 연결송수관 설비, 연결살수설비

   ▣ 11층 이상의 방수구는 쌍구형으로 할 것

   ▣ 습식 : 송수구 - 자동배수밸브 - 체크밸브 (송,자,체)

        건식 : 송수구 - 자동배수밸브 - 체크밸브 - 자동배수밸브 (송,자,체,자)

   ▣ 연결송수관설비 : 펌프양정은 최상층에 설치된 노즐 선단의 압력이 0.35 [MPa] 이상

   ▣ 특성소방대상물이 지표면에서 높이 70m 이상이면 : 가압송수장치를 설치할 것

   ▣ 연결살수설비의 배관 구경 (헤드)

헤드개수
1
2개
3개
4~5개
6개 이상 10개 이하
배관구경
32 ㎜
40 ㎜
50 ㎜
65 ㎜
80 ㎜

  ▣ 연결살수설비 천장 · 반자로 부터 이격거리

    ⊙ 전용헤드 : 3.7 m 이내

    ⊙ 스프링클러헤드 : 2.3 m 이내

145. 소화용수설비 (소화수조 · 저수조)

  ▣ 기준면적

특정소방대상물 구분
기준면적
1층 및 2층의 바닥면적의 합계가 15,000 ㎡ 이상인 특정소방대상물
7,500 ㎡ 이상
그밖의 특정소방대상물
12,500 ㎡ 이상

  ▣ 흡수관 투입구수

소화수조 소요수량
80 ㎥ 미만
80 ㎥ 이상
흡수관 투입구수
1개 이상
2개 이상

  ▣ 채수구 수

소요수량
20 ㎥ 이상
40 ㎥ 미만
40 ㎥ 이상
100 ㎥ 미만
100 ㎥ 이상
채수구수
1개
2개
3개

  ▣ 소화수조 또는 저수조의 가압송수장치 양수량 (토출량)

소화수조의 소요수량
20 ㎥ 이상 40 ㎥ 미만
40 ㎥ 이상 100 ㎥ 미만
100 ㎥ 이상
양수량(토출량)
1,100 ℓ/min 이상
2,200 ℓ/min 이상
3,300 ℓ/min 이상

146. 특별피난계단의 계단실, 부속실의 제연구역 선정 기준

   ① 계단실 및 그 부속실을 동시에 제연하는 것

   ② 부속실만 단독으로 제연하는 것

   ③ 계단실을 단독으로 제연하는 것

   ④ 비상용 승강기의 승강장을 단독으로 제연하는 것

147. 제연구역과 옥내와 유지해야 할 최소 차압 : 40 Pa

148. 옥내스프링클러설비가 설치된 경우의 최소 차압 : 12.5 Pa

149. 출입문 개방에 필요한 힘 : 110 N

150. 부속실과 계단실의 압력 차이 : 5 Pa

151. 연돌효과에 의한 압력차

             여기서, △P : 압력차, H : 높이, To : 밖의 절대온도, Ti : 내부의 절대온도

152. 누설량

153. 배출구에 따른 배출방식의 경우 개폐기의 개구부 면적

       Ao : 개페기의 개구면적 [㎡]

       QN : 수직풍도가 담당하는 1개층의 제연구역의 출입문 (옥내와 면하는 출입문) 1개의 면적과 방연풍속을 곱한 값

154. 방연풍속

제연구역
방연풍속
계단실 및 그 부속실을 동시에 제연하는 것 또는 계단실만 단독으로 제연하는 것
0.5 m/s 이상
부속실만 단독으로 제연하는 것 또는 비상용 승강기의 승강장만
단독으로 제연하는 것
부속실 또는 승강장이 면하는 옥내가
거실인 경우
0.7 m/s 이상
부속실 또는 승강장이 면하는 옥내가
복도도서 그 구조가 방화구조(내화시간이
30분 이상인 구조)
0.5 m/s 이상

155. 제연배출량 : 배출량 (거실의 바닥면적이 400 ㎡ 미만, 최저 5,000 ㎥/h)

   ▣ 배출량 [㎥/min] = 바닥면적 [㎡] × 1 [㎥/min · ㎡]

156. 다익팬의 특징

   ① 임펠러는 깃 폭이 좁고 날개 익수가 많다.

   ② 낮은 속도에서 운전되며 낮은 압력에서 많은 공기량이 요구될 때 사용된다.

157. 원심식 : 다익팬, 터보팬, 익형 팬 등

158. 제연배출량

   ▣ 배출량 (거실의 바닥면적이 400 ㎡ 미만, 최저 5,000 ㎥/h 이상)

   ▣ 배출량 [㎥/min] = 바닥면적 [㎡] × 1 [㎥/min · ㎡]

   ▣ 거실 바닥면적 400 ㎡ 이상이고 40 m 원 안에 있는 경우

수직거리
배출량
2 m 이하
40,000 ㎥/h 이상
2 m 초과 2.5 m 이하
45,000 ㎥/h 이상
2.5 m 초과 3 m 이하
50,000 ㎥/h 이상
3m 초과
60,000 ㎥/h 이상

  ▣ 바닥면적이 400 ㎡ 이상이고 40 m 원 밖에 있는 경우

수직거리
배출량
2 m 이하
45,000 ㎥/h 이상
2 m 초과 2.5 m 이하
50,000 ㎥/h 이상
2.5 m 초과 3 m 이하
55,000 ㎥/h 이상
3m 초과
65,000 ㎥/h 이상

159. 피난기구

   ① 피난사다리 ② 피난교 ③ 피난용 트랩 ④ 미끄럼대 ⑤ 완강기 ⑥ 구조대  ⑦ 다수인 피난장비

160. 완강기 설치개수

   ▣ 피난기구 설치대상 (노유자시설 ~ 영업장 위치가 4층 이상인 영업장 제외)

   ▣ 지상 3층 ~ 지상 10층

   ▣ 피난기구의 설치대상에 따른 설치 개수

설치대상
설치기준
숙박시설, 노유자시설, 의료시설
500 ㎡ 마다
위락시설, 문화집회시설, 운동시설, 판매시설
800 ㎡ 마다
그밖의 용도의 층 (사무실)
1,000 ㎡ 마다
아파트 등
각 세대

161. 인명구조기구

   ▣ 방열복, 방화복, 공기호흡기, 인공소생기

162. 제연구역 : 하나의 제연구역은 1,000 ㎡ 이하

   ▣ 거실과 통로는 상호 제연 구획한다.

   ▣ 통로상 제연구역은 보행중심선의 길이가 60 m 를 초과하지 않아야 한다.

   ▣ 하나의 제연구역은 직경 60m 이내에 들어 갈 수 있어야 한다.

   ▣ 하나의 제연구역은 2개 이상 층에 미치지 아니하도록 해야 한다.

   ▣ 하나의 제연구역은 1,000 ㎡ 이내이어야 한다.

   ▣ 예상제연구역의 각 부분으로 부터 하나의 배출구 까지의 수평거리는 10 m 이내여야 한다.

163. 유입풍도 안의 풍속 : 20 m/s 이하

164. 댐퍼의 종류

   ▣ 솔레노이드 댐퍼 : 솔레노이드가 누르게 핀을 이동 : 작은 곳

   ▣ 모터 댐퍼 : 모터가 누르게 핀을 이동 : 넓은 곳

   ▣ 퓨즈 댐퍼 : 일정 온도가 되면 퓨즈 용융

165. 벤츄리관 유량

166. 플랜지 볼트에 작용하는 힘

167. 소방시설 도면 기호

 

168. 자동소화장치

  ▣ 주거용 주방자동소화장치, 상업용 주방 자동소화장치, 케비닛형 자동 소화장치, 가스자동소화장치, 분말자동소화장치

169. 소화능력단위

특정소방대상물
능력단위
내화구조
위락시설
1단위 / 30 ㎡
1단위 / 60 ㎡
공연장, 집회장, 관람장, 문화재, 의료시설, 장례식장
1단위 / 50 ㎡
1단위 / 100 ㎡
근린생활시설, 판매시설, 숙박시설, 노유자
시설, 전시장, 공동주택, 업무시설, 통신시설, 방송통신시설, 공장 · 창고시설,
운수시설, 항공기및 자동차관련시설, 관광 휴게 시설
1단위 / 100 ㎡
1단위 / 200 ㎡
그밖의 것
1단위 / 200 ㎡
1단위 / 400 ㎡

#소방시설 #기계 #압력 #스프링클러설비 #압축공기포 #심부화재 #표면화재 #제연설비

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1. 소화배관에 0.2 ㎥/s 의 유량이 흐르고 있다. 이 유량이 A, B의 분기관으로 나뉘어 흐르다가 다시 합쳐질 때 유속 [m/s]과

    유량 [㎥/s]을 구하시오. [6점] ★★★★★

[조건]

   ① A, B 분기관의 마찰손실계수는 0.02 이다.

   ② A 분기관의 길이는 1,000 m, 직경은 200 ㎜ 이다.

   ③ B 분기관의 길이는 300 m, 직경은 150 ㎜ 이다.

가. 배관 A와 B의 유속 [m/s]을 각각 구하시오.

나. 배관 A와 B의 유량 [㎥/s]을 각각 구하시오.

[문제풀이]

  ▣ 두 배관이 나뉘어 흐르다가 합쳐지는 경우 두 배관에서의 마찰손실수두는 같다.

가. 배관 A와 B의 유속 [m/s]을 각각 구하시오.

   ⊙ A,B 관의 마찰손실수두가 같으므로 달시-웨버식으로 항등식을 만들 수 있다.

    ※ 다르시- 웨버 식에서 중력가속도 g, 마찰계수 f가 같으므로 이들은 약분한다.

나. 배관 A와 B의 유량 [㎥/s]을 각각 구하시오.

   Q = A · V [㎥/s] 식으로 계산한다.

2. 다음 그림과 같이 A지점으로 물이 유입되어 B지점으로 유출되고 있다. A ~ B 사이에 있는 3개의 분기관의 내경이

     40 [㎜]라고 할 때 각 분기관으로 흐르는 유량을 계산하시오.  [8점] ★★★★

 

[조건]

  ⊙ 배관의 마찰손실압력을 구하는 공식은 다음과 같다.

          여기서, △P : 마찰손실압력 [MPa], Q : 유량 [ℓ/min], C : 조도,  D : 배관경 [㎜], L : 배관길이 [m]

   ⊙ 유입점과 유출점에는 1,000 [ℓ/min]의 유량이 흐르고 있다.  

   ⊙ 90° 엘보의 등가길이는 2 [m]이며, A와 B 두지점의 배관부속 마찰손실은 무시한다.

[문제풀이]

 가. 전체 배관 유량

    Q = Q1 + Q2 + Q3, Q : 전체관로 유량, Q1, Q2, Q3 : 병렬관로 유량

 나. 하젠 - 윌리암스 공식

          여기서, △P : 마찰손실압력 [Pa], Q : 유량 [ℓ/min], C : 관의 조도,  D : 관의 내경 [㎜],  L : 등가길이

  ① Q1 배관의 유량

      병렬관로에서 문제 그림의 관로상 Q1 방향, Q2 방향 및 Q3 방향의 배관마찰손실은 동일하다.

△P1 = △P2 = △P3

  그런데 위식에서 상수, C, D가 동일하므로 이를 생략하여 식을 정리하면 다음과 같다.

   L1 × Q11.85 = L2 × Q21.85 = L3 × Q31.85

     ⊙ L1 : 15m + 20m + 15 m + (2m × 엘보 2개) = 54 m

     ⊙ L2 : 20 m

     ⊙ L3 : 5m + 20m + 5 m + (2m × 엘보 2개) = 34 m

          54m × Q11.85 = 20m × Q21.85

    △P1 = △P3 이므로 54m × Q11.85 = 34m × Q31.85

     Q = Q1 + Q2 + Q3 (Q2 = 1.71 Q1, Q3 = 1.284 Q1 을 대입하면)

     Q = Q1 + 1.71Q1 + 1.284 Q1 , 문제에서 Q = 1,000 ℓ/min 이라 하였으므로

     1000 ℓ/min = Q1 + 1.71Q1 + 1.284 Q1, 1000 ℓ/min = 3.994 Q1

  ② Q2 배관유량

     Q2 = 1.71 Q1 이므로 Q1에 위에서 구한 값 250.38 ℓ/min을 적용하면

     Q2 = 1.71 × 250.38 ℓ/min = 428.149 ≒ 428.15 ℓ/min

  ③ Q3 배관유량

      Q = Q1 + Q2 + Q3 에서 Q3 = Q - Q1 - Q2 이므로

      Q3 = 1,000 ℓ/min - 250.38 ℓ/min - 428.15 ℓ/min = 321.47 ℓ/min

3. 다음 그림과 같이 1,500 ℓ/min의 유량이 Q1, Q2, Q3의 분기배관으로 나누어 흐르다가 다시 합쳐져 있다. 조건을 참조

     하여 각 배관에 흐르는 유량 Q1, Q2, Q3 [ℓ/min]을 각각 구하시오. (단, 정답은 반올림하여 정수로 나타내시오) [10점]

     ★★★★

 

[조건]

  ① 각 분기관에서의 마찰손실은 10m로 모두 동일하다.

  ② 배관의 마찰손실은 다음의 하젠 - 윌리엄스의 식으로 산정한다.

        여기서, △P : 마찰손실압력 [Pa], Q : 유량 [ℓ/min], C : 관의 조도,  D : 관의 내경 [㎜], L : 등가길이

   ③ 배관의 조도는 모두 동일하다.

   ④ 비중량 γ = 9.8 kN/㎥ 이다.

[문제풀이]

   ▣ P = γH 이므로 △P = 9.8 × 10-3 ×10 = 0.098 MN/㎡ = 0.098 MPa

   ▣ 하젠-윌리엄스 공식을 유량 Q로 정리하면 다음과 같다.

   ① Q1 배관의 유량

        Q1 = 8.288 × 94.309 = 781.632 ≒ 782 [ℓ/min]

   ② Q2 배관의 유량

        Q2 = 2.819 × 94.309 = 265.857 ≒ 266 [ℓ/min]

   ③ Q3 배관의 유량

        Q3 = 4.798 × 94.309 = 452.494 ≒ 452 [ℓ/min]

4. 다음은 소화펌프의 흡입측 배관을 도시한 도면이다. 다음 각 물음에 답하시오. [10점]  ★★★★

 

[조건]

   ① 펌프의 토출량은 180 [㎥/hr]이다.

   ② 소화펌프의 토출압력은 0.8 [Mpa] 이다.

   ③ 흡입배관상의 관부속품(엘보 등)의 직관 상당길이는 10 [m]이다.

   ④ 소화수의 증기압은 0.00238 [MPa], 대기압은 1 [atm]이다.

   ⑤ 배관의 압력손실은 아래의 하젠 - 윌리암스식으로 계산한다.  (단, 속도수두는 무시한다.)

        여기서, △H : 마찰손실압력 [mH2O], Q : 유량 [ℓ/min], C : 관의 조도 (100), D : 관의 내경 [㎜], L : 등가길이

   ⑥ 유효흡입양정의 기준점은 A로 한다.

가. 흡입배관에서의 마찰손실수두 [mH2O)를 구하시오. (단, 답은 소수점 넷째자리에서 반올림하여 셋째자리까지

      구하시오.)

나. 유효흡입양정 (NPSHav)를 구하시오.

다. 필요흡입양정 (NPSHre)이 7 [mH2O)일 때 정상적인 흡입 운전가능여부를 판단하고 그 근거를 쓰시오.

라. 유효흡입양정과 필요흡입양정의 개념을 쓰고 NPSHav와 NPSHre의 관계를 그래프로 설명하시오.

[문제풀이]

가. 흡입배관에서의 마찰손실수두 [mH2O)를 구하시오. (단, 답은 소수점 넷째자리에서 반올림하여 셋째자리까지

       구하시오.)

   ⊙ L (배관길이) : 12m + 4m + 4m + 0.5m +10m = 30.5m

   ⊙ Q (유량) : 180 ㎥/hr = 180 ㎥ × 103 [ℓ/㎥] × 1 hr/ 60 min = 3,000 ℓ/min

나. 유효흡입양정 (NPSHav)를 구하시오.

   ▣ 유효흡입양정 = 대기압 + 낙차 - 마찰손실압 - 증기압

         NPSHav = Ha + Hh - Hf - Hv

    ⊙ Ha (대기압 환산수두) : 1 × 10.332 = 10.332 m

    ⊙ Hh (낙차) : 4 - 0.5 = 3.5 m

    ⊙ Hf (마찰손실수두) : 가. 에서 구한 2.519 m

    ⊙ Hv (증기압) : 0.00238 / 0.101325 × 10.332 = 0.242 m

        ∴ NPSHav = 10.332 + 3.5 - 2.519 - 0.242 = 11.071 ≒ 11.07 mH2O

 다. 필요흡입양정 (NPSHre)이 7 [mH2O)일 때 정상적인 흡입 운전가능여부를 판단하고 그 근거를 쓰시오.

   ▣ 공동현상이 발생하지 않음 (정상흡입 가능 조건) : NPSHav > NPSHre

        11.07 mH2O > 7 mH2O 이므로 정상적인 흡입 운전 가능

 라. 유효흡입양정과 필요흡입양정의 개념을 쓰고 NPSHav와 NPSHre의 관계를 그래프로 설명하시오.

   ① NPSHav (유효흡입양정) : 펌프의 설치조건에 따라 결정되는 펌프로 가해지는 흡입측 으로 부터의 양정

   ② NPSHre (필요흡입양정) : 펌프 기동에 필요한 흡입측 압력을 말하며 펌프 회전에 의해 만들 수 있는 펌프의 내부 진공

                                                 도에 의해 결정

   ③ NPSHav와 NPSHre 의 관계 그래프

 

5. 다음 그림과 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [5점] ★★★★

 

[조건]

   ① 대기압은 0.1 MPa 이다.

   ② 물의 온도는 20 ℃ 이고, 포화수증기압은 2.3 kPa이다.

   ③ 물의 비중량은 9.8 kN/㎥ 이다.

   ④ 배관 내 마찰손실수두는 0.3 m 이다.

가. 유효흡입양정 (NPSHav) [m]를 구하시오.

나. 필요흡입양정 (NPSHre)그래프를 보고 펌프의 사용가능여부와 그 이유를 설명하시오.

[문제풀이]

가. 유효흡입양정 (NPSHav) [m]를 구하시오.

  ▣ 유효흡입양정 (NPSHav)

       NPSHav : Ha + Hh - Hf - Hv

      여기서, NPSHav : 유효흡입양정 [m], Ha : 대기압 환산수두 [m]

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

                   Hf : 흡입측 마찰손실 압력수두 [m]

                   Hv : 포화증기압 환산수두 [m]

            P = γH 에서 H = P / γ

         ⊙ Ha : 대기압 환산수두 [m] : 0.1MPa = 0.1/0.101325 × 101,325  = 100,000 Pa = 100,000 N/㎡

              H = 100,000 [N/㎡] / 9,800 [N/㎥] = 10.20 m

          ⊙ Hh : 낙차압력환산수두[m] (흡입 : -, 압입 : +) : 5 m

          ⊙ Hf : 흡입측 마찰손실 압력수두 [m] : 0.3 m

          ⊙ Hv : 포화증기압 환산수두 [m] : 2.35 kPa / 101.325 × 101,325 = 2,350 Pa  = 2,350 N/㎡

              H = 2,350 N/㎡ / 9,800 [N/㎥] = 0.239 m

             ∴ NPSHav = 10.20 - 5 - 0.3 - 0.239 = 4.665 ≒ 4.67 m

 나. 필요흡입양정 (NPSHre)그래프를 보고 펌프의 사용가능여부와 그 이유를 설명하시오.

  ⊙ 펌프 흡입양정 (NPSHre) 그래프에서 정격운전시 (100% 운전시) 필요흡입양정은 4m 이므로 4.67 m > 4 m : 정상적인

       펌프 운전 가능

  ⊙ 필요흡입양정 (NPSHre) 그래프에서 과부하 운전시 (150% 운전시) 필요흡입양정은 5m 이므로 4.67m < 5m : 공동현상

       이 발생하므로 정상적인 펌프 운전 불가능

  ∴ 정격운전시 (100% 운전시)에는 정상적인 펌프운전이 가능하나 과부하운전시 (150% 운전시)에는 공동현상이 발생하므

      로 정상적인 펌프운전이 불가능하다.

6. 아래 그림은 펌프를 이용하여 옥내 소화전으로 물을 배출하는 개략도이다. 열교환이 없으며, 모든 손실을 무시할 때,

     펌프의 수동력 [kW]을 계산하시오. (단, P1은 게이지압이고, 물의 밀도는 ρ = 998.2 [㎏/㎥], 중력가속도 g = 9.8 [m/s2],

      대기압은 0.1[MPa],  전달계수 K = 1.1, 효율 η = 75 [%] 이다.) [8점]

 

[문제풀이]

  ▣ 펌프의 수동력

      P = γHQ

      여기서, P : 수동력 [W], γ : 물의 비중량 [N/㎥], Q : 토출량 (유량) [㎥/s],  H : 전양정 [m]

  ▣ 베르누이 방정식

          여기서, H : 전수두 (전양정) [m], P1, P2 : 압력 [Pa = N/㎡],  γ : 물의 비중량 [N/㎥], V1, V2 : 유속 [m/s]

                       g : 중력 가속도 (9.8 [m/s2), Z1, Z2 : 위치수두 [m],  △H : 마찰손실수두 [m]

  ▣ 비중량

        γ = ρ · g

        여기서, γ : 물의 비중량 [N/㎥], ρ : 밀도 (㎏/㎥, N·s2/m4),  g : 중력 가속도 (9.8 [m/s2)

  ▣ 유량

          여기서, Q : 유량 [㎥/s], A : 배관의 단면적 [㎡] = π/4·d2 [㎡],  V : 유속 [m/s], d : 내경 (안지름) [m]

  ① Q 유량 산정

  ② H 전양정 = 압력수두 + 속도수두 + 위치수두

    ⊙ 비중량 γ = ρ · g = 998.2 [㎏/㎥] × 9.8 [m/s2] = 9,782.36 N/㎥

      ∴ 수동력 P = γHQ = 9,782.36 × 0.035 × 20.83 = 7,131.829W = 7.13 kW

7. 원심펌프가 3,600rpm의 회전수로 회전하고 있다. 전양정이 120 m, 유량은 1,228 ㎥/min, 비속도가 200 ~ 260 rpm ·

     m0.75 / min0.5 의 범위의 펌프로 설정하고자 할 때 몇 단의 펌프가 되는지 구하시오. [5점] ★★★

[문제풀이]

  ▣ 비교 회전도 (비속도)

           여기서, Ns : 비교회전도 (비속도) [rpm · m0.75 / min 0.5]

                        N : 회전수

                        H : 양정 [m]

                        n : 단수

  ① 비교회전수 Ns = 200 [rpm · m0.75 / min 0.5] 일 경우 (최소단수)

  ② 비교회전수 Ns = 260 [rpm · m0.75 / min 0.5] 일 경우 (최대단수)

    ∴ 단수가 2.218 단 ~ 3.147 단이므로 3단 펌프를 선정한다.

#압력 #유효흡입양정 #필요흡입양정 #마찰손실압력 #병렬관로

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<가스계 소화약제 저장량>

 

1. 이산화탄소 소화설비

가. 전역방출방식

  ① 표면화재 (가연성 액체나 기체)

    ▣ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] × 보정계수

                                            + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

   ※ 소요약제량 및 개구부 가산량

방호구역 체적
소요약제량
최소저장량
개구부 가산량
(자동폐쇄장치 미설치시
적용)
45 ㎥ 미만
1 ㎏/㎥
45 ㎏
5 ㎏/㎡
45 ㎥ 이상 150 ㎥ 미만
0.9 ㎏/㎥
150 ㎥ 이상 1,450 ㎥ 미만
0.8 ㎏/㎥
135 ㎏
1,450 ㎥ 이상
0.75 ㎏/㎥
1,125 ㎏

  ② 심부화재

    ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

소방대상물
소요약제량
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
⊙ 전기설비 (유압기기 제외)
⊙ 케이블실
1.3 ㎏/㎥
10 ㎏/㎡
⊙ 전기설비 (55㎥ 미만)
1.6 ㎏/㎥
⊙ 서고, 전자부품창고, 목재가공창고, 박물관
2.0 ㎏/㎥
⊙ 고무류, 면화류창고, 모피창고, 석탄창고,  집진설비
2.7 ㎏/㎥

 나. 국소 방출방식

구분
소방대상물
고압식
저압식
면적식
⊙ 윗면이 개방된 용기에
     저장하는 경우
⊙ 연소면이 한정되고 가 연물이
      비산할 우려가
없는 경우
방호대상물의 표면적 [㎡]
× 13 ㎏/㎡ × 1.4
방호대상물의 표면적 [㎡]
× 13 ㎏/㎡ × 1.1
체적식
⊙ 기타
방호대상물의 체적 [㎥]
× (8 - 6 (a/A)) ㎏/㎥ × 1.4
방호대상물의 체적 [㎥]
× (8 - 6 (a/A)) ㎏/㎥ × 1.1

  ※ 여기서,

     a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡] (0.6 m 이내에 설치된 설계벽, 누설되지 않는 벽면적)

     A : 방호공간 벽면적 (벽이 없는 경우에는 벽이 있는 것으로 가정한 부분의 면적)의 합계 [㎡] (전체 벽면적으로서 0.6 m

          이내에 벽이 있을 경우를 포함하며, 0.6m 이내에 벽이 없을 경우에는 가상의 벽이 있다고 가정한 벽면적의 합계)

2. 할론 소화설비

가. 전역방출방식

  ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

※ 소요약제량 및 개구부 가산량

소방대상물
소요약제량
개구부 가산량
(자동폐쇄장치
미설치시 적용)
⊙ 차고, 주차장, 전기실, 전산실, 통신기기실, 함성수 지류
0.32 ㎏/㎥
2.4 ㎏/㎡
⊙ 사류, 면화류, 볏짚류, 목재가공품, 대팻밥, 나무부스러기 등
0.52 ㎏/㎥
3.9 ㎏/㎡

나. 국소방출방식

  ① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 1면에 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

소화약제 종별
소화약제 저장량
할론 1301
방호대상물 표면적 × 6.8 ㎏/㎡ × 1.25
할론 1211
방호대상물 표면적 × 7.6 ㎏/㎡ × 1.1
할론 2402
방호대상물 표면적 × 8.8 ㎏/㎡ × 1.1

② 기타

           여기서, Q : 방호공간 1 ㎥에 대한 할론 소화약제의 양 [㎏/㎥]

                        a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                        A : 방호공간의 벽면적의 합계 [㎡]

                        X,Y : 수치

3. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

  ① 할론겐 화합물 소화약제

         여기서, W : 소화약제의 무게 [kg]

                      V : 방호구역의 체적 [㎥]

                      S : 소화약제별 선형상수 [㎥/㎏] 표로 주어짐

                     C : 체적에 따른 소화약제의 설계농도 : 설계농도 = 소화농도 × 안전계수

                             (A,C급 : 1.2, B급 : 1.3) (문제에서 주어짐)

                      t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

  ② 불활성기체 소화약제

     여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                  S : 소화약제별 선행상수 [㎥/㎏]

                  Vs : 20 ℓ에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏],   (20℃ 에서는 Vs / S = 1 이 된다.)

                  Vs = (K1+K2 × 20 ℃) : 체적에 따른 소화약제의 설계 농도 [%]

                                                       설계농도 = 소화농도 × 안전계수 (A,C급 : 1.2, B급 : 1.3)

                   t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

                   V : 방호구역의 체적

   ※ NFTC 107 A 2.7.3 : 배관의 구경은 해당 방호구역에 할로겐 화합물 소화약제는 10초 (불활성기체 소화약제는 A·C급

                                       화재 2분, B급 화재 1분)이내에 방호구역 각 부분의 최소 설계농도의 95% 이상에 해당하는 약제

                                       량이 방출되도록 할 것

4. 분말소화설비

가. 전역방출방식

  ▣ 소화약제 저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 면적 [㎡]  × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

※ 소요약제량 및 개구부 가산량

소화약제의 종별
소요약제량
개구부 가산량
(자동폐쇄장치 미설치시 적용)
제1종 분말
0.6 ㎏/㎥
4.5 ㎏/㎡
제2종, 제3종 분말
0.36 ㎏/㎥
2.7 ㎏/㎡
제4종 분말
0.24 ㎏/㎥
1.8 ㎏/㎡

나. 국소방출방식

  ① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 1면에 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

소화약제의 종류
소화약제 저장량
제1종 분말
방호대상물 표면적 [㎡] × 8.8 ㎏/㎡ × 1.1
제2종 · 제3종 분말
방호대상물 표면적 [㎡] × 5.2 ㎏/㎡ × 1.1
제4종 분말
방호대상물 표면적 [㎡] × 5.6 ㎏/㎡ × 1.1

  ② 기타

            여기서, Q : 단위 체적당 소화약제의 양 [㎏/㎥]

                         a : 방호대상물의 주변에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                         A : 방호공간의 벽면적의 합계 [㎡]

                          X, Y : 수치

[참고] 방호공간

  ▣ 방호대상물의 각 부분으로 부터 0.6 m의 거리에 둘러 쌓인 면적

 

    ※ 호스릴 이산화탄소 설비

       ▣ 하나의 노즐에 대하여 90 ㎏ 미만으로 할 것

[참고] 최소 소화농도 · 최소 설계 농도

  ① 최소 소화농도 (이론 농도)

            여기서, CO2 : CO2의 농도 [%]

                          O2 : 가스방출 후 O2 농도 → 15% 이하시 이론적인 소화 가능

  ② 최소(표준) 설계 농도 : 여유율 20%를 가산

            ∴ CO2 [%] = 28% × 1.2 = 34 %

▣ 가연성 액체 또는 가연성 가스의 소화에 필요한 설계농도 (NFTC 106 표 2.2.1.1.2)

방호대상물
설계농도 [%]
수소 (HYdrogen)
75
아세틸렌 (Acethylene)
66
일산화탄소 (Cartbonmonoxide)
64
산화에틸렌 (Ethylene Oxide)
53
에틸렌 (Ethylene)
49
에탄 (Ethane)
40
석탄가스, 천연가스 (Coal, Natural gas)
37
사이클로 프로판(Cyclo propane)
37
이소 부탄 (Iso butane)
36
프로판 (Propane)
36
부탄 (Butane)
34
메탄 (Methane)
34
 

5. 기동장치 (NFSC 106. 2. 3)

가. 수동식 기동장치

   ① 전역방출방식은 방호구역 마다, 국소방출방식은 방호대상물 마다 설치할 것

   ② 해당 방호구역의 출입구 부근 등 조작하는 자가 쉽게 피난할 수 있는 장소에 설치할 것

   ③ 기동장치의 조작부는 바닥으로 부터 높이 0.8m 이상 1.5m 이하의 위치에 설치하고 보호판 등에 따른 보호장치를 설치

        할 것

   ④ 기동장치에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 '이산화탄소 소화설비 기동장치'라고 표시한 표지를 할 것

   ⑤ 전기를 사용하는 기동장치에는 전원 표시등을 설치할 것

   ⑥ 기동장치의 방출용 스위치는 음향경보장치와 연동하여 조작할 수 있는 것으로 할 것

        ※ 가스계 소화설비의 음향 경보는 1분 이상 지속되도록 할 것

나. 자동식 기동장치

   ① 자동식 기동장치는 수동으로도 기동할 수 있는 구조로 할 것

   ② 전기식 기동장치로서 7병 이상의 저장용기를 동시에 개방하는 설비는 2병 이상의 저장용기에 전자개방밸브를 부착할

         것

   ③ 기계식 기동장치는 저장용기를 쉽게 개방할 수 있는 구조로 할 것

     ※ 수동식 기동장치 부근에는 소화약제 방출을 지연시킬 수 있는 비상스위치를 설치할 것

     ※ 분말 소화설비의 가압용 가스용기 : 분말 소화설비 가압용 가스용기를 3병 이상 설치하는 경우에는 2개 이상의 용기

           에 전자밸브를 부착하여야 한다.

▣ 가스 압력식 기동용 가스용기의 기준

구 분
기준
충전압력 [21℃ 기준]
6 MPa 이상
내용적
5 ℓ
내압시험 압력
25 MPa 이상
안전장치 작동 압력
내압시험압력의 0.8 ~1 (내압시험압력) 이하  : 20 ~ 25 MPa

▣ 이산화탄소 소화설비의 충전비

저장용기
⊙ 저압식 : 1.1 ~ 1.4 이하
⊙ 고압식 : 1.4 ~ 1.9 이하

 

 

[전자개방밸브의 설치 (가스압력식)]

6. 배관 등 (NFTC 106. 2. 5)

가. 배관의 설치기준

  ① 배관은 전용으로 할 것

  ② 강관 · 동관의 배관과 배관부속은 다음 표에 따른다.

구 분
설치조건
강관 (압력배관용 탄소강관)
고압식
스케줄 80 이상 (호칭구경 20㎜ 이하 : 스케줄 40 이상)
저압식
스케줄 40 이상
동관 (이음이 없는 동 및 동합금관)
고압식
16.5 MPa 이상
저압식
3.75 MPa 이상
배관 부속
고압식
1차측 : 4 MPa 이상
2차측 : 2 MPa 이상
저압식
2 MPa 이상

나. 토너먼트 배관 방식

  ① 소화약제 방출시 배관내의 마찰손실을 일정하게 유지하기 위한 방식

 

  ② 토너먼트배관방식 (균배배관) 방식의 적용 설비

     ㉠ 이산화탄소 소화설비

     ㉡ 할론소화설비

     ㉢ 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비

     ㉣ 분말소화설비

     ㉤ 압축공기포 소화설비

7. 선택밸브

가. 선택밸브의 설치기준 (NFTC 106.2.6)

   ① 방호구역 또는 방호대상물 마다 설치할 것

   ② 각 선택밸브에는 그 담당 방호구역 또는 방호대상물을 표시할 것

 

   나. 선택밸브 설치위치

 

   ▣ 소화약제의 저장용기와 선택밸브 사이의 집합관에는 수동잠금밸브를 설치하되 선택밸브 직전에 설치할 것. 다만,

        선택밸브가 없는 설비의 경우에는 저장용기실 내에 설치하되 조작 및 점검이 쉬운 위치에 설치해야 한다.

8. 분사헤드 (NFTC 106. 2. 7)

가. 전역방출방식

   ① 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속히 확산할 수 있도록 할 것

   ② 분사헤드의 방사압력이 2.1 MPa (저압식 : 1.05 MPa) 이상으로 할 것

나. 국소방출방식

   ① 소화약제의 방사에 따라 비산하지 아니하는 장소에 설치할 것

   ② 이산화탄소 소화약제의 저장량은 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

다. 호스릴 방식

   ① 방호대상물의 각 부분으로 부터 하나의 호스릴접결구 까지의 수평거리가 15 m 이하가 되도록 할 것

   ② 노즐은 20℃ 에서 하나의 노즐마다 60 ㎏/min 이상의 소화약제를 방사할 수 있는 것으로 할 것

   ③ 소화약제 저장용기는 호스릴을 설치하는 장소 마다 설치할 것

   ④ 소화약제 저장용기의 개방밸브는 호스의 설치장소에서 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 할 것

   ⑤ 소화약제 저장용기의 가장 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 표시등을 설치하고 호스릴 이산화탄소 소화설비가 있다는

        뜻을 표시할 표지를 할 것

9. 이산화탄소 소화설비의 분사헤드 설치 제외 장소 (NFTC 106. 2. 8)

   ① 방재실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소

   ② 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 자기연소성 물질을 저장 · 취급하는 장소

   ③ 나트륨, 칼륨, 칼슘 등 활성 금속물질을 저장 · 취급하는 장소

   ④ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시장 등

10. 음향경보장치의 설치기준 (NFTC 106.2.10)

   ① 수동식 기동장치를 설치한 것은 그 기동장치의 조작과정에서, 자동식 기동장치를 설치한 것에 있어서는 화재감지기와

        연동하여 자동으로 경보를 발하는 것으로 할 것

   ② 소화약제의 방사개시 후 1분 이상 경보를 계속할 수 있는 것으로 할 것

   ③ 방호구역 또는 방호대상물이 있는 구획안에 있는 자에게 유효하게 경보할 수 있는 것으로 할 것

11. 자동폐쇄장치 (NFTC 106. 2. 11)

   ① 환기장치를 설치한 것에 있어서는 이산화탄소가 방사되기 전에 해당 환기장치가 정지할 수 있도록 할 것

   ② 개구부가 있거나 천장으로 부터 1 [m] 이상의 아랫부분 또는 바닥으로 부터 해당 층의 높이의 ⅔ 이내의 부분에 통기구

        가 있어 이산화탄소의 유출에 따라 소화효과를 감소시킬 우려가 있는 것에 있어서는 이산화탄소가 방사되기 전에

        해당 개구부 및 통기구를 폐쇄할 수 있도록 할 것

   ③ 자동폐쇄장치는 방호구역 또는 방호대상물이 있는 구획의 밖에서 복구할 수 있는 구조로 하고 그 위치를 표시하는

        표지를 할 것

     ※ 피스톤 릴리저 : 소화가스 방출시 소화가스가 누설될 수 있는 급배기 댐퍼, 환기 팬 등에 설치하여 소화가스의 압력을

                                   이용하여 개구부를 자동적으로 폐쇄시키기 위한 장치

12. 배출설비 (NFTC 106. 2. 13)

   ▣ 이산화탄소 소화설비의 배출설비 설치대상 : ① 지하층 ② 무창층 ③ 밀폐된 거실 : 질식의 우려가 있기 때문에 배출

                                                                              설비를 설치해야 한다.

13. 안전시설 등 (NFTC 106. 2. 16)

  ① 소화약제 방출시 방호구역 내와 부근에 가스방출시 영향을 미칠 수 있는 장소에 시각경보장치를 설치하여 소화약제가

        방출되었음을 알도록 할 것

  ② 방호구역의 출입구부근 잘 보이는 장소에 약제 방출에 다른 위험 경고표지를 부착할 것

 

[참고] 토너먼트 배관 (균배배관) 방식

   ① 소화약제 방출시 배관내의 마찰손실을 일정하게 유지하기 위한 배관방식

 

[참고] 이산화탄소 소화설비 관련식

 

가. 이산화탄소 (CO2) 농도

           여기서, CO2 : 이산화탄소 (CO2) 농도 [%]

                         O2 : 가스방출 후 O2 농도 [%]

※ 설비별 약제 방사시간

구 분
할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비
할론
소화설비
분말소화설비
이산화탄소 소화설비
할로겐
화합물
불활성
기체
표면화재
심부화재
전역
방출
방식
기타
특정소방
대상물
10초 이내
(최소 설계
농도의
95% 이상
방사)
A·C급 화재: 2분
B급화재 :1분
(최소 설계농도의
95% 이상 방사)
10초이내
10초이내
1분이내
7분이내
(설계농도가
2분이내에
30%
도달)
위험물
제조소등
30초이내
30초이내
60초이내
60초이내
국소
방출
방식
기타
특정소방
대상물
10초이내
30초이내
30초이내
30초이내
위험물
제조소등
30초이내
30초이내
30초이내
30초이내

  ※ 약제 방출시간 [S, min]

        CO2 : - 표면화재 : 1분

                   - 심부화재 : 7분 (2분이내 설계농도 30% 도달)

        할론 : 10초 (무조건)

        분말 : 30초 (무조건)

         할로겐화합물 · 불활성기체 : 할로겐화합물 : 10초

         불활성기체 : A·C급 화재 : 2분

         B급 화재 : 1분

나. 방출가스량

            여기서, V : 방출가스량 [㎥], O2 : 가스방출후 산소(O2) 농도 [%]

      ※ 방출가스량 [㎥] = 소화약제량 × 비체적 [㎥/㎏]

 

다. 이상기체 상태방정식

    ▣ 아보가드로 법칙 (1 [kmol]은 0 ℃, 1atm, 22.4 ㎥)에 따라 보일-샤를의 법칙이 PV / T = R (일정) 하다면 이상기체 상태

          방정식을 다음과 같이 적용할 수 있으며 기체의 분자량에 따라 기체상수는 달라질 수 있다.

          여기서, P : 절대압력 (Pa = N/㎡), V : 체적 [㎥],

                       n : 몰수 [kmol], T : 절대온도 [K=273+℃]

                       R=PV/nT : 일반기체상수 (8,313.85 : N·m/kmol · K)

                        R : R/M : 기체상수 (N·m/㎏, kJ/㎏·K)

                        (1J=1N·m)

             ※ 이상기체상태방정식 PV=(W/M)RT =WRT으로 밀도를 구할 수 있다.

 

라. 헤드의 분구 면적

마. 헤드(오리피스)의 등가 분구면적

바. 분사헤드 개수

사. 소화약제 유량 속도

 

아. 선택밸브 직후 (개방 직후)의 유량

자. 개방밸브 직후의 유량

차. 하나의 분사헤드에 대한 방사량 (방출유량)

하나의 분사헤드에 대한 방사량 [㎏/s]

 

카. 액화 CO2의 증발량

           여기서, Q : 액화 CO2의 증발량 [㎏]

                        W : 배관의 중량 [㎏]

                        C : 배관의 비열 [kcal/㎏·℃]

                        t1 : 방출전 배관의 평균온도 [℃]

                        t2 : 방출하는 동안 배관의 평균온도 [℃]

                       H : 액화 CO2의 증발잠열 [kcal/㎏]

타. 이산화탄소 설비 과압배출구의 면적

         여기서, A : 과압배출구의 면적 [㎟]

                      Q : 이산화탄소의 유량 [㎏/min]

                       P : 방호구역내 구조물의 허용압력 [㎏/㎠] [kPa]

       ※ 방호구역 구조물의 허용압력 [P]

구조
P
경량 구조물
1.2 kPa
일반 구조물
2.4 kPa
둥근 구조물
4.8 kPa

   ※ 이너젠 [G-54] 설비의 과압 배출구 면적

        여기서, A : 과압 배출구의 면적 [㎡]

                    Q : 이너젤 유량 [㎥/min]

                    P : 방호구역내 구조물의 허용압력 [㎏/㎡]

  ※ 방호구역 내 구조물의 허용압력 P

구 조
P
경량 구조물
10 ㎏/㎡
블록 마감
5 ㎏/㎡
철근 콘크리트 벽
100 ㎏/㎡
부재의 종류를 알 수 없는 일반적인
건축물
49 ㎏/㎡

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#전역방출방식 #국소방출방식 #할론소화설비 #심부화재 #표면화재 #설계농도

#할로겐화합물 #불활성기체 #방사량 #호스릴 #토너먼트 #전자개방밸브 #선택밸브

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10. 다음 그림과 같이 휘발유탱크 1기와 경유 탱크 1기를 1개의 방유제에 설치하는 옥외 탱크 저장소에 대해서 각 물음에

      답하시오. [12점] ★★★★★

 

[조건]

   ① 휘발유 탱크는 부상지붕구조의 플로팅루프탱크로서 탱크내 측면과 굽도리판 (Foam dam) 사이의 거리는 0.6 m 이다.

   ② 경유 탱크는 고정지붕구조의 콘루프 탱크이다.

   ③ 포소화약제는 단백포 3%를 사용한다.

   ④ 휘발유탱크에는 100%, 경유탱크에는 80%의 위험물이 채워져 있다.

   ⑤ 휘발유의 인화점은 -18℃이며, 경유의 인화점은 54℃ 이다.

   ⑥ 옥외탱크 저장소의 보유 공지 너비 [m]

저장 또는 취급하는 위험물의 최대 수량
공지 너비
지정수량의 500배 이하
3 m 이상
지정수량의 501 ~ 1,000 배 이하
5 m 이상
지정수량의 1,001 ~ 2,000 배 이하
9 m 이상
지정수량의 2,001 ~ 3,000 배 이하
12 m 이상
지정수량의 3,001 ~ 4,000 배 이하
15 m 이상
지정수량의 4,000배 초과
※ 탱크지름, 탱크 높이 중 큰 것 적용
당해 탱크의 수평단면의 최대지름(횡형)인 경우에는 긴변과 높이 중 큰 것과
같은 거리이상, 다만, 30m를 초과하는 경우에는 30m 이상으로 할 수 있고
15m 미만인 경우에는 15m로 한다.

  ※ 제6류 위험물의 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크 (지정수량의 4,000배를 초과하여 저장 또는 취급하는 옥외

      저장탱크를 제외한다)를 동일한 방류제 안에 2개 이상 인접하여 설치하는 경우 그 인접하는 방향의 보유 공지는 위 표

       의 1/3 이상의 너비로 할 수 있다. 이 경우 보유 공지의 너비는 3m 이상이 되어야 한다.

   ⑦ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

 

   ⑧ 옥외 탱크 저장소의 고정방출구 수

 

   ⑨ 지정수량

유별
성질
품명
지정수량
제4류
인화성 액체
특수인화물류
제1 석유류
제2 석유류
제3 석유류
제4 석유류
50 ℓ
200 ℓ
1,000 ℓ
2,000 ℓ
6,000 ℓ

   ※ 암기법 - 휘이 : 휘발유 200 ℓ, 경천 : 경유 천 1,000 ℓ

   가. 각 탱크의 용량 [㎥]을 산정하고 이것은 지정수량의 몇 배가 되는지 쓰시오. (단, 정수로 답할 것)

   나. 각 탱크에 사용되는 포방출구의 형태와 개수를 쓰시오. (단, 형 또는 형은 고려하지 말 것)

   다. 포약제의 저장량 [ℓ]을 구하시오. (단, 보조포소화전 및 송액관의 약제는 무시한다)

   라. 그림에서의 L의 거리 [m]를 구하시오.

   마. 방유제의 면적 [㎡]을 구하시오.

   바. 방유제의 최소 높이 [m]를 구하시오.

[문제풀이]

   ※ 1. 기초부분과 지붕은 탱크의 용량을 산정할 때는 제외한다.     탱크용량 : 액표면적 × 높이

       2. 이격거리와 보유공지를 구할 때는 기초부분을 포함한다.

   가. 탱크의 용량 및 지정수량의 몇 배인가?

     ① 탱크 용량 : 단면적 (A) × 높이 (H)

   ② 지정수량의 배수

       ※ 지정수량의 배수 = 저장용량 [㎥] × 지정수량 [ℓ] × 1,000 × 저장율 [%]

      ⓐ 휘발유 탱크 : 2,419 ㎥ ÷ 200 ℓ × 1 = 12,095배

      ⓑ 경유 탱크 : 387 ÷ 1,000 × 1,000 × 0.8 = 309.6배 ≒ 309 배

 나. 각 탱크에 사용되는 포방출구의 형태와 개수를 쓰시오. (단, 형 또는 형은 고려하지 말 것)

   ① 휘발유 탱크 : 특형 방출구, 4개

   ② 경유 탱크 : 형 또는 형, 2개

 다. 포약제의 저장량 [ℓ]을 구하시오. (단, 보조포소화전 및 송액관의 약제는 무시한다)

   ① 휘발유 탱크 저장량

   ② 경유탱크 (형 포방출구 선정시)

   ③ 경유 탱크 ( 형 포방출구 선정시)

      ∴ 제일 큰 용량인 휘발유 탱크의 263.29 ℓ 를 선정한다.

 라. 그림에서의 L의 거리 [m]를 구하시오.

   ① 휘발유 탱크 (지정수량의 4천배 초과)

     ⊙ 휘발유 탱크는 지정수량의 4,000배를 초과하므로

       ▶ 탱크의 수평단면의 최대 지름 20 m탱크의 높이 8m큰 것과 같은 거리 이상므로 20m를 적용

   ② 경유 탱크 : 지정수량의 500배 미만이므로 : 3m

        ∴ 휘발유 탱크의 20 m를 산정한다.

 마. 방유제의 면적 [㎡]을 구하시오.

       방유제 면적 : 가로 [m] × 세로 [m]

   ① 경유탱크와 방유제 사이의 거리 : 8 m × 1/3 = 2.666 ≒ 2.67 m

   ② 방유제의 면적 : A = 가로 [m] × 세로 [m]  = (15+20+20+8+2.67) m × (15+20+15) m = 3,283.5 ㎡

  ※ 보유 공지 너비 [m]

탱크 지름
이격거리
15 m 미만
탱크 높이의 1/3 이상
15 m 이상
탱크 높이의 1/2 이상

 바. 방유제의 최소 높이 [m]를 구하시오.

   ▣ 방유제의 용량 = 최대 저장탱크 용량의 110% 이상

        실방유제 용량 = 방유제 면적 × 높이 - 저장탱크 기초 체적 - 기타 탱크 × (방유제 높이 - 기초 높이)

        실방유제 용량 = 최대 저장탱크용량의 110%

      ∴ 방유제 면적 × 높이 = 최대 저장탱크 용량의 110% + 기초체적 + 기타 탱크 방유제 높이 아래 체적

          ⇒ 방유제 체적 : 큰 저장용량의 110% + 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 + 기초체적

         V = V1 + V2 + V3

         여기서, V : 방유제 체적 [㎥] (= 방유제 가로길이 m × 세로길이 m × 높이)

                     V1 : 최대저장탱크 용량의 110 % [㎥]

                     V2 : 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 (탱크 면적 × (제높이 - 기초높이))

                     V3 : 기초체적 [㎥] (최대 저장탱크 기초 체적 + 기타 탱크 기초 체적)

<계산하기>

  ⊙ 최대탱크 용량의 110 % : V1 = 2,419 × 1.1 = 2,660.9 ㎥

  ⊙ 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 : V2 = 경유 탱크 단면적 × (H - 0.3)

⊙ 기초체적 : V3 = 각 탱크 바닥면적 × 기초 높이

    ∴ V = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

        3,283.5 × h ㎥ = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

        3,233.23 h ㎥ = 2,783.42 ㎥

         h = 0.86 [m]

[해설] 포소화설비의 고정포 방출구 방식

  가. 탱크의 용량

         Q = A · H

          여기서, Q : 탱크의 용량 [㎥], A : 탱크의 단면적 [㎡] = π/4·d2 [㎡]

                       H : 탱크의 높이 [m], d : 탱크의 직경 [m]

  ① 휘발유 탱크

    ㉠ 탱크의 용량

      ⊙ d (탱크의 직경) : 문제의 그림에서 φ 20,000 ㎜ = 20 m 이다.

      ⊙ H (탱크의 높이) : 탱크의 높이는 탱크의 기초 높이를 포함하지 않는다.

          문제의 그림에서 8,000 ㎜ - 300 ㎜ = 7,700 ㎜ = 7.7 m 가 된다.

    ㉡ 지정수량의 배수

      ▣ 지정수량의 배수 = 탱크의 용량 ÷ 지정수량

        ⊙ 휘발유(제1석유류) : 조건 ⑨에서 지정수량은 200 ℓ 이다.

        ⊙ 조건 ④에서 휘발유 탱크에는 100%의 위험물이 채워져 있으므로 1을 곱한다.

  ② 경유 탱크

    ㉠ 탱크의 용량

      ⊙ d (탱크의 직경) : 문제의 그림에서 φ 8,000 ㎜ = 8 m 이다.

      ⊙ H (탱크의 높이) : 탱크의 높이는 탱크의 기초 높이를 포함하지 않으며,

          콘루프 탱크의 경우에는 콘부분(△)도 포함하지 않는다.

           문제의 그림에서 8,000 ㎜ - 300 ㎜ = 7,700 ㎜ = 7.7 m 가 된다.

 

    ㉡ 지정수량의 배수

      ▣ 지정수량의 배수 = 탱크의 용량 ÷ 지정수량

       ⊙ 경유 (제2석유류) : 조건 ⑨에서 지정수량 1,000 ℓ 이다.

       ⊙ 조건 ④에서 경유 탱크에는 80%의 위험물이 채워져 있으므로 0.8을 곱한다.

나. 각 탱크에 사용되는 포방출구의 형태와 개수를 쓰시오.

   ▣ 고정포 방출구의 종류

탱크의 구조
포방출구
고정지붕구조 (콘루프탱크)
형 방출구
형 방출구
형 방출구
형 방출구
부상덮개 부착 고정지붕구조
형 방출구
부상지붕구조 (플로팅루프탱크)
특형 방출구

      ⊙ 휘발유탱크 : 조건①에서 부상지붕구조플로팅루프탱크이므로 위 표에 의해 특형 방출구를 선정한다.

      ⊙ 경유 탱크 : 조건 ②에서 고정지붕구조의 콘루프탱크이다. 문제의 단서에 또는 형은 고려하지 않는다고 하였

                             으므로 형 또는 형 방출구를 선정한다.

  ② 포방출구의 개수

 

    ⊙ 휘발유 탱크 : 문제의 그림에서 직경이 φ 20,000㎜ = 20m 이고, 특형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해 4개이다.

    ⊙ 경유 탱크 : 문제의 그림에서 직경 φ 8,000㎜ = 8m 이고, 형 또는 형 방출구사용하므로 위 표에 의해 2개이다.

 

 다. 포소화설비 고정포 방출구 방식의 포소화약제 저장량 (고정포 방출구)

        Q = A · Q1 · T · S [ℓ]

        여기서, Q : 포소화약제의 양 [ℓ], A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                     Q1 : 단위포 소화수용액의 양 (방출률) [ℓ/min · ㎡]

                      T : 방출시간 [min], S : 포소화약제의 사용농도 [%]

  ① 휘발유 탱크

    ⊙ A (탱크의 약표면적)

 

    ▣ 플루팅루프탱크(부상지붕구조)의 경우 포소화약제탱크 측판굽도리판 사이에만 방출하므로 색칠한 부분만

         고려하여 적용하다.

         ∴ A = π/4 × (202 -18.82) [㎡]

        ※ 특형 방출구 : 부상지붕구조(플로팅루프탱크)에만 사용된다.

   ◈ 고정포방출구의 방출량 및 방사시간

 

       ⊙ 조건 ⑤에서 휘발유인화점이 -18 ℃, 특형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해 Q1 (방출률)8 ℓ/min · ㎡ 이다.

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 단백포 3%형을 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.

  ② 경유 탱크 (형 포방출구 선정시)

     ⊙ A (탱크의 액표면적) : 문제의 그림에서 탱크의 직경(d) 8m이므로

        ∴ A = π/4 × (8m)2 [㎡] 이다.

   ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

 

    ⊙ 조건 ⑤에서 경유인화점이 54 ℃, 형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해

         Q1 (방출률)4 ℓ/min · ㎡ 이다.

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 단백포 3%형을 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.

  ③ 경유 탱크 (형 포방출구 선정시)

    ⊙ A (탱크의 액표면적) : 문제의 그림에서 탱크의 직경(d) 8m이므로       

       ∴ A = π/4 × (8m)2 [㎡] 이다.

   ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

 

    ⊙ 조건 ⑤에서 경유인화점이 54 ℃, 형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해

          Q1 (방출률)4 ℓ/min · ㎡ 이다.

        ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 단백포 3%형을 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.

      ∴ 포약제의 저장량각 탱크 중 가장 큰 탱크를 적용하므로 ①, ②, ③ 에서 구한 값 중 가장 큰 값인 ①에서 구한 값

                                        휘발유 탱크의 263.29 ℓ를 선정한다.

 

라. 휘발유탱크와 경유탱크 사이의 거리 (L)

  ◈ 옥외 탱크 저장소의 보유 공지

저장 또는 취급하는 위험물의 최대 수량
공지 너비
지정수량의 500배 이하
3 m 이상
지정수량의 501 ~ 1,000 배 이하
5 m 이상
지정수량의 1,001 ~ 2,000 배 이하
9 m 이상
지정수량의 2,001 ~ 3,000 배 이하
12 m 이상
지정수량의 3,001 ~ 4,000 배 이하
15 m 이상
지정수량의 4,000배 초과
※ 탱크지름, 탱크 높이 중 큰 것 적용
당해 탱크의 수평단면의 최대지름(횡형)인 경우에는 긴변과 높이 중 큰 것과
같은 거리 이상, 다만, 30m를 초과하는 경우에는 30m 이상으로 할 수 있고
15m 미만인 경우에는 15m로 한다.

  ※ 제6류 위험물의 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크 (지정수량의 4,000배를 초과하여 저장 또는 취급하는 옥외

       저장탱크를 제외한다)를 동일한 방류제 안에 2개 이상 인접하여 설치하는 경우 그 인접하는 방향의 보유 공지는 위 표

       의 1/3 이상의 너비로 할 수 있다. 이 경우 보유 공지의 너비는 3m 이상이 되어야 한다.

 ① 휘발유 탱크 (지정수량의 4천배 초과)

 ⊙ 문제 가.에서 휘발유 탱크는 지정수량의 배수가 12,095배 이므로 조건 ⑥(위 표)에서 지정수량의 4,000배를 초과하므로

    ▶ 탱크의 수평단면의 최대 지름 20 m탱크의 높이 8m큰 것과 같은 거리 이상므로 20m를 적용한다.

 ※ 높이 적용

   ㉠ 방유제와 탱크 측면의 이격거리 및 보유공지 산정시에는 탱크의 기초 높이를 포함할 것

   ㉡ 탱크의 용량 산정시 콘루프탱크에는 콘부분(△)은 포함하지 않는다.

② 경유 탱크

   ⊙ 문제 가.에서 경유탱크는 지정수량의 배수가 209배이므로 조건 ⑥ (위 표)에서 지정수량의 500배 이하란을 적용하면

        3 m 이상이 된다.

     ∴ 휘발유 탱크와 경유탱크 사이의 거리 (L) : 보유공지는 큰 값을 적용해야 하므로 휘발유 탱크에서 구한 이격거리 20 m

                                                                            를 산정한다.

마. 방유제의 면적

   ▣ 방유제의 면적 [㎡] = 방유제의 가로길이 [m] × 방유제의 세로 길이 [m]

  ◈ 방유제와 탱크 측면의 이격거리

탱크 지름
이격거리
15 m 미만
탱크 높이의 1/3 이상
15 m 이상
탱크 높이의 1/2 이상

   ① 휘발유 탱크 측판과 방유제 내측 거리 : 문제의 그림에서 15,000 ㎜ = 15m 이다.

   ② 휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 사이의 거리 : 라. 에서 구한 값 20 m 이다.

   ③ 경유탱크 측판과 방유제 내측 거리    

        ▣ 문제의 그림에서 경유탱크의 지름이 φ 8,000㎜ = 8m 이므로 위 표에 의해 탱크 높이의 1/3 이상을 적용한다.

        ∴ 경유 탱크와 방유제 사이의 거리 = 8 m × 1/3 = 2.666 ≒ 2.67 m 이다.

     ⊙ 문제의 그림과 위에서 구한 값을 적용하면 다음과 같다.

 

   ∴ 방유제의 면적 = (15m+20m+20m+8m+2.67m) × (15m+20m+15m)  = 3,283.5 ㎡

 

바. 방유제의 최소 높이

   ① 옥외탱크저장소의 방유제 (위험물안전관리법 시행규칙 [별표 6])

      ▣ 방유제의 높이 : 0.5 m 이상 3m 이하        

      ▣ 방유제의 용량 : ▶ 탱크 1기 : 탱크용량의 110% 이상

           ▶ 탱크 2기 이상 : 최대 탱크용량의 110 % 이상

  ② 방유제의 높이

      여기서, H : 방유제의 높이 [m], Vm : 최대 탱크용량의 110 % [㎥]

                   Vb : 각 탱크의 기초부분 체적 [㎥], Hb : 탱크의 기초 높이 [m]

                   D1, D2 : 최대 용량 탱크 이외 탱크의 직경 [m], A : 방유제의 면적 [㎡]

       ⊙ Vm (최대탱크용량의 110%) : 문제 가. 에서 구한 값 휘발유 탱크의 용량의 110%  = 2,419 ㎥ × 1.1 = 2,660.9 ㎥

       ⊙ Vb (각 탱크의 기초부분의 체적)  :   Vb = [π/4 × (22m)2 × 0.3] + [π/4 × (10m)2] = 137.601 ㎥

       ⊙ D1, D2 (최대 용량 탱크 이외 탱크의 직경) : 문제의 그림에서 경유탱크의 직경은 8m

       ⊙ A (방유제의 면적) : 문제 마. 에서 구한 값 3,283.5 ㎡ 이다.

     ※ 방유제의 높이는 위험물안전관리법에 의해 0.5 m 이상 3m 이하이어야 하므로 위에서 구한 값 0.86 m가 답이 된다.

 

【 별해 】

  ▣ 방유제의 용량 = 최대 저장탱크 용량의 110% 이상

    실방유제 용량 = 방유제 면적 × 높이 - 저장탱크 기초 체적 - 기타 탱크 × (방유제 높이 - 기초 높이)

    실방유제 용량 = 최대 저장탱크용량의 110%

   ∴ 방유제 면적 × 높이 = 최대 저장탱크 용량의 110% + 기초체적 + 기타 탱크 방유제 높이 아래 체적

       ⇒ 방유제 체적 : 큰 저장용량의 110% + 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 + 기초체적

      V = V1 + V2 + V3

       여기서, V : 방유제 체적 [㎥] (= 방유제 가로길이 m × 세로길이 m × 높이)

                    V1 : 최대저장탱크 용량의 110 % [㎥]

                    V2 : 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 (탱크 면적 × (제높이 - 기초높이))

                    V3 : 기초체적 [㎥] (최대 저장탱크 기초 체적 + 기타 탱크 기초 체적)

<계산하기>

   ⊙ 최대탱크 용량의 110 % : V1 = 2,419 × 1.1 = 2,660.9 ㎥

   ⊙ 기타 저장탱크 제높이 아래 체적 : V2 = 경유 탱크 단면적 × (H - 0.3)

   ⊙ 기초체적 : V3 = 각 탱크 바닥면적 × 기초 높이

    ∴  V = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

         3,283.5 × h ㎥ = 2,660.9 ㎥ + 50.27 × h ㎥ - 15.08 ㎥ + 137.6 ㎥

         3,233.23 h ㎥ = 2,783.42 ㎥

          h = 0.86 [m]

11. 다음 그림과 같이 휘발유 탱크 1기와 경유 탱크 1기를 1개의 방유제에 설치하는 옥외 탱크 저장소에 대하여 다음

      각 물음에 답하시오. [16점] ★★★★★

 

[조건]

  ① 탱크용량 및 형태

    ㉠ 휘발유 탱크 : 2,000 [㎥] (지정수량의 20,000배) 부상지붕구조의 플로팅루프탱크 (탱크내 측면과 굽도리판(foam

                               dam) 사이의 거리는 0.8 m 이다.

    ㉡ 경유 탱크 : 콘루프 탱크

  ② 고정포 방출구

     ⊙ 경유탱크 : 형, 휘발유탱크 : 설계자가 선정하도록 한다.  

  ③ 포소화약제의 종류 : 수성막포 3 [%]형

  ④ 보조포소화전 : 쌍구형 × 2개 설치

  ⑤ 포소화약제의 저장탱크의 종류 : 700ℓ, 750ℓ, 800ℓ, 900ℓ, 1,000ℓ, 1,200ℓ

       (단, 포소화약제의 저장탱크 용량은 포소화약제의 저장량을 말한다.)

  ⑥ 참고 법규

 

. 옥외탱크저장소의 보유 공지

저장 또는 취급하는 위험물의 최대 수량
공지 너비
지정수량의 500배 이하
3 m 이상
지정수량의 501 ~ 1,000 배 이하
5 m 이상
지정수량의 1,001 ~ 2,000 배 이하
9 m 이상
지정수량의 2,001 ~ 3,000 배 이하
12 m 이상
지정수량의 3,001 ~ 4,000 배 이하
15 m 이상
지정수량의 4,000배 초과
※ 탱크지름, 탱크 높이 중 큰 것 적용
당해 탱크의 수평단면의 최대지름(횡형)인 경우에는 긴변과 높이 중 큰 것과
같은 거리 이상, 다만, 30m를 초과하는 경우에는 30m 이상으로 할 수 있고
15m 미만인 경우에는 15m로 한다.

  ※ 제6류 위험물의 위험물을 저장 또는 취급하는 옥외저장탱크 (지정수량의 4,000배를 초과하여 저장 또는 취급하는 옥외

       저장탱크를 제외한다)를 동일한 방류제 안에 2개 이상 인접하여 설치하는 경우 그 인접하는 방향의 보유 공지는 위 표

        의 1/3 이상의 너비 로 할 수 있다. 이 경우 보유 공지의 너비는 3m 이상이 되어야 한다.

 

. 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

 

  가. 다음 A, B, C 및 D의 법적으로 최소 가능한 보유 공지 길이를 구하시오. (단, 탱크 측판 두께의 보온두께는 무시한다.)

 

  ① A (휘발유 탱크 측판과 방유제 내측거리, m)

  ② B (휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 거리, m) (단, 기준에 적합한 물분무소화설비로 방호조치를 한 경우이다.)

  ③ C (경유 탱크 측판과 방유제 내측 거리, m)

  ④ D (방유제 최소폭, m)

나. 다음에서 요구하는 각 장비의 용량을 구하시오.

  ① 포저장탱크의 용량 [ℓ] (단, 75A 이상의 배관길이는 50m 이고, 배관의 크기는 100A 이다.)

  ② 소화설비의 수원 [㎥] (단, [㎥] 이하는 절삭하여 정수로 표시한다.)

  ③ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]

  ④ 포소화약제의 혼합장치는 프레져푸로포셔너 방식을 사용할 경우에 최소유량과 최대유량의 범위를 정하시오.

     ⊙ 최소유량 [ℓpm] ⊙ 최대 유량 [ℓpm]

[문제풀이]

 가. 다음 A, B, C 및 D의 법적으로 최소 가능한 보유 공지 길이를 구하시오. (단, 탱크 측판두께의 보온두께는 무시한다.)

 

  ① A (휘발유 탱크 측판과 방유제 내측거리, m)

    ▣ 12 m × ½ = 6 [m]

탱크 지름
이격거리
15 m 미만
탱크 높이의 1/3 이상
15 m 이상
탱크 높이의 1/2 이상

  ② B (휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 거리, m) (단, 기준에 적합한 물분무소화설비로 방호조치를 한 경우이다.)

    ㉠ 휘발유 탱크 보유공지지정수량이 20,000배 이므로 조건 ⑦에 의하여 저장탱크의 직경 16m와 높이 12 m 중 큰

          과 같게 해야 하므로 16m로 선정

    ㉡ 경유탱크의 용량

       경유 탱크 보유공지는 ⑦에 의하여 5 [m]로 산정

    ∴ 휘발유탱크의 16 m로 선정해야 하나 물분무 소화설비로 방호조치를 하였으므로  8 [m]로 선정한다.

  ③ C (경유 탱크 측판과 방유제 내측 거리, m)

    ▣ 탱크 지름이 15 m 미만이므로 탱크 높이의 1/3 이상이어야 한다.

        ⊙ 12 m ÷ 3 = 4 m, 12m × 1/3 = 4 m

  ④ D (방유제 최소폭, m)

    ▣ 휘발유 탱크를 기준으로 해야 한다. 탱크지름 16m, 방유제와의 거리 6m 이므로

       ⊙ 세로 길이 : 16 m + 6m + 6m = 28 m

 나. 다음에서 요구하는 각 장비의 용량을 구하시오.

   ① 포저장탱크의 용량 [ℓ] (단, 75A 이상의 배관길이는 50m 이고, 배관의 크기는 100A 이다.)

     ㉠ 고정포 (휘발유 탱크) : Q = A · Q1 · T · S

    ㉡ 보조포소화전 : N · S · 8000

          3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.03 = 720 [ℓ]

    ㉢ 배관 보정량 : A · ℓ · S · 1,000

        ∴ 282.74 ℓ + 720 ℓ + 11.78 ℓ = 1,014.52 [ℓ] = 1,200 [ℓ]

               ※ 조건 ⑧에 의해 1,200 [ℓ] 선정

  ② 소화설비의 수원 [㎥] (단, [㎥] 이하는 절삭하여 정수로 표시한다.)

           ∴ 수원의 양 : 9,142.03ℓ + 23,280ℓ + 380.92ℓ = 32,082.85 [ℓ] ≒ 32 ㎥

   ③ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]

            ∴ Q = 314.159 ℓpm +1,200 ℓpm = 1,514.159 ℓpm ≒ 1,514.16 ℓpm

   ④ 포소화약제의 혼합장치는 프레져푸로포셔너 방식을 사용할 경우에 최소유량과 최대유량의 범위를 정하시오.

        ㉠ 최소 유량 : 1,514.16 × 0.5 = 757.08 [ℓ/min]

         ㉡ 최대 유량 : 1,514.16 × 2.0 = 3,028.32 [ℓ/min]

[해설] 포소화설비의 고정포 방출구 방식

 

가. A, B, C, D 의 최소 가능 거리

  ▣ 방유제와 탱크면의 이격거리 (문제 가. ①,③을 구할 때 적용)

탱크 지름
이격거리
15 m 미만
탱크 높이의 1/3 이상
15 m 이상
탱크 높이의 1/2 이상

  ▣ 옥외탱크저장소의 보유공지 (문제 가. ② 를 구할 때 적용)

저장 또는 취급하는 위험물의 최대 수량
공지 너비
지정수량의 500배 이하
3 m 이상
지정수량의 501 ~ 1,000 배 이하
5 m 이상
지정수량의 1,001 ~ 2,000 배 이하
9 m 이상
지정수량의 2,001 ~ 3,000 배 이하
12 m 이상
지정수량의 3,001 ~ 4,000 배 이하
15 m 이상
지정수량의 4,000배 초과
※ 탱크지름, 탱크 높이 중 큰 것 적용
당해 탱크의 수평단면의 최대지름(횡형)인 경우에는 긴변과 높이 중 큰 것과
같은 거리 이상, 다만, 30m를 초과하는 경우에는 30m 이상으로 할 수 있고
15m 미만인 경우에는 15m로 한다.

  ① A (휘발유 탱크 측판과 방유제 내측거리)

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 지름이 φ 16,000 ㎜ 이므로 표에 의해 탱크 높이의  1/2 이상을 적용한다.

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 높이가 12,000㎜ = 12m 이므로

         A = 12 m × ½ = 6 [m]

탱크 지름
이격거리
15 m 미만
탱크 높이의 1/3 이상
15 m 이상
탱크 높이의 1/2 이상

  ※ 높이 적용

    ㉠ 방유제와 탱크 측면의 이격거리 및 보유공지 산정시에는 탱크의 기초 높이를 포함할 것

    ㉡ 탱크의 용량 산정시 콘루프탱크에는 콘부분(△)은 포함하지 않는다.

  ② C (경유 탱크 측판과 방유제 내측 거리, m)

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 지름이 φ 10,000 ㎜ 이므로 표에 의해 탱크 높이1/3 이상을 적용한다.

    ⊙ 문제의 그림에서 휘발유 탱크의 높이가 12,000㎜ = 12m 이므로  

         A = 12 m × ⅓ = 4 [m]

  ③ B (휘발유 탱크 측판과 경유 탱크 측판 거리, m) (단, 기준에 적합한 물분무소화설비로 방호조치를 한 경우이다.)

    ㉠ 휘발유 탱크

      ⊙ 조건 ①에서 휘발유탱크는 지정수량의 배수20,000배이므로 조건 ⑥ (위 표)에서 지정수량의 4,000배 초과란

           적용한다.

      ⊙ 탱크의 수평단면적의 최대 지름 16m (φ 16,000㎜) 와 탱크 높이 12m (φ12,000 ㎜) 중 큰 것과 같게 해야 하므로

            16m 로 선정

    ㉡ 경유탱크의 용량

      ⓐ 탱크의 용량

         ⊙ d (탱크의 직경) : 문제의 그림에서 φ 10,000㎜ = 10m 이다.

         ⊙ h (탱크의 높이) : 탱크의 높이는 탱크의 기초 높이을 포함하지 아니한 높이를 말하며 콘루프 탱크의 경우 콘부분

                                         (△)도 포함하지 않는다.

    ⓑ 지정수량의 배수

      ▣ 지정수량의 배수 = 탱크의 용량 / 지정수량

        ⊙ 경유(제2석유류) : 지정수량은 1,000 ℓ 이다.

        ⊙ 지정수량 배수 = 903.207 ㎥ × 1,000 ℓ/㎥ ÷ 1,000 ℓ = 903.207 ≒ 903배

    ㉢ 지정수량의 배수 903배이므로 조건 ⑥(위 표)에서 지정수량의 501~1,000배 이하을 적용하면 5m 이상이 된다.

       ∴ B : 보유공지가 긴 값을 적용하므로 휘발유 탱크에서 구한 값 16m를 선정해야 하나 문제의 단서에서 기준에 적합한

                 물분무소화설비 방호조치를 하였으므로 보유공지의 1/2 이상의 너비 (최소 3m)로 할 수 있다. 따라서, 8m

                 된다.  (만약, 문제의 단서가 없을 경우 16m가 된다.)

  ④ D (방유제 최소폭, m)

      ▣ 휘발유 탱크를 기준으로 해야 한다. 탱크지름 16m, 방유제와의 거리 6m 이므로  D = A + 휘발유 탱크 지름 + A

       ⊙ 세로 길이 : 16 m + 6m + 6m = 28 m

 

 나. 포소화설비 고정포방출구 방식의 포소화약제 저장량

  [산정 공식]

  ① 고정포 방출구

         Q = A · Q1 · T · S [ℓ]

         여기서, Q : 포소화약제의 양 [ℓ], A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                      Q1 : 단위포 소화수용액의 양 (방출률) [ℓ/min · ㎡]

                       T : 방출시간 [min], S : 포소화약제의 사용농도 [%]

  ② 보조포소화전

         Q = N · S · 8,000 ℓ

          여기서, Q : 포소화약제의 양 [ℓ]

                       N : 호스접결구의 수 (최대 3개)

                       S : 포소화약제의 사용농도 [%]

  ③ 배관 보정량 (송액관에 필요한 포소화약제의 양) : 내경 75㎜ 초과시 적용

      Q③ = A · L · S · 1,000 ℓ/㎥

        여기서, Q : 배관보정량 [ℓ], A : 배관의 단면적 [㎡], L : 배관의 길이 [m],   S : 포소화약제의 사용농도 [%]

   ※ 고정포방출구 방식의 포소화약제 저장량

         Q = Q + Q + Q

         여기서, Q : 고정포 방출구 방식의 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q : 고정포 방출구에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q : 보조포 소화전에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q : 배관보정량 [ℓ]

  【고정포 방출구의 종류】

탱크의 구조
포방출구
고정지붕구조 (콘루프 탱크)
형 방출구
형 방출구
형 방출구
형 방출구
부상덮개부착 고정지붕구조
형 방출구
부상지붕구조 (플로팅루프탱크)
특형 방출구

  ① 포저장탱크의 용량 (조건 ⑤에서 포저장탱크의 용량은 포소화약제 저장량을 말한다.)

     ㉠ 휘발유 탱크

       ⊙ 포방출구 : 조건 ②에서 설계자가 선정하도록 하였으므로 위 표에서 특형 방출구를 선정한다.

           ⓐ 고정포 방출구 Q = A · Q1 · T · S

     ⊙ A (탱크의 액표면적)

 

  ▣ 플루팅루프탱크 (부상지붕구조)의 경우 포소화약제탱크 측판굽도리판 사이에만 방출하므로 색칠한 부분만 고려

       하여 적용한다.

      ∴ A = π/4 × (162 - 14.42) ㎡

    ※ 특형 방출구 : 부상지붕구조(플로팅루프탱크)에만 사용된다.

  ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

 

         휘발유제4류 위험물 제1석유류로서 인화점21℃ 미만, 특형 방출구를 사용하므로 조건 ⑥ 표(위 표)에 의해

         Q1 (방출률)8 ℓ/min · ㎡가 된다.

      ⊙ 조건 ⑤에서 휘발유인화점이 -18 ℃, 특형 방출구를 사용하므로 위 표에 의해  Q1 (방출률)8 ℓ/min · ㎡ 이다.

   ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%형을 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.

  ⓑ 보조포 소화전 : Q② = N · S · 8000

     ⊙ N (호스접결구의 수) : 조건 ④에서 보조포소화전 쌍구경 2개가 설치되어 있으므로 호스접결구의 수는 4개 이다.

                                              최대 3개를 적용하면 호스접결구의 수 (N) = 3 이다.

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로  농도 (S) =0.03 이다.

        Q = 3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.03 = 720 [ℓ]

  ⓒ 배관 보정량 : Q = A · ℓ · S · 1,000

    ⊙ A (배관의 단면적) : 문제의 단서에서 배관크기100A이므로 π/4 ×(0.1m)2 이다.

    ⊙ L (배관의 길이) : 문제의 단서에서 50 m 이다.

    ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로  농도(S) = 0.03 이다

       휘발유탱크의 포소화약제 저장량 Q = Q + Q + Q 이므로

         ∴ Q = 275.052 ℓ + 720 ℓ + 11.78 ℓ = 1,006.832 [ℓ] = 1,006,83 [ℓ]

  ㉡ 경유 탱크

       ⊙ 포방출구 : 조건 ③에서 형 방출구이다.

   ⓐ 고정포 방출구

     ⊙ A (탱크의 액표면적) : 문제의 그림에서 탱크의 직경(d)이 10m 이므로 π/4 · (10m)2 이다.

   ◈ 고정포 방출구의 방출량 및 방사시간

 

      경유제4류 위험물 제2석유류로서 인화점이 21℃ 이상 70 ℃ 미만, 형 방출구를 사용하므로 조건 ⑥ 표 (위 표)에

       의해 Q1 (방출률)은 4 ℓ/min · ㎡ 가 된다.

        ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.

    ⓑ 보조포 소화전 : Q = N · S · 8000

       ⊙ N (호스접결구의 수) : 조건 ④에서 보조포소화전 쌍구경 2개가 설치되어 있으므로 호스접결구의 수는 4개 이다.

                                               최대 3개를 적용하면 호스접결구의 수 (N) = 3 이다.

       ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로 농도 (S) =0.03 이다.

               Q = 3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.03 = 720 [ℓ]

    ⓒ 배관 보정량 : Q = A · ℓ · S · 1,000

      ⊙ A (배관의 단면적) : 문제의 단서에서 배관크기100A이므로 π/4 ×(0.1m)2 이다.

      ⊙ L (배관의 길이) : 문제의 단서에서 50 m 이다.

      ⊙ S (포소화약제의 사용농도) : 조건 ③에서 수성막포 3%를 사용하므로 농도(S) = 0.03 이다.경유탱크의 포소화약제                   저장량 Q = Q + Q + Q 이므로

             ∴ Q = 282.743 ℓ + 720 ℓ + 11.78 ℓ = 1,014.523 [ℓ] = 1,014.52 [ℓ]

            ∴ 포소화약제의 저장량각 탱크 중 가장 큰 탱크를 적용하므로 휘발유 탱크와 경유 탱크에서 구한 값 중 가장 큰

                 값인 ㉡에서 구한 값 경유 탱크1,042.52ℓ 가 되며 조건 ⑤에서 1,200 ℓ 를 선정한다.

  ② 소화설비의 수원 (저수량)

     ⊙ 포수용액 = 포원액 + 물(수원) 이므로 조건 ③ 에서 수성막포 3%를 사용하므로 물(수원)의 농도는 100 % - 3% =

                            97% 이다. 농도(S) = 0.97 이 된다.

     ⊙ 문제 ①에서 구한 값 중 경유탱크의 포소화약제 저장량이 휘발유 탱크의 포소화약제 저장량 보다 많으므로 수원 (저

         수량)도 경유탱크가 많다. 따라서, 경유탱크의 수원 (저수량)을 구하여 적용하면 된다.

    ㉠ 고정포 방출구 Q = A · Q1 · T · S

    ㉡ 보조포소화전 Q = N · S · 8000

         Q = 3개 × 400 [ℓ/min] × 20 [min] × 0.97 = 23,280 [ℓ]

    ㉢ 배관보정량 Q = A · ℓ · S · 1,000

      경유탱크의 포소화약제 저장량 Q = Q + Q + Q 이므로

        ∴ Q = 9,142.034ℓ + 23,280ℓ + 390,918ℓ = 32,802.952 [ℓ] ≒ 32 [㎥]

            ※ 문제의 단서에서 ㎥ 이하는 절삭하여 정수로 표시한다.

  ③ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]

    ⊙ 가압송수장치(펌프)의 유량포수용액의 양기준으로 하므로 농도(S) = 1 이다.

    ⊙ 가압송수장치(펌프)의 유량 [ℓpm]이므로 방사시간(T)적용하지 않으며 보조포소화전 계산시에도

         8,000 ℓ = 400 ℓpm × 20 min이므로 방사시간 20 min제외유량(방사량) 400 ℓpm적용한다.

    ⊙ 가압송수장치(펌프)의 유량 계산시 배관보정량(Q③)은 적용하지 않는다.

   ㉠ 고정포 방출구 : Q = A · Q1 · S

  ㉡ 보조포 소화전

      Q = N · S · 400 ℓ/min 이므로

      Q = 3개 × 1 × 400 ℓpm = 1,200 [ℓpm]

    ∴ Q = 314.159 ℓpm + 1,200 ℓpm = 1,514.159 ≒ 1,514.16 [ℓpm]

  ④ 프레져푸로포셔너 방식의 유량범위는 50 ~ 200 % 이다.

       따라서, 최소유량은 50%, 최대유량은 200% 이다.

    ㉠ 최소 유량 : 1,514.16 × 0.5 = 757.08 [ℓ/min]

    ㉡ 최대 유량 : 1,514.16 × 2.0 = 3,028.32 [ℓ/min]

#포소화설비 #토출량 #보조포 #포소화약제 #경유탱크 #휘발유 #쌍구형 #고정포

#방출구 #지정수량 #탱크 #제4류 #방유제 #최소높이 #용량 #지름 #높이

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105. 다음의 그림은 폐쇄형 스프링클러설비의 Isometric Diagram을 나타낸 것이다. 다음의 그림과 조건을 참고하여

         각 부분의 부속품을 산출하여 빈 칸에 알맞은 수량을 쓰시오. [10점] ★★★★★

[조건]

  ① 답란에 주어진 관이음쇠만 산출할 것

  ② 크로스 티는 사용하지 말 것

  ③ 헤드는 니플로 연결하되 장니플, 단니플 구분없이 1개소에 1개로 산출할 것

 

   ▣ 관부속품

 

[답안작성]

 

[해설] 관부속품 산출

  ◈ 스프링클러헤드 수별 급수관의 구경 (NFTC 103 표 2.5.3.3)

                                                                                                                                                                   (단위 : [㎜])

급수관의 구경
25
32
40
50
65
80
90
100
125
150
폐쇄형
헤드수
2
3
5
10
30
60
80
100
160
161 이상

   배관구경표시하면 다음과 같다.

 

가. ⓐ 지점 관부속품

 

       ※ 스프링클러헤드의 구경이 15A이므로 25A × 15A 리듀셔 1개를 산출한다.

 나. ⓑ 지점 관부속품

 

 다. ⓒ 지점 관부속품

 

    ※ 스프링클러헤드의 구경이 15A 이므로 25A × 15 A 리듀셔 1개를 산출한다.

 라. ⓓ 지점 관 부속품

 
 

    ※ 교차배관 (50A)에서 50A 니플 1개를 산출해야 하나 문제의 주어진 표에 50A 니풀이 주어지지 않았으므로 산출하지

        않는다.

 

[참고] 관부속품 산출시 유의 사항

  ▣ 관부속품 산출시 스프링클러헤드 수별 급수관의 구경표를 숙지하고, 배관에 구경표시를 한 다음 엘보, 티, 리듀셔,

        니플 순서로 부속품별로 산출하는 것이 편리하다.

106. 다음 스프링클러설비의 도면을 보고 관부속품을 산출하여 빈칸에 알맞은 수량을 쓰시오. [6점] ★★★★★

 

   ▣ 배관 및 관부속품

 

  [답안작성]

 

[해설] 부속품 산출

  ◈ 스프링클러헤드 수별 급수관의 구경 (NFTC 103 표 2.5.3.3)

                                                                                                                                                                       (단위 : [㎜])

급수관의 구경
25
32
40
50
65
80
90
100
125
150
폐쇄형
헤드수
2
3
5
10
30
60
80
100
160
161 이상

   ※ 배관구경을 표시하면 다음과 같다.

 

 가. ① 지점 관부속품

 

          ※ 스프링클러헤드의 구경이 15A이므로 25 × 15 A 리듀셔 1개를 산출한다.

 나. ② 지점 관부속품

 

 다. ③ 지점 관부속품

 
 

 [참고] 관부속품 산출시 유의사항

   ▣ 관부속품 산출시 스프링클러헤드 수별 급수관의 구경표를 숙지하고, 배관에 구경표시를 한 다음 엘보, 티, 리듀셔,

        니플 순서로 부속품을 산출하는 것이 편리하다.

107. 다음 스프링클러설비 가지배관의 상세도를 보고 관부속품을 산출하시오. (단, 부속품의 규격을 쓰고, 니플은 산출하지

         않는다.) [5점] ★★

 

    ① 헤드

    ② 캡

    ③ 엘보

    ④ 티

    ⑤ 리듀셔

 

[답안작성]

    ① 헤드 : 15 ㎜ 헤드 4개

    ② 캡 : 25 ㎜ 캡 1개

    ③ 엘보 : 40 ㎜ 엘보 1개,   25 ㎜ 엘보 8개

    ④ 티 : 40㎜×40㎜×25㎜ 1개,   32㎜×32㎜×25㎜ 1개,   25㎜×25㎜×25㎜ 2개

    ⑤ 리듀셔 : 40㎜×32㎜ 1개,   32㎜×25㎜ 1개,   25㎜×15㎜ 4개

 

[해설] 부속품 산출

  ◈ 스프링클러헤드 수별 급수관의 구경 (NFTC 103 표 2.5.3.3)

                                                                                                                                                                   (단위 : [㎜])

급수관의 구경
25
32
40
50
65
80
90
100
125
150
폐쇄형
헤드수
2
3
5
10
30
60
80
100
160
161 이상
 

108. 근린생활시설에 간이 스프링클러설비를 설치하려고 한다. 수원의 양 [㎥]을 구하시오. [3점] ★★★★★

   

▣ Q = 1 × 5 = 5 ㎥

 [해설] 간이 스프링클러설비의 수원의 양 (저수량)

용도
수원의 양 (저수량)
기타시설
 Q = 0.5 N
  여기서, Q : 수원의 양 [㎥]
               N : 간이헤드의 개수 (2개)
               0.5 : 50 ℓ/min (간이스프링클러설비의 규정방수량) × 10 min
⊙ 근린생활시설
    (바닥면적 합계 1,000㎡ 이상)
⊙ 숙박시설
⊙ 복합건축물
 Q = 1 N
   여기서, Q : 수원의 양 [㎥]
                N : 간이헤드의 개수 (5개)
                1 : 50 ℓ/min (간이스프링클러설비의 규정방수량) × 20 min

  ※ 문제에서 근린생활시설에 간이 스프링클러설비를 설치하므로

      Q = 1 N

       여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                    N : 간이헤드의 개수 (5개)

                    1 : 50ℓ/min (간이스프링클러설비의 규정방수량) × 20 min

         ∴ 수원의 양 Q = 1 × 5개 = 5 ㎥

109. 근린생활시설, 숙박시설, 복합건축물 이외의 장소에 간이 스프링클러설비를 설치하려고 한다. 수원의 양 [㎥]을 구하

        시오. [3점] ★★★★★

 

   ▣ Q = 0.5 × 2 = 1 ㎥

[해설] 간이 스프링클러설비의 수원의 양 (저수량)

용도
수원의 양 (저수량)
기타시설
 Q = 0.5 N
  여기서, Q : 수원의 양 [㎥]
               N : 간이헤드의 개수 (2개)
               0.5 : 50 ℓ/min (간이스프링클러설비의 규정방수량) × 10 min
⊙ 근린생활시설
   (바닥면적 합계 1,000㎡ 이상)
⊙ 숙박시설
⊙ 복합건축물
 Q = 1 N
  여기서, Q : 수원의 양 [㎥]
               N : 간이헤드의 개수 (5개)
               1 : 50 ℓ/min (간이스프링클러설비의 규정방수량) × 20 min

※ 문제에서 근린생활시설, 숙박시설, 복합건축물 이외의 장소에 간이 스프링클러설비를 설치하므로

    Q = 0.5 N

    여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                 N : 간이헤드의 개수 (2개)

                 0.5 : 50ℓ/min (간이스프링클러설비의 규정방수량) × 10 min

        ∴ 수원의 양 Q = 0.5 × 2개 = 1 ㎥

110. 상수도 직결형의 간이 헤드를 사용하는 간이형 스프링클러설비의 소화수 공급순서 (게이지, 밸브 등)를 순서대로 쓰시

        오. [5점] ★★★

 

[답안작성]

   ▣ 수도용 계량기 → 급수차단장치 → 개폐표시형 밸브 → 체크밸브 → 압력계 →  유수검지장치 → 2개의 시험밸브

[해설] 간이 스프링클러설비의 배관 및 밸브 등의 순서 (NFTC 103 a 2.5.16)

 가. 상수도 직결형 경우의 기준

    ▣ 수도용 계량기, 급수차단장치, 개폐표시형 밸브, 체크밸브, 압력계, 유수검지장치, 2개의 시험밸브

 나. 펌프 등의 가압송수장치를 이용하여 배관 및 밸브 등을 설치하는 경우의 기준

    ▣ 수원, 연성계 또는 진공계 (수원이 펌프보다 높은 경우를 제외), 펌프 또는 압력수조, 압력계, 체크밸브, 성능시험배관,

         개폐표시형 밸브, 유수검지장치, 시험밸브

 다. 가압수조를 가압송수장치로 이용하여 배관 및 밸브 등을 설치하는 경우의 기준

    ▣ 수원, 가압수조, 압력계, 체크밸브, 성능시험배관, 개폐표시형 밸브, 유수검지장치, 2개의 시험밸브

 라. 캐비닛형의 가압송수장치에 배관 및 밸브 등을 설치하는 경우의 기준

    ▣ 수원, 연성계 또는 진공계 (수원이 펌프보다 높은 경우를 제외), 펌프 또는 압력수조, 압력계, 체크밸브, 개폐표시형

          밸브, 2개의 시험밸브 (다만, 소화용수의 공급은 상수도와 직결된 바이패스관 또는 펌프에서 공급받아야 한다.)

#스프링클러설비 #간이스프링클러설비 #스프링클러 #가압송수장치 #리듀셔 #니플

#엘보 #진공계 #연성계 #체크밸브 #가지배관 #교차배관 #관부속품 #급수관 #티

#직류티 #크로스형 #측류티 #배관구경

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102. 다음 그림은 일제개방형 스프링클러설비의 계통을 나타내는 Isometric Diagram이다. 이 설비가 작동되었을 경우

        유량, 구간손실, 손실계 등을 조건을 참조하여 수리계산하여 산출하시오 [12점] ★★★★

 

[조건]

  ① 개방형 헤드 A의 유량은 100 ℓpm, 방수압은 0.25 MPa 이다.

  ② 배관 부속 및 밸브류의 마찰손실은 무시한다.

  ③ 수리계산시 속도수두는 무시한다.

  ④ 필요압은 노즐에서의 방사압과 배관 끝에서의 압력을 별도로 구한다.

구간
유량
ℓ/min
길이
m
1m당 마찰
손실[MPa]
구간손실
[MPa]
낙차
[m]
손실계
[MPa]
헤드A
100
-
-
-
-
0.25
A ~ B
100
1.5
0.02
0.03
0
헤드 B
-
-
-
-
-
B ~ C
1.5
0.04
0
헤드 C
-
-
-
-
-
C ~ ㉡
2.5
0.06
0
㉡ ~ ㉠
14
0.01
-10

[문제풀이]

  ① A ~ B 손실계 : 0.25 + 0.03 = 0.28 [MPa]

  ② 헤드 B의 유량 [ℓ/min]

  ③ B~C 유량 : 100 + 105.83 = 205.83 [ℓ/min]

  ④ B~C 구간손실 : 1.5 × 0.04 = 0.06 [MPa]

  ⑤ B~C 손실계 : 0.25 + 0.03 + 0.06 = 0.34 [MPa]

  ⑥ 헤드 B의 유량 [ℓ/min]

  ⑦ C ~ ㉡ 유량 : 205.83 + 116.62 = 322.45 [ℓ/min]

  ⑧ C ~ ㉡ 구간손실 : 2.5 × 0.06 = 0.15 [MPa]

  ⑨ C ~ ㉡ 손실계 : 0.34 + 0.15 = 0.49 [MPa]

  ⑩ ㉡ ~ ㉠ 유량 : 322.45 × 2 = 644.9 [ℓ/min]

  ⑪ ㉡ ~ ㉠ 구간손실 : 14 × 0.01=0.14 [MPa]

  ⑫ ㉡ ~ ㉠ 손실계 : 0.49 + 0.14 - 0.1(10m) = 0.53 [MPa]

 

 

[해설] 개방형 스프링클러설비

            여기서, Q : 유량 (방수량) [ℓ/min], K : 방출계수, P : 방수압 [MPa]

 

. 헤드 A

구간
유량[ℓpm]
길이
[m]
1m당 마찰
손실[MPa]
구간손실
[MPa]
낙차
[m]
손실계 [MPa]
헤드A
100
(조건① 유량)
-
-
-
-
0.25
(조건① 방수압)
 

. A~B 구간

 

. 헤드 B

⊙ 방출계수 (K)

⊙ 방수압 (손실계압) P : 0.28 MPa

Ⅳ. B ~ C 구간

Ⅴ. 헤드 C

. C ~ ㉡ 구간

. ㉡ ~ ㉠ 구간

  ※ 낙차의 환산수두압 [MPa] :  10 m = 0.1 MPa 로 환산하여 계산하면  낙차 - 10 m = - 0.1 MPa

103. 다음 그림은 폐쇄형 스프링클러설비를 나타낸 것이다. 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★★

  [조건]

  ① H-1 헤드 : 방수량 (80 ℓ/min), 방수압력 (0.1 MPa)

  ② 헤드간의 방수압력 차이는 0.01 MPa (단, 헤드와 가지배관 사이의 배관에서의 마찰손 실은 무시한다.)

  ③ A ~ B 구간의 마찰손실압력은 0.04 MPa 이다.

 

  가. A지점의 필요 최소 압력은 몇 [MPa]인가 ?

  나. 각 헤드 (H-1 ~ H-5)에서의 방수량은 몇 [ℓ/min] 인가 ?

  다. A ~ B 구간에서의 유량은 몇 [ℓ/min]인가 ?

  라. A ~ B 구간에서의 최소 내경은 몇 [m]인가 ?

 

[문제풀이]

 가. A지점의 필요 최소 압력은 몇 [MPa]인가 ?

    P = 0.1 (0.01 × 4) + 0.04= 0.18 [MPa]

나. 각 헤드 (H-1 ~ H-5)에서의 방수량은 몇 [ℓ/min] 인가 ?

   ㉠ 방출계수 (K)

   ㉡ 각 헤드에서의 방수량

  다. A ~ B 구간에서의 유량은 몇 [ℓ/min]인가 ?

     ▣ 80 + 83.9 + 87.64 + 91.21 + 94.66 = 437.41 [ℓ/min]

  라. A ~ B 구간에서의 최소 내경은 몇 [m]인가 ?

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비

 가. A지점의 압력

    A지점 압력 = H-1 헤드 (말단헤드)의 방수압력 + 헤드간의 방수방수압력차 + A~B구간의 마찰손실압력

     ∴ A지점의 압력 = 0.1 MPa + (0.01 MPa × 4개소) + 0.04 MPa = 0.18 MPa

 

  나. 각 헤드 (H-1 ~ H-5)에서의 방수량

   여기서, Q : 유량 (방수량) [ℓ/min], K : 방출계수, P : 방수압 [MPa]

     ⊙ H-1 헤드에서의 방수량 Q1 = 80 ℓ/min

     ⊙ H-1 헤드에서의 방수압력 P1 = 0.1 MPa

  각 헤드간 방수압력 차이가 0.01 MPa 이므로 각 헤드(H-1~H-5)에서의 방수량을 구하면

 

  다. A~B 구간에서의 유량

      A~B구간에서의 유량 = H-1 ~ H-5 에서의 방수량의 합

     ∴ A~B 구간에서의 유량 = 80 ℓ/min + 83.9 ℓ/min + 87.64 ℓ/min + 91.21 ℓ/min + 94.66 ℓ/min = 437.41 ℓ/min

  라. A~B구간에서의 최소 내경 [m]

    ① 유량

   ② 각 설비별 유속 · 풍속

구 분
유속
풍속
옥내소화전설비 (토출측 주배관)
4 m/s 이하
-
스프링클러
설비
가지 배관
6 m/s 이하
-
기타 배관
10 m/s 이하
-
제연설비
예상제연구역에 공기가 유입되는
순간의 풍속
-
5 m/s 이하
흡입측 풍도
-
15 m/s 이하
배출측 풍도
-
20 m/s 이하
유입 풍도
-

    ⊙ 유량 Q = 437.41 ℓ/min = 0.4374 ㎥/min × 1 min / 60 s

    ⊙ 유속(v) : 스프링클러설비 가지배관의 유속은 6 m/s 이하 이다.

104. 다음 그림은 폐쇄형 스프링클러 설비를 나타낸 것이다. 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [9점] ★★★★★

 [조건]

   ① H1 헤드 : 방수량 (80 ℓ/min), 방수압력 (0.1 MPa)

   ② H1 ~ H5 각 구간별 압력손실은 0.02 MPa 이다.

   ③ A ~ B 구간의 압력손실은 0.03 MPa 이다.

 

  가. A지점의 필요 최소 압력은 몇 [MPa]인가 ?

  나. A ~ B 구간에서의 유량은 몇 [ℓ/min]인가 ?

  다. A ~ B 구간의 최소 관경 [㎜]을 구하시오.

[답안작성]

 가. A지점의 필요 최소 압력은 몇 [MPa]인가 ?

   ▣ A지점에서의 압력 : H1 헤드에서의 압수압 + (헤드간 압력손실)

        H5 = 0.1 MPa + (0.02 MPa × 4곳) = 0.18 MPa

 나. A ~ B 구간에서의 유량은 몇 [ℓ/min]인가 ?

   ㉠ 방출계수 (K)

㉡ 각 헤드에서의 방수량

     ∴ A ~ B 구간에서의 유량 = 80 + 87.635 + 94.657 + 101.192 + 107.331 = 470.815 ≒ 470.82 [ℓ/min]

 다. A ~ B 구간의 최소 관경 [㎜]을 구하시오.

        답 : 40.81 ㎜ (호칭구경을 요구하면 50 ㎜ 를 선정한다.

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비

 가. A지점의 압력

    ▣ A지점의 압력 = H1 헤드 (말단헤드)의 방수압력 + 헤드간의 압력손실차

       ∴ A지점의 압력 = 0.1 MPa + (0.02 MPa × 4개소) = 0.18 MPa

 

  나. A ~ B 구간에서의 유량 (방수량)

          여기서, Q : 유량 (방수량) [ℓ/min], K : 방출계수, P : 방수압 [MPa]

   ⊙ H1 헤드에서의 방수량 Q1 = 80 ℓ/min

   ⊙ H1 헤드에서의 방수압력 P1 = 0.1 MPa

H1~H5 각구간별 압력손실 0.02 MPa이므로 각 헤드(H1~H5)에서의 방수량을 구하면  

 다. A~B 구간에서의 유량 (방수량)

   ▣ A ~ B 구간에서의 유량 = H1 ~ H5 각 헤드의 방수량의 합

     ∴ A ~ B 구간에서의 유량 = 80 ℓ/min + 87.635 ℓ/min + 94.657 ℓ/min + 101.192 ℓ/min + 107.331 ℓ/min

                                              = 470.815 ℓ/min ≒ 470.82 ℓ/min

 라. A ~ B 구간의 최소 관경 [㎜]

   ① 유량

   ② 각 설비별 유속 · 풍속

구 분
유속
풍속
옥내소화전설비 (토출측 주배관)
4 m/s 이하
-
스프링클러
설비
가지 배관
6 m/s 이하
-
기타 배관
10 m/s 이하
-
제연설비
예상제연구역에 공기가 유입되는
순간의 풍속
-
5 m/s 이하
흡입측 풍도
-
15 m/s 이하
배출측 풍도
-
20 m/s 이하
유입 풍도
-

   ⊙ 유량 Q = 470.82 ℓ/min = 0.47082 ㎥/min × 1 min / 60 s

   ⊙ 유속(v) : 스프링클러설비 가지배관의 유속은 6 m/s 이하 이다.

                (호칭구경일 경우 50 ㎜ 를 선정한다)

   ※ 문제에서 최소 관경을 구하라 하였으므로 호칭구경이 아닌 실제(이론) 계산값으로 답안을 작성하며, 호칭구경도 같이

        표기할 것

#스프링클러설비 #스프링클러 #일제개방형 #Isometric #Diagram #하젠 #윌리엄스

#마찰손실압력 #밸브 #유량 #유수량 #직경 #내경 #개방형 #폐쇄형 #수리계산

#속도수두

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95. 다음 그림은 어느 폐쇄형 습식 스프링클러설비에 대한 가지배관의 최고 말단부를 나타낸 것이다. 다음 그림과 조건을

      참조하여 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★  최근 10여년간 출제되지 않았음 (다툼이 있는 문제)

[조건]

 ① 헤드의 설치도면

 

  ② 배관에 설치된 관부속품의 등가길이 [m]는 다음 표와 같다.

호칭경
90° 엘보
분류 T
직류 T
리듀셔
50A
2.1
3.0
0.6
(50 × 40A) 1.20
40A
1.5
2.1
0.45
(40 × 32A) 0.90
32A
1.2
1.8
0.36
(32 × 25A) 0.72
25A
0.9
1.5
0.27
(25 × 15A) 0.54

  ③ 호칭경에 따른 내경표는 다음 표와 같다.

호칭경
50 A
40 A
32 A
25 A
내경 [㎜]
53
42
36
28

  ④ 최종 헤드의 방사압력은 0.1 MPa 이다.

  ⑤ 배관 내의 유수에 따른 마찰손실압력은 하젠 - 윌리엄스의 공식을 적용하되, 계산의 편의상 공식은 다음과 같다고 가정

       한다.

 여기서, △P : 배관의 길이 1m 당 마찰손실압력 [MPa]

                   Q : 배관 내의 유수량 [ℓ/min]

                   D : 배관의 내경 [㎜]

  ⑥ 회향식 배관의 마찰손실압력은 모두 같다고 가정한다.

  ⑦ 헤드는 모두 개방상태라고 가정한다.

  ⑧ 계산결과는 소수점 넷째자리에서 반올림하여 소수점 셋째자리까지 나타내시오.

가. 각구간별 (A→B, B→C, C→D, D→ 최종헤드) 배관의 마찰손실압력은 몇 [MPa]인가?

  ① A → B 구간 (구경 32A)

  ② B → C 구간 (구경 25A)

  ③ C → D 구간 (구경 25A)

  ④ D → 최종 헤드 구간 (구경 25A)

나. A점에서 최종 헤드까지의 총 손실압력은 몇 MPa인가 ?

다. D, C, B, A 점에서의 압력은 몇 [MPa]인가 ?

라. ㉠, ㉡, ㉢ 헤드에서의 방사압력은 몇 [MPa]인가 ?

[답안작성]

가. 각구간별 (A→B, B→C, C→D, D→ 최종헤드) 배관의 마찰손실압력은 몇 [MPa]인가?

  ① A → B 구간 (구경 32A)

  ② B → C 구간 (구경 25A)

  ③ C → D 구간 (구경 25A)

  ④ D → 최종 헤드 구간 (구경 25A)

나. A점에서 최종 헤드까지의 총 손실압력은 몇 MPa인가 ?

   △P1~4 = 0.004 + 0.008 + 0.032 + 0.028 + (-0.002) = 0.07 [MPa]

다. D, C, B, A 점에서의 압력은 몇 [MPa]인가 ?

  ① D점에서의 압력 = 0.1 + 0.004 + (-0.002) = 0.102 MPa

  ② C점에서의 압력 = 0.102 + 0.008 = 0.11 MPa

  ③ B점에서의 압력 = 0.11 + 0.032 = 0.142 MPa

  ④ A점에서의 압력 = 0.142 + 0.028 = 0.17 MPa

라. ㉠, ㉡, ㉢ 헤드에서의 방사압력은 몇 [MPa]인가 ?

   ▣ 회향식 배관에서의 낙차의 환산수두압력 = 0.1 - 0.3 = - 0.2 m = - 0.002 MPa

  ① ㉠ 헤드에서의 방사압력 = 0.11 - 0.004 - (-0.002) = 0.108 MPa

  ② ㉡ 헤드에서의 방사압력 = 0.142 - 0.004 - (-0.002) = 0.14 MPa

  ③ ㉢ 헤드에서의 방사압력 = 0.17 - 0.004 - (-0.002) = 0.168 MPa

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비 (개방상태)

 가. 배관의 마찰손실압력

  ㉠ 마찰손실압력 계산

   ▣ 마찰손실압력은 조건 ⑤의 하젠-윌리엄스 식을 적용한다.

 

         여기서, △P : 배관의 길이 1m 당 마찰손실압력 [MPa]

                         Q : 배관 내의 유수량 [ℓ/min]

                         D : 배관의 내경 [㎜]

                         L : 배관의 길이 [m]

       ※ 배관길이를 적용할 것

  ㉡ 방수량 계산

          여기서, Q : 방수량 (유수량) [ℓ/min]

                       K : 방출계수

                       P : 방사압력 [MPa]

   ⊙ 조건 ⑦에서 헤드는 모두 개방상태로 가정하여 계산한다.

       ※ 직류 티 · 분류(측류) 티

 

   ⊙ 조건 ⑧ 에서 계산결과소수점 넷째자리에서 반올림하여 소수점 셋째자리까지 나타낸다.

 ④ D → 최종헤드 구간 (호칭구경 : 25A)

   ◈ 방출계수 (K)

호칭 (A)
K
건식 스프링클러의 K
10
50 ± 3
50 ± 5
15 (표준형 헤드)
80 ± 4
80 ± 6
20
115 ± 6
115 ± 9

   ⊙ K (방출계수) : 조건에 주어지지 않았지만 스프링클러헤드의 호칭구경이 15A이므로 K = 80을 적용한다.

   ⊙ 조건 ④ 에서 최종 헤드의 방사압력(P)은 0.1 MPa 이다.

   ⊙ 구경이 25A이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 28 ㎜ 이다.

   ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 0.1m + 0.05m + 0.3 m = 0.45 m

                             - 관부속품 ▶ 90° 엘보(25A) : 2개 × 0.9 m = 1.8 m

                                               ▶ 리듀셔 (25 × 15A) : 1개 × 0.54 = 0.54 m

           L = 0.45 m + 1.8 m + 0.54 m = 2.79 m

 

  ㉠ 유수량 (Q1)

  ㉡ 마찰손실압력 (△P1)

      ⊙ 유수량 (Q) = Q1 = 80 [ℓ/min]

 ③ C → D 구간 (호칭구경 : 25A)

   ⊙ 유수량 (Q) = Q1 = 80 [ℓ/min]

   ⊙ 구경이 25A이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 28 ㎜ 이다.

   ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 3.5 m

                             - 관부속품 ▶ 분류티(25A) 1개 × 1.5 m = 1.5 m

        L = 3.5 m + 1.5 m = 5m 

     ※ 헤드가 개방상태이므로 분류 T가 된다.

     ※ C → D 구간에 헤드가 설치되어 있지 않으므로 유수량 (Q)은 최종 헤드의 80 ℓ/min 이다.

 ② B → C 구간 (호칭구경 : 25A)

   ⊙ 방사압력 (P) = P + △P1 + △P2 - △P1 = 0.1MPa + 0.004MPa + 0.008MPa - 0.004MPa

    ※ 헤드 2개의 유수량 : 최종 헤드의 유수량 + ㉠ 헤드의 유수량 이므로 ㉠ 헤드측의 회향식 배관의 마찰손실압력

          (0.004MPa)을 감한다.

    ※ 헤드 ㉠, ㉡, ㉢ 는 위치수두가 같으므로 압력은 동일하다. 다만, 유수량은 각 헤드마다 유출되므로 더해 주어야 한다.

        양쪽 가지배관으로 나누어 지는 경우 분기점에서 압력은 동일하고, 유수량은 2배가 되는 원리와 같다.

   ⊙ 구경이 25A 이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 28 ㎜ 이다.

   ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 3.5 m

                             - 관부속품 - 분류티 : 25 A 1개 × 1.5 m = 1.5 m

         L = 3.5 m + 1.5 m = 5m

 

   ㉠ 유수량 (Q2)

   ㉡ 마찰손실압력 (△P3)

    ⊙ 유수량 (Q) = Q1 + Q2 = 80 ℓ/min + 83.1384 ℓ/min

  ① A → B 구간 (호칭구경 : 32A)

    ⊙ 방사압력 (P) = P + △P1 + △P2 + △P3 - △P1 = 0.1 MPa + 0.004 MPa + 0.008 MPa + 0.032 MPa - 0.004 MPa

      ※ 헤드 3개의 유수량 : 최종 헤드의 유수량 + ㉠ 헤드의 유수량 + ㉡ 헤드 유수량이므로 ㉡ 헤드측의 회향식 배관의

                                          마찰손실압력 (0.004MPa)을 감한다.

      ※ 헤드 ㉠, ㉡, ㉢ 는 위치수두가 같으므로 압력은 동일하다. 다만, 유수량은 각 헤드마다 유출되므로 더해 주어야 한다.

          양쪽 가지배관으로 나누어 지는 경우 분기점에서 압력은 동일하고, 유수량은 2배가 되는 원리와 같다.

    ⊙ 구경이 32A 이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 36 ㎜ 이다.    

    ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 3.5 m

                             - 관부속품 - 분류티 : 32 A 1개 × 1.8 m = 1.8 m

                             - 리듀셔 (32A × 25A) : 1개 × 0.72 m = 0.72 m

               L = 3.5 m + 1.8 m + 0.72 m = 6.02 m

   ㉠ 유수량 (Q3)

  ㉡ 마찰손실압력 (△P4)

    ⊙ 유수량 (Q) = Q1 + Q2 + Q3 = 80 ℓ/min + 83.1384 ℓ/min + 94.6572 ℓ/min

나. A점에서 최종 헤드까지의 총 손실압력 (P1~4)

     P1~4 = △P1 + △P2 + △P3 + △P4 + 낙차의 환산수두압력

  ⊙ 회향식 배관에서의 낙차의 환산수두압력 : 수직배관만 적용하며, 물이 위로 흐를 때에는 +, 아래로 흐를 때에는 - 이므

      로 0.1 m - 0.3 m = - 0.2m

      0.1MPa = 10m 로 환산하여 계산하면 -0.2 m = -0.002 MPa 이다.

        ∴ P1~4 = 0.004MPa + 0.008 MPa + 0.0032 MPa + 0.0028 MPa + (-0.002MPa) = 0.07 MPa

다. D, C, B, A 점에서의 압력

  ① D점에서의 압력 = P + △P1 + 낙차의 환산수두압력 = 0.1 MPa + 0.004 MPa + (-0.0002 MPa) = 0.102 MPa

  ② C점에서의 압력 = D 점에서의 압력 + △P = 0.102 MPa + 0.008 MPa = 0.11 MPa

  ③ B점에서의 압력 = C 점에서의 압력 + △P = 0.11 MPa + 0.032 MPa = 0.142 MPa

  ④ D점에서의 압력 = B 점에서의 압력 + △P= 0.142 MPa + 0.028 MPa = 0.17 MPa

라. ㉠, ㉡, ㉢ 에서의 방사압력

  ⊙ 조건 ⑥에서 회향식 배관의 마찰손실압력은 모두 같다고 가정하므로 회향식 배관에서마찰손실압력은 가. ④에서

       구한 값 0.004 MPa 이다.

  ⊙ 회향식 배관에서의 낙차의 환산수두압력 : 수직배관만 적용하며, 물이 위로 흐를 때에는 +, 아래로 흐를 때에는 - 이므

       로 0.1 m - 0.3 m = - 0.2 m 이다.

       0.1 MPa = 10 m 로 환산하여 계산하면 - 0.2 m = - 0.002 MPa 이다.

  ① ㉠ 헤드에서의 방사압력 = C 점에서의 압력 - 회향식 배관에서의 마찰손실압력

                                                  - 회향식 배관에서의 낙차의 환산수두압력

                                             = 0.11 MPa - 0.004 MPa - (-0.002 MPa) = 0.108 MPa

  ② ㉡ 헤드에서의 방사압력 = B 점에서의 압력 - 회향식 배관에서의 마찰손실압력

                                                - 회향식 배관에서의 낙차의 환산수두압력

                                              = 0.142 MPa - 0.004 MPa - (-0.002 MPa) = 0.14 MPa

  ③ ㉢ 헤드에서의 방사압력 = A 점에서의 압력 - 회향식 배관에서의 마찰손실압력

                                               - 회향식 배관에서의 낙차의 환산수두압력

                                              = 0.17 MPa - 0.004 MPa - (-0.002 MPa) = 0.168 MPa

96. 다음 그림은 어느 폐쇄형 습식 스프링클러설비에 대한 가지배관의 최고 말단부를 나타낸 것이다. 다음 그림과 조건을

      참조하여 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★  최근 10여년간 출제되지 않았음 (다툼이 있는 문제)

[조건]

  ① 헤드의 설치도면

 

  ② 배관에 설치된 관부속품의 등가길이 [m]는 다음 표와 같다.

호칭경
90° 엘보
분류 T
직류 T
50A
2.1
3.0
0.6
40A
1.5
2.1
0.45
32A
1.2
1.8
0.36
25A
0.9
1.5
0.27

  ③ 호칭경에 따른 내경표는 다음 표와 같다.

호칭경
50 A
40 A
32 A
25 A
내경 [㎜]
53
42
36
28

  ④ 최종 헤드의 방사압력은 0.1 MPa 이다. (단, 방출계수 K는 80이다.)

  ⑤ 배관 내의 유수에 따른 마찰손실압력은 하젠 - 윌리엄스의 공식을 적용하되, 계산의 편의상 공식은 다음과 같다고 가정

        한다.

           여기서, △P : 배관의 길이 1m 당 마찰손실압력 [MPa]

                           Q : 배관 내의 유수량 [ℓ/min]

                           D : 배관의 내경 [㎜]

  ⑥ 회향식 배관의 마찰손실압력은 모두 같다고 가정한다.

  ⑦ 헤드는 모두 개방상태라고 가정한다.

  ⑧ 배관내의 낙차는 모두 무시한다.

  ⑨ 계산결과는 소수점 넷째자리에서 반올림하여 소수점 셋째자리까지 나타내시오.

가. 각구간별 (A→B, B→C, C→D, D→ 최종헤드) 배관의 마찰손실압력은 몇 [MPa]인가?

   ① A → B 구간 (구경 32A)

   ② B → C 구간 (구경 25A)

   ③ C → D 구간 (구경 25A)

   ④ D → 최종 헤드 구간 (구경 25A)

나. A점에서 최종 헤드까지의 총 손실압력은 몇 MPa인가 ?

다. D, C, B, A 점에서의 압력은 몇 [MPa]인가 ?

라. ㉠, ㉡, ㉢ 헤드에서의 방사압력은 몇 [MPa]인가 ?

[답안작성]

가. 각구간별 (A→B, B→C, C→D, D→ 최종헤드) 배관의 마찰손실압력은 몇 [MPa]인가?

  ① A → B 구간 (구경 32A)

  ② B → C 구간 (구경 25A)

  ③ C → D 구간 (구경 25A)

  ④ D → 최종 헤드 구간 (구경 25A)

나. A점에서 최종 헤드까지의 총 손실압력은 몇 MPa인가 ?

   △P1~4 = 0.003 + 0.008 + 0.032 + 0.024 = 0.067 [MPa]

다. D, C, B, A 점에서의 압력은 몇 [MPa]인가 ?

   ① D점에서의 압력 = 0.1 + 0.003 = 0.103 MPa

   ② C점에서의 압력 = 0.103 + 0.008 = 0.111 MPa

   ③ B점에서의 압력 = 0.111 + 0.032 = 0.143 MPa

   ④ A점에서의 압력 = 0.143 + 0.024 = 0.167 MPa

라. ㉠, ㉡, ㉢ 헤드에서의 방사압력은 몇 [MPa]인가 ?

   ① ㉠ 헤드에서의 방사압력 = 0.111 - 0.003 = 0.108 MPa

   ② ㉡ 헤드에서의 방사압력 = 0.143 - 0.003 = 0.14 MPa

   ③ ㉢ 헤드에서의 방사압력 = 0.167 - 0.003 = 0.164 MPa

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비 (개방상태)

가. 배관의 마찰손실압력

  ㉠ 마찰손실압력 계산

    ▣ 마찰손실압력은 조건 ⑤의 하젠-윌리엄스 식을 적용한다.

         여기서, △P : 배관의 길이 1m 당 마찰손실압력 [MPa]

                         Q : 배관 내의 유수량 [ℓ/min]

                         D : 배관의 내경 [㎜]

                         L : 배관의 길이 [m]

        ※ 배관길이를 적용할 것

  ㉡ 방수량 계산

            여기서, Q : 방수량 (유수량) [ℓ/min]

                          K : 방출계수

                          P : 방사압력 [MPa]

   ⊙ 조건 ⑦에서 헤드는 모두 개방상태로 가정하여 계산한다.

     ※ 직류 티 · 분류(측류) 티

 

  ⊙ 조건 ⑨ 에서 계산결과소수점 넷째자리에서 반올림하여 소수점 셋째자리까지 나타낸다.

 ④ D → 최종헤드 구간 (호칭구경 : 25A)

    ⊙ K (방출계수) : 조건 ④의 단서에서 80 이다.

    ⊙ 조건 ④ 에서 최종 헤드의 방사압력(P)은 0.1 MPa 이다.

    ⊙ 구경이 25A이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 28 ㎜ 이다.

    ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 0.1m + 0.05m + 0.3 m = 0.45 m

                             - 관부속품 ▶ 90° 엘보(25A) : 2개 × 0.9 m = 1.8 m

         L = 0.45 m + 1.8 m = 2.25 m

 

  ㉠ 유수량 (Q1)

  ㉡ 마찰손실압력 (△P1)

    ⊙ 유수량 (Q) = Q1 = 80 [ℓ/min]

  ③ C → D 구간 (호칭구경 : 25A)

      ⊙ 유수량 (Q) = Q1 = 80 [ℓ/min]

      ⊙ 구경이 25A이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 28 ㎜ 이다.

      ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 3.5 m

                               - 관부속품 ▶ 분류티(25A) 1개 × 1.5 m = 1.5 m

        L = 3.5 m + 1.5 m = 5m

 

      ※ 헤드가 개방상태이므로 분류 T가 된다.

    ※ C → D 구간에 헤드가 설치되어 있지 않으므로 유수량 (Q)은 최종 헤드의 80 ℓ/min 이다.

  ② B → C 구간 (호칭구경 : 25A)

    ⊙ 방사압력 (P) = P + △P1 + △P2 - △P1 = 0.1MPa + 0.003MPa + 0.008MPa - 0.003MPa

   ※ 헤드 2개의 유수량 : 최종 헤드의 유수량 + ㉠ 헤드의 유수량 이므로 ㉠ 헤드측의 회향식 배관의 마찰손실압력

                                        (0.003MPa)을 감한다.

   ※ 헤드 ㉠, ㉡, ㉢ 는 위치수두가 같으므로 압력은 동일하다. 다만, 유수량은 각 헤드마다 유출되므로 더해 주어야 한다.

       양쪽 가지배관으로 나누어 지는 경우 분기점에서 압력은 동일하고, 유수량은 2배가 되는 원리와 같다.

   ⊙ 구경이 25A 이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 28 ㎜ 이다.

   ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 3.5 m

                             - 관부속품 - 분류티 : 25 A 1개 × 1.5 m = 1.5 m

         L = 3.5 m + 1.5 m = 5m

 

 ㉠ 유수량 (Q2)

   ㉡ 마찰손실압력 (△P3)

       ⊙ 유수량 (Q) = Q1 + Q2 = 80 ℓ/min + 83.1384 ℓ/min

  ① A → B 구간 (호칭구경 : 32A)

    ⊙ 방사압력 (P) = P + △P1 + △P2 + △P3 - △P1 = 0.1 MPa + 0.003 MPa + 0.008 MPa + 0.032 MPa - 0.003 MPa

    ※ 헤드 3개의 유수량 : 최종 헤드의 유수량 + ㉠ 헤드의 유수량 + ㉡ 헤드 유수량이므로 ㉡ 헤드측의 회향식 배관의

                                         마찰손실압력 (0.003MPa)을 감한다.

    ※ 헤드 ㉠, ㉡, ㉢ 는 위치수두가 같으므로 압력은 동일하다. 다만, 유수량은 각 헤드마다 유출되므로 더해 주어야 한다.

        양쪽 가지배관으로 나누어 지는 경우 분기점에서 압력은 동일하고, 유수량은 2배가 되는 원리와 같다.

   ⊙ 구경이 32A 이므로 조건 ③ 에서 내경 (d)은 36 ㎜ 이다.

   ⊙ 배관길이 (L) - 직관 : 3.5 m

                            - 관부속품 - 분류티 : 32 A 1개 × 1.8 m = 1.8 m

                        L = 3.5 m + 1.8 m = 5.3 m

    ㉠ 유수량 (Q3)

    ㉡ 마찰손실압력 (△P4)

       ⊙ 유수량 (Q) = Q1 + Q2 + Q3 = 80 ℓ/min + 83.1384 ℓ/min + 94.6572 ℓ/min

 나. A점에서 최종 헤드까지의 총 손실압력 (P1~4)

    P1~4 = △P1 + △P2 + △P3 + △P4

     ∴ P1~4 = 0.003MPa + 0.008 MPa + 0.0032 MPa + 0.0024 MPa = 0.067 MPa

 다. D, C, B, A 점에서의 압력

    ⊙ 조건 ⑧에서 낙차는 모두 무시하므로 적용하지 않는다.

  ① D점에서의 압력 = P + △P1 = 0.1 MPa + 0.003 MPa = 0.103 MPa  

  ② C점에서의 압력 = D 점에서의 압력 + △P = 0.103 MPa + 0.008 MPa = 0.111 MPa

  ③ B점에서의 압력 = C 점에서의 압력 + △P = 0.111 MPa + 0.032 MPa = 0.143 MPa

  ④ D점에서의 압력 = B 점에서의 압력 + △P = 0.143 MPa + 0.024 MPa = 0.167 MPa

 라. ㉠, ㉡, ㉢ 에서의 방사압력

   ⊙ 조건 ⑧에서 낙차는 모두 무시하므로 적용하지 않는다.

   ⊙ 조건 ⑥에서 회향식 배관의 마찰손실압력은 모두 같다고 가정하므로 회향식 배관에서마찰손실압력은 가. ④에서

        구한 값 0.003 MPa 이다.  

  ① ㉠ 헤드에서의 방사압력 = C 점에서의 압력 - 회향식 배관에서의 마찰손실압력

                                              = 0.111 MPa - 0.003 MPa = 0.108 MPa

  ② ㉡ 헤드에서의 방사압력 = B 점에서의 압력 - 회향식 배관에서의 마찰손실압력

                                              = 0.1423 MPa - 0.003 MPa = 0.14 MPa

  ③ ㉢ 헤드에서의 방사압력 = A 점에서의 압력 - 회향식 배관에서의 마찰손실압력

                                              = 0.167 MPa - 0.003 MPa = 0.164 MPa

#스프링클러설비 #개방형 #마찰손실수두 #방수량 #유수량 #배관 #마찰손실압력

#회향식 #리듀셔 #헤드 #폐쇄형 #직류티 #분류티

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1. 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비의 말단 배관 중 K점에 필요한 압력수의 수압을 다음의 조건을 참조하여 구하시

     오. (단, 모든 헤드는 80 [ℓ/min]으로 방사되는 기준이고, 티의 사양은 분류되기 전 배관과 동일한 사양으로 적용한다.

     또한 티에서 마찰손실수두는 분류되는 유량이 큰 방향의 값을 적용하며 동일한 분류량인 경우는 직류티 값을 적용한다.

     그리고 가재배관 말단과 교차배관 말단은 엘보를 설치하며, 리듀서의 마찰손실은 큰 구경을 기준으로 적용한다. [12점]

     ★★★★★

 

[조건]

① 마찰손실수두 (100m 당)                                                                                                                       단위 : m

개수
유 량
25 A
32 A
40 A
50 A
1
80 ℓ/min
39.82
11.38
5.40
1.68
2
160 ℓ/min
150.42
42.84
20.29
6.32
3
240 ℓ/min
307.77
87.66
41.51
12.93
4
320 ℓ/min
521.92
148.66
70.40
21.93
5
400 ℓ/min
789.04
224.75
106.31
32.99
6
480 ℓ/min
-
321.55
152.26
47.43

② 관 이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관길이                                                                                              단위 : m

구분
25 A
32 A
40 A
50 A
엘보 (90°)
0.9
1.2
1.5
2.1
리듀서
0.54
0.72
0.9
1.2
티(직류)
0.27
0.36
0.45
0.6
티(분류)
1.5
1.8
2.1
3.0

   ③ 헤드 나사는 PT ½ (15A) 기준으로 한다. (리듀서를 적용한다.)

   ④ 수압산정에 필요한 계산과정을 상세히 명시할 것.

 가. 배관 마찰손실수두[m]를 구하시오. (단, 다음의 표에 따라 각 구간의 소요수두를 구하고 이를 합산하여 총 마찰손실수

                                                                      두를 구한다.)

구간
배관크기
소요수두
말단헤드 A ~ B
25 A
B ~ C
25 A
C ~ J
32 A
J ~ K
50 A
총 마찰손실 수두

 나. 헤드선단의 낙차수두 [m]를 구하시오.

 다. 헤드선단의 최소 방수압력 [MPa]을 구하시오.

 라. K점의 최소 요구 압력 [KPa]을 구하시오.

[답안작성]

 가. 배관의 마찰손실수두 [m]

구간
배관크기
소 요 수 두
말단헤드
A ~ B
25 A
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 0.1 + 0.3 = 2.5 m
◈ 관부속품
   ⊙ 엘보 (90°) : 3개 × 0.9 = 2.7 m
   ⊙ 리듀서 (25×15A) : 1개 × 0.54 = 0.54 m
◈ 소계 : 5.74 m
◈ 소요수두 : 5.74 × 39.82 / 100 = 2.285 ≒ 2.29 m
B ~ C
25 A
◈ 직관 : 2 m
◈ 관 부속품
   ⊙ 티(직류) (25×25×25A) : 1개 × 0.27 = 0.27 m
◈ 소계 : 2.27 m
◈ 소요수두 : 2.27 × 150.42 / 100 = 3.413 ≒ 3.41 m
C ~ J
32 A
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 1 = 3.1 m
◈ 관부속품
   ⊙ 엘보 (90°) : 2개 × 1.2 = 2.4 m
   ⊙ 티(분류) (32×32×25A) : 1개 × 1.8 = 1.8m
   ⊙ 리듀서 (32×25A) : 1개 × 0.72 = 0.72 m
◈ 소계 : 8.02 m
◈ 소요수두 : 8.02 × 87.66 / 100 = 7.03 m
J ~ K
50 A
◈ 직관 : 2m
◈ 관부속품
   ⊙ 티 (분류) (50×50×32A) : 1개 × 3 = 3 m
   ⊙ 리듀서 (50×32A) : 1개 × 1.2 = 1.2 m
◈ 소계 : 6.2 m
◈ 소요수두 : 6.2 × 47.43 / 100 = 2.94 m
총 마찰손실수두
     2.29 + 3.41 + 7.03 + 2.94 = 15.67 m

 나. 헤드 선단의 낙차수두 [m]

       헤드선단의 낙차수두 : 0.1 + 0.1 - 0.3 = - 0.1 m

 다. 헤드의 방수압력 : 0.1 [MPa]

 라. K지점의 방수압력 [kPa]

     ▣ 마찰손실압력수두 h1 = 2.29 + 3.41 + 7.03 + 2.94 = 15.67 m

     ▣ 낙차수두 h2 = - 0. 1 m

          H = h1 + h2 + 10 [m]

     ▣ 방수압력수두 H = 15.67 + (- 0.1) + 10 = 25.57 m

       ⊙ 방수압력수두 10 m 를 0.1 [MPa]로 환산하여 방사압력을 계산하면

           P = P1 + P2 + 0.1

           ∴ 방수압력 P = 0.1567 + (-0.001) + (0.1) = 0.2557 [MPa] = 255.7 [kPa]

 

[해설] 폐쇄형 스프링클러 설비

 필요압력

   P = P1 + P2 + 0.1 [MPa]

   여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                P1 : 배관 및 관부속품 마찰손실수두압 [MPa]

                P2 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                0.1 : 스프링클러설비 규정 방수압력 [MPa]

 가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 (h1)

구간
배관크기
소 요 수 두
말단헤드
A ~ B
25 A
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 0.1 + 0.3 = 2.5 m
◈ 관부속품
   ⊙ 엘보 (90°) : 3개 × 0.9 = 2.7 m
   ⊙ 리듀서 (25×15A) : 1개 × 0.54 = 0.54 m
◈ 소계 : 5.74 m
◈ 소요수두 : 5.74 × 39.82 / 100 = 2.285 ≒ 2.29 m
B ~ C
25 A
◈ 직관 : 2 m
◈ 관 부속품
   ⊙ 티(직류) (25×25×25A) : 1개 × 0.27 = 0.27 m
◈ 소계 : 2.27 m
◈ 소요수두 : 2.27 × 150.42 / 100 = 3.413 ≒ 3.41 m
C ~ J
32 A
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 1 = 3.1 m
◈ 관부속품
   ⊙ 엘보 (90°) : 2개 × 1.2 = 2.4 m
   ⊙ 티(분류) (32×32×25A) : 1개 × 1.8 = 1.8m
   ⊙ 리듀서 (32×25A) : 1개 × 0.72 = 0.72 m
◈ 소계 : 8.02 m
◈ 소요수두 : 8.02 × 87.66 / 100 = 7.03 m
J ~ K
50 A
◈ 직관 : 2m
◈ 관부속품
   ⊙ 티 (분류) (50×50×32A) : 1개 × 3 = 3 m
   ⊙ 리듀서 (50×32A) : 1개 × 1.2 = 1.2 m
◈ 소계 : 6.2 m
◈ 소요수두 : 6.2 × 47.43 / 100 = 2.94 m
총 마찰손실수두
   2.29 + 3.41 + 7.03 + 2.94 = 15.67 m

 나. 헤드선단의 낙차수두 (h2)

   ▣ 수직배관만 적용

   ▣ 가압수가 헤드방향으로 흐르므로 물이 위로 흐를 때에는 +, 아래로 흐를 때에는 - 이다.

 
 

      ∴ 헤드 선단의 낙차수두 h2 = 0.1 + 0.1 -0.3 = - 0.1 m

다. 헤드 선단의 최소 방수압력

   P = P1 + P2 + 0.1

   여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                P1 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두압 [MPa]

                P2 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                0.1 : 스프링클러설비 규정방수압력 (0.1 MPa)

       ※ 헤드 선단의 최소 방수압력 : 스프링클러설비의 규정방수압력 0.1 MPa를 말한다.

라. K점의 최소 요구압력 (P)

   P = P1 + P2 + 0.1 에서 0.1 MPa = 10 m로 환산하여 계산하면

     ⊙ P1 (배관 및 관부속품의 마찰손실수두압) : 15.67m = 0.1567 MPa

     ⊙ P2 (낙차의 환산수두압) : - 0.1 = - 0.001 MPa

      ∴ K점의 최소 요구압력 P = 0.1567 MPa + (-0.001MPa) + 0.1 MPa

                                               = 0.2557 [MPa] ≒ 255.7 [kPa] ※ 1MPa = 103 kPa

 [주의] 문제의 단서에서 직류방향과 분류방향이 같은 크기의 분류량(구경)일 때 티는 직류로 계산한다는 의미는 다음과

            같다.

  ① 직류방향과 분류방향이 같은 구경일 경우 (티(직류)로 계산)

② 직류방향과 분류방향이 다른 구경일 경우 (티(분류)로 계산)

 

 가. K ~ J 구간

   ▣ 호칭구경 : 50 A

   ▣ 유량 : K~J 구간의 배관 뒤에 설치된 헤드가 6개 이므로 조건 ①에서 480ℓ/min 이다.

   ▣ 직관 및 등가길이

     - 직관 : 2,000㎜ = 2m

     - 관부속품  ⊙ 티(분류, 50A×50A×32A) : 1개 × 3 m = 3 m

                       ⊙ 리듀셔 (50A × 32A) : 1개 × 1.2 m = 1.2 m

  ▣ 소계 : 2 m + 3 m + 1.2 m = 6.2 m

  ▣ 100m 당 마찰손실 : 조건 ① 에서 47.43m / 100m 이다.

  ▣ 마찰손실수두 : 6.2 m × 47.43m / 100m = 2.94 m

 

나. J ~ C 구간

  ▣ 호칭구경 : 32A

  ▣ 유량 : K~J 구간의 배관 뒤에 설치된 헤드가 3개 이므로 조건 ①에서 240ℓ/min 이다.

  ▣ 직관 및 등가길이

     - 직관 : 2,000㎜ = 2,000㎜+100㎜+1,000㎜ = 2m + 0.1m + 1m = 3.1m

     - 관부속품 ⊙ 엘보 (90°) : 2개 × 1.2 m = 2.4 m

                       ⊙ 티(분류, 32A×32A×25A) : 1개 × 1.8 m = 1.8 m

                       ⊙ 리듀셔 (32A × 25A) : 1개 × 0.72 m = 0.72 m

  ▣ 소계 : 3.1m + 2.4m + 1.8 m + 0.72m = 8.02 m

 

  ▣ 100m 당 마찰손실 : 조건 ① 에서 87.66m / 100m 이다.

  ▣ 마찰손실수두 : 8.02 m × 87.66m / 100m = 7.03 m

 

다. C~B 구간

  ▣ 호칭구경 : 25A

  ▣ 유량 : K~J 구간의 배관 뒤에 설치된 헤드가 2개 이므로 조건 ①에서 160ℓ/min 이다.

  ▣ 직관 및 등가길이

      - 직관 : 2,000㎜ =2m

      - 관부속품 ⊙ 티(직류) : 1개 × 0.27 m = 0.27 m

  ▣ 소계 : 2m + 0.27 m = 2.27 m

 

  ▣ 100m 당 마찰손실 : 조건 ① 에서 150.42m / 100m 이다. 

  ▣ 마찰손실수두 : 2.27 m × 150.42m / 100m = 3.414 ≒ 3.41 m

 

라. B ~ 말단 헤드 A 구간

  ▣ 호칭구경 : 25A

  ▣ 유량 : K~J 구간의 배관 뒤에 설치된 헤드가 1개 이므로 조건 ①에서 80ℓ/min 이다.

  ▣ 직관 및 등가길이

     - 직관 : 2,000㎜ = 2,000㎜+100㎜+100㎜+300㎜

                               = 2m + 0.1m + 0.1m + 0.3m = 2.5m

     - 관부속품 ⊙ 엘보 (90°) : 3개 × 0.9 m = 2.7 m

                      ⊙ 리듀셔 (25A × 15A) : 1개 × 0.54 m = 0.54 m

  ▣ 소계 : 2.5m + 2.7m + 0.54m = 5.74 m

 

  ▣ 100m 당 마찰손실 : 조건 ① 에서 39.82m / 100m 이다.

  ▣ 마찰손실수두 : 5.74 m × 39.82m / 100m = 2.285 ≒ 2.29 m

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