이번 포스팅은 건식 스프링클러 시스템중에서 단점으로 꼽는 방수지연시간에 대해서 알아보고자 한다. 1차측의 수압과 2차측의 공기압으로서 이루어져있는 건식 으로서는 그 부분의 압력차도 방사시간을 결정하는데 중요한 요인이다. 이러한 시간을 단축시키고자 여기에서 다루는 Quick Opening Device과 더불어 프라이밍 워터에 대한 개념도 다시 잡아보고자 한다. 소방기술사에서 의외로 건식스프링클러 시스템 관련 문제들이 많이 출제되었으니 지속적인 출제가 될것이라고 짐작해본다 오늘도 모두들 열심히 공부하시기를 ~
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<건식 스프링클러설비의 Quick Opening Device>
중요한 것은 속동형 이라는 것이다~!!
1. 개요
⑴ Dry-Pipe System의 한가지 단점은 밸브 개방후 스프링클러 헤드까지 물이 도달 하는 시간이다. 이 시간지연은 화재를 확대시키고 더 많은 스프링클러헤드의 개방을 초래한다.
⑵ 이러한 문제점을 부분적으로 해결할 수 있는 방법으로 Quick Opening Device의 설치와 배관에 의한 방법이 있다.(NFPA규정)
① Quick Opening Device는 1～2개의 헤드가 개방되었을때 파이프에서 공기 배출을 촉진하고 건식밸브(Dry Valve)의 개방을 가속시킨다.
※ Quick Opening Device : 체적 500gal(1,893ℓ) 이상인 경우에 설치하도록 규정 단, 헤드의 개방 후 60초 이내에 물이 방사될 때는 비격자형의 경우 1,893ℓ를 초과하는 것도 허용
② 배관에 의한 방법은 배관을 바둑판 모양(격자형)으로 하여 헤드 개방후 물이 방사될 때 60초 이내에 이루어지지 않으면 배관의 내용적을 약 750gal(2,839ℓ) 이내로 제한한다.
⑶ Quick Opening Device는 2차측 배관내 압축공기의 장애로 인해 헤드로부터의 살수가 지연됨으로 배관내의 공기를 빼주는 속도를 증가시켜 건식밸브를 신속히 개방시키기 위한 장치이다.
2. Quick Opening Device
Quick Opening Device에는 가속기(Accelerator)와 공기배출기(Exhauster)의 2가지가 있으며, 스프링클러 헤드가 1～2개 개방되어 배관내 압력이 다소 낮아 졌을때 가동 된다.
⑴ 가속기(Accelerator)
① Accelerator의 입구측은 건식밸브의 클래퍼(Clapper) 2차측 또는 시스템 배 관의 말단부분과 연결되며, 출구측은 건식밸브의 중간챔버(Intermediate Chamber)에 연결되어 있다.
② 건식밸브 2차측 스프링클러헤드가 개방된 후 건식밸브 2차측의 공기압력이 설정압력보다 낮아졌을때 Accelerator가 작동하여 2차측의 압축공기 일부를 건식밸브의 클래퍼 1차측 중간챔버로 보내어 건식밸브가 신속히 개방되도록 한다.
③ 건식밸브 2차측의 개방으로 Accelerator 입구측의 압력강하에 의해 Accelerator가 작동되며 건식밸브 중간챔버에 공기압을 가하여 클래퍼를 밀어 올려주는 기 능을 담당함으로써 건식밸브를 신속하게 개방되도록 한다.
⑵ 공기배출기(Exhauster)
① Exhauster의 입구측은 건식밸브의 2차측 직상부에 연결되어 있으며 출구측은 대기중에 노출되어 있으며, 1차측 건식밸브의 중간챔버에 연결되어 있다.
② 건식밸브 2차측 스프링클러헤드가 개방된 후 건식밸브 2차측의 공기압력이 설정압력보다 낮아졌을때 Exhauster가 작동하여 2차측의 압축공기 일부를 대기중으로 신속하게 배출시키는 역할을 한다.
③ Accelerator의 경우에는 건식밸브의 클래퍼 1차측 압력만을 증가시켜 클래 퍼를 작동시키고 있지만 Exhauster의 경우에는 건식밸브의 클래퍼 1차측 압력증가는 물론 클래퍼 2차측의 압축공기를 신속히 대기중으로 배출시켜 2차측의 공기압력을 감소시킴으로서 클래퍼를 작동시키는 것이 특징이다.
3. Dry Pipe Valve의 주변기기
Quick Opening Device, 공기압축기(헤드측)를 제외한 기타부분은 습식 시스템과 유사하다.
4. 시스템 세팅, 리세팅
상기 Quick Opening Device를 비롯한 주변기기의 정상작동 사항을 확인하고, 헤 드측배관의 압력이 정상인가를 압력계로 확인한다.
※ 시스템의 NFPA제한규정
⑴ 체적제한 : 배관내 체적을 750gal(2,839ℓ) 이내로 제한. 단, 헤드의 개방 후 60초 이내에 물이 방사될 때는 비격자형의 경우 2,839ℓ를 초과하는 것도 허용된다.
⑵ 헤드 : 상향형으로 규정되어 있으며, Dry Pendent Type 헤드를 사용할 경우는 예외
⑶ Quick Opening Device : 체적 500gal(1,893ℓ) 이상인 경우에 설치하도록 규정 단, 헤드의 개방 후 60초 이내에 물이 방사될 때는 비격자형의 경우 1,893ℓ를 초과하는 것도 허용
⑷ 공기압력
① 건식밸브 2차측 공기압력은 각 제조업체에서 정하는 차압비에 의해 결정
② 특별히 정해진 압력범위가 없는 경우, NFPA에서는 건식밸브의 작동압력보다 공기압력을 약 1.4㎏/㎠ 높게 유지시킨다.
⑸ 건식 System의 래칭장치 클래퍼나 클래퍼 장치가 Return되어 유로를 폐쇄하면 압력서지나 워터해머현상이 발생하여 스프링클러 배관이나 밸브하우징을 파손하지 못하게 하는 것이며 이는 건식밸브에는 항상 필요하다. 따라서 클래퍼장치가 래칭 되면 밸브하우징의 래치를 풀고 밸브시트에 크래퍼를 원위치 시켜야 한다. 그러 므로 건식밸브는 물리적으로 밸브 하우징을 해체하여 수동으로 크래퍼를 원위치 하지 않고는 리세트 할 수 없다. 즉, 건식밸브는 습식 스프링클러 설비의 경보체 크밸브처럼 자체 복원하지 못한다.
[참고] 건식밸브의 Priming Water
⑴ 건식밸브(Dry Valve)에서 2차측 밸브몸체에 물을 채워 두는데 이를 Priming Water 라고 한다.
⑵ 건식밸브에서 1차측에는 가압수가 2차측에는 압축공기가 채워져 있어 건식밸브의 클래퍼(clapper)를 사이에 두고 압력이 상호 작용하여 평형을 이루고 있다.
⑶ 건식밸브 클래퍼의 경우, 상부 클래퍼의 표면적이 하부 클래퍼의 표면적보다 큰데 이것은 2차측의 낮은 공기압일지라도 단면적을 크게 하여 더 많은 힘을 발생하게 되므로 평형을 유지하기가 용이하기 때문이다.
⑷ 건식밸브 2차측의 공기압력은 각 제조업체에서 정하는 차압비에 의하여 정해진다.
⑸ 2차측에 물을 채워둠으로 클래퍼쪽으로 작용하는 공기압력은 클래퍼에 수직으로 균일하게 작용하게 되며 물자체의 중력, 공기압 그리고 클래퍼 자체의 중력에 의해 1차측 압력과 평형을 이룰 수 있게 되어 2차측의 낮은 공기압으로도 폐쇄가 가능하다.
※ 압력은 모든 표면의 접선에 수직으로 작용하게 되며 표면이 평면이 아닐 경우 압력이 작용하는 방향과 크기는 벡터로 표시될 수 있다.
⑹ 또한 물을 채워둠으로써 클래퍼의 닫힌 상태를 확실히 확인이 가능하며, 만일 클래퍼에 틈새가 생겨 누수가 발생하면 밸브의 드레인에서 물방울을 떨어지게 되므로 기밀 여부를 알 수 있다.
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소방기술사공부에 대한 나의 소견은 이렇다.
마라톤에 비유하고자 한다. 100m단거리경주에서는 모든것이 빠른 시간내에 결론이 난다. 그만큼 준비기간이 매우 짧은 자격증시험에 비교를 해볼 수 있다. 연관지어서 이야기하면 그만큼 빨리 작겨증 획득을 할 수 있다면 많은 사람들이 가질 수 있는 라이센스라고 할 수 있다.
하지만 소방기술사는 마라톤이다. 몇번 시험쳐보고, 강의를 몇회독을 했는데도 답안작성을 못하겠다고, 계속을 시험보는데 성적이 상승이 되지를 못한다고 해서 포기를 하면 안된다. 마라톤처럼 완주를 해서 종착지점의 라인을 통과해야지만 합격을 할 수 있다고 본다. 절대 포기하지 말고 합격을 할 때까지 노력해보자. 우리는 소방기술사시험에서 수석을 하고자 함이 아니라 합격점수 평균 60점만 가까스로라도 넘기면 된다.
아래의 첨부된 파일은 소방기술사 키워드북 시리즈를 모두 한군데 담은 통합본 파일입니다.
이 통합본 안에 들어있는 소방기술사 교재들은 제가 직접 공부하면서 요약정리한 것 들입니다.
통합본 구성물 - 소방기술사 키워드 북 오리지널(서술형 문제 작성법 위주) -> 샘플보기
소방기술사 키워드북 핵심요약정리 서브노트(하루 일회 독) -> 샘플보기
소방기술사 화재안전기준 요약정리(45일 10 회독 완성) -> 샘플보기
<추가사항> 소방기술사 기출빈도 분석 학습 엑셀표모음(99회~최근)
솔직하게 말씀드립니다. 소방이 전공이 아니었던 제가 2년 동안 소방기술사 공부를 하면서 처음 시험엔 28.5점 나왔는데 나중에는 57점대 나왔습니다. 이젠 합격을 바라보고 공부를 하고 있습니다. 제가 공부를 하면서 직접 작성한 교재 3세트입니다. 모두들 소방 공부를 하실 때 많은 도움이 되었으면 하는 바람에서 파일을 올립니다. 파일은 비밀번호가 필요한 파일입니다. 비밀번호 필요하신 분은 아래 적혀있는 계좌로 교재비 입금해주시고, 010-9162-6135로 문자 보내 주시면 비밀번호를 알려드리겠습니다 (참고로 유료로 제공해드리는 교재입니다. 시중에 교보문고 및 해피캠퍼스 등에서 각 낱권으로 판매 중입니다)
은행계좌 신한 110-523-657651 예금주 : 스토리원 (주원규) 교재비용 : 3만 원
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저는 아래와 같은 일을 하는 사람입니다.
소방 비전공자이고 완전 생초보였습니다. 독학으로 공부중입니다. 학원다녀본 적이 없습니다. 그래도 직접 교재만들어서 성적을 30점정도(29점에서 57점) 올렸습니다. 생초보도 이렇게 성적 올리는데 이젠 함께 합격을 이루시지요~(바로 위 링크 클릭~!)
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(주)여울 종합건축사사무소와 컨소시엄 작업수행중
건축 & 문화 프로젝트팀 STORY ONE에서 활동중, 26년차 건축가 주원태
홍익대학원 도시계획과 석사과정
저서로는 [수인의 건축] [집과 연필, 비례이거나 반비례거나]등이 있다
스토리원 홈페이지 http://www.story-one.co.kr
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