아낌없이 주는 나무

[포소화설비의 소화수용액, 수원, 원액의 양 산출식]

▣ 포헤드설비 : 9 [㎡] 마다 헤드 하나

       Q = A · Q1 · T · S

              A : 액 표면적 [㎡]

              Q1 : 단위 포소화수용액의 양 (방출량) [ℓ/㎡·min]

              T : 방출시간 [min]

              S : 포소화약제의 사용농도 [%]

▣ 포워터스프링클러 설비 : 8 ㎡ 마다 헤드 하나

     Q = N · Q2 · T · S

            N : 포헤드 개수

           Q2 : 단위 포소화수용액의 양 (방출량) [ℓ/㎡·min] : 75 [ℓ/㎡·min]

            T : 방출시간 [min] : 10 [min]

            S : 포소화약제의 사용농도 [%]

   ※ 포 소화설비 계통도

​

2. 가로 20m 세로 35m인 어떤 주차장에 포워터스프링클러 설비를 설치하려고 한다. 포워터 스프링클러헤드는 최소 몇 개

      설치해야 하는지 구하시오. [3점] ★★★

  [문제풀이]

    포워터 스프링클러설비 헤드 개수 : 면적 / 8㎡ = (20×35) / 8 = 87.5 ≒ 88개

​

[참고] 포 소화설비 헤드 개수 산정

   ◈ 포워터스프링클러설비 : 8글자 : 8 ㎡ 당 헤드 1개

   ◈ 포헤드 : 3글자 : 32 = 9 : 9 ㎡ 당 헤드 1개

   ◈ 감지용 스프링클러 (자동식 기동장치) : 20 ㎡ 당 헤드 1개

[해설] 포소화설비의 헤드 설치개수

※ 포 워터 스프링클러헤드 개수는 바닥면적 8 ㎡ 마다 1개 이상으로 설치해야 하므로 포 워터 스프링클러 헤드 개수 :

     (20m × 35 m) ÷ 8 ㎡ = 87.5 ≒ 88개

​

3. 위험물 옥외탱크에 Ⅰ형 고정 포방출구로 포소화설비를 다음의 조건과 같이 설치하려고 한다. 다음 각 물음에 답하시오.

     [4점]  ★★★

[조건] ① 탱크의 직경은 12 m 이다.

           ② 설비에 사용되는 약제는 6%의 수성막포로서 단위 포소화수용액의 양은 2.27 ℓ/㎡ ·min, 방사시간은 30분이다.

           ③ 보조소화전은 1개 설치되어 있다.   

           ④ 포원액 탱크에서 포방출구까지의 배관의 길이는 20m, 관의 내경은 150 [㎜]이며, 기타의 조건은 무시한다.

가. 포 원액의 양 [ℓ] 을 구하시오.

나. 수원의 양 [㎥]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 포 원액의 양 [ℓ]을 구하시오.​

※ 보조포 포원액의 양 : N · S × 8,000 ℓ (8,000 ℓ = 400 ℓ/min × 20min)

※ 배관의 직경이 75 [㎜]를 초과하는 경우 송액관 보정량을 더해준다.

※ 콘루프 방식 · 고정지붕방식 : A·Q·T·S : A = (π/4) · d2

※ 보조포의 방출시간은 법적으로 20 [min]으로 정해져 있다.

나. 수원의 양 [㎥]​

[해설] 포소화설비 고정포방출구 방식의 포소화약제저장량, 수원의 양

가. 포소화약제량

  ① 포소화설비 고정포 방출구 방식의 포소화약제의 저장량

    ⊙ 고정포 방출구

         Q① = A · Q1 · T · S

         여기서, Q① : 포소화약제의 양 [ℓ]

                      A : 탱크의 액 표면적 [㎡]

                     Q1 : 단위 포수용액의 양 (방출량) [ℓ/㎡·min]

                      T : 방출시간 [min]

                      S : 포소화약제의 사용농도 [%]

   ② 보조포 소화전

         Q② = N · S · 8,000

         여기서, Q② : 포소화약제의 양 [ℓ]

                      N : 호스접결구의 수 [최대 3개]

                      S : 포 소화약제의 사용농도 [%]

  ③ 배관보정량

        Q③ = A × ℓ × S × 1,000 [ℓ/㎥]

        여기서, Q③ : 배관 보정량 [ ℓ]

                      A : 배관의 단면적 [㎡]

                      ℓ : 배관의 길이 [m]

                      S : 포소화약제의 사용농도 [%]

   ④ 고정포 방출방식의 포소화약제의 저장량

        Q = Q① + Q② + Q③

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

                     Q① : 고정포 방출구 방식에 필요한 포소화약제의 저장량 [ℓ]

                     Q② : 보조포소화전에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

                     Q③ : 배관 보정량 [ℓ]

​

4. 경유를 저장하는 직경 20 m, 높이 15 m인 옥외 저장탱크에 고정포 방출구를 설치하였다. 2개의 보조포소화전을 설치,

     경유의 인화점 35 [℃]일 때 다음 각 물음에 답하시오.  (단, 포는 3 % 형을 사용한다) [6점] ★★★★★

가. 고정포방출구에 필요한 소화약제의 양 [㎥]을 구하시오.

나. 보조포 소화전에 필요한 소화약제의 양 [㎥]을 구하시오.

다. 포 소화약제의 저장량 [㎥]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 고정포 방출구에 필요한 소화약제의 양​

나. 보조포소화전의 소화약제의 양 [㎡]

    Q② = N · S · 8000 = N (호스접결구 개수) × S (농도 %) × 8,000 [ℓ] = 2 × 0.03 × 8,000 = 480 ℓ = 0.48 ㎥

다. 포소화약제의 저장량 [㎥]

    Q = Q① + Q② = 1.13 + 0.48 = 1.61 ㎥

[해설] 포소화설비 고정포 방출구 방식의 포소화약제의 저장량

가. 방출구에 필요한 소화약제의 양

     Q① = A · Q1 · T · S

     여기서, Q① : 포소화약제의 양 [ℓ]

                   A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                   Q1 : 단위포소화수용액의 양 (방출량) [ℓ/㎡·min]

                   T : 방출시간 [min]

                   S : 포소화약제의 사용농도 [%]

<고정포 방출구의 방출량 및 방사시간>

나. 보조포소화전에 필요한 소화약제의 양

       Q② = N · S × 8,000

       여기서, Q② : 보조 포소화전의 소화약제양 [ℓ]

                    N : 호스접결구의 수 (최대 3개)

                    S : 포소화약제의 사용농도 [%]

                    8,000 : 보조포소화전의 수용액량 (400 ℓ/min × 20 min)

                    ∴ Q② = 2 × 0.03 × 8,000 ℓ = 480 ℓ ≒ 0.48 ㎥

  다. 고정포 방출구 방식의 포소화약제의 저장량

         Q = Q① + Q② + Q③

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

                      Q① : 고정포 방출구 방식에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q② : 보조포소화전에 필요한 포소화약제 저장량 [ℓ]

                      Q③ : 배관보정량

​

5. 위험물 옥외 저장탱크인 콘루프 탱크에 고정포 방출구 Ⅱ형을 설치하였다. 다음 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오.

      [10점] ★★★★★

[조건]

  ① 탱크 직경은 10.5 [m]이고 높이는 12 [m]이다.

  ② 소화약제는 6[%]용의 단백포를 사용하며 포수용액량은 220 [ℓ/㎡]고, 방출시간은 55 [min]이다.

가. 방출구의 개수는 ?

나. 고정포 방출구의 방출량 [ℓ/㎡·min]을 구하시오.

다. 필요한 포수용액의 양 [ℓ]을 구하시오.

라. 필요한 포약제의 원액량 [ℓ]을 구하시오.

마. 펌프의 전양정이 50 m이고 효율 60%, 전달계수 1.1 일 때, 전동기의 출력 [kW]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 방출구의 개수 : 2개

나. 고정포 방출구의 방출량 [ℓ/㎡·min]

        방출량 = 포수용액량 [ℓ/㎡] / 방출시간 [min] = 220 [ℓ/㎡] / 55 [min] = 4 [ℓ/㎡·min]

다. 필요한 포 수용액의 량 [ℓ]​

라. 필요한 포약제의 원액량 [ℓ]

      Q② = Q① × S = 19,049.83 × 0.06 = 1,142.989 ≒ 1,142.99 [ℓ]

마. 전동기의 동력 [kW]​

[해설] 포소화설비의 고정포방출구 방식

가. 포방출구의 개수

다. 포수용액의 양

  ▣ 포소화설비 고정포 방출구 방식의 포소화약제 저장량 (고정포방출구)

        Q① = A · Q1 · T · S

        여기서, Q① : 포소화약제의 양 [ℓ]

                     A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                    Q1 : 단위포소화수용액의 양 (방출량) [ℓ/㎡·min]

                    T : 방출시간 [min]

                    S : 포소화약제의 사용농도 [%]

   ⊙ A(탱크의 액표면적) : 직경이 10.5 m 이므로 (π×10.52)/4이다.

   ⊙ Q1 (방출량) : "나"에서 구한 값 4 [ℓ/㎡·min]이다.

   ⊙ T(방출시간) : 55 [min]이다.

   ⊙ S(포소화약제의 사용농도) : 포수용액 = 포원액 + 물(수원)

        6 %용 단백포를 사용하므로

        포수용액 (100%) = 포원액 (6%) + 물(수원) 94 % 가 되므로

         포수용액의 농도 (S) = 1이다.​

6. 다음은 포소화설비에 관한 것이다. 조건 및 표를 참조하여 각 물음에 답하시오. [8점] ★★★★★

[조건]

  ① 탱크는 위험물(인화점 10℃)을 저장하는 옥외저장탱크로 직경 15m, 높이 15m 1기, 직경 10 m, 높이 10 m 1기이며,

       모두 플로팅루프탱크이다.

② 탱크측판과 굽도리판의 간격은 모두 0.3 m 이며, 소화약제는 3% 수성막포를 사용한다.

③ 탱크 1기의 배관길이는 50 m, 내경은 100㎜, 다른 1기의 배관길이는 50 m, 내경은 50 ㎜ 이다.

④ 보조소화전이 설치되어 있으며 쌍구형이다.

⑤ 포소화약제 혼합방식은 프레저프로포셔너 방식이다.

[옥외 탱크 저장소의 고정포 방출구의 수]

[고정포 방출구의 방출량 및 방출시간]

가. 방출구의 형상은 무엇인가 ?

나. 위험물 탱크에 설치하여야 할 고정포 방출구수는 ?

다. 포소화약제의 저장량 [ℓ]를 구하라.

라. 소화수용액의 저장량 [ℓ]를 구하시오.

[문제풀이]

가. 방출구의 형상 : 특형 방출구

나. 고정포 방출구의 개수 :

다. 포소화약제의 저장량​

라. 포수원의 저장량 [ℓ]​

[참고] 포방출구의 형태 (형상)

② 수원의 양 [㎥]

   Q② = Q① × S =47.12 × 0.97 = 45.706 ≒ 45.71 ㎥

③ 포소화약제 원액의 양 [㎥]

    Q③ = Q① × S = 47.12 × 0.03 = 1.413 ≒ 1.41 ㎥

나. 펌프의 분당 토출량

    Q① ÷ 시간(T) = 47.12 ㎥ ÷ 20 [min] = 2.356 ≒ 2.36 ㎥/min

다. 전동기 출력

나. 포수용액의 양 [ℓ]

   ① Q = A · Q · T · S = 153.94 × 8 × 30 × 1 = 36, 945. 6 ℓ

   ② 수원의 양 : 36,945.6 × 0.97 = 35,837.232 ≒ 35,837.23 ℓ

   ③ 원액의 양 : 36,945.6 × 0.03 = 1,408.368 ≒ 1,408.37 ℓ

다. 펌프의 동력​

9. 경유를 저장하는 탱크의 내부직경이 50인 플로팅루프탱크에 포소화설비를 설치하려고 한다. 다음 조건을 참조하여

     각 물음에 답하시오. [10점] 자주 출제

[조건]

  ① 소화약제는 6%용 단백포를 사용하며, 수용액의 분당 방출량은 8 [ℓ/㎡·min]이고, 방사시간은 30분으로 한다.

  ② 탱크 내면과 굽도리판의 간격은 1.2 [m]로 한다.

  ③ 고정포 방출구의 보조 포소화전은 4개 설치되어 있으며 방사량은 400 [ℓ/min]이다.

  ④ 송액관의 내경은 100㎜이고 길이는 200m이다.

  ⑤ 수원의 밀도는 1,000[㎏/㎥]이고 포소화약제의 밀도는 1,050 [㎏/㎥]이다.

가. 고정포 방출구의 종류는 무엇인지 쓰시오.

나. 가압송수장치의 분당 토출량 [ℓ/min]을 구하시오.

다. 수원의 양 [㎥]을 구하시오.

라. 포소화약제의 양 [ℓ]을 구하시오.

마. 수원의 질량 유속 [㎏/s]을 구하시오.

   ① 수원의 질량 유속      ② 포소화약제의 질량 유량

바. 포소화약제의 혼합방식은 어떤 방식인가 ?

[문제풀이]

가. 고정포 방출구의 종류 ? 특형 방출구

나. 가압송수장치의 분당 토출량 [ℓ/min]​

다. 수원의 양

   Q① = Q × S = 44,153.2 × 0.94 = 41,504.008 ℓ ≒ 41.5 ㎥

   Q② = N · S · 8,000 = 22,560 ℓ ≒ 22.56 ㎥​

라. 포소화약제의 양

   Q① = Q × S = 44,153.2 × 0.06 = 2,649.192 ℓ ≒ 2,649.19 ℓ

   Q② = N · S · 8,000 = 3 × 0.06 × 8,000ℓ ≒ 1,440 ℓ​

마. 수원의 질량 유속 [㎏/s] 및 포소화약제의 질량 유량

  ① 수원의 질량 유속 [㎏/s]​

  ② 포소화약제의 질량 유량

바. 포소화약제의 혼합방식은 어떤 방식인가 ? 프레저프로포셔너 방식

[참고] ① 펌프 프로포셔너 (펌프 혼합방식)

  ▣ 펌프의 토출관과 흡입관 사이의 배관 도중에 설치한 흡입기에 펌프에서 토출된 물의 일부를 보내고 농도 조절밸브에서

       조정된 포소화약제의 필요량을 포소화약제 탱크에서 펌프 흡입측으로 보내어 혼합하는 방식

② 프레저푸르포셔너 방식 (차압혼합방식)

   ㉠ 펌프와 발포기의 중간에 설치된 벤츄리관의 벤츄리 작용과 펌프 가압수의 포소화약제 저장탱크에 대한 압력에 따라

        포소화약제를 혼입 · 혼합하는 방식

   ㉡ 송수관 계통의 노즐에 공기로 소화원액 비례혼합조(P·P·T)에 치환혼입기를 접속하여 사용하는 방식

③ 라인푸르포셔너 방식 (관로혼합방식)

    펌프와 발포기의 중간에 설치된 벤츄리관의 벤츄리 작용에 따라 포소화약제를 혼입 · 혼합하는 방식

④ 프레저사이드 푸르포셔너 방식 (압입 혼합 방식)

     펌프의 토출압에 압입기를 설치하여 포소화약제 압입용 펌프로 포소화약제를 압입시켜 혼합하는 방식

⑤ 압축공기포 믹싱챔버 방식 (압축공기포 혼합 방식)

    ▣ 포수용액에 가압원으로 압축된 공기 또는 질소를 일정비율로 혼합하는 방식

​

#포소화설비 #포수용액 #포원액 #프레저프로포셔너 #펌프푸로포셔너 #라인푸로포셔너

#프레져사이드푸로포셔너 #압축공기포 #질량유속 #질량유량 #포방출구 #소화수용액

#수용액 #소화약제 #보조포소화전 #포워터 #포헤드

[참고] 물분무소화설비 수원의 양

  ▣ 수원의 양 Q =  A · D · T [㎥]

     여기서 ,   Q : 수원의 양 [㎥]

                     A : 방호면적 [㎡]

                     D : 설계유량 [㎥/min, ℓ/min]

                     T : 방수시간 20 [min] : 소방대 출동시간

        ※ D값 : 큰절 (컨베이어밸트, 절연유봉입변압기) : 10원

                      특수강도 (특수가연물) : 10원

                      케찹(케이블트레이, 덕트) : 12원

                     주차비 (주차장, 차고) : 20원

           ◈ 특차 (특수가연물, 차고) : 제한규정 50 ㎡

​

1. 바닥면적이 150 ㎡ 인 어느 차고에 물분무소화설비를 설치하였다. 송수펌프의 토출량 [㎥/min]과 수원의 저수량 [㎥]은

    얼마인지 구하시오. [4점] ★★★★★

      가. 송수펌프의 토출량                나. 수원의 저수량

   [문제풀이]

     가. 송수펌프의 토출량

           Q = A · D = 150 ㎡ × 20 [ℓ/min · ㎡] = 3,000 [ℓ/min] = 3 [㎥/min]

     나. 수원의 저수량

           Q = A · D · T = 150 ㎡ × 20 [ℓ/min · ㎡] × 20[min] = 60,000 [ℓ] = 60 [㎥]

[해설] 물분무 소화설비의 수원의 양

​

2. 바닥면적이 100 ㎡인 어느 주차장에 물분무 소화설비를 설치하려고 한다. 수원의 저수량 [㎥]을 구하시오. [3점]

       ★★★★★

[문제풀이]

     수원의 양 : A · D · T = 100 ㎡ × 20 ℓ/min · ㎡ × 20 min = 40,000 ℓ = 40 ㎥

[해설] 물분무소화설비 수원의 양

  가. 물분무헤드 1개당 분당 방사량 [ℓ/min]을 구하시오.

  나. 방출계수 K값을 구하시오.

  다. 총 저수량 [㎥]을 구하시오.

[문제풀이]

  가. 헤드 1개당 분당 방사량 [ℓ/min]

        전체 헤드 방사량 Q = A · D = 100 [㎡] × 10 [ℓ/min · ㎡] = 1,000 [ℓ/min]

        헤드 1개당 방사량 Q1 = Q / 8개 = 1,000 [ℓ/min] / 8개 = 125 [ℓ/min]

  나. 방출계수 K값​

   다. 총 저수량 [㎥]

        Q = A · D · T = 100 ㎡ × 10 ℓ/min · ㎡ × 20 min = 20,000 [ℓ] = 20 [㎥]

​

4. 그림과 같이 바닥면이 자갈로 되어 있는 절연유 봉입변압기에 물분무소화설비를 설치하려고 한다. 물분무 소화설비의

     화재안전기준을 참조하여 각 물음에 답하시오. [6점]   ★★★★★

   가. 소화펌프의 최소 토출량 [ℓ/min]을 구하시오.

   나. 필요한 최소 수원의 양 [㎥]을 구하시오.

   다. 다음은 고압의 전기기기가 있는 장소의 물분무 헤드와 전기기기의 이격거리 기준이다.  표를 완성하시오.

[문제풀이]

 ※ 표면적 [㎡]

   ▣ 물분무소화설비 : 표면적 (바닥면적 제외 : 5면)

   ▣ 이산화탄소 소화설비 국소 방출 방식

     ⊙ 면적식 : 방호대상물의 표면적 × 13 × (1.4 or 1.1)

  ※ 이산화탄소 소화설비는 위 면(1면)만 대상이 된다.

​

 가. 소화펌프의 최소 토출량 [ℓ/min]

      토출량 Q = A · D =[ (3×5)+(5×1.8)×2+(3×1.8)×2] ㎡ × 10 ℓ/min·㎡  = 438 [ℓ/min]

 나. 필요한 최소 수원의 양 [㎥]

      수원의 양 Q = A · D · T = 438 [ℓ/min] × 20 [min] = 8,760 [ℓ] = 8.76 [㎥]

 다. 표 작성 : ① 70 ② 210

      ※ 표 보는 법

        ⊙ 끝자리 반올림 66 → 70

                                    77 → 80

                                    110 → 110

                                    154 → 150

                                    220 → 210

                                    275 → 260

​

5. 바닥면이 자갈로 되어 있는 절연유 보입 변압기에 물분무 소화설비를 설치하려고 한다. 물분무 소화설비의 화재안전기

     준을 참조하여 각 물음에 답하시오. (단, 절연유 봉입 변압기는 가로 5 m, 폭 3m, 바닥면에서 높이 1.9 m, 바닥면에서

     갈 높이는 0.4 m 이다.)   [8점] ★★★★★

  가. 소화펌프의 최소 토출량 [ℓ/min]

       Q = A · D =[ (3×5)+(5×1.5)×2+(3×1.5)×2] ㎡ × 10 ℓ/min·㎡ = 390 [ℓ/min]

  나. 필요한 최소 수원의 양 [㎥]

       Q = A · D · T = 390 [ℓ/min] × 20 [min] = 7,800 [ℓ] = 7.8 [㎥]

[해설] 물분무 소화설비

  ▣ 소화펌프의 최소 토출량

​

6. 다음 표는 고압의 전기기기가 있는 장소의 물분무헤드의 이격거리이다. 빈칸에 알맞은 답을 쓰시오. [5점] ★★★★★

[답안작성]

    ① 80          ② 150          ③ 180          ④ 210             ⑤ 260

  ※ 표 보는 법

     ⊙ 끝자리 반올림 66 → 70

                                 77 → 80

                                110 → 110

                                154 → 150

                                 220 → 210

                                 275 → 260

​

7. 물분무 소화설비 배수설비의 설치기준을 4가지 쓰시오. [4점] ★★★

[답안작성]

  ① 차량이 주차하는 장소의 적당한 곳에 높이 10 ㎝ 이상의 경계턱으로 배수구를 설치할 것

  ② 배수구에는 새어나온 기름을 모아 소화할 수 있도록 길이 40 m 이하 마다 집수관, 소화피트 등 기름분리장치를 설치할

        것

  ③ 차량이 주차하는 바닥은 배수구를 향하여 2/100 이상의 기울기를 유지할 것

  ④ 배수설비는 가압송수장치의 최대 통수능력의 수량을 유효하게 배수할 수 있는 크기 및 기울기로 할 것

[해설] 물분무 소화설비 배수설비의 설치기준 (NFSC 104 제11조)

  ① 차량이 주차하는 장소의 적당한 곳에 높이 10 ㎝ 이상의 경계턱으로 배수구를 설치할 것

  ② 배수구에는 새어나온 기름을 모아 소화할 수 있도록 길이 40 m 이하 마다 집수관, 소화피트 등 기름분리장치를 설치할

        것

  ③ 차량이 주차하는 바닥은 배수구를 향하여 2/100 이상의 기울기를 유지할 것

  ④ 배수설비는 가압송수장치의 최대 통수능력의 수량을 유효하게 배수할 수 있는 크기 및 기울기로 할 것

[참고] 물분무소화설비

  ▣ 스프링클러소화설비에서의 물방울 보다 작은 물입자에 운동량 (Momentum)을 주어 화원에 침투하여 소화하거나 방호

       대상물의 상부 · 하부 또는 측면에도 물을 분사하여 표면을 보호하는 설비

​

8. 다음은 물분무소화설비의 배수설비의 설치기준이다. ( )안에 알맞은 말을 쓰시오. [3점] ★★★★★

  가. 차량이 주차하는 장소의 적당한 곳에 높이 ( ① ) ㎝ 이상의 경계턱으로 배수구를 설치 할 것

  나. 배수구역에는 새어 나온 기름을 모아 소화할 수 있도록 깊이 ( ② ) m 이하마다 집수관, 소화피트 등 기름분리장치를

        할 것

  다. 차량이 주차하는 바닥은 배수구를 향하여 ( ③ ) 이상의 기울기를 유지할 것

  [답안작성]      ① 10            ② 40              ③ 2/100

[해설] 물분무설비 배수설비의 설치기준 (NFSC 104 제 11 조)

  ① 차량이 주차하는 장소의 적당한 곳에 높이 10 ㎝ 이상의 경계턱으로 배수구를 설치할 것

  ② 배수구에는 새어나온 기름을 모아 소화할 수 있도록 길이 40 m 이하 마다 집수관, 소화피트 등 기름분리장치를 설치할

       것

  ③ 차량이 주차하는 바닥은 배수구를 향하여 2/100 이상의 기울기를 유지할 것

  ④ 배수설비는 가압송수장치의 최대 통수능력의 수량을 유효하게 배수할 수 있는 크기 및 기울기로 할 것

​

9. 수리계산으로 배관의 유량과 압력을 해석할 때 동일한 지점에서 서로 다른 2개의 유량과 압력이 산출될 수 있으며 이런

    경우 유량과 압력을 보정해 주어야 한다. 그림과 같이 6개의 물분무헤드에서 소화수가 방출되고 있을 때 다음 조건을

     참고하여 각 물음에 답하시오. [10점] ★★★★

[조건]

   ① 각 헤드의 방출계수는 동일하다.

   ② A지점 헤드의 방출량은 60 ℓ/min이고 방수압은 350 kPa이다.

   ③ 각 구간별 배관의 길이와 안지름은 다음과 같다.

  ④ 직관 이외의 배관부속품의 마찰손실은 무시한다.

  ⑤ 배관의 마찰손실은 다음 식에 따른다.​

  가. A지점에서 시작하여 유량과 마찰손실을 구하시오.

  나. D지점ㅇ의 유량과 압력이 A지점의 유량 및 압력과 동일하다고 가정하였다. D지점 헤드에서 시작하여 유량과

        마찰손실을 구하시오.

  다. A~C 경로에서의 C점과 D~C경로에서의 C지점의 유량과 압력이 다르다. 유량과 압력을 보정해야 하는데 이 경우에

       D지점 헤드의 유량은 얼마로 보정해야 하는지 구하시오.

  라. D지점의 유량을 보정한 후 C지점의 유량과 압력을 구하시오.

​

[ 문제풀이]

  ▣ 먼저 K값을 구한다.​

  가. A지점에서 시작하여 유량과 마찰손실을 구하시오.

    ① A ~ B 구간의 마찰손실​

    ② B지점의 압력 : P = 350 + 29.29 = 379.29 [kPa]

    ③ B헤드의 유량​

    ④ B~C 구간의 유량 : 60 + 62.46 = 122. 46 [ℓ/min]

    ⑤ B ~ C 구간의 마찰손실압력

    ⑥ C지점의 압력 : 350 + 29.29 + 16.47 = 395.76 [kPa]

  나. D지점ㅇ의 유량과 압력이 A지점의 유량 및 압력과 동일하다고 가정하였다. D지점 헤드에서 시작하여 유량과 마찰

        손실을 구하시오.

    ① D ~ C 구간의 유량 : 60 ℓ/min

    ② D~C 구간의 마찰손실압력​

    ③ C지점의 압력 : 350 + 14.64 = 364.64 [kPa]

    ④ C지점의 유량 : 60 [ℓ/min]

  다. A~C 경로에서의 C점과 D~C경로에서의 C지점의 유량과 압력이 다르다. 유량과 압력을 보정해야 하는데 이 경우에

       D지점 헤드의 유량은 얼마로 보정해야 하는지 구하시오.

    ① D지점의 보정 유량을 위한 압력 보정

         D지점 보정압력 = A~C 경로에서 산출한 C지점 압력 - C~D구간의 마찰손실 압력 = 395.76 - 14.64 = 381.12 [kPa]​

  라. D지점의 유량을 보정한 후 C지점의 유량과 압력을 구하시오.

    ① 보정 후 C지점 유량 : A~C 지점 유량 + D~C지점 보정 유량

          122.46 ℓ/min + 62.61 ℓ/min = 185.07 ℓ/min

    ② 보정 후 C지점 압력

        ㉠ 보정 후 D지점 압력 : A~C경로의 C지점 압력 - C~D 경로 마찰손실압력 :  395.76 - 14.64 = 381.12 [kPa]

        ㉡ 보정후 C~D구간 마찰손실 ​

        ㉢ 보정 후 C지점의 압력 : 381.12 + 15.843 = 396.963 [kPa]

​

#물분무소화설비 #펌프 #특수가연물 #방호면적 #토출량 #변압기 #절연유 #방출계수

#이산화탄소 #헤드 #수원 #배수구 #스프링클러 #운동량 #모멘텀 #momentum

#마찰손실 #방수압 #유량 #보정

1. 다음 그림은 폐쇄형 스프링클러설비의 Isometric Diagram을 나타낸 것이다. 다음의 그림과 조건을 참조하여 각 부분의

     부속품을 산출하여 빈칸에 알맞은 수량을 쓰시오.  [10점] ★★★★★

[조건]

  ① 답란에 주어진 관이음쇠만 산출할 것

  ② 크로스티는 사용하지 말 것

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

[관부속품]

※ 관부속품 산출하기

  ① 먼저 관경을 표시한다.

   ① 헤드

   ② 캡

   ③ 엘보

   ④ 티

   ⑤ 리듀서

[답안작성]

   ① 헤드 : 15 ㎜ 4개

   ② 캡 : 25㎜ : 1개

   ③ 엘보 : 40㎜ 1개, 25㎜ : 2개 × 4 = 8개

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

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

​

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

 [답안작성]

   Q = 1 × 5 = 5 ㎥

  [해설] 간이 스프링클러 설비의 수원의 양 (저수량)

  ※ 문제에서 근린생활시설에 간이 스프링클러설비를 설치하므로

     Q = 1 N

     여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                  N : 간이스프링클러 헤드의 개수 (5개)

                  1 : 50 ℓ/min (간이 스프링클러설비의 규정방수량) × 20 min

​

4. 근린생활시설, 생활형 숙박시설, 복합건축물 이외의 장소에 간이 스프링클러 설비를 설치하려고 한다. 수원의 양 [㎥]을

     구하시오. [3점]

  [답안작성]

    Q = 0.5 × 2 = 1 [㎥]

[해설] 간이 스프링클러설비의 수원의 양 (저수량)

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

      Q = 0.5 N

       여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                    N : 간이스프링클러 헤드의 수 (2개)

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

​

5. 상수도 직결형 간이헤드를 사용하는 간이형 스프링클러설비의 소화수 공급순서 (게이지, 밸브 등)를 순서대로 쓰시오.

      [5점] ★★★

 [답안작성]

   수도용계량기 → 급수차단장치 → 개폐표시형 밸브 → 체크밸브 → 압력계 → 유수검지장치 → 2개의 시험밸브

[해설] 간이스프링클러설비의 배관 및 밸브 등의 순서 (NFSC 103 A 제8조 ⑭)

 가. 상수도 직결형 경우 기준

    수도용계량기, 급수차단장치, 개폐표시형밸브, 체크밸브, 압력계, 유수검지장치, 2개의 시험밸브

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

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

     표시형 밸브, 유수검지장치, 시험밸브

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

     수원, 가압수조, 압력계, 체크밸브, 성능시험배관, 개폐표시형밸브, 유수검지장치, 2개의 시험밸브

  라. 캐비닛형의 가압송수장치에 배관 및 밸브 등을 설치하는 경우의 기준

     수원, 연성계 또는 진공계 (수원이 펌프 보다 높은 경우는 제외) 펌프 또는 압력수조, 압력계, 체크밸브, 개폐표시형밸브,

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

​

#압력계 #간이스프링클러 #유수검지장치 #개폐표시형밸브 #성능시험배관 #수원 #티

#엘보 #뚜껑티 #리듀서 #니플 #교차배관 #가지배관 #헤드

1. 다음은 어느 일제개방형 스프링클러설비의 계통도를 나타내는 Isometric Diagram 이다. 이 설비가 작동되었을 경우

     조건을 참조하여 다음 표를 완성하시오. [10점]  ★★★★★

[조건]

  ① 설치된 개방형 헤드의 방출계수(K)는 100 이다.

  ② 살수시 최저방수압이 걸리는 헤드에서의 방수압은 0.1 [MPa]이다. (각 헤드의 방수압이 같지 않음을 유의할 것)

  ③ 배관의 내경은 32 ㎜ 로 일정하다.

  ④ 배관내의 유수에 따른 마찰손실압력은 하젠 - 윌리엄스의 공식을 적용하되, 계산의 편의상 공식은 다음과 같다고

        가정한다.​

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

                     Q : 배관내의 유수량 [ℓ/min]

                     d : 배관의 내경 [㎜]

  ⑤ 헤드번호 ① ~ ④ 의 배관부속 및 밸브류의 등가길이는 3 m 이다.

  ⑥ 마찰손실압은 소수점 넷째자리에서 반올림하여 셋째자리까지 구하시오.

                                                                      [마찰손실압 및 유량 작성 표]

[문제풀이]

  ※ 개방형, 일제살수식의 문제에서는 먼저 다음 2개식을 써 놓고 시작한다.​

  [답안작성]​

[해설] 개방형 스프링클러설비

 가. 마찰손실압력 계산

   ▣ 마찰손실압력은 하젠 - 윌리엄스의 식을 적용한다.​

           여기서, △P : 배관의 1m당 마찰손실압력 [MPa]

                         Q : 유량 [ℓ/min]

                         C : 배관의 조도,        d : 배관의 내경,            L : 배관의 길이 [m]

  나. 양수량 (유량) 계산​

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

                     Q : 배관내의 유수량 [ℓ/min],              C : 배관의 조도

                     d : 배관의 내경 [㎜],                           L : 배관의 길이 [m]

  ② 배관의 호칭구경과 내경은 같다고 한다.

  ③ 관부속 마찰손실은 고려하지 않는다.

  ④ 헤드는 개방형이고 조도(C)는 120이다.

  ⑤ 배관의 관경 ㎜은 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100 으로 한다.

가. ㉠ B ~ 사이의 마찰손실압력 [MPa]을 구하시오.

      ㉡ B헤드에서의 방사량 [ℓ/min]을 구하시오.

나. ㉠ C~B 사이의 마찰손실압력 [MPa]을 구하시오.

      ㉡ C헤드에서의 방사량 [ℓ/min]을 구하시오.

다. D점에서의 압력 [MPa]을 구하시오.

라. ② 지점의 배관내 유량 [ℓ/min]을 구하시오.

마. ② 지점의 배관 최소관경을 화재안전기준에 따른 배관내 유속에 따라 관경 [㎜]를 선정하시오.

[문제풀이]

  ※ 가지배관에서 양쪽으로 갈라지는 경우

   ① 유량은 2배가 된다.

   ② 압력은 그대로 이다.

[답안작성]

가. ㉠ B ~ 사이의 마찰손실압력 [MPa]을 구하시오.​

    ㉡ B헤드에서의 방사량 [ℓ/min]을 구하시오.​

나. ㉠ C~B 사이의 마찰손실압력 [MPa]을 구하시오.​

    ㉡ C헤드에서의 방사량 [ℓ/min]을 구하시오.​

다. D점에서의 압력 [MPa]을 구하시오.​

라. ② 지점의 배관내 유량 [ℓ/min]을 구하시오.

      유량 : (80+82.37+90.86) × 2 = 506.46 [ℓ/min]

마. ② 지점의 배관 최소관경을 화재안전기준에 따른 배관내 유속에 따라 관경 [㎜]를 선정하시오.​

3. 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.

[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]

​

4. 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 마찰손실은 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 ?​

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 ?​

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

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

#속도수두

1. 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비 끝부분의 배관중 K점에 필요한 압력수의 수압을 다음 조건을 이용하여 구하시오.

      [11점] ★★★★★

[조건]

① 직관 마찰손실수두 (100m당)

                                                                                                                                                                  (단위 : m)

② 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관길이

   ※티는 직류티만 사용한다.

  ③ 헤드 나사는 PT ½ (15A) 기준으로 한다.

  ④ 헤드 방사압은 0.1 [MPa] 기준으로 한다.

  ⑤ 수압산정에 필요한 계산과정을 상세히 명시할 것

   ※ 위 표는 별도로 작성한다.

 가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]를 구하시오

 나. 위치수두 [m]를 구하시오.

 다. F점에 필요한 압력 P [MPa]를 구하시오. (단, 소수점 세째자리까지 구하여 답하시오.)

[문제풀이]

 가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

   ∴ h1 = 2.29 + 3.41 + 5.77 + 1.8 = 13.27 m

 나. 위치수두 [m]

     h2 = 0.1 + 0.1 - 0.3 = - 0.1

다. F지점의 방수압은 ?

    P = 0.1327 [MPa] + (-0.001[MPa]) + 0.1 [MPa] = 0.2317 ≒ 0.232 [MPa]

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비

   필요한 압력

    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)

[조건]

① 마찰손실수두 (100m 당)

② 관 이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관길이

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 마찰손실수두

      를 구한다.)

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]

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

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

    ∴ 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]

​

3. 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비 끝 부분의 배관 중 K점에 필요한 압력수의 수압을 다음 조건을 이용하여

     구하시오. [10점] ★★★★★

[조건]

  ① 직관 마찰손실수두 [10m당]

                                                                                                                                                                  (단위 : m)

  ② 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관 길이

   ※ 티는 직류티만 사용한다.

  ③ 헤드의 나사는 PT ½ (15A) 기준으로 한다.

  ④ 헤드 방사압은 0.1 [MPa] 기준으로 한다.

  ⑤ 수압산정에 필요한 계산과정은 상세히 명시할 것

  ※ 위 표는 별도로 작성한다.

  가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]를 구하시오.

  나. 위치수두 [m]를 구하시오.

  다. K점에 필요한 압력 P [MPa]를 구하시오. (단, 소수점 셋째 자리까지 구하여 답하시오.)

[답안작성]

  가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

    마찰압력손실수두 h1 = 22.86+34.15+57.33+18.02 = 132.71 m

나. 위치수두 h2 = 0.1 + 0.1 + (-0.3) = - 0.1 m

다. K점에 필요한 압력 [MPa]

    필요한 압력 P = 1.3271 + ( - 0.001) + 0.1 = 1.4261 ≒ 1.42 [MPa]

​

4. 다음 그림과 같이 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비의 말단 배관 중 K점에 필요한 압력수의 수압을 조건을 참조하

     여 구하시오. [12점] ★★★★★

[조건]

  ① 직관의 마찰손실수두 (100m당)

                                                                                                                                                         (단위 : m)

  ② 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관 길이

  ③ 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관길이 산출시 호칭구경 큰 쪽에 따른다.

  ④ 직류방향과 분류방향이 같은 크기의 분류량(구경)일 때 티는 직류로 계산한다.

  ⑤ 헤드 나사는 ½ (15A) 기준으로 한다.

  ⑥ 헤드방사압은 0.1 [MPa] 기준으로 한다.

가. 수압산정에 필요한 계산과정을 상세히 명시하여 다음표를 작성하시오.

  나. 위치수두 [m]를 구하시오.

  다. 방사요구압력수두 [m]를 구하시오.

  라. 총소요수두 [m]와 K점에 필요한 방수압 [MPa]을 구하시오.

    ① 총 소요수두를 구하시오.

    ② K점에 필요한 방수압을 구하시오.

[답안작성]

  가. 수압산정에 필요한 계산과정 표로 작성

  나. 위치수두 [m]

    ▣ 위치수두 h2 = 0.1 + 0.1 - 0.3 = - 0.1 [m]

  다. 방사요구압력수두 [m] : 10 [m] ☜ 0.1 [MPa] 환산수두

  라. 총소요수두[m]와 K점에 필요한 방수압 [MPa]

   ① 총소요수두 [m]

     ㉠ 마찰손실수두 h1 = 2.29 + 3.41 + 7.03 + 2.94 = 15.67 m

     ㉡ 위치수두 h2 : - 0.1 m

     ∴ 총소요수두 H = h1 + h2 + 10 = 15.67 + (-0.1) + 10 = 25.57 m

  ② K점에 필요한 방수압 [MPa]

     P = 0.1567 + (-0.001) + 0.1 = 0.2567 ≒ 0.26 [MPa]

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비

  필요한 압력 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]

  ▣ 배관 및 관부속품 마찰손실수두 (h1)

5. 다음 도면과 주어진 조건을 참고하여 각 물음에 답하시오. [16점] ★★★★★

          (출제 안된지 10년 넘었음)

[조건]

  ① 주어지지 않은 조건은 무시할 것

  ② 직류 Tee 및 리듀서는 무시할 것

  ③ 다음의 하젠 - 윌리엄스의 공식을 이용할 것​

          여기서, △Pm : 배관 1m당 마찰손실압력 [MPa]

                        Q : 유량 [ℓ / min]

                        C : 조도 [120]

                         D : 관경 [㎜]

  ① 배관의 호칭구경별 안지름은 다음과 같다.

                                                           < 배관의 호칭구경별 안지름 [㎜]>

[조건]

  ① 관이음쇠 및 밸브류 등의 마찰손실에 상당하는 직관의 길이는 다음과 같다.

                                          <관이음쇠 및 밸브류 등의 마찰손실에 상당하는 직관 길이 [m]>

가. 각 배관의 관경에 따라 다음 빈칸을 채우시오.

나. 다음 표 안의 ( )안을 채우시오.

  다. A점 헤드에서 고가수조까지의 낙차 [m]를 구하시오.

  라. A점 헤드의 분당 방수량 [ℓ/min]을 구하시오. (단, 방출계수는 80이다.)

[답안작성]

  가. 각 배관의 관경에 따른 상당관길이 [m

나. 다음 괄호안을 채우시오

  다. A점 헤드에서 고가수조까지의 낙차 [m]

      h2 = 45 - 2 - 0.6 - 1.2 = 41.2 m

라. A점 헤드의 분당 방수량 [ℓ/min]을 구하시오. (단, 방출계수는 80이다.)​

#스프링클러 #헤드 #방수압 #마찰손실수두 #고가수조 #낙차 #위치수두 #리듀서 #엘보

#분류티 #직류티 #알람체크밸브 #체크밸브 #개폐밸브 #관이음쇠 #마찰손실

1. 다음 그림과 같이 고가수조 방식으로 스프링클러설비를 설치하였다. 각 물음에 답하시오. [10점] ★★★★★

가. 가장 높은 층의 말단 헤드 A까지의 낙차가 15m이고 배관의 마찰손실압력은 0.04[MPa] 일 때 방수압력 [MPa]을

      구하시오.

나. (가)에서 A헤드의 방수압력이 0.12 [MPa]이 되게 하려면 수조는 기존의 높이 보다 몇 m 를 올려야 하는가 ? (단, 배관의

      마찰손실압력은 0.04[MPa]는 일정하다.) 

다. 고가수조에 설치하는 부속장치 및 배관 4가지만 쓰시오.

라. 고가수조방식 이외의 가압송수에 따른 분류 3가지를 쓰시오.

​

[참고] 수리계산

가. 폐쇄형

 ① 펌프방식 : 펌프방식은 스프링클러 헤드 하나만 개방되었다고 문제에 제시한다.

                        펌프의 공급압이 제시되며 공급압에서 수직거리, 관마찰손실수두를 차감하여 헤드의 압력수두를 구한다.

 ② 고가수조방식 : 고가수조방식에서는 수조에서 공급되는 공급압력에서 낙차수두를 차감하여 헤드에서의 압력수두를

                               구한다.

나. 개방형 (폐쇄형이지만 헤드가 모두 개방된 경우, 유량이 늘어날 경우)

  ▣ 개방형은 먼저 다음 두 수식을 써 놓고 수리계산을 한다.

[문제풀이]

가. 스프링클러 헤드의 방수압

   방수압 = 수조방수압 - 낙차수두압 = 0.15[MPa] - 0.04[MPa] = 0.11 [MPa]

      ∵ 15 m = 0.15 [MPa]

나. 방수압력이 0.12[MPa]가 되려면 낙차수두를 얼마 높여야 하는가

      방수압력 = 0.12[MPa] + 0.04 [MPa] = 0.16 [MPa]

      높여야 할 수두 : 0.16 - 0.15 = 0.01 [MPa] 수두로 환산하면 1[m]

다. 고가수조의 부속장치 및 배관 4가지

   ① 수위계      ② 급수관       ③ 배수관        ④ 오버플루관

라. 가압송수방법

   ① 압력수조방식     ② 가압수조방식     ③ 펌프방식

[해설] 고가수조, 압력수조, 가압수조에 설치하여야 할 부속장치

[참고] 가압송수장치

가. 고가수조방식 : 특정소방대상물의 옥상 또는 높은 지점에 수조를 설치하여 각 설비의 방수구에 규정방수압 및 규정

                              방수량을 얻는 방식

나. 압력수조방식 : 탱크의 ⅓은 자동식 공기압축기로 압축공기를, ⅔는 급수펌프로 물을 가압시켜 각 설비의 방수구에서

                              규정방수압력 및 규정방수량을 얻는 방식

다. 펌프방식 : 펌프의 가압에 의하여 각 설비의 방수구에서 규정방수압력 및 규정방수량을 얻는 방식

라. 가압수조방식 : 가압원인 압축 공기 또는 불연성 고압기체 (N2 등)에 의하여 각 설비의 방수구에서 규정 방수압력 및

                               규정 방수량을 얻는 방식

​

2. 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러 설비에서 A점에 설치된 헤드 1개 만이 개방되었을 경우 A점에서의 헤드의 방사압력

    은 몇 [MPa]인지 조건을 참조하여 구하시오. [10점]  ★★★★★

[조건]

  ① 급수관 중 「H점」 에서의 가압수 압력은 0.15 [MPa]로 한다.

  ② 티 및 엘보는 직경이 다른 티 및 엘보는 사용하지 않는다.

  ③ 스프링클러헤드는 15 [A] 헤드가 설치된 것으로 한다.