압력챔버와 수격작용 (소방펌프, 소화펌프, Fire Water Pump)

압력챔버와 수격작용 (소방펌프, 소화펌프, Fire Water Pump)

 

□ 개요

○ 일반적으로 압력챔버의 기능은 펌프의 자동 기동․ 정지외에 수격작용(Water Hammer)의 방지역할이 있는 것으로 알고 있다.

○ 압력챔버가 없으면 수격작용으로 펌프 및 배관 기능에 문제가 있는 것으로 알고 있음. ⇒ 오해와 혼돈

○ 압력탱크 대신에 기동용압력스위치의 사용이 가능함

⇒ 소방방재청고시 제 2005-12호로 기동용수압개폐장치는 압력챔버와 기동용압력스위치로 구분함(2005. 3. 17 “기동용수압개폐장치의 형식승인 및 검정기술기준” 개정고시) ⇒ 형식승인품 사용

 

□ 압력챔버란

○ 정의

  수격 또는 순간압력변동 등으로부터 안정적으로 압력을 검지할 수 있도록 동체와 경판으로 구성된 원통형 탱크에 압력스위치를 부착한 기동용수압개폐장치를 말함

○ 사용

  압력챔버는 현재 한국, 일본, 대만 등에 한해서만 사용하는 펌프기동방식으로, 미국 등 다른 나라에서는 기동용압력스위치를 사용하여 펌프를 기동하고 있음

 

□ 압력챔버의 수격작용 방지

○ 압력탱크의 사용목적은 탱크 상부의 기체공간에 압력스위치를 설치하여 수압변화에 민감하지 않도록 하기 위하여 설치한 것을 수격작용을 방지하는 것으로 오해함

⇒ 물은 비압축성유체로 수압에 즉시 반응하지만, 기체가스의 경우는 압축으로 덜 민감하는 특성을 이용한 것이고, 탱크내에 기체가 누기되면 방수시 헌팅하는 현상이 바로 그 이유임(물로 차서 즉시 반응)

 

□ 수격작용(Water Hammer)

○ 정의

  관내를 충만하여 흐르고 있는 물의 유속이 급격히 변화하게 되면 물에 격렬한 압력의 변화가 일어난다. 이러한 현상을 Water Hammer라 한다.

  Water Hammer(수격현상)는 주로 Pump가 정전등의 사유로 급정지하여 Check Valve가 급폐쇄 됨으로서 발생되는 것을 말한다.

○ 소방펌프에서의 수격작용

  ․ 소방배관 관로 상의 밸브는 모두 급격하게 유속을 폐쇄시키는 밸브가 설치되지 않았기 때문에 수격작용에 대한 우려가 없지만 펌프상부나 알람밸브 상부에 워터햄머쿠숀(WHC)과 스모렌스키첵크밸브를 설치하여 안전에 여유를 두는 것이다.

  ․ 압력챔버가 수격작용을 방지하는 역할로 보지 않기 때문에 해외(NFPA)의 경우 펌프기동방식을 기동용압력스위를 사용하는 이유이다.