소방용 펌프의 종류와 특징 전동기와 양정 계산

소방용 펌프의 종류 및 주요 특징, 양정 계산에 대해 알아보도록 하겠습니다.

1. 소방용 펌프 종류

원심펌프는 소방설비에서 가장 널리 사용되는 펌프 유형으로, 크게 볼류트 펌프와 터빈 펌프로 나뉩니다.

원심펌프 작동 원리

임펠러(Impeller)의 회전을 통해 유체에 회전 운동을 가하고, 이때 생성된 원심력을 속도 에너지로 변환하여 압력 에너지로 변환하는 방식입니다.

볼류트 펌프와 터빈 펌프의 차이점

• 볼류트 펌프: 안내날개가 없어 임펠러가 직접 물을 케이싱으로 유도하며, 저양정 펌프로 사용됩니다.
• 터빈 펌프: 안내날개가 있어 물의 흐름을 일정하게 유도하며, 고양정 펌프로 적합합니다. 난류 감소 효과로 압력 손실을 줄이고 효율을 높이는 특징이 있습니다.

2. 소방펌프의 주요 특성

특징

소방펌프는 소화전 개수에 따라 토출량이 변동하지만, 옥내소화전 기준 항상 규정 압력(0.17MPa)과 방사량(130ℓ/min)을 유지해야 합니다.

펌프 선정 시 유의점

• 토출량 변화로 인해 과부하 발생 가능성이 있으므로, 아래와 같은 조건을 충족해야 합니다.
• 정격 토출량의 150%에서 양정이 정격 양정의 65% 이상.
• 체절 양정이 정격 양정의 140%를 초과하지 않을 것.

3. 소방펌프 양정 계산

펌프의 총 양정(H)은 아래와 같이 계산됩니다.

• H(m) = H1 + H2 + H3 + 17m
• H1: 건물 높이에 따른 낙차(m)
• H2: 배관 마찰 손실 수두(m)
• H3: 호스 마찰 손실 수두(m)
• 17m: 소화전 노즐의 방수압력 환산 수두

4. 전동기 용량과 충압펌프

1. 전동기 용량 계산

소방펌프의 전동기 용량은 다음 공식으로 산출됩니다.

• Kw = (Q × H × K) / (E × 102)
• Q: 토출량(㎥/분)
• H: 양정(m)
• K: 전달계수
• E: 펌프 효율

2. 충압펌프의 역할

옥내소화전설비의 압력 저하 시, 소규모 압력 누수를 보완하기 위해 충압펌프를 사용합니다. 이 펌프는 주펌프의 불필요한 기동을 방지하며, 배관 및 설비에 가해지는 충격을 줄입니다. 충압펌프는 소화용이 아니므로 별도의 성능 시험 배관이 필요하지 않습니다.

5. 기동용 수압개폐장치(압력챔버)

1. 기동 방식

• 자동기동 방식: 배관의 압력을 지속적으로 감지하며, 압력이 하한값 이하로 떨어질 경우 펌프가 자동으로 작동합니다.
• 수동기동 방식: 소화전함에 ON/OFF 버튼을 설치하여 필요 시 수동으로 기동 가능합니다.

2. 압력 설정 시 유의사항

충압펌프는 주펌프보다 낮은 압력에서 작동하도록 설정하여 주펌프의 과도한 기동을 방지합니다.

6. 펌프 성능 시험과 설치 기준

1. 펌프 성능 시험 배관 설치 기준

성능 기준

• 체절운전 시 정격토출압력의 140% 초과 금지.
• 정격토출량의 150% 운전 시 정격토출압력의 65% 이상.

배관 설치

• 유량 측정장치를 기준으로 전단에 개폐밸브, 후단에 유량 조절 밸브를 설치.

2. 성능 시험 방법

• 무부하 시험: 유량이 0일 때 정격 양정의 140% 이하 확인.
• 정격 부하 시험: 정격 토출량에서 양정 100% 이상 확인.
• 최대 부하 시험: 토출량 150%에서 양정 65% 이상 확인.

옥외소화전 송수구와 소화전함 방수구

1. 옥외소화전 송수구

옥외소화전 송수구는 외부 소방대가 수원을 보충하거나 직접 방수 작업을 수행할 수 있도록 설계된 장치입니다. 주요 역할은 다음과 같습니다.

• 송수 기능: 외부 소방차에서 물을 공급받아 소화설비로 전달.
• 설치 위치: 보통 건물 외부에 쉽게 접근할 수 있는 장소에 설치.
• 유지관리: 정기적으로 작동 여부와 누수 상태를 점검해야 하며, 얼지 않도록 방한 조치를 해야 합니다.

2. 소화전함 방수구

소화전함 방수구는 옥내 소화전 설비의 주요 요소로, 화재 시 신속한 방수 작업을 지원합니다.

• 구성: 소화전함 내부에는 방수구, 호스, 노즐 등이 포함되어 있습니다.
• 방수압력 유지: 규정된 방수량(130ℓ/min)과 방수압(0.17MPa)을 안정적으로 공급해야 합니다.

점검 항목

• 방수구의 외관 및 연결부 손상 여부
• 방수호스의 손상 및 접힘 유무
• 방수 압력 시험 결과 확인
• 송수구와 방수구의 점검 및 유지 관리

1. 점검 항목

• 송수구: 연결부의 누수 여부 확인,  동결 방지를 위한 방수 캡 및 배수구 점검
• 방수구: 방수 압력 및 토출량 확인, 호스 및 노즐의 부식 여부 점검

2. 겨울철 유지 관리

송수구와 방수구는 겨울철 동결로 인한 작동 불량을 방지하기 위해 보온재를 추가하거나 배수 작업을 철저히 해야 합니다.

결론

소방용 펌프의 선택과 유지 관리는 화재 안전에 핵심적인 역할을 합니다. 위 내용을 숙지하여 적절한 펌프를 선택하고 관리함으로써 시설의 안전성을 높이세요.