아낌없이 주는 나무

2. 기동용 수압개폐장치 (압력챔버)의 기능

  ① 배관 내의 압력 저하시 (주펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동기동 및 자동정지 (주펌프는 자동으로 정지되어서는 아니

                                             된다.)

  ② 배관내의 수격작용방지

  ③ 배관내의 순간적인 압력변동으로 부터 안정적으로 압력감지

3. ① 기동용수압개폐장치 (압력챔버), ② 물올림장치 : 100 ℓ 이상

4. 압력챔버의 사용압력에 따른 호칭압력 (기동용 수압개폐장치의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제9조)

  ① 호칭압력기준

  ② 압력챔버 안전밸브의 작동압력범위 : 호칭압력과 호칭압력의 1.3배의 압력범위 내

  ② 방수량 측정

     ▣ 피토게이지 (방수압력 측정계)상의 눈금을 읽은 후 다음 공식에 대입하여 구한다.​

         여기서, Q : 방수량 (토출량) [ℓ/min]

                      D : 구경 [min]

                      P : 방수압 [MPa]

​

4. 물올림장치의 설치기준 (수원의 수위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 경우 설치) (NFTC 102 2.2.1.1.12)

  ① 물올림장치에는 전용의 수조를 설치할 것

  ② 수조의 유효수량은 100 ℓ 이상으로 하되, 구경 15 ㎜ 이상의 급수배관에 따라 해당 수조에 물이 계속 보급되도록 할 것

  ▣ 50 층 이상인 건축물의 옥내소화전 주배관 중 수직배관은 2개 이상 (주배관 성능을 갖는 동일 호칭배관)으로 설치

  ▣ 체절운전 : 펌프의 성능시험을 목적으로 펌프 토출측의 개폐밸브를 닫은 상태에서 펌프를 운전하는 것

​

8. 배관을 소방용합성수지배관으로 설치할 수 있는 경우 (NFTC 102 2.3.2)

  ① 배관을 지하에 매설하는 경우

  ② 다른 부분과 내화구조로 구획된 덕트 또는 피트의 내부에 설치하는 경우

  ③ 천장 (상층이 있는 경우에는 상층 바닥의 하단을 포함)과 반자를 불연재료 또는 준불연재료로 설치하고 소화배관 내부

       에 항상 소화수가 채워진 상태로 설치하는 경우

​

9. 펌프 흡입측 배관의 설치기준 (NFTC 102 2.3.4)

  ① 공기고임이 생기지 아니하는 구조로 하고 여과장치를 설치할 것

  ② 수조가 펌프보다 낮게 설치된 경우에는 각 펌프 (충압펌프를 포함) 마다 수조로 부터 별도로 설치할 것

 ※ 옥내소화전설비 배관의 구경

 ※ 각 설비별 유속 · 풍속

10. 펌프의 성능 (NFTC 102 2.2.1.7)

   ▣ 체절운전시 정격토출압력의 140 %를 초과하지 아니하고, 정격 토출량이 150%로 운전시 정격토출압력의 65% 이상

        이 될 것

   ◈ 유량측정장치의 설치 예 : 펌프의 정격토출량이 1,000 ℓ/min 인 경우 유량측정장치는 1,750 ℓ/min 이상의 것을 설치해

        야 한다.

​

11. 펌프의 성능시험배관의 적합기준 (NFTC 102 2.3.7) ★★

  ① 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 직선으로 설치하고, 유량측정장치를 기준으로

       전단직관부에는 개폐밸브를 후단직관부에는 유량조절밸브를 설치할 것. 이 경우 개폐밸브와 유량측정장치 사이의

       직관부 거리 및 유량측정장치와 유량조절밸브 사이의 직관부 거리는 해당 유량측정장치 제조사의 설치사양에 따르고,

       성능시험배관의 호칭지름은 유량측정장치의 호칭지름에 따른다.

  ② 유량측정장치는 펌프의 정격토출량의 175 % 이상 측정할 수 있는 성능이 있을 것

  ◈ 자동배수밸브 : 소화작업 후 송수구와 체크밸브 사이의 배관 내 고여있는 물을 자동으로 배수시켜 배관의 동파 및 부식

                               을 방지하기 위하여 설치하는 밸브

15. 함의 설치기준 (NFTC 102 2.4.1)

  ① 함은 소방청장이 정하여 고시한 「소화전함 성능인증 및 제품검사의 기술기준」에 적합한 것으로 설치하되 밸브의

       조작, 호스의 수납 및 문의 개방 등 옥내소화전 사용에 장애가 없도록 설치할 것. 연결송수관의 방수구를 같이 설치하

       는 경우에도 같다.

  ② 옥내소화전설비의 함 가까이 보기 쉬운 곳에 그 사용요령을 기재한 표지판을 붙여야 하며, 표지판을 함의 문에 붙이는

       경우에는 문의 내부 및 외부 모두에 붙여야 한다. 이 경우, 사용요령은 외국어와 시각적인 그림을 포함하여 작성해야

       한다.

  ◈ 옥내소화전함 : 7~8년에 한번

    ① 강판 및 강대의 두께 : 1.5 ㎜ 이상

    ② 합성수지재의 두께 : 4 ㎜ 이상

    ③ 문의 면적 : 0.5 ㎡ 이상 (짧은 변의 길이가 500 ㎜ 이상)

​

  ◈ 옥내 · 옥외 소화전함의 비교

  ◈ 각종 설비의 설치 높이

18. 옥내소화전설비 방수구의 설치제외 장소 (NFTC 102 2.8) 6~7년에 한번

  ① 냉장창고 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 부분을 제외) 또는 그밖의 이와 비슷한 장소

  ⑤ 야외음악당, 야외극장 또는 그밖의 이와 비슷한 장소

​

19. 표시등의 설치기준 (NFTC 102 2.4.3.1, 2.4.3.2)

  ① 옥내 소화전설비의 위치를 표시하는 표시등은 함의 상부에 설치하되, 소방청장이 고시하는 「표시등의 성능인증 및

        제품검사의 기술기준」에 적합한 것으로 할 것

  ② 가압송수장치의 기동을 표시하는 표시등은 옥내소화전함의 상부 또는 그 직근에 설치하되 적색등으로 할 것

   ◈ 표시등의 식별도 시험 : 표시등의 불빛은 부착면과 15° 이하의 각도로도 발산되어야 하며 주위의 밝기가 0 [lx]인 장소

                                             에서 측정하여 10 [m] 떨어진 위치에서 켜진등이 확실히 식별되어야 한다.

   ◈ 표시등의 수명시험 : 표시등은 사용전압의 130 [%]인 전압을 24시간 연속하여 가하는 경우 단선, 현저한 광속변화,

                                        전류변화 등의 현상이 발생하지 않아야 한다.

​

20. 옥내소화전설비 감시제어반의 기능 (NFTC 102. 2.6.2)

  ① 각 펌프의 작동여부를 확인할 수 있는 표시등 및 음향경보기능이 있어야 할 것

  ② 각 펌프를 자동 및 수동으로 작동시키거나 작동을 중단시킬 수 있어야 할 것

  ③ 비상전원을 설치한 경우에는 상용전원 및 비상전원의 공급여부를 확인할 수 있어야 할 것

  ④ 수조 또는 물올림수조가 저수위로 될 때 표시등 및 음향으로 경보할 것

  ⑤ 각 확인회로 (기동용 수압개폐장치의 압력스위치회로, 수조 또는 물올림수조의 감시회로를 말한다) 마다 도통시험 및

       작동시험을 할 수 있어야 할 것

  ⑥ 예비전원이 확보되고 예비전원의 적합여부를 시험할 수 있어야 할 것

​

◈ 비상전원 용량

#옥내소화전설비 #방수구 #도통시험 #소화전함 #신축이음 #스위블형 #자동배수밸브

#순환배관 #성능시험 #스프링클러 #충압펌프 #압력챔버 #수압개폐장치 #압력계

2. 기동용 수압개폐장치 (압력챔버)의 기능

  ① 배관 내의 압력 저하시 주펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동 기동 및 자동 정지 (주펌프는 자동으로 정지되어서는 아니

       된다)

  ② 배관내의 수격 방지 기능

  ③ 배관내의 순간적인 압력 변동으로 부터 안정적으로 압력 감지

3. ① 기동용 수압개폐장치 (압력챔버), ② 물올림장치 : 100 ℓ 이상

4. 압력챔버의 사용압력에 따른 호칭압력 (기동용 수압개폐장치의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제9조)

  ① 호칭압력, 사용압력

② 압력챔버 안전밸브의 작동압력 범위 : 호칭압력과 호칭압력의 1.3배의 압력 범위 내

◈ 물올림장치의 감수 원인

  ① 급수차단    ② 자동급수장치의 고장     ③ 물올림장치의 배수밸브의 개방   ④ 물올림수조의 파손  ⑤ 후드 밸브의 고장

◈ 용량

  ① 물올림수조의 유효수량 : 100 ℓ 이상

  ② 압력챔버의 용량 : 100 ℓ 이상

​

[참고] 옥내소화전설비의 방수압 및 방수량 측정방법

① 방수압력 측정

  ▣ 노즐선단에서 노즐 구경 (D)의 D/2 떨어진 지점에서 노즐선단과 수평되게 피토게이지 (방수압력측정계)를 설치하여

       게이지상의 눈금을 읽는다.

② 방수량 측정

  ▣ 피토 게이지 (방수압력 측정계)상의 눈금을 읽은 후 다음 공식에 대입하여 구한다.​

◈ 수원의 수위가 펌프보다 높은 위치에 있는 경우 제외시킬 수 있는 것

  ① 후드 밸브   ② 진공계 (연성계)      ③ 물올림장치

​

◈ 급수배관

   ① 수원 및 옥외송수구로 부터 옥내소화전 방수구에 급수하는 배관

   ② 급수배관은 전용으로 할 것 (성능에 지장이 없는 경우에는 다른 설비와 겸용할 수 있다)

   ③ 위의 '②'에도 불구하고 층수가 30층 이상의 특정소방대상물은 스프링클러설비와 겸용할 수 없다.

◈ 충압펌프 : 배관 내 압력손실에 따른 주펌프의 빈번한 기동을 방지하기 위하여 충압역할을 하는펌프

​

5. 충압펌프의 설치기준 (기동용 수압개폐장치를 기동장치로 사용할 경우에 설치) (NFTC 102 2.2.1.13)

  ① 펌프의 토출압력은 그 설비의 최고위 호스접결구의 자연압 보다 적어도 0.2 [MPa] 이상 더 크도록 하거나 가압송수장

       치의 정격토출압력과 같게 할 것

  ② 펌프의 정격토출량은 정상적인 누설량 보다 적어서는 안되며, 옥내소화전설비가 자동적으로 작동할 수 있도록 충분한

       토출량을 유지할 것

​

6. 가압수조를 이용한 가압송수장치의 설치기준 (NFTC 102 2. 2. 4)

  ① 가압수조의 압력은 규정에 따른 방수량 및 방수압이 20분 이상 유지되도록 할 것

  ② 가압 수조 및 가압원은 방화구획된 장소에 설치할 것

  ③ 가압수조를 이용한 가압송수장치는 소방청장이 정하여 고시한 「가압수조식 가압송수장치의 성능인증 및 제품검사의

       기술기준」 에 적합한 것으로 설치할 것

​

7. 배관의 종류 (NFTC 102. 2.3.1) ★★★

◈ 각 설비별 유속 · 풍속

10. 펌프의 성능 (NFTC 102 2.2.1.7)

  ▣ 체절운전시 정격토출압력의 140%를 초과하지 아니하고 정격 토출량의 150%로 운전시 정격토출압력의 65% 이상이

       될 것

◈ 유량 측정장치의 설치 예 : 펌프의 정격토출량이 1,000 ℓ/min인 경우 유량측정장치는 1,750 ℓ/min 이상의 것을 설치해야

     한다.

​

11. 펌프 성능 시험 배관의 적합 기준 (NFTC 102 2.3.7)

  ① 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 직선으로 설치하고 유량측정장치를 기준으로

       전단 직관부에는 개폐밸브를 후단 직관부에는 유량조절 밸브를 설치할 것. 이 경우 개폐밸브와 유량측정장치 사이의

       직관부 거리 및 유량측정 장치와 유량조절밸브 사이의 직관부 거리는 해당 유량측정장치 제조사의 설치사양에 따르고

       성능시험배관의 호칭지름은 유량측정장치의 호칭지름에 따른다.

  ② 유량측정장치는 펌프의 정격토출량의 175 % 이상 측정할 수 잇는 성능이 있을 것

13. 그 밖의 배관의 설치기준

  ① 동결방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치할 것. 다만, 보온재를 사용할 경우에는 난연재료 성능 이상의

       것으로 해야 한다.

  ② 급수배관에 설치되어 급수를 차단할 수 있는 개폐밸브 (옥내 소화전 방수구를 제외)는 개폐표시형으로 해야 한다. 이

       경우 펌프의 흡입측 배관에는 버터플라이밸브 외의 개폐 표시형 밸브를 설치할 것

  ③ 배관은 다른 설비의 배관과 쉽게 구분이 될 수 있는 위치에 설치하거나, 그 배관 표면 또는 배관보온재 표면의 색상은

       한국산업표준 (배관계의 식별 표시, KS A 0503) 또는 적색으로 식별이 가능하도록 소방용 설비의 배관임을 표시할 것

​

[참고] 펌프의 흡입측 배관에 버터플라이밸브 설치를 제한하는 이유

  ① 물의 유체저항이 매우 커서 원활한 흡입을 방해하여 유효흡입양정이 감소되어 공동현상 (Cavitation)이 발생할 우려가

       있다.

  ② 밸브 개방 상태에서도 배관 내부 단면의 일부를 차지하므로 물공급에 장애를 주어 펌프의 성능에 문제가 발생할 우려

       가 있다.

  ③ 펌프기동 중에 순간적인 개폐조작을 할 경우 수격현상 (Water hammering)이 발생할 우려가 있다.

  ※ 개폐표시형 밸브 = OS & Y 밸브 : 밸브의 개폐 여부가 외부에서 식별이 가능한 밸브

         OS & Y : Outside screw & York Valve

​

[참고] 신축이음

  가. 신축이음 : 온도변화에 따른 배관의 신축으로 배관의 파손을 방지하기 위한 이음

  나. 신축이음의 종류 (자주 출제)

    ① 슬리브형 (Sleeve type)

    ② 벨로스형 (Bellows type)

    ③ 루프형 (Loop type)

    ④ 스위블형 (Swivel type)

    ⑤ 볼조인트 (Ball joint)

※ 볼 슬 스 벨 루

※ Bellows : 풀무(불을 피우거나 일부 악기의 음을 내게 하는 데 쓰는 기구) = 주름

※ Swivel : 회전 고리(연결된 두 부분 중 한 쪽은 고정시키고 다른 한 쪽은 회전하게 하는 장치)

14. 송수구의 설치기준 (NFTC 102 2.3.23)

  ① 송수구는 소방차가 쉽게 접근할 수 있는 잘 보이는 장소에 설치하되 화재층으로 부터 지면으로 떨어지는 유리창 등이

       송수 및 그 밖의 소화작업에 지장을 주지 아니하는 장소에 설치할 것

  ② 송수구로 부터 주배관에 이르는 연결배관에는 개폐밸브를 설치하지 아니할 것.  (스프링클러설비, 물분무소화설비,

       포소화설비 또는 연결송수관설비의 배관과 겸용하는 경우에는 제외)

  ③ 지면으로 부터 높이가 0.5 m 이상 1m 이하의 위치에 설치할 것

  ④ 구경 65 ㎜의 쌍구형 또는 단구형으로 할 것

  ⑤ 송수구의 가까운 부분에 자동배수밸브 (또는 직경 5㎜의 배수공) 및 체크밸브를 설치할 것. 이 경우 자동배수밸브는

       배관 안의 물이 잘 빠질 수 있는 위치에 설치하되, 배수로 인하여 다른 물건 또는 장소에 피해를 주지 아니해야 한다.

  ⑥ 송수구에는 이물질을 막기 위한 마개를 씌울 것

  ◈ 자동배수밸브 : 소화작업 후 송수구와 체크밸브 사이의 배관 내 고여 있는 물을 자동으로 배수시켜 배관의 동파 및

                                부식을 방지하기 위하여 설치하는 밸브

​

15. 함의 설치 기준 (NFTC 102 2.4.1)

  ① 함은 소방청장이 정하여 고시한 「소화전함 성능인증 및 제품검사의 기술기준」에 적합한 것으로 설치하되 밸브의

       조작, 호스의 수납 및 문의 개방 등 옥내 소화전 사용에 장애가 없도록 설치할 것. 연결 송수관의 방수구를 같이 설치

       하는 경우에도 같다.

  ② 옥내소화전설비의 함에는 그 표면에 "소화전"이라는 표시를 해야 한다.

  ③ 옥내 소화전설비의 함 가까이 보기 쉬운 곳에 그 사용요령을 기재한 표지판을 붙여야 하며, 표지판을 함의 문에 붙이는

       경우에는 문의 내부 및 외부 모두에 붙여야 한다. 이 경우, 사용요령은 외국어와 시각적인 그림을 포함하여 작성해야

       한다.

​

◈ 옥내 소화전함

  ① 강판 및 강대의 두께 : 1.5 ㎜ 이상

  ② 합성수지재의 두께 : 4 ㎜ 이상

  ③ 문의 면적 : 0.5 ㎡ 이상 (짧은 변의 길이가 500 ㎜ 이상)

​

◈ 옥내 · 소화전함의 비교

16. 기둥 또는 벽이 설치되지 아니한 대형 공간의 경우 설치기준 (NFTC 102 2.4.1.2)

  ① 호스 및 관창은 방수구의 가장 가까운 장소의 벽 또는 기둥 등에 함을 설치하여 비치할 것

  ② 방수구의 위치 표지는 표시등 또는 축광도료 등으로 상시 확인이 가능하도록 할 것

​

17. 방수구의 설치기준 (NFTC 102 2.4.2)

  ① 특정소방대상물의 층마다 설치하되, 해당 특정소방대상물의 각 부분으로 부터 하나의 옥내소화전방수구까지의 수평

       거리가 25 m (호스릴 옥내소화전설비를 포함) 이하가 되도록 할 것. 다만, 복층형 구조의 공동주택의 경우에는 세대의

       출입구가 설치된 층에만 설치할 수 있다.

  ② 바닥으로 부터 높이가 1.5 m 이하가 되도록 할 것

  ③ 호스는 구경 40 ㎜ (호스릴 옥내소화전설비의 경우에는 25 ㎜) 이상의 것으로서 특정 소방대상물의 각 부분에 물이

       유효하게 뿌려질 수 있는 길이로 설치할 것

  ④ 호스릴 옥내소화전설비의 경우 그 노즐에는 노즐을 쉽게 개폐할 수 있는 장치를 부착 할 것

 ◈ 각종 설비의 설치 높이

​

#옥내소화전설비 #옥내소화전 #신축이음 #순환배관 #펌프 #성능시험배관 #가압수조

#충압펌프 #급수배관 #방수량 #방수압력 #가압송수장치 #체절운전 #진공계 #연성계

1. 수계 소화설비에서 수원의 수위가 펌프의 위치보다 낮은 곳에 설치할 경우 펌프의 흡입측 배관 물을 항상 채워 펌프가

     정상적으로 작동하기 위하여 설치해야 하는 장치의 명칭을 명칭을 쓰시오. [3점] ★★★

[답안] 물올림 장치

[해설] 물올림 장치

 가. 물올림 장치

  ▣ 수원의 수위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 경우에 설치하여 펌프와 후드밸브 사이의 배관에 항상 물을 공급하여 펌프

       가 물을 송수할 수 있도록 하는 장치

나. 물올림장치의 설치기준 (수원의 수위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 경우 설치)  (NFTC 102. 2. 2. 12)

  ① 물올림장치에는 전용의 수조를 설치할 것

  ② 수조의 유효수량은 100[ℓ] 이상으로 하되 구경 15 [㎜] 이상의 급수배관에 따라 해당 수조에 물이 계속 보급되도록

        할 것

다. 물올림장치의 감수원인

   ① 급수차단                                        ② 자동급수장치의 고장

   ③ 물올림장치의 배수밸브 개방         ④ 물올림수조의 파손

   ⑤ 후드밸브의 고장

​

2. 물계통의 소화설비 가압송수펌프 주위에 설치된 물올림장치에 대한 다음 각 물음에 답하시오. [4점] ★★★★

  가. 물올림장치를 설치하지 않아도 되는 경우를 쓰시오.

  나. 물올림장치의 설치기준을 쓰시오.

[문제풀이]

  가. 물올림장치를 설치하지 않아도 되는 경우를 쓰시오.

     ▣ 수원의 수위가 펌프보다 같거나 높은 위치에 있는 경우

  나. 물올림장치의 설치기준을 쓰시오.

    ① 물올림장치에는 전용의 수조를 설치할 것

    ② 수조의 유효수량은 100 [ℓ] 이상으로 하되 구경 15 [㎜] 이상의 급수배관에 따라 해당 수조에 물이 계속 보급되도록

         할 것

[해설] 물올림 장치

 가. 물올림 장치

   ▣ 수원의 수위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 경우에 설치하여 펌프와 후드밸브 사이의 배관에 항상 물을 공급하여 펌프

        가 물을 송수할 수 있도록 하는 장치

나. 물올림장치의 설치기준 (수원의 수위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 경우 설치)  (NFTC 102. 2. 2. 12)

  ① 물올림장치에는 전용의 수조를 설치할 것

  ② 수조의 유효수량은 100[ℓ] 이상으로 하되 구경 15 [㎜] 이상의 급수배관에 따라 해당 수조에 물이 계속 보급되도록

       할 것

​

3. 수계소화설비에서 수평 회전축 원심펌프를 사용하는 경우 화재안전기술기준상 흡입측 배관의 설치기준을 2가지만

     쓰시오. (단, 수조가 펌프보다 낮은 위치에 설치된 경우이다.) [4점] ★★

[답안작성]

  ① 공기의 고임이 생기지 아니하는 구조로 하고 여과장치를 설치할 것

  ② 각 펌프 (흡입펌프를 포함) 마다 수조로 부터 별도로 설치할 것

[해설] 펌프 흡입측 배관의 설치기준 (NFSC 102.2.3.4)

  ① 공기의 고임이 생기지 아니하는 구조로 하고 여과장치를 설치할 것

  ② 수조가 펌프보다 낮게 설치된 경우에는 각 펌프 (충압펌프를 포함) 마다 수조로 부터 별도로 설치할 것

4. 옥내 소화전 설비의 배관에 강관을 사용하지 않고 소방용 합성수지 배관으로 설치할 수 있는 경우를 3가지 쓰시오. [4점]

     ★★★★

[답안 작성]

  ① 배관을 지하에 매설하는 경우

  ② 다른 부분과 내화구조로 구획된 덕트 또는 피트의 내부에 설치하는 경우

  ③ 천장 (상층이 있는 경우에는 상층 바닥의 하면을 포함)과 반자를 불연재료 또는 준불연재료로 설치하고 소화배관 내부

      에 항상 소화수가 채워진 상태로 설치하는 경우

[해설] 배관을 소방용 합성수지관으로 설치할 수 있는 경우 (NFTC 102.2.3.2)

  ① 배관을 지하에 매설하는 경우

  ② 다른 부분과 내화구조로 구획된 덕트 또는 피트의 내부에 설치하는 경우

  ③ 천장 (상층이 있는 경우에는 상층 바닥의 하단을 포함)과 반자를 불연재료 또는 준불연 재료로 설치하고 소화배관 내부

       에 항상 소화수가 채워진 상태로 설치하는 경우

     ※ CPVC : 소방용 합성수지관

​

5. 가압송수장치의 순환배관에는 체절운전을 대비하여 릴리프밸브를 설치해야 한다.  체절운전이란 무엇인지 간단히

     쓰시오.

  [답안작성] 체절운전이란 펌프의 성능시험을 목적으로 펌프 토출측의 개폐밸브를 닫은 상태에서 펌프를 운전하는 것

[해설] 체절운전 · 체절양정 · 체절압력

  ① 체절운전 : 펌프의 성능시험을 목적으로 펌프 토출측의 개폐밸브를 닫은 상태에서 펌프를 운전하는 것

  ② 체절양정 : 펌프 토출측의 개폐밸브를 닫은 상태에서의 양정을 말하며 체절양정은 정격토출양정의 140 [%]를 초과하

                        지 않아야 한다.

  ③ 체절압력 : 정격 토출압력의 140 [%] 이하 = 정격토출압력 × 1.4배 이하

[참고] 펌프의 성능 (NFTC 102.2.2.1.7)

  ▣ 체절운전시 정격토출압력의 140 [%]를 초과하지 아니하고 정격토출량의 150 [%]로 운전시 정격토출압력의 65 [%]

       이상이 될 것

  ▣ 펌프 성능시험 배관

  [답압 작성] 65 %

​

11. 다음 조건을 참고하여 펌프성능곡선을 그리시오. [5점] ★★★★★

  [조건]

    ① 펌프의 정격토출량 : 800 [ℓ/min]

    ② 펌프의 전양정 : 80 [m]

  [답안 작성]

[해설] 펌프의 성능 (NFTC 102. 2. 2)

  ▣ 체절운전시 정격토출압력의 140 [%]를 초과하지 아니하고 정격토출량의 150 [%]로 운전시 정격토출압력의 65 [%]

       이상이 될 것

 ① 펌프의 정격 토출량 : 800 [ℓ/min]

   ⊙ 100 [%] : 800 [ℓ/min]

   ⊙ 150 [%] : 800 [ℓ/min] × 1.5 = 1,200 [ℓ/min]

 ② 펌프의 전양정 : 80 [m] (10[m] = 0.1 [MPa]로 환산하여 계산하면 펌프의 정격토출 압력은 0.8 [MPa]가 된다.)

   ⊙ 100 [%] = 0.8 [MPa]

   ⊙ 140 [%] = 0.8 [MPa] × 1.4 = 1.12 [MPa]

   ⊙ 65 [%] = 0.8 [MPa] × 0.65 = 0.52 [MPa]

※ 문제의 조건에 따라 펌프의 성능곡선을 그리면 다음과 같다.

13. 옥내소화전설비 화재안전기술기준에서 펌프의 성능에 관하여 다음 물음에 답하시오.  [5점] ★★★★★

  가. 펌프의 성능기준을 쓰시오.

  나. 펌프의 성능곡선을 그리시오.

  다. 펌프 성능시험 배관의 적합기준을 2가지 쓰시오.

[문제풀이]

 가. 펌프의 성능기준을 쓰시오.

   ▣ 체절운전시 정격토출압력의 140 [%]를 초과하지 아니하고, 정격토출량의 150%로 운전시 정격토출압력의 65% 이상

        을 유지할 것

 나. 펌프의 성능곡선을 그리시오.

 다. 펌프 성능시험 배관의 적합기준을 2가지 쓰시오.

  ① 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 직선으로 설치하고, 유량측정장치를 기준으로

       전단직관부에는 개폐밸브를, 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치할 것. 이 경우 개폐밸브와 유량측정장치 사이의

       직관부 거리 및 유량측정장치와 유량조절밸브 사이의 직관부 거리는 해당 유량측정장치 제조사의 설치사양에 따르고,

       성능시험배관의 호칭지름은 유량측정장치의 호칭지름에 따른다.

  ② 유량측정장치는 펌프의 정격토출량의 170 [%] 이상 측정할 수 있는 성능이 있을 것

[해설] 펌프성능시험배관의 적합기준 (NFTC 102. 2. 3. 7)

 ① 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 직선으로 설치하고 유량측정장치를 기준으로

      전단직관부에는 개폐밸브를, 후단직관부에는 유량조절밸브를 설치할 것. 이 경우, 개폐밸브와 유량측정장치 사이의

      직관부 거리 및 유량측정장치와 유량조절밸브 사이의 직관부 거리는 해당 유량측정장치 제조사의 설치사양에 따르고

      성능시험배관의 호칭지름은 유량측정장치의 호칭지름에 따른다.

 ② 유량측정장치는 펌프의 정격 토출량의 175 % 이상 측정할 수 있는 성능이 있을 것

※ 유량 측정장치 (유량계)의 설치 예

  ▣ 펌프의 정격 토출량이 1,000[ℓ/min]인 경우 유량측정장치는 1,750 [ℓ/min] 이상의 것을 설치해야 한다.

​

14. 옥내 소화전설비 가압송수장치(펌프)의 성능시험을 실시하려고 한다. 다음 주어진 도면을 참조하여 성능시험 순서 및

       시험결과에 대한 판정기준을 쓰시오. [6점]  ★★★★★

  ① 주배관의 개폐밸브를 잠근다.

  ② 제어반에서 충압펌프의 기동을 정지한다.

  ③

  ④ 성능시험 배관상에 있는 개폐밸브를 개방한다.

  ⑤ 성능시험 배관의 유량조절밸브를 서서히 개방하여 유량계를 통과하는 유량이 정격 토출 유량이 되도록 한다.

  ⑥

  ⑦ 성능시험 배관상에 있는 유량계를 확인하여 펌프의 성능을 측정한다.

  ⑧ 성능시험 후 배관상 개폐밸브를 잠근 후 주밸브를 개방한다.

  ⑨ 제어반에서 충압펌프 정지를 해제한다.

[답안작성]

  ③ 릴리프 밸브를 폐쇄, 주펌프를 기동하여 펌프 토출측 압력계의 지시치가 펌프 정격 토출압력의 140 % 이하인지 확인

       한 후 릴리프 밸브를 체절압력 미만에서 개방되도록 조절한다.

  ⑥ 성능시험 배관의 유량조절밸브를 서서히 더 개방하여 유량계에서 펌프 정격토출량의 150 %가 되도록 유량을

        조절한다.

​

17. 소화배관의 성능시험에 관한 다음 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★★

  가. 수계 소화설비에서 소화펌프의 성능시험배관 (유량계 설치방식)의 구성방식(계통)을 펌프와 연관하여 도시하시오.

  나. 성능시험배관을 설치하는 목적을 쓰시오.

  다. 성능시험은 구체적으로 무엇을 측정하기 위함인지 쓰시오.

  라. 성능시험의 방법을 순서대로 쓰시오.

[답안작성]

  가. 성능시험 배관 계통도 작성

  ※ 순환배관 : 체절운전시 수온 상승을 방지하기 위한 배관 (릴리프 배릅가 설치된 배관)

​

20. 펌프의 성능곡선이 다음과 같을 때 릴리프 밸브의 작동압력은 몇 [MPa]이하로 설정해야 하는가 ? [3점] ★★★★★

  [답안작성] 릴리프 밸브의 작동압력 = 1 × 1.4 = 1.4 [MPa] 이하

​

21. 다음의 그림 및 조건을 참조하여 펌프를 운전할 때 체절압력을 확인하고 릴리프 밸브의 개방압력을 조정하는 방법을

       기술하시오. [7점] ★★★★★

[조건]

  ① 조정시 주펌프의 운전은 수동운전을 원칙으로 한다.

  ② 릴리프 밸브의 작동점은 체절압력의 90 %로 한다.

  ③ 조정전의 릴리프 밸브는 체절압력으로도 개방되지 않은 상태이다.

  ④ 배관의 안전을 위해 주펌프 2차측의 V1은 폐쇄후 주 펌프를 기동한다.

  ⑤ 조정전의 V2, V3는 잠금상태이며 체절압력의 90 % 압력의 성능시험배관을 이용하여 만든다.

[답안작성]

  ① V1 밸브를 폐쇄한다.

  ② 주펌프를 제어반에서 수동으로 기동한다.

  ③ 압력계의 지시치로 체절압력을 확인한다.

  ④ V2 밸브를 완전히 개방하고 V3 밸브를 서서히 개방하면서 체절압력의 90% 압력이 되도록 한다.

  ⑤ 이 때 릴리프 밸브를 서서히 개방한다.

  ⑥ 릴리프 밸브가 개방되는 순간 릴리프 밸브의 개방압력이 체절압력의 90 %로 조정된 상태이다.

  ⑦ 주펌프를 제어반에서 수동으로 정지, V1 밸브 개방, V2 밸브 폐쇄, V3 밸브 폐쇄 및 제어반에서 주펌프를 자동으로

       한다.

​

22. 다음 그림과 같이 소방대 연결송수구와 체크밸브 사이에 자동배수 장치 (auto drip) 를 설치하는 이유는 무엇 때문인지

       간단히 쓰시오. [4점] ★★★★★ (자주 출제)

  [답안작성] 소화작업 후 송수구와 체크밸브 사이의 배관내에 고여 있는 물을 자동으로 배수시켜 배관의 동파방지 및 부식

                    을 방지하기 위하여

[해설] 자동배수밸브 (auto drip)

  ▣ 소화작업 후 송수구와 체크밸브 사이에 물이 고이게 된다. 따라서 이 고여 있는 물을 방치할 경우 배관의 동파 및 부식

       의 원인이 되므로 자동배수밸브를 설치하여 배관내에 고여 있는 물을 자동으로 배수한다.

⑤ 각종 설비의 설치 높이

⑥ 소방호스는 옥내소화전함 내의 방수구와 항상 연결되어 있어야 한다.

24. 다음 ( 0안에 알맞은 말을 쓰시오. [6점] ★

 ▣ 옥내 소화전함의 재질은 ( ① ) 이상의 강판 및 강대 또는 두께 ( ② ) 이상의 합성수지제로 하여야 한다. 문의 면적은

       ( ③ ) 이상으로 하며 밸브의 조작, 호스의 수납 등에 충분한 여유를 갖도록 하고 위치를 표시하는 등은 함의 상부에

      설치하되, 표시등의 불빛은 부착면과 ( ④ ) 이하의 각도로도 발산되어야 하며 주위의 밝기가 0 [lx]인 장소에서 측정

       하여 ( ⑤ ) [m] 떨어진 위치에서 켜진 등이 확실히 식별되어야 하며, ( ⑥ )으로 해야 한다.

  [답안]  ① 1.5 [㎜]     ② 4 [㎜]    ③ 0.5 [㎡]     ④ 15 ˚    ⑤ 10     ⑥ 적색등

​

25. 소화설비에서 앵글밸브를 설치해야 하는 곳 3가지를 쓰시오. [4점] ★★

 [답안]

   ① 옥내 소화전설비의 방수구

   ② 스프링클러설비 교차배관 끝에 설치되는 청소구의 개폐밸브

   ③ 물분무소화설비 교차배관 끝에 설치되는 청소구의 개폐밸브

[해설] 소화설비에서 앵글밸브를 설치해야 하는 곳

 가. 앵글밸브

      ▣ 유체가 흐르는 방향에 따라 입구와 출구가 직각인 밸브

나. 앵글밸브를 설치해야 하는 곳

   ① 옥내 소화전설비의 방수구 (소화설비)

   ② 스프링클러설비 교차배관 끝에 설치되는 청소구의 개폐밸브 (소화설비)

   ③ 물분무소화설비 교차배관 끝에 설치되는 청소구의 개폐밸브 (소화설비)

   ④ 미분무소화설비 교차배관 끝에 설치되는 청소구의 개폐밸브 (소화설비)

   ⑤ 연결송수관설비의 방수구 (소화활동설비)

​

26. 옥내 소화전설비의 화재안전기술기준상 옥내소화전설비 방수구의 설치제외 장소 5가지를 쓰시오.

[답안작성]

  ① 냉장고 중 온도가 영하인 냉장실 또는 냉동창고 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 그밖의 이와 비슷한 장소

  ⑤ 야외 음악당 · 야외극장 또는 이와 비슷한 장소

[해설] 옥내소화전 설비 방수구의 설치 제외 장소 (NFTC 102. 2. 8)

※ 냉 고 발 야 식

  ① 냉장고 중 온도가 영하인 냉장실 또는 냉동창고 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 그밖의 이와 비슷한 장소

  ⑤ 야외 음악당 · 야외극장 또는 이와 비슷한 장소

​

27. 다음 그림은 어느 건축물 내에 설치된 옥내소화전 호스 내장함의 문을 열었을 때의 내부 모습이다. 잘못된 점을 2가지

      만 지적하고 그 이유를 쓰시오. [4점] ★★★

    ※ 안 나온지 오래 되었음

가. 잘못된 점

   ① 펌프 기동표시등이 녹색이다.

   ② 앵글밸브와 소방호스가 연결되어 있지 않다.

나. 이유

   ① 펌프 기동표시등은 적색이어야 한다.

   ② 앵글밸브의 소방호스는 평상시 연결되어 있어야 한다.

[해설] 옥내소화전설비함 등 설치기준

가. 잘못된 점

   ① 펌프기동표시등이 녹색이다.

   ② 앵글밸브와 소방호스가 연결되어 있지 않다.

   ③ 소방호스가 동글게 말려 있다.

   ④ 앵글밸브의 설치 높이가 바닥으로 부터 1.6 [m] 이다.

나. 이유

   ① 펌프기동표시등은 적색이어야 한다.

   ② 앵글밸브와 소방호스는 평상시 연결되어 있어야 한다.

   ③ 소방호스가 사용이 용이하도록 가즈런히 개어여 있던지 소방용 호스걸이에 걸려 있어야 한다.

   ④ 앵글밸브의 설치 높이가 1.5 [m] 이하이어야 한다.

​

28. 옥내 소화전 직사형 방사노즐에 피토관을 설치하여 압력을 측정하였더니 0.3 [MPa] 이었다. 이 노즐을 통하여 방사

       되는 물의 방사속도 [m/s]를 구하시오. (단, 노즐의 속도계수는 0.98 이다.) [3점] ★★★★★​

[해설] 방사속도​

  여기서, v : 유속 [m/s]

              Cv : 속도계수

               g : 중력가속도 [m/s2]

               H : 높이 [m]

【 압력 단위 환산 】

​

#물올림장치 #유효수량 #압력계 #후드밸브 #순환배관 #체절압력 #토출량 #성능곡선

#유량측정장치 #개폐밸브 #유량조절밸브 #릴리프밸브 #제어반 #체크밸브 #배수밸브

#앵글밸브 #연결송수구 #옥내소화전 #방수구

1. 어느 건물이 다음과 같이 옥내 소화전설비를 설계하려고 한다. 다음 조건을 보고 각 물음에 답하시오. (단, 소수점 이하는

     반올림하여 정수만 답할 것) [12점] ★★★★★

[조건]

  ① 건물규모 3층 × 각 층의 바닥면적 1,000 [㎡]

  ② 옥내 소화전 수량 총 12개 (각 층당 4개 설치)

  ③ 소화펌프에서 최상층 소화전 호스접결구까지의 수직거리 20 [m]

  ④ 소방호스 40 [㎜] × 15 [m] (고무내장)

  ⑤ 호스의 마찰손실수두값 (호스 100[m]당)

  ⑥ 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 : 30 [m]

  ⑦ 배관의 관경

  ⑧ 펌프의 동력전달 계수

  ⑨ 펌프의 구경에 따른 효율 (단, 펌프의 구경은 펌프의 토출측 주배관의 구경과 같다)

가. 소방펌프의 정격유량 [ℓ/min]과 정격 양정 [m]을 구하시오.

   ① 정격 유량             ② 정격양정

나. 소방펌프 토출측 주배관의 최소관경[㎜]을 조건 ⑦ 에서 선정하시오.

다. 소방펌프를 디젤엔진으로 구동시킬 경우에 필요한 엔진의 동력 [PS]을 구하시오.

라. 펌프의 최대 체절압력 [MPa]을 구하시오.

마. 만약 펌프에서 가장 가까운 거리에 있는 옥내 소화전 노즐과 펌프에서 가장 먼 거리에 있는 노즐의 방사압력 차이가

      0.4 [MPa]이며, 펌프에서 제일 먼 거리에 있는 옥내소화전 노즐에서의 방사압력이 0.17 [MPa], 유량이 130 [ℓ/min]일

      경우 펌프에서 가장 가까운 소화전에서의 방사유량 [ℓ/min]을 구하시오.

바. 유량측정장치는 몇 [ℓ/min] 이상 측정이 가능하여야 하는가 ?

사. 옥상에 저장하여야 하는 소화수조의 용량 [㎥]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 소방펌프의 정격유량 [ℓ/min]과 정격 양정 [m]을 구하시오.

   ① 정격 유량

          Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

   ② 정격양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m]

                       h1 : 소방호스 마찰손실수두 : 15 [m] × 12/100 = 1.8 [m]

                       h2 : 배관 및 관부속품의 마찰 손실 수두 : 30 [m]

                       h3 : 실양정 : 20 [m]

         ∴ 전양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m]  = 1.8 + 30 + 20 + 17 = 68.8 = 69 [m]

나. 소방펌프 토출측 주배관의 최소관경[㎜]을 조건 ⑦ 에서 선정하시오.​

    ∴ 호칭구경 40 [㎜]를 선정

​

[참고] 각 설비별 유속 · 풍속

다. 소방펌프를 디젤엔진으로 구동시킬 경우에 필요한 엔진의 동력 [PS]을 구하시오.​

라. 펌프의 최대 체절압력 [MPa]을 구하시오.

  ▣ 펌프의 체절압력 = 정격토출압력 × 1.4

       ∴ 펌프의 전양정이 69 [m]이므로 0.1 [MPa] = 10 [m]로 압력을 환산하면

           69[m] × 0.1 = 6.9 [MPa] × 1.4 = 9.66 [MPa]

[참고] 펌프의 성능시험

 ⊙ 체절운전시 정격토출압력의 140 [%]를 초과하지 아니하고 정격토출량의 150 [%]로 운전시 정격토출압력의 65 [%]

      이상이 될 것

마. 만약 펌프에서 가장 가까운 거리에 있는 옥내 소화전 노즐과 펌프에서 가장 먼 거리에 있는 노즐의 방사압력 차이가

      0.4 [MPa]이며, 펌프에서 제일 먼 거리에 있는 옥내소화전 노즐에서의 방사압력이 0.17 [MPa], 유량이 130 [ℓ/min]일

      경우 펌프에서 가장 가까운 소화전에서의 방사유량 [ℓ/min]을 구하시오.​

             여기서,   Q : 방수량 [ℓ/min],       K : 방출계수,         P : 방수압력 [MPa]

  ① 옥내 소화전 설비비의 규정방수량 및 방수압력

         ⊙ 규정방수량 : 130 [ℓ/min]            ⊙ 규정 방수압력 P : 0.17 [MPa]

  ② 방출계수 K​

  ③ 가장 가까운 소화전에서의 방사유량을 구하므로 가장 가까운 소화전에서의 방사압력을 적용해야 한다.

       가장 가까운 소화전에서의 방사압력은   방사압력 P = 0.17 [MPa] + 0.4 [MPa] = 0.57 [MPa]

    ∴ 가장 가까운 소화전에서의 방사유량은​

      ※ 문제의 조건에서 소수점 이하는 반올림하여 정수로 나타내라고 했다.

바. 유량측정장치는 몇 [ℓ/min] 이상 측정이 가능하여야 하는가 ?

    ▣ 유량측정장치는 정격유량으 175 [%] 이상을 측정하여야 한다.

         ∴ 유량측정장치 최대 유량 : 260 [ℓ/min] × 1.75 = 455 [ℓ/min]

[참고] 펌프성능시험배관의 적합기준 (NFSC 102 제6조 ⑦)

① 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 설치하고 유량측정장치를 기준으로 전단 직관부

     에는 개폐밸브를, 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치할 것

② 유량측정장치는 성능시험배관의 직관부에 설치하되 펌프의 정격 토출량은 175 % 이상 측정할 수 있는 성능이 있을 것

사. 옥상에 저장하여야 하는 소화수조의 용량 [㎥]을 구하시오.

    Q = 2.6 N × 1/3 = 2.6 × 2 × 1/3 = 1.733 ≒ 2 [㎥]

    Q = 2. 6 N × 1/3

        여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                     N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수 (최대 2개)

                     2.6 : 130[ℓ/min](옥내소화전설비 규정방수량 × 20[min] (소방대출동시간)

    ⊙ N은 조건 ② dptj 4개 이다.

        ∴ Q = 2.6 N × 1/3 = 2.6 × 2 × 1/3 = 1.733 ≒ 2 [㎥]

           ※ 문제의 단서에서 소수점 이하는 반올림하여 정수로 나타낸다 하였다.

​

2. 어느 건물에 다음과 같은 옥내소화전설비를 설치하려고 한다. 다음 조건을 보고 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★★

[조건]

  ① 건물규모 : 3층 × 각 층의 바닥면적 1,200 [㎡]

  ② 옥내 소화전 수량 (총 12개 (각 층당 4개 설치)

  ③ 소화펌프에서 최상층 소화전 호스접결구까지의 수직거리 : 15 [m]

  ④ 소방호스 : 40 [㎜] × 15 [m] (고무 내장)

  ⑤ 호스의 마찰손실수두값 (호스 100 [m] 당 )

  ⑥ 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 : 30 [m]

  ⑦ 배관의 내경

  ⑧ 펌프의 동력전달계수

  ⑨ 펌프의 구경에 따른 효율 (단, 펌프의 구경은 펌프의 토출측 주배관의 구경과 같다)

가. 소방펌프에서 최소한의 정격유량 [ℓ/min]과 정격양정 [m]을 구하시오. (단, 흡입양정은 무시한다.)

    ① 정격 유량                 ② 정격양정

나. 소방펌프 토출측 주배관의 최소관경 [㎜] 을 조건 ⑦에서 선정하시오. (단, 토출측 주배관의 유속은 4 [m/s] 이하이다.)

다. 소방펌프를 디젤 엔진으로 구동시킬 경우에 필요한 엔진동력 [kW]을 구하시오.  (단, 펌프의 유량은 가.에서 구한

      최소 정격유량을 적용한다.)

라. 펌프의 성능시험과 관련하여 ( )안에 적당한 수치를 넣으시오.

  ▣ 펌프의 성능은 체절운전시 정격토출압력의 ( ① ) %를 초과하지 아니하고, 유량 측정장치는 성능시험 배관의 직관부에

       설치하되 펌프의 정격토출량의 ( ② ) 이상 측정할 수 있는 성능이 있어야 한다.

마. 만일 펌프에서 가장 가까운 거리에 있는 옥내소화전 노즐이 펌프에서 제일 먼 거리에 있는 옥내소화전 노즐의 방사압력

      차이가 0.4 [MPa]이며, 펌프에서 제일 먼 거리에 있는 옥내소화전 노즐에서의 방사압력이 0.17 [MPa], 유량 130 [ℓ/min]

      일 경우 펌프에서 가장 가까운 소화전에서의 방사유량 [ℓ/min]을 구하시오.

사. 옥상에 저장하여야 하는 소화수조의 용량 [㎥]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 소방펌프의 정격유량 [ℓ/min]과 정격 양정 [m]을 구하시오.

   ① 정격 유량  :  Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

   ② 정격양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m]

                       h1 : 소방호스 마찰손실수두 : 15 [m] × 12/100 = 1.8 [m]

                       h2 : 배관 및 관부속품의 마찰 손실 수두 : 30 [m]

                       h3 : 실양정 : 15 [m]

                  ∴ 전양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m]  = 1.8 + 30 + 15 + 17 = 63.8 [m]

나. 소방펌프 토출측 주배관의 최소관경 [㎜] 을 조건 ⑦에서 선정하시오. (단, 토출측 주배관의 유속은 4 [m/s] 이하이다.)​

     ∴ 호칭구경 40 [㎜]를 선정

다. 소방펌프를 디젤 엔진으로 구동시킬 경우에 필요한 엔진동력 [kW]을 구하시오. (단, 펌프의 유량은 가.에서 구한 최소

      정격유량을 적용한다.)

라. 펌프의 성능시험과 관련하여 ( )안에 적당한 수치를 넣으시오.

 ▣ 펌프의 성능은 체절운전시 정격토출압력의 ( ① 140 ) %를 초과하지 아니하고, 유량측정장치는 성능시험 배관의

      직관부에 설치하되 펌프의 정격토출량의 ( ② 175 ) 이상 측정할 수 있는 성능이 있어야 한다. 

마. 만약 펌프에서 가장 가까운 거리에 있는 옥내 소화전 노즐과 펌프에서 가장 먼 거리에 있는 노즐의 방사압력 차이가

      0.4 [MPa]이며, 펌프에서 제일 먼 거리에 있는 옥내소화전 노즐에서의 방사압력이 0.17 [MPa], 유량이 130 [ℓ/min]일

      경우 펌프에서 가장 가까운 소화전에서의 방사유량 [ℓ/min]을 구하시오.

          여기서, Q : 방수량 [ℓ/min], K : 방출계수, P : 방수압력 [MPa]

 ① 옥내 소화전 설비비의 규정방수량 및 방수압력

      ⊙ 규정방수량 : 130 [ℓ/min]               ⊙ 규정 방수압력 P : 0.17 [MPa]

 ② 방출계수 K​

 ③ 가장 가까운 소화전에서의 방사유량을 구하므로 가장 가까운 소화전에서의 방사압력을 적용해야 한다. 가장 가까운

       소화전에서의 방사압력은  방사압력 P = 0.17 [MPa] + 0.4 [MPa] = 0.57 [MPa]

  ∴ 가장 가까운 소화전에서의 방사유량은

3. 용도가 근린생활시설인 특정소방대상물에 옥내 소화전을 각 층에 4개씩 설치하였다. 다음 각 물음에 답하시오. [12점]

     ★★★★★

가. 펌프의 토출량 [ℓ/min]은 얼마 이상으로 하여야 하는가 ?

나. 펌프의 토출측 배관의 최소 호칭구경을 보기에서 선택하시오.

다. 펌프의 성능시험배관상에 설치하는 유량측정장치는 몇 [ℓ/min] 까지 측정이 가능하여야 하는가 ?

라. 배관의 마찰손실 및 소방호스의 마찰손실수두가 10 [m]이고 실양정이 25 [m]일 경우 펌프성능은 정격토출량의 150 [%]

     로 운전시 정격토출압력 [MPa]은 얼마 이상이 되어야 하는가 ?

마. 중력가속도가 9.8 [m/s2]일 경우 체절압력[MPa]은 얼마인가 ?

바. 펌프성능시험배관상 전단 직관부 및 후단 직관부에 설치하는 밸브의 명칭을 쓰시오.

[문제풀이]

가. 펌프의 토출량 [ℓ/min]은 얼마 이상으로 하여야 하는가 ?

    Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

나. 펌프의 토출측 배관의 최소 호칭구경을 보기에서 선택하시오.

     ∴ 호칭구경 40 [㎜]를 선정

다. 펌프의 성능시험배관상에 설치하는 유량측정장치는 몇 [ℓ/min] 까지 측정이 가능하여야 하는가 ?

   ▣ 유량측정장치는 정격유량으 175 [%] 이상을 측정하여야 한다.

         ∴ 유량측정장치 최대 유량 : 260 [ℓ/min] × 1.75 = 455 [ℓ/min]

라. 배관의 마찰손실 및 소방호스의 마찰손실수두가 10 [m]이고 실양정이 25 [m]일 경우 펌프성능은 정격토출량의 150 [%]

      로 운전시 정격토출압력 [MPa]은 얼마 이상이 되어야 하는가 ?

   ① 전양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m]

                          h1 + h2 : 10 [m]

                          h3 : 실양정 : 25 [m]

         ∴ 전양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m]  = 10 + 25 + 17 = 52 [m]

   ② 정격토출량의 150 [%]로 운전시 정격토출압력의 65 [%] 이상되어야 한다.

         ∴ 펌프의 전양정이 52 [m]이므로 0.1 [MPa] = 10 [m]로 압력을 환산하면

              52 [m] × 0.1 = 5.2 [MPa] × 0.65 = 3.38 [MPa]

마. 중력가속도가 9.8 [m/s2]일 경우 체절압력[MPa]은 얼마인가 ?​

바. 펌프성능시험배관상 전단 직관부 및 후단 직관부에 설치하는 밸브의 명칭을 쓰시오.

     ① 전단부 : 개폐밸브                    ② 후단부 : 유량조절밸브

​

4. 어느 백화점 건물의 10층에 옥내소화전설비를 설치하려고 한다. 주어진 조건에 따라 다음 각 물음에 답하시오. [15점]

      ★★★★★

[조건]

  ① 옥내소화전은 1층에서 5층까지는 각 층에 5개, 6층에서 10층까지는 각 층에 6개가 설치되어 있다.

  ② 펌프의 푸트밸브에서 최상층 옥내 소화전 방수구까지의 수직거리는 40 [m], 배관 및 관부속품의 마찰손실수두는

       20 [m]이다.

  ③ 소방호스의 마찰손실은 100 [m] 당 26 [m]로 하고 호스의 길이는 15 [m] × 2개이다.

  ④ 펌프의 효율은 65 [%] 이다.

  ⑤ 원주율(π)은 계산의 편의상 3.14로 한다.

차. 펌프의 토출측 주배관의 구경 [㎜]을 구하시오.​

   ∴ 내경 37.14 [㎜] 인 경우 호칭구경 40 [㎜]를 선정하여야 하나 주배관 중 수직배관의

       구경은 최소 50 [㎜] 이상이므로 50 [㎜]를 선정한다.

※ 배관의 관경

[참고] 옥내소화전설비 계통도

   ① 감수경보장치 : 물올림 수조의 물이 저수위로 될 경우 감시제어반에 신호를 보내는 장치

   ② 오버플루관 : 물올림 수조의 필요 이상의 물을 외부로 배출시키는 관

   ③ 배수관 : 물올림 수조의 청소, 수리 또는 감수경보장치의 작동시험을 하기 위한 배관

   ④ 체크밸브 : 펌프의 토출측 2차측의 가압수가 1차측으로 역류하는 것을 방지하는 밸브

   ⑤ 플렉시블 조인트 : 펌프의 운전 또는 정지시 펌프 또는 배관의 진동을 흡수한다.

   ⑥ 순환배관 : 펌프의 체절운전시 수온의 상승을 방지하기 위한 배관

[옥내 소화전 계통도 (펌프방식)]

[참고] 유속 · 풍속

5. 다음은 7층 건물에 설치한 옥내소화전설비의 계통도이다. 다음 각 물음에 답하시오.  [12점] ★★★★

[조건]

  ① 배관의 마찰손실수두는 40 [m] (소방호스, 관부속품의 마찰손실수두를 포함)

  ② 펌프의 효율은 60 [%] 이다.

  ③ 펌프의 여유율은 10 [%]를 둔다.

가. A ~ E의 명칭을 쓰시오.

나. D에 보유해야 할 최소 유효 저수량 [㎥]을 구하시오.

다. B의 주된 기능을 쓰시오.

라. C의 설치목적을 쓰시오.

마. E의 문의 면적 [㎡]은 얼마 이상이어야 하는가 ?

바. 펌프의 전동기 용량 [kW]은 얼마 이상이어야 하는가 ?

[문제 풀이]

가. A ~ E의 명칭을 쓰시오.

   A : 소화수조    B : 기동용 수압 개폐기    C : 수격방지기   D : 옥상수조 E : 발신기 세트 (옥내소화전 내장형)

나. D에 보유해야 할 최소 유효 저수량 [㎥]을 구하시오.

   Q = 2.6 N × 1/3 = 2.6 [㎥] × 2 개 × 1/3 = 1.733 = 1.73 [㎥]

다. B의 주된 기능을 쓰시오.

  ▣ 기동용 수압 개폐장치 : 배관내의 압력 저하시 주펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동기동 및 자동 정지

라. C의 설치목적을 쓰시오.

  ▣ 펌프의 운전 및 정지시 발생하는 배관내의 수격작용을 방지한다.

마. E의 문의 면적 [㎡]은 얼마 이상이어야 하는가 ? 0.5 [㎡]

  ▣ 문의 면적 : 0.5 [㎡] 이상 : 짧은 면의 길이 500 [㎜] 이상

바. 펌프의 전동기 용량 [kW]은 얼마 이상이어야 하는가 ?​

[참고] 옥내소화전설비

  ① 소화수조 : 소화설비에 필요한 수원을 유효수량 이상 저장한다.

  ② 기동용 수압개폐장치 : 소화설비의 배관 내 압력변동을 검지하여 자동적으로 펌프를 기동 및 정지시키는 것으로서

                                          압력챔버 또는 기동용 압력스위치 등을 말한다.

※ 기동용 수압개폐장치 (압력 챔버)의 기능

    ㉠ 배관내의 압력 저하시 주펌의 자동 기동, 충압펌프의 자동 기동 및 자동 정지 (주펌프는 자동으로 정지되어서는

         아니된다)

    ㉡ 배관 내의 수격 작용 방지

    ㉢ 배관내의 순간적인 압력 변동으로 부터 안정적으로 압력 감지

  ③ 수격방지기 : 펌프가 작동 정지를 할 때 배관내의 물이 유속의 변화가 커서 수격현상이 일어날 수 있으며 이러한 유속

                            변화를 흡수하여 수격현상을 방지하는 기능을 하는 기구

  ④ 옥상수조 : 소화설비에 필요한 수원의 유효수량의 1/3 이상을 저정한다.

  ⑤ 발신기 세트 (옥내 소화전 내장형)

      ㉠ 함의 재질 : - 강판 및 강대 (두께) : 1.5 [㎜] 이상

                             - 합성수지재 : 4 [㎜] 이상

      ㉡ 문의 면적 : 0.5 [㎡] 이상 (짧은 면의 길이가 500 [㎜] 이상)

​

6. 연결송수관설비와 겸용인 옥내 소화전설비가 설치된 어느 건물이 있다. 옥내소화전이 2층에 3개, 3층에 4개, 4층에 5개

    일 때 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [8점]  ★★★★★

[조건]

  ① 실양정은 20 [m], 배관의 마찰손실수두는 실양정의 20 [%], 관부속품의 마찰손실수두는 배관 마찰손실수두의 50 [%]이

       다.

  ② 소방호스의 마찰손실수두 값은 호스 100[m] 당 26[m]이며 호스길이는 15 [m] 이다.  

  ③ 배관 직경 산정기준은 정격토출량의 150 [%]로 운전시 정격토출압력의 65 [%]를 기준으로 계산한다.

가. 펌프의 전양정 [m]을 구하시오.

나. 성능시험배관의 관경 [㎜]을 구하시오. (화재안전기술기준 삭제 문제)

다. 펌프의 성능시험을 위한 유량측정장치의 최대 측정유량 [ℓ/min]을 계산하시오.

라. 토출측 주배관에서 배관의 최소구경 [㎜] 을 구하시오.

[문제풀이]

가. 펌프의 전양정 [m]을 구하시오.

      전양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m]

                  h1 (소방호스 마찰손실수두) : 15 [m] × 26 / 100 = 3.9 [m]

                  h2 (배관 및 관부속품 마찰손실수두) : (20[m]×0.2)+(4[m] × 0.5) = 6 [m]

                  h3 (흡입양정 + 토출양정) : 실양정 : 20 [m]

        ∴ 전양정 H = h1 + h2 + h3 +17 [m] = 3.9 + 6 + 20 +17 = 46.9 [m]

나. 성능시험배관의 관경 [㎜]을 구하시오. (화재안전기술기준 삭제 문제)

        Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

         P : 전양정 46.9 [m]을 0.1[MPa] 당 10[m]로 환산하면 압력은 4.69 [MPa]이다.​

다. 펌프의 성능시험을 위한 유량측정장치의 최대 측정유량 [ℓ/min]을 계산하시오.

       최대 측정 유량 Q = 정격 유량 Q × 1.75 =260 [ℓ/min] × 1.75 = 455 [ℓ/min]

라. 토출측 주배관에서 배관의 최소구경 [㎜] 을 구하시오.​

   ∴ 내경 37.14 [㎜] 인 경우 호칭구경 40 [㎜]를 선정하여야 하나 주배관이 연결송수관설비와 겸용이므로 100 [㎜]를 선정

        한다.

[참고] 펌프 성능시험배관의 적합기준 (NFSC 102. 2. 3. 7)

 ① 성능시험 배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에 분기하여 직선으로 설치하고 유량측정장치를 기준으로

      전단 직관부에는 개폐밸브를, 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치할 것. 이 경우 개폐밸브와 유량 측정장치 사이의

      직관부 거리는 해당 유량 측정장치 제조사의 설치사양에 따르고 성능시험배관 호칭 지름은 유량측정장치의 호칭지름

       에 따른다.

 ② 유량측정장치는 펌프의 정격토출량의 175 [%] 이상 측정할 수 있는 성능이 있을 것

[유량 측정장치]

#유량측정장치 #후드밸브 #푸트밸브 #압력계 #기동용수압개폐장치 #오버플루관

#배수관 #체크밸브 #수격방지기 #개폐표시형밸브 #게이트밸브 #감수경보장치

#플랙시블조인트 #주펌프 #충압펌프 #압력챔버 #스트레이너 #물올림장치 #순환배관

1. 다음의 도면은 어떤 소화설비 계통도의 일부분이다. 도면을 참조하여 각 물음에 답하시오. [10점] ★★★

가. 도면의 기호 ①은 체크밸브이다. 이것의 원래 고유 명칭을 쓰시오.

      스모렌스키 체크 밸브

나. 도면의 기호 ① 체크밸브의 주요 기능 2가지를 쓰시오. (단, 역류를 방지하는 기능은 제외한다.)

   ① 수격 방지 기능

   ② 바이패스 기능

다. 도면의 기호 ② 의 배관의 명칭과 구경은 몇 [㎜] 이상인지 쓰시오

   ① 명칭 : 순환배관

   ② 구경 : 20 [㎜] 이상

라. 도면의 기호 ③은 기동용 수압개폐장치이다. 이것의 다른 명칭을 쓰시오. 압력 챔버

마. 도면의 기호 ③의 용적은 몇 [ℓ]인지 쓰시오. 100 [ℓ] 이상

바. 도면의 기호 ④의 명칭을 쓰시오. 릴리프 밸브

사. 도면의 기호 ⑤의 명칭 및 유효수량은 몇 [ℓ] 이상이어야 하는지 쓰시오.

   ① 명칭 : 물올림 탱크

   ② 유효 수량 : 100[ℓ] 이상

​

[배관의 구경]

  ① 물올림장치의 급수배관 15 [㎜]

  ② 순환배관 20 [㎜]

  ③ 물올림 배관 25 [㎜]

  ④ 오버플로관 50 [㎜]

  ⑤ 옥내소화전 배관 중 주배관 수직배관 50 [㎜]

  ⑥ 연결송수관설비와 겸용할 때의 주 배관 100 [㎜]

  ⑦ 방수구로 연결되는 가지배관 : 65 [㎜]

     ※ 겸용을 하지 않을 때 : 40 [㎜]

  ⑧ 스프링클러설비에서 교차 배관 : 40 [㎜]

                                 수직배수배관 : 50 [㎜]

[해설] 소화설비 계통도의 부속품 명칭 등

 가. 스모렌스키 체크 밸브

   ▣ 리프트형 체크밸브 내에 디스크가 달려 있어 충격을 완화시키는 작용을 하는 체크밸브

 나. 스모렌스키 체크 밸브의 기능

   ① 역류방지 기능 : 유체의 흐름이 역류하면 자동적으로 밸브가 닫혀진다.

   ② 수격방지 기능 : 스모렌스키 체크밸브내에 스프링 및 완충깃이 설치되어 있어 수격작용(Water hammering)을 방지

                                   한다.

   ③ 바이패스 기능 : 평상시에는 체크밸브 기능 (역류방지 기능)을 하며 바이패스를 열어 주면 2차측 배관의 물을 1차측

                                 으로 흐르게 할 수 있어 배관의 유지 보수가 용이하여 주배관상에 주로 설치한다.

 다. 순환배관 (NFSC 102 제6조 ⑧)

  ▣ 가압 송수장치의 체절 운전시 수온의 상승을 방지하기 위하여 체크밸브와 펌프 사이에서 분기한 구경 20 [㎜] 이상의

        배관에 체절압력 미만에서 개방되는 릴리프 밸브를 설치하여야 한다.

라. 기동용 수압개폐장치

 ▣ 소화설비의 배관내 압력변동을 검지하여 자동적으로 펌프를 기동 및 정지시키는 것으로써 압력챔버 또는 기동용

      압력 스위치 등을 말한다.

2. 수원의 위치가 펌프보다 낮을 경우 꼭 필요한 설비 3가지를 쓰시오. [3점] ★★★

    ① 후드밸브      ② 진공계 또는 연성계     ③ 물올림장치

​

[해설] 수원의 수위가 펌프 보다 낮은 위치에 있는 경우 설치하는 것

 ① 후드밸브 : 수원의 수위가 펌프보다 낮은 경우에 설치하며 펌프 기동시 흡수관이 만수가 되도록 하며 여과 기능과 체크

                       (역류방지) 기능이 있다.

 ② 진공계 : 대기압 이하의 압력을 측정하는 계측기

 ③ 연성계 : 대기압 이상의 압력과 이하의 압력을 측정할 수 있는 계측기

 ④ 물올림장치 : 수원의 수위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 경우 설치하며 펌프와 후드밸브 사이의 배관내에 항상 물을

                           공급하여 펌프가 물을 송수할 수 있도록 하는 장치

3. 다음 그림은 옥내 소화전 설비의 일부 도면이다. 도면을 보고 잘못된 점을 4가지 쓰고 올바른 방범을 쓰시오. [4점]

      ★★★★★

가. 잘못된 점

   ① 후드밸브가 없다.

   ② 진공계 자리에 압력계가 설치되어 있다.

   ③ 펌프 직후 체크밸브 직전에 토출측 압력계를 설치해야 한다.

   ④ 유량 조절밸브가 없다.

나. 올바른 방법

   ① 저수조에 후드밸브 설치

   ② 주펌프 및 충압펌프 흡입측 배관에 연성계 또는 진공계 설치

   ③ 주펌프 토출측 배관 압력계의 설치 위치를 체크밸브 이전 플랜지 가까운 곳에 설치

   ④ 주펌프 토출측 배관의 성능시험 배관에 유량 조절밸브 설치

4. 진공계, 연성계 및 압력계의 설치위치 및 측정범위를 쓰시오. [6점] ★★★★★

  ① 진공계

    ㉠ 설치위치 : 펌프의 흡입측

    ㉡ 측정범위 : 0 ~ 76 [㎝Hg]

  ② 연성계

    ㉠ 설치위치 : 펌프의 흡입측

    ㉡ 측정범위 : 0 ~ 76 [㎝Hg], 0.1 ~ 2 [MPa]

  ③ 압력계

    ㉠ 설치위치 : 펌프의 토출측

    ㉡ 측정범위 : 0.05 ~ 200 [MPa]

[해설] 진공계, 연성계, 압력계의 설치위치 및 측정범위

가. 진공계 ① 대기압 이하의 압력을 측정하는 계측기

                 ② 설치위치 : 펌프의 흡입측

                 ③ 측정범위 (계기눈금) : 0 ~ 76 [㎝Hg]

나. 연성계 ① 대기압 이하의 압력과 대기압 이상의 압력을 측정할 수 있는 계측기

                 ② 설치위치 : 펌프의 흡입측

                 ③ 측정범위 (계기눈금) : 0 ~ 76 [㎝Hg], 0.1 ~2 [MPa]

다. 압력계 ① 대기압 이상의 압력을 측정하는 계측기

                 ② 설치위치 : 펌프의 토출측

                 ③ 측정범위 (계기눈금) : 0.05 ~ 200 [MPa]

5. 어느 옥내소화전의 개폐밸브를 열고 유량과 압력을 측정하여 보니 다음 조건과 같았다.

    이 소화전에서 유량을 200 [ℓ/min]으로 변경하려면 압력 [MPa]은 얼마가 되어야 하는지 조건을 참조하여 구하시오. [4점]

     ★★★★★

[조건]

  ⊙ 노즐에서의 압력 (P1) : 0.17 [MPa]

  ⊙ 노즐에서의 유량 (Q1) : 130 [ℓ/min]​

[해설] 옥내소화전의 유량 [참고] 유량 공식​

6. 어느 옥내소화전의 개폐밸브를 열고 유량과 압력을 측정하였더니 다음과 같았다. 이 소화전에서의 압력을 0.8 [MPa]로

       변경하면 방수량 [ℓ/min]은 얼마가 되어야 하는가 ?  [4점] ★★★★★

  ⊙ 노즐에서의 압력 (P1) : 0.4 [MPa]

  ⊙ 노즐에서의 유량 (Q1) : 200 [ℓ/min]​

7. 어느 소방대상물에 피토게이지로 옥내소화전 노즐의 방수압력을 측정한 결과 0.25 [MPa] 이었다. 이 때 옥내소화전

      노즐의 방수량 [ℓ/min]을 구하시오. [3점] ★★★★★​

[해설] 방수량

   Q = 2.086 d2 √P

    여기서, Q : 방수량 [ℓ/min]

                 d : 구경[㎜] (노즐구경 옥내소화전 13[㎜], 옥외소화전 19 [㎜]

                 P : 방수압력 [MPa]

​

8. 옥내소화전을 설치완료하고 최상층에 설치된 테스트 밸브측의 압력을 측정한 결과 0.4 [MPa] 이었다. 이 테스트 노즐의

     오리피스 구경이 15 [㎜] 이었다면 방수량 [ℓ/min] 은 얼마인가 ? (단, 노즐의 유출계수는 0.75 이다) [3점] ★★★★★​

[해설] 방수량​

여기서, Q : 방수량 [ℓ/min]

             Cv : 흐름계수 (유량계수)

              d : 구경 [㎜] (노즐구경 : 옥내소화전설비 13[㎜], 옥외소화전설비 19 [㎜]    P : 방수량 [MPa]

​

9. 옥내 소화전 노즐의 방수압력을 피토게이지 (Pito gauge)를 사용하여 측정하니 0.25 [MPa]이었다. 이 때 노즐을 통하여

    방수되는 물의 순간 유출속도 [m/s]를 구하시오.  (단, 중력가속도는 9.8 [m/s2]이다) [3점] ★★★​

[해설] 유출 속도 (토리첼리의 정리)​​