가압송수장치의 양정 계산

가압송수장치의 양정 계산
      가압송수장치의 양정 계산       (1) 고가수조을 이용한 가압송수방식의 낙차는 다음과 같이 산정하여 계산한다. H = h₁ +  h₂ + 17 m       H : 필요한 낙차 (m)       h₁: 소방용호스 마찰손실 수두 (m)       h₂: 배관 및 밸브류의 마찰손실 수두 (m)       17 m : 노즐선단의 방수압력환산 수두              ( 1 ㎏/㎠ = 10m )       고가수조에는 수위계, 급수관, 배수관, 오버플로우관, 감수경보장치 및 맨홀 등을 설치하여야 한다.  또한 고가수조로부터 최상층 부분의 방수구까지는  최소한  17m 이상의 낙차를 확보하여야 한다.       (1) 압력수조는 소화용수를 저장한 탱크 내부에 압축공기를 채워, 가압 송수하는 방식을 말한다. 이 방식은 압력수조가 압력을 충분히 견딜 수 있을 만큼 충분한 강도로 제작되어야 하므로, 설치비용이 많이 들어가는 단점이 있으나, 고가수조와 마찬가지로 압축공기가 정상적으로 채워져 있을  경우에는, 별도의 동력이 없어도 충분한 가압송수가 가능하다는 장점이 있다. 수조의 용량은 압력수조의 부피의 2/3이하로 하여야 한다.         (2) 압력수조에 의한 가압송수장치에서 압력수조에 충전하여야 할 압력은 다음의 계산식에 의하여 산정한다. P = p₁+ p₂ + p₃ +  1.7 ( ㎏/㎠)       P   : 압력수조에 필요한 압력(㎏/㎠)       p₁ : 소방용 호스의 마찰손실 수두압(㎏/㎠)       p₂ : 배관 및 부속밸브류 마찰손실 수두압(㎏/㎠)       p₃ : 낙차의 환산수두압(㎏/㎠)       1.7 (㎏/㎠) : 옥내소화전 노즐선단의 방수압력       압력수조에는 수위계, 배수관, 급수관, 급기관, 맨홀, 압력계, 안전장치 및 자동식 에어콤프레샤(공기압축기) 등을 설치하여야 한다.         (3) 펌프에 의한 가압송수장치 H = h₁ +  h₂ +  h₃  +  17 m       H : 전양정(m)       h₁: 소방용호스의 마찰손실 수두(m)       h₂: 배관 및 밸브류의 마찰손실 수두(m)       h₃ : 낙차(m)       17m : 옥내소화전 노즐선단의 방수압력 환산수두(m)   물이 배관 내를 흐르면 마찰에 의하여 압력 강하가 일어나며 이때 발생하는 손실을 수두(Head)로 나타낸 것으로 이는 관경, 유량 및 관의 상태에 따라 다르다. 일반적으로 마찰손실을 구하는 이론식은 여러 방법이 있으나 소화설비에서는 Hazen &Williams의 공식을 사용한다.        • 양정계산의 예(例)                                   (그림 1) 옥내소화전설비의 양정계산 例      펌프에의한 가압송수장치의 양정계산 예를 들어보면,      윗식 H = h₁ +  h₂ +  h3  +  17 m 에서       ①  h₁(호스 마찰손실 수두) - >;표 - 6 <;참조           (15m × 2 본)× = 3.6m       ②  h₂(배관 및 관부속품 마찰손실수두)->;표- 7 <;,>;표- 8 <;참조        ㉠ 40A 배관         ▷ 직관 길이 : 1.5m + 0.5m + 40m = 42m          ▷ 관부속품 상당관 길이           - 앵글밸브(1개) : 6.5m × 1개 = 6.5m           - 엘보(90°- 2개) : 1.5m × 2개 = 3m         ▷ 40A 배관 전체 길이 : 42m + 6.5m + 3m = 51.5m            ∴ 51.5 ×  = 6.86m        ㉡ 50A 배관         ▷ 직관 길이 : 40m         ▷ 관부속품 상당관 길이           - T(티이 직류 - 1개) : 0.6m × 1개 = 0.6m         ▷ 50A 배관 전체 길이 : 40m + 0.6m = 40.6m            ∴ 40.6m ×  = 6.05m        ㉢ 65A 배관         ▷ 직관 길이 : 1.5m + 15m + 3m + 5m = 24.5m         ▷ 관부속품 상당관 길이           - T(티이 직류 - 4개) : 0.75m × 4개 = 3m           - 엘보(90°- 2개) : 2.4m × 2개 = 4.8m           - 게이트밸브(1개) : 0.48m × 1개 = 0.48m           - 체크밸브(1개) : 10.2m × 1개 = 10.2m           - 후드밸브(1개) : 10.2m × 1개 = 10.2m        ▷ 65A배관 전체길이 : 24.5m+3m+4.8m+0.48m+10.2m+10.2m=53.18m           ∴ 53.18m ×  = 5.06m        그러므로 h₂= ㉠ + ㉡ + ㉢        h₂= 6.86m + 6.05m + 5.06m = 17.97m       ③  h3 (낙차: 후드밸브에서 최상층 방수구까지의 수직 높이)           h3 =1.5m + 15m + 5m = 21.5m           따라서 전양정(H) = ① + ② + ③ + 17m 이므로 = 3.6m+17.97m+21.5m+17m = 60.07m 이다. >;표- 6<; 소방용호스의 마찰손실수두(호스 100m당) 구경종별   유량 (ℓ/min) 호스의 구경(㎜) 40 50 65 마제호스 고무내장 호     스 마제호스 고무내장 호    스 마제호스 고무내장 호    스 130 26 12 7 3 - - 350 - - - - 10 4 호스의 경우 고무내장 호스는 마호스 보다 마찰손실이 적으며 국내에서 설계 시 호스의 마찰손실수두는  다음 표의 값을 사용한다   >;표- 7<; 직관의 마찰손실수두 (관길이 100m 당) 유  량 (ℓ/min) 관의 구경(㎜) 40 50 65 80 100 125 150 130 13.32  4.15  1.23  0.53 0.14 0.05 0.02 260 47.84 14.90  4.40  1.90 0.15 0.18 0.08 390   31.60  9.34  4.02 1.10 0.38 0.17 520     15.65  6.76 1.86 0.64 0.28 650       10.37 2.84 0.99 0.43 780         3.98 1.38 0.60 1) 관 부속 및 밸브류의 마찰손실     배관의 각종 관 부속 및 밸브류는 배관 마찰손실과 같은 방법으로 구할 수 없으며 보통 부속류 등의 손실을 측정된 손실수두를 배관의 등가길이로 환산하여 적용한다. 즉 각종 밸브 및 부속류를 등가  길이의 직관으로 환산한 것이다.   2) 관이음재료  : 강관의 경우 이음쇠로 다음의 종류가 있다.     - 관의 방향을 변경시키는 이음쇠 :  엘보(Elbow),밴드(Bend)     - 관을 분기시키는데 사용하는 이음쇠 : 티(Tee), 크로스(Cross), 와이(Y)     - 관과 관 및 부속기기를 연결하는 이음쇠 : 소켓(Socket), 니플(Nipple), 유니온(Union)     - 지름이 다른 관을 서로 연결하는 이음쇠 : 이경소켓, 부싱(Bushing), 레듀셔(Reducer)   3) 밸브 : 유체의 유량, 흐름방향의 전환, 압력 등을 조정하는데 쓰인다.                슬루스(Sluice)밸브, 스톱(Stop)밸브, 체크(Check)밸브 등이 있다.    - 슬루스밸브 : 일명 게이트(Gate)밸브라 하며 대표적으로 O.S&Y밸브가 있다.    - 스톱(Stop) 밸브 : 글로브(Globe)밸브, 앵글(Angle)밸브가 있다.    - 체크(Check)밸브 : 스윙(Swing)타입, 스모렌스키(Smorensky) 타입이 있다.    - 펌프 흡입측 밸브 ; 버터플라이 밸브 이외의 개폐표시형 밸브로 할 것    >;표 -8<; 관이음쇠․밸브류 등의 마찰손실수두에 상당하는 직관길이(m) 종  류 호칭경 90o엘보 45o엘보 90o T (분류) 카플링 90o T (직류) 게이트 밸 브 볼밸브 앵 글 밸 브 15 25 32 40 50 65 80 100 125 150 0.60 0.90 1.20 1.5 2.1 2.4 3.0 4.2 5.1 6.0 0.36 0.54 0.72 0.9 1.2 1.5 1.8 2.4 3.0 3.6 0.90 1.50 1.80 2.1 3.0 3.6 4.5 6.3 7.5 9.0 0.18 0.27 0.36 0.45 0.60 0.75 0.90 1.20 1.50 1.80 0.12 0.18 0.24 0.30 0.39 0.48 0.63 0.81 0.99 1.20 4.50 7.50 10.50 13.8 16.5 19.5 24.0 37.5 42.0 49.5 2.4 4.5 5.4 6.5 8.4 10.2 12.0 16.5 21.0 24.0 이와 같은 각종 관이음쇠 및 밸브류의 마찰손실 설계시 국내에서는 표의 상당 직관장을 사용한다     (주) ① 이표의 엘보․티이는 나사접합의 관이음쇠에 적합하다.       ② 이경소켓, 푸쉬는 대략 이 표의 45o 엘보와 같다. 다만, 호칭구경이 작은 쪽을           따른다.       ③ 스윙체크밸브․후드밸브는 표의 앵글밸브와 같다.       ④ 소화전은 그 구조․형상에 따라 표의 유사한 밸브와 같다.       ⑤ 밴드는 표의 캬플링과 같다.       ⑥ 유니온․후렌지․소켓은 손실수두가 근소하기 때문에 생략한다.       ⑦ 자동경보밸브는 일반적으로 스윙체크밸브와 같다.       ⑧ 포소화설비의 자동밸브는 일반적으로 볼밸브와 같다.      >;표- 9<; 관경과 유수량 사용관경 (mm) 관이 담당하는 허용유수량(ℓ/min) 40 130 50 260 65 390 80 520 100 650   2. 옥내소화전 가압펌프의 기동 정지점 설정 원칙     1) 배관  내에는 상시 자연압력+최소방수압 이상으로 가압되어 있어야 한다.     2) 화재 시 기동된 소화펌프는 정지되어서는 안된다.     3) 소화펌프의 정지는 수동이 원칙이며, 자동으로 할 경우에는 체절압력 직근 또는 릴리프밸브  작동점 직근에 정지점이 설정되어야 한다.      4) 충압펌프의 용량은 화재 시 예상되는 최소유량보다 커서는 안된다      

出處: http://blog.naver.com/lgs5976?Redirect=Log&logNo=70023171401




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전정섭님의 파란블로그에서 발행된 글입니다.