준비작동식 스프링클러 설비(Pre-Action System, Sprinkler System)

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준비작동식 스프링클러 설비

(Pre-Action System, Sprinkler System)

 

이 설비는 1920년대에 개발되어 1950년대에 발달된 설비로 동절기 배관내에 물이 차있으면 동결로 인하여 설비의 작동이 이루어질 수 없는 것에 대응하기 위해 개발된 설비로서 습식스프링클러설비의 장점을 살리고, 건식스프링클러설비의 결점을 보완한 설비이다. 즉 준비작동식밸브를 설치하고 밸브의 1차측에는 가압송수장치로부터 가압수를, 2차측에는 저압 또는 무압상태의 공기를 채운다. 화재가 발생되면 감지기에 의해서 준비작동밸브가 개방되고 물이 각 헤드 부근까지 송수되어 있다가 계속 화재가 성장하여 열이 가해지면 헤드가 개방되면서 살수가 이루어져 소화를 하도록 되어있다.

(그림 1) 준비작동식 스프링클러설비 계통도

<출처 : 한국소방공사>

(1) 클레퍼식 준비작동밸브

(그림 2)은 클레퍼식 준비작동밸브로서 평상시 정상상태에서는 “작동전”의 그림과 같이 클레퍼를 걸쇠에 의해서 지지하고 걸쇠는 클레퍼 1차측으로부터 공급되는 바이패스 관로에 의해서 1차측의 수압에 의해서 밀대를 가압하기 때문에 걸쇠를 밀고 있다. 그러므로 밀대의 걸쇠가 해제시키지 않는 한 클레퍼는 1차측 수압에 의해서 열릴 수 없다. 솔레노이드가 동작하여 밀대를 밀고 있던 가압수를 배출시키면 밀대는 밀려나고 걸쇠를 해제시키기 때문에 클레퍼 1차측 수압에 의해서 클레퍼는 열리고 준비작동밸브의 2차측으로 압력수를 송수하게 된다. 이러한 크레퍼방식의 특징은 밸브가 작동되어 클레퍼가 개방되면 작동후 그림과 같이 걸쇠가 크레퍼의 원래상태로의 복구를 방지하기 위하여 클레퍼를 받치고 있기 때문에 클레퍼가 닫히지 않는다. 소화가 완료된 후에는 ⑫번의 복구레버를 정면에서 시계 반대방향으로 돌리면 걸쇠의 클레퍼를 받친 위치에서 이탈되면서 클레퍼가 원래의 위치로 내려와 닫히게 된다. 따라서 이러한 준비작동밸브에는 P.O.R.V가 생략된다.

(그림 2) 클레퍼식 준비작동밸브의 구성도

 

 

(2) 다이아후램식 준비작동밸브

다이아후램실내의 스프링과 1차측에서 중간쳄버 급수용밸브에 의해서 공급된 가압수의 압력에 의해서 다이아후램을 가압하면 밸브디스크가 닫힌 상태를 유지하고 있는데 화재감지기의 작동에 의해서 솔레노이드가 개방되면 다이아후램실내의 압력이 감압되면서 밸브디스크가 앞쪽(다이아후램실쪽)으로 밀려나면서 밸브를 개방시키게 되면 압력수가 송수되어 준비작동밸브의 2차측의 말단 스프링클러헤드까지 충전되며 화재에 의해서 헤드가 개방되면 습식스프링클러설비와 같이 살수가 이루어져 소화하게 된다.

(그림 3) 다이아후램식 준비작동밸브_작동전 상태 => 작동중 상태

 

 

(가) 솔레노이드밸브

감지기 작동이나 수동조작함의 기동스위치 조작 또는 화재수신반의 수동 개방스위치 조작시 자동으로 솔레노이드 밸브를 개방시켜 중간쳄버의 압력을 감소시켜 준비작동밸브의 디스크를 개방시켜 주는 밸브로서 평상시에는 폐쇄상태로 유지된다.

(그림 4) 솔레노이드밸브

 

 

(나) P․O․R․V(Pressure Operated Relief Valve)

전자밸브 또는 긴급해제밸브의 개방으로 작동된 준비작동밸브가 1차측 공급수의 압력으로 인해 자동으로 복구되는 것을 방지하기 위한 밸브로서 다이아후램식에만 있으며 현재 일부 소방용기계․기구 제조회사에서는 솔레노이드밸브 상부에 복구방지 스위치를 달아 P.O.R.V 기능을 겸하는 제품이 생산되기도 한다. (그림 5)

(그림 5) P․O․R․V

 

 

(다) 긴급해제밸브(수동기동밸브)

화재발생 또는 밸브의 작동시험시 수동으로 준비작동밸브를 개방시켜주는 밸브로서 평상시에는 폐쇄상태로 유지하여야 한다

 

 

(라) 슈퍼비죠리판넬

준비작동밸브와 함께 설치되어 밸브와 전원의 상태를 감시하고 수동으로 직접 밸브를 개방시킬 수 있는 기능을 가지고 있다. 밸브가 정상상태일 때에는 상단부의 전원표시등만이 점등되고 준비작동밸브 1차측, 2차측 개폐표시형 밸브가 닫히면 밸브주의 표시등이 점등된다. 기동스위치를 누르면 화재감지기가 동작된 것과 같이 솔레노이드밸브가 개방되어 준비작동밸브가 작동하게 된다.

(그림 6) 슈퍼비조리판넬

 

 

(마) 화재감지장치

준비작동식 스프링클러설비는 별도로 화재감지기를 설치하여야 하며 감지기회로는 교차회로(2개이상의 감지회로)방식으로 하여 각 회로상 감지기의 동시감지에 의하여 준비작동밸브가 작동되도록 함으로써 오작동을 줄이기 위한 것으로 하나의 회로가 동작하면 경보만 울릴 뿐 준비작동밸브는 동작되지 않고 2개의 회로가 동시에 동작될 때 준비작동밸브가 동작되도록 구성하는 설비이다.

그러나 스프링클러설비의 배관 또는 헤드에 누설경보용 물 또는 압축공기가 채워지는 경우와 자동화재탐지설비의 화재안전기준(NFSC203) 제7조 제1항 단서의 감지기(불꽃감지기, 아날로그방식의 감지기, 다신호방식의 감지기, 광전식중 분리형감지기, 정온식감지선형감지기, 분포형감지기, 복합형감지기, 축적방식의 감지기)를 설치한 때에는 교차회로 방식으로 하지 않아도 된다.

(그림 7) 교 차 회 로

 

(바) 경보시험밸브

준비작동밸브를 정상적으로 작동하지 않고 화재경보를 시험하는 밸브로서 평상시에는 폐쇄상태로 유지하고 시험시 밸브의 개․폐만으로 화재경보를 시험할 수 있다.