아낌없이 주는 나무

1. 배관 기호

 ▣ 다음에서 배관 기호 ㉮ STS, ㉯ SPP, ㉰ KS C 8401의 정확한 명칭을 쓰시오.

  ㉮ 배관용 스테인리스 강관 ㉯ 배관용 탄소 강관 ㉰ 강제 전선관

    ※ STS는 배관용 스테인리스 강관, SPP는 배관용 탄소 강관, KS C 8401은 강제 전선관이다.

​

2. 티 (Tee)

  ▣ 다음 기계 요소의 명칭을 쓰시오.

  ⊙ 정답 : 티, T

    ※ 배관용 부품으로 정 T이다. 줄임 T는 큰 지름과 작은 지름을 같이 표시한다.

​

3. 배관 연결

  ▣ 다음 부품 ㉮, ㉯, ㉰, ㉱ 의 명칭을 쓰시오.

        ㉮ 유니언 조인트               ㉯ 줄임 엘보                   ㉰ 줄임 티              ㉱ 줄임 소켓

         ※ ㉮는 유니언 ㉯ 이경 엘보 ㉰ 이경 티 ㉱ 리듀서라고도 한다.

​

4. 유니언 조인트

 ▣ 다음 요소의 명칭과 정확한 세부 명칭을 쓰시오.

  ① 명칭 : 유니언 조인트

  ② 부품 명칭 ㉮ 유니언 너트 ㉯ 유니언 플랜지 ㉰ 패킹 ㉱ 유니언 나사

     ※ 유니언 조인트의 구조

5. 브래킷 달림 롤러판 지지구

 ▣ 다음 요소의 명칭을 쓰시오.

 ▣ 브래킷 달림 롤러관 지지구

   ※ 브래킷 달림 롤러관 지지구는 가급적 지금이 큰 관에서 약간의 진동 등이 발생되는 곳에 사용한다.

​

6. 고정관 매달기

 ▣ 다음 기계 요소의 명칭을 쓰시오.

  ① 명칭 : 게이트 밸브

  ② 운동형태 : 직선 미끄럼 운동

  ③ 단점 ㉠ 밸브 개폐에 시간이 소요된다.

               ㉡ 마멸이 쉽다.

               ㉢ 수명이 짧다.

  ※ 게이트 밸브는 슬루스 밸브의 일종이다.

  ※ 슬루스 (Sluice) : 수문의 설치목적과 동일한 목적을 가지고 있으며, 슬루스는 제방을 가로질러 통수로를 설치하는

                                 방식이다.

​

8. 글로브 밸브

 ▣ 다음에서 보여주는 기계요소의 명칭을 쓰시오.

 ▣ 명칭 : 글로브 밸브

  ※ 글로브 밸브는 보통 밸브 박스가 구형으로 만들어져 있으며 주로 교축 기구로서 쓰인다.

      구조상 유로가 S형이고 유체의 저항이 커 압력 강하가 큰 단점이 있으나 개폐가 빠르고 구조가 간단하며 저렴하여

        많이 사용된다.

​

9. 앵글 밸브

 ▣ 다음에서 보여 주는 기계요소의 명칭을 쓰시오.

 ▣ 명칭 : 앵글 밸브

  ※ 앵글밸브는 L형 밸브라고도 하며, 관의 접속구가 직각으로 되어 있다.

​

10. 다이어프램 밸브, 스윙 체크 밸브

  ▣ 다음에서 보여주는 기계 요소 ㉮, ㉯의 명칭을 쓰시오.

  ▣ 명칭 :   ㉮ 다이어프램 밸브,                        ㉯ 스윙 체크 밸브

   ※ 다이어프램 밸브는 화학 액체 수송용이며, 스윙 체크 밸브는 역류 방지 제어용 이다.

​

11. 다이어 프램 밸브

  ▣ 다음 요소의 명칭과 장점 3가지를 쓰시오.

  ① 명칭 : 다이어프램 밸브

  ② 장점 ㉠ 내화학 약품성이 좋다.

               ㉡ 유체 흐름 저항이 적다.

               ㉢ 부식의 염려가 없다.

  ※ 다이어 프램 밸브는 각종 화학류 액체 수송용으로 사용된다.

​

12. 버터 플라이 밸브

  ▣ 다음 부품 명칭을 쓰시오.

   ▣ 형식 · 명칭 : 스윙(식) 체크 밸브

      ※ 스윙(식) 체크밸브의 밸브체는 힌지 핀에 의해 지지되는 구조이다.

​

14. 볼 밸브

  ▣ 다음의 기계요소의 명칭과 이음 형식을 쓰시오.

  ① 명칭 : 볼 밸브

  ② 이음 형식 : 나사 이음

     ※ 볼 밸브는 가스 차단용, 드레인용 등으로 사용된다.

​

#볼밸브 #스윙체크밸브 #버터플라이 #다이어프램 #앵글밸브 #글로브밸브 #게이트밸브

#슬루스밸브 #브래킷 #유니언플랜지 #유니언나사 #유니언너트 #엘보 #유니언조인트

#줄임소켓 #스테인레스강관 #탄소강관 #강제전선관

1. 다음 그림은 어느 옥내소화전설비의 계통을 나타내는 Isometric Diagram이다. 이 옥내 소화전설비에서 펌프의 소요

     정격토출량이 200 [ℓ/min]이라면 다음 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [11점] ★★★★★

  ④ 배관의 마찰손실압력은 다음 식에 따른다고 가정한다.

나. 앵글밸브에서의 마찰손실 압력 [kPa]​

     ※ 위 식에서 ℓ은 조건의 옥내소화전 앵글밸브의 40 [㎜]의 등가길이 10 m를 적용한다.

 ▣ 직접 kPa 단위로 계산하는 방법​

다. 앵글밸브 ↔ 펌프 토출구 까지 배관의 등가길이 [m]

 ▣ 등가길이 = 직관길이 + 관부속품 등가길이

   ① 직관의 길이 : 6[m ] +3.8 [m] + 3.8 [m] + 8[m] = 21.6 [m]

   ② 관부속품 등가길이

     ㉠ 체크밸브 1개 × 5 [m] = 5 [m]

     ㉡ 개폐밸브 1개 × 1 [m] = 1 [m]

     ㉢ 90˚ 엘보 1개 × 1 [m] = 1 [m]

           소계                            7 [m]

   ∴ 등가길이 = 21.6 [m] + 7 [m] = 28.6 [m]

라. 앵글밸브 ↔ 펌프 토출구까지의 마찰손실압력 [kPa]​

※ 직접 계산하는 방법​

마. 펌프의 동력 [kW] ​

   H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

    h1 = 2.25 [m]

    h2 = 5.44[kPa] + 4.86 [kPa] = 10.3 [kPa] = 1.03 [m]

    h3 = 6 [m] + 3.8 [m] + 3.8 [m] =13.6 [m]

    H = 2.25 + 1.03 + 13.6 + 17 = 33.88 [m] = 0.3388 [MPa]​

바. 옥내 소화전 (Ⅲ)을 조작하여 방수했을 대 방수량을 q [ℓ/min]라고 할 때 각 물음에 답하시오.

① 소방호스의 마찰손실압력을 표현 [kPa]

  ※ 조건 ② 에서 마찰손실압력(△P)은 유량 (q)의 제곱에 정비례한다고 하였다.​

② 앵글밸브에서의 마찰손실압력을 표현 [kPa]

  ※ 조건 ② 에서 마찰손실압력(△P)은 유량 (q)의 제곱에 정비례한다고 하였다.​

※ 하젠 - 윌리엄스식을 이용하면​

③ 앵글밸브 (Ⅲ) ↔ 펌프 토출구까지의 마찰손실 압력 표현 [kPa]​

등가길이 (L) = 직관길이 + 관부속품 등가길이

        ㉠ 직관길이 : 6 [m] + 8 [m] = 14 [m]

        ㉡ 관부속품 등가길이

           ⓐ 체크밸브 1개 × 5 m  = 5 [m]

           ⓑ 개폐밸브 1개 × 1 m  = 1 [m]

           ⓒ 분류티 1개 × 4 m      = 4 [m]

                소계                          10 [m]

   ∴ 등가길이 = 14 m + 10 m = 24 [m]​

④ 관창선단의 방수압 · 방수량​

※ 방수량을 구하려면 먼저 방수압력(P)를 구해야 한다.

     방수압력 P = 펌프토출압력 - 낙차수두압력 - 마찰손실압력 (h1 + h2)

     펌프 토출압력 : 0.3388 [MPa]

     낙차손실압력 (△h) : 0.06 [MPa]

     호스마찰손실압력 (h1) : 13.31 × 10-4q2 [MPa]

     배관 및 관부속품 마찰손실 (h2) : 3.22 ×10-4 + 2.41×10-4 [MPa]  = 5.63 × 10-4 q2[MPa]

          P = 0.3388 [MPa] - 0.06[MPa] - (5.63+13.31) × 10-4 q2 [MPa] = 0.2788 - 18.94 × 10-4q2 [MPa]​

   ▣ 방수압​

2. 다음 그림은 어느 옥내 소화전설비의 계통도를 나타내는 Isometric Diagram이다. 이 옥내 소화전 설비에서의 펌프의

    소요정격 토출량이 200 [ℓ/min]이라면 다음의 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [11점] ★★★★★

[조건]

  ① 옥내 소화전 [Ⅰ] 에서 관창선단의 방수압과 방사량은 0.17[MPa], 130[ℓ/min]이다.

  ② 호스의 길이 100 [m]당 130 [ℓ/min]의 유량으로 마찰손실수두는 15 [m]이고, 마찰손실의 크기는 유량의 제곱에

       비례한다.

  ③ 각 밸브 및 관부속품에 대한 등가길이는 다음 표와 같다.

  ④ 배관의 마찰손실압력은 다음 식에 따른다고 가정한다.​

    여기서, △Pm : 배관 1[m] 당 마찰손실압력 강하 [kPa/m]

                  Q : 유량 [ℓ/min]

                  C : 관의 조도 (120)

                  D : 관의 내경 [㎜] (50 ㎜ 배관의 경우 : 53 ㎜, 40 ㎜ 배관의 경우 : 40 ㎜)

  ⑤ 펌프의 양정력은 토출량의 대소에 관계없이 일정하다고 가정한다.

  ⑥ 물음의 정답을 산출할 때 펌프흡입측의 마찰손실수두, 정압, 동압 등은 일체 계산에 포함시키지 아니한다.

가. 최고위 옥내소화전 앵글밸브의 호스접결구에서 관창선단까지의 마찰손실수두 [m]를 구하시오.

나. 최고위 옥내소화전 앵글밸브에서의 마찰손실압력 [kPa]를 구하시오.

다. 최고위 옥내소화전 앵글밸브 인입구로 부터 펌프 토출구 까지의 총 등가길이 [m]를 구하시오.

라. 최고위 옥내소화전 인입구로 부터 펌프 토출구까지의 마찰손실압력[kPa]을 구하시오.

마. 펌프의 전동기 소요동력은 몇 [kW]인가 ? (단, 효율은 0.6이며, 축동력 계수는 1.1 이다.)

바. 옥내소화전 (Ⅲ)을 조작하여 방수했을 때 방수량을 q[ℓ/min]라고 할 때 다음 각 물음에 답하시오.

 ① 해당 옥내소화전 앵글밸브의 호스접결구에서 관창선단까지의 마찰손실압력[Pa]은 어떤 식으로 표현되는가 ?

 ② 해당 옥내 소화전 앵글밸브에서의 마찰손실압력 [Pa]은 어떤 식으로 표현되는가 ?

 ③ 해당 옥내 소화전 앵글밸브 인입구로 부터 펌프 토출구까지의 마찰손실압력 [Pa]은 어떤식으로 표현되는가 ?

 ④ 해당 관창선단의 방수압 [MPa]과 방수량 [ℓ/min]을 각각 구하시오.

[답안작성]

가. 소방호스의 마찰손실수두 [m]​

나. 앵글밸브에서의 마찰손실압력 [kPa]​

※ 위 식에서 ℓ은 조건의 옥내소화전 앵글밸브의 40 [㎜]의 등가길이 10 m를 적용한다.

다. 앵글밸브 ↔ 펌프 토출구까지 배관의 등가길이 [m]

 ▣ 등가길이 = 직관길이 + 관부속품의 등가길이

   ① 직관의 길이 : 6 [m] + 3.8 [m] + 3.8 [m] + 8 [m] = 21.6 [m]

   ② 관부속품의 등가길이

      ㉠ 체크밸브 1개 × 5 [m]        = 5 [m]

      ㉡ 개폐밸브 1개 × 1 [m]       = 1 [m]

      ㉢ 90˚ 앵글밸브 1개 × 1 [m] = 1 [m]

              소계                                  7[m]

   ∴ 등가길이 = 21.6 + 7 = 28.6 [m]

라. 앵글밸브 ↔ 펌프 토출구까지의 마찰손실압력 [kPa]​

마. 펌프의 동력 [kW]​

       전양정 H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

       호스마찰손실수두 h1 : 2.25 [m]

       배관 및 관부속품 마찰손실수두 h2 : 0.544 + 0.486 = 1.03 [m]

       실양정 h3 : 6 m + 3.8 m + 3.8 m =13.6 [m]

         ∴ 전양정 = 2.25 + 1.03 + 13.6 + 17 =33.88 [m]​

바. 옥내소화전 (Ⅲ)을 조작하여 방수했을 때 방수량을 q[ℓ/min]라고 할 때 다음 각 물음에 답하시오.

① 소방호스의 마찰손실압력을 표현 [Pa]

   ※ 조건②에서 마찰손실압력(△P)은 유량(q)의 제곱에 정비례한다고 하였다.​

② 앵글밸브에서의 마찰손실압력 표현 [Pa]

  ※ 조건②에서 마찰손실압력(△P)은 유량(q)의 제곱에 정비례한다고 하였다.​

  ※ 하젠 - 윌리엄스식을 이용하면​

③ 앵글밸브 (Ⅲ) ↔ 펌프 토출구 까지의 마찰손실압력 표현 (kPa)​

 ▣ 등가길이 = 직관길이 + 관부속품 등가길이

  ① 직관길이 : 6 [m] + 8 [m] = 14 [m]

  ② 관부속품 등가길이

    ㉠ 체크밸브 1개 × 5 m = 5 m

    ㉡ 개폐밸브 1개 × 1 m = 1 m

    ㉢ 분류티 1개 × 4 m = 4 m

         소계                       = 10 m

    ∴ 등가길이 : 14 m + 10 m = 24 [m]​

④ 관창선단의 방수압[MPa] · 방수량 [ℓ/min]

  ※ 방수량을 계산하기 위하여 우선 방수계수 K를 먼저 구한다.​

  ※ 방수량을 구하기 전에 펌프 토출 방수압력을 이용하여 관창선단의 방수압력식을 구해 보자.

       관창선단 압력 = 펌프 토출압력 - 낙차수두(△h) - 마찰손실압력 (h1 + h2)

      ㉠ 펌프토출압력 : 33.88 [m] =0.3388 [MPa]

      ㉡ 낙차수두 (△h) : 6 [m] = 0.06 [MPa]

      ㉢ 호스마찰손실압력 (h1) : 1.331 × 10-6 q2[MPa]

      ㉣ 배관 및 관부속품 마찰손실 압력 (h2) : 0.322×10-6 q2 + 0.241 ×10-6 q2 = 0.563 × 10-6 q2

      ㉤ 관창선단압력 P = 0.3388-0.06 - (1.331+0.563) × 10-6 q2 = 0.2788 - 1.894 × 10-6 q2​

   ▣ 방수압​

3. 다음 그림은 어느 옥내소화전설비의 계통을 나타내는 구조도 (Isometric Diagram)이다. 이 옥내소화전설비에서 펌프의

     정격토출량이 200 [ℓ/min]이라면 다음 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [11점] ★★★★★

나. 앵글밸브에서의 마찰손실압력 [kPa]​

    ※ 위 식에서 길이(L)는 앵글밸브의 등가길이를 적용한다.

다. 앵글밸브 ↔ 펌프토출구까지 배관의 등가길이 [m]

  ▣ 배관의 등가길이 = 직관길이 + 관부속품의 등가길이

   ① 직관의 길이 = 6 m + 3.8 m + 3.8 m + 8 m = 21.6 [m]

   ② 관부속품의 등가길이

     ㉠ 체크밸브 1개 × 5 m = 5 m

     ㉡ 개폐밸브 1개 × 1m = 1 m

     ㉢ 엘보 1개 × 1 m        = 1 m

           소계                           7 m

   ∴ 배관의 등가길이 : 21.6 + 7 = 28.6 [m]

라. 앵글밸브 ↔ 펌프토출구 까지의 마찰손실압력 [kPa]​

   ※ 길이 L 의 '다'에서 구한 배관의 등가길이를 적용한다.

마. 펌프의 동력 [kW]​

▣ 전양정 H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

    호스마찰손실수두 (h1) : 2.25 [m]

    배관 및 관부속품 마찰손실수두 (h2) : (5.39+4.82)kPa =10.21 [kPa]=1.021 m

    실양정 (h3) : 6 + 3.8 + 3.8 = 13.6 [m]

      ∴ 전양정 : 2.25 + 1.021 + 13.6 + 17 = 33.87 [m]​

바. 옥내소화전 (Ⅲ)을 조작하여 방수했을 때 방수량을 q [ℓ/min]라고 할 때 다음 각 물음에 답하시오.

 ① 옥내소화전 소방호스의 마찰손실압력을 표현 [Pa]

    ※ 문제의 조건에서 마찰손실압력은 유량의 제곱에 비례한다고 하였다.​

② 앵글밸브에서의 마찰손실압력을 표현 [Pa]​

  ※ 하젠 - 윌리엄스식을 이용하면​

③ 앵글 밸브(Ⅲ) ↔ 펌프 토출구 까지의 마찰손실압력 [Pa]​

  ▣ 등가길이 L : 직관의 길이 + 관부속품의 마찰 등가길이 [m]

   ㉠ 직관의 길이 : 6 m + 8 m = 14 [m]

   ㉡ 관부속품의 등가길이

     ⓐ 체크 밸브 1개 × 5 m = 5 [m]

     ⓑ 개폐 밸브 1개 × 1 m = 1 [m]

     ⓒ 분류티 1개 × 4 m      = 4 [m]

           소계                        10 [m]

   ∴ 배관의 등가길이 : 14 + 10 = 24 [m]​

④ 관창선단의 방수압[MPa] · 방수량 [ℓ/min]

   ※ 방수량을 계산하기 위하여 우선 방수계수 K를 먼저 구한다.​

   ※ 방수량을 구하기 위해 관창선단의 압력식을 먼저 구한다.

  ▣ 관창선단 압력 = 펌프토출압력 - 낙차수두 - 마찰손실압력 (h1+h2)

   ㉠ 펌프토출압력 : 33.87[m] =0.3387 [MPa]

   ㉡ 낙차수두 : 6 [m] = 0.06 [kPa]

   ㉢ 호스마찰손실수두 (h1) : 1.33 × 10-6q2 [MPa]

   ㉣ 배관 및 관부속품 마찰손실(h2) : (0.32 + 0.24) ×10-6 q2 [kPa]

      ∴ 관창선단압력 = 0.3387 - 0.06 - 1.33 × 10-6 - 0.56 × 10-6 q2 [kPa] = 0.2787 - 1.89 × 10-6 q2 [kPa]​

   ▣ 방수압 [kPa]​

#소방설비기사 #기계 #난이도최상 #문제풀이 #실기 #앵글밸브 #분류티 #마찰손실압

#정압 #동압 #정격토출량 #전동기 #동력 #옥내소화전설비 #체크밸브 #게이트밸브

#소화전 #옥내소화전 #방수구

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