| | | 소방관련 법규 | | |
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| 작성자 : 관리자
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| 강관의 종류 (배관) |
한국산업규격 배관
한국산업규격(KS : Korean Industrial Standards)은 제품을 표준화하기 위한 국가표준으로서 배관종류에 따른 세부 성능기준을 정하고 있으며, 이 기준에서는 스프링클러설비의 사용압력 조건에 다라 적정한 배관을 사용하도록 하고 있다
1) 배관용 탄소강관(KS D 3507 : SPP)
이 규격은 사용압력이 비교적 낮은 증기, 물, 기름, 가스, 공기 등의 배관에 사용하는 탄소강관에 대하여 규정하고 있으며 2.5Mpa(25kg/㎠) 이상의 수압을 가하는 수압시험 등에 이상이 없어야 한다.
탄소강관에 일차 방청도장만 한 것을 흑관이라고 하며 흑관에 아연도금(1㎡당 400g)한 것을 백관이라고한다. 강관의 제조방법은 용접관(welded steel pipe)이나 전기저항 용접관(Electrical resistance welded pipe)의 2종류가 있다.
2) 압력 배관용 탄소강관(KS D 3562 : SPPS)
이 규격은 350℃정도 이하에서 사용하는 압력 배관에 쓰이는 탄소강관에 대하여 규정하고 있다. 제조방법에 따라 전기저항용접관(ERW pipe) 이음매 없는 관(seamless pipe)의 2가지로 구분한다.
압력배관용 탄소강관(KS D 3562)은 호칭지름에 따른 배관의 호칭두께에 따라 스케줄을 정하고 있으며, 배관의 스케줄 번호에 따라 수압시험을 실시하여 사용목적에 따른 배관을 선정하여 사용할 수 있도록 하고 있다.
(스케줄번호의 산출)
스케줄번호의 산정은 다음과 같다
(1) 압력과 허용응력과의 관계로 산출하는 방식
Schedule No = 10ⅹP/s
P : 최대사용압력 Mpa(kg/㎠)
S : 허용응력 Mpa(kg/㎠)
위의 식에 의해 산출된 값보다 큰 값의 번호를 선정한다,
SPPS의 경우 종류는 2종 및 3종의 2종류가 있으며 2종의 경우 3.8Mpa(38kg/㎠)이상, 항복점은 2.2Mpa(22kg/㎠)이상이며, 3종의 경우 인강강도는 4.2Mpa(42kg/㎠)이상, 항복점은 2.5Mpa(25kg/㎠)이상이 된다
(2) 배관의 두께로 산출하는 방법
SPPS의 관두께는 다음 식으로 구할 수 있으며, 계산된 두께를 기준으로 그 값 이상의 두께를 가진 스케줄번호의 관을 선택하면 된다.
t = (PD/175σω) + 2.54
t : 관의 두께(mm)
P : 최대사용압력Mpa(kg/㎠)
D : 관의 외경(mm)
σω : 허용인장응력Mpa(kg/㎠)
3) 강관배관의 두께(KS D 3562 Sch. 40/ KS D 3507)
배관의 외경은 동일하나 배관의 스케줄에 따라 두께가 다르므로 배관의 내경은 각기 다르다. 배관의 두께는 배관시스템의 최대사용압력과도 밀접한 관게가 있지만 배관의 부식여유와도 밀접하다. 일반적으로 습식스프링클러설비배관의 경웅는 스케줄이 없는 일반배관용강관(KS D3507)이 많이 사용되고 있지만 배관 내에 항상 공기가 채워져 있어 배관 내의 부식이 상대적으로 빠른 속도로 진행되는 건식스프링클러설비의 배관의 경우에는 부식여유를 고려하여 KS D 3562 Schedule 40 배관이 권장된다.
4) 이음매 없는 구리 및 구리합금 관(KS D 5301)
이 규격은 전신 가공한 단면이 둥근형인 이음매 없는 구리 및 구리합금관에 대하여 규정하고 있으며 배관의 두께에 따라서 K형,L형, M형식으로 분류된다.
5) 배관의 사용 압력 결정
급수배관의 최대사용압력은 배관계통 내에 설치되는 배관 요소 중 가장 취약한 부분의 사용압력을 기준으로 정한다. KS 규격을 참조하여 비교하면 급수배관계통 중 사용압력이 가장 낮은 부분은 배관의 접합부, 밸브접합, 유수검지장치 등의 접합부분에 체결되는 플랜지임을 알 수 있다.
따라서 배관의 사용압력은 사용하는 플랜지의 압력단계에 따라 선정되어야 한다. 현재 국내에서 생산되고 있는 유수검지장치 등의 플랜지는 대부분 10K이며 그 외의 압력단계가 요구될 때에는 특별 주문품으로 제작되어 사용하여야 한다.
6) 제품 성능 기준
옥내소화전설비에 사용되는 배관은 한국산업규격 등에서 정하는 성능기준에 적합하여야 하며, 사용압력 조건에 따라 설비의 성능유지를 위한 적정한 배관을 사용하여야 한다.
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가. 강관의 종류
1) 배관용 탄소강관(SPP)
가) 사용온도 350℃이하, 사용압력이 비교적 낮은 1.0Mpa(10kg/㎠) 이하의 배관에 사용되며 가스관이라고 한다(옥내소화전설비 등에 주로 사용)
나) 배관용 탄소강관에 방청도장을 한 흑피상태의 것을 흑관, 배관용 탄소강관에 용융아연으로 도금된 것을 백관이라고 한다.
다) 관의 호칭 : 내경 → mm(A), inch(B)
라) 강관의 규격 표시 : 흑관 - 백색, 백관 - 녹색
2) 압력배관용 탄소강관(SPPS)
가) 사용온도 350℃이하, 사용압력 1-10Mpa(10-100kg/㎠) 범위에서 사용된다(가스계설비 배관에 사용)
나) 규격은 호칭지름과 스케줄번호에 의함
다) 스케줄번호의 단위 : 10단위 (10, 20, .........160)구간으로, 이 번호가 커질수록 관의 두께가 두꺼워진다
3) 고압배관용 탄소강관(SPPH)
가) 사용온도 350℃이하, 압력 10Mpa(100kg/㎠)을 초과하는 고압배관에 사용된다.
나) 규격은 SPPS와 같음
4) 고온배관용 탄소강관(SPHT)
가) 사용온도 350℃를 초과하는 고온용
나) 규격은 SPPS와 같음
5) 배관용 스테인레스강관(STS ⅹT)
가) 내식성과 내열성이 우수하며, 고온과 저온에 사용 가능
나) 규격은 SPPS와 같음
나. 강관의 표시
1) 배관용 탄소강 강관(SPP)
□㉿ SPP-B-80A-2007 -6
□ : 상표
㉿ : 한국공업규격
SPP-B : 관종류 - 제조방법
80A : 호칭경
2007 : 제조년 월 일
6 : 길이(m)
2) 압력배관용 탄소강 강관(SPPS)
□㉿ SPPS-S-H-2007.11-100A×SCH40×6
□ : 상표
㉿ : 한국공업규격
SPPS-S-H : 관종류 - 제조방법
100A : 호칭경
2007.11 : 제조년 월 일
SCH40 : 스케줄번호
6 : 길이(m)
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관이음 방법
1. 나사이음
- 저압의 일반 배관에 주로 사용
- 필터 교환 등과 같이 정기적으로 분해가 필요할 때 사용
- 충격, 진동, 마모 부식 등이 발생할 우려가 있는 장소에는 사용하지 않는 것이 원칙
- 40A 이하의 소구경 배관에는 일반적으로 사용하지 않음
2. 용접이음
- 대부분의 유체 배관에 적용 가능
- 시공 후 해체의 필요가 없는 경우 또는 플랜지 설치 공간이 없을 경우 사용
3. 플랜지 이음 : 배관의 정비 보수 등을 필요로 하는 경우 사용
4. 그루브 이음
- 배관에 홈을 만들어 서로 연결하는 방법
- 시공이 용이함
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옥내소화전설비용 합성수지배관
1. 옥내소화전설비용 배관
옥내소화전설비에 사용되는 배관은 한국산업규격(KS : Korean Industrial Standards) 등에서 정하는 성능기준에 적합한 것으로 설비의 성능유지를 위한 강도․내식성 및 내열성을 가진 것을 설치하여야 한다.
2. 옥내소화전설비용 합성수지배관
옥내소화전설비용 합성수지 배관이라 함은 소방용 합성수지배관의 성능시험기술기준에 의한 성능을 갖는 것으로서, 화재의 위험성이 낮은 주택, 병원, 교회 등의 습식스프링클러에 사영하는 합성수지 재료의 배관 또는 이음관으로 화염에 직접 노출되지 않는 배관을 말한다. 그러므로, 배관 내에 물이 충수되는 스프링클러 배관으로서, 화재의 위험성이 낮은 경우에 합성수지 배관을 사용할 수 있도록 하고 있다.
3. 합성수지배관
1) 소방용합성수지배관(Chlorinated Polyvinyl Chloride)
CPVC 파이프 및 이음관은 스프링클러 및 옥내소화전 설비를 위해 온도 및 압력 순환시험, 고압에서 스프링클러 작동시험 등을 거쳐 제작된다.
2) CPVC의 특징
- 부식 및 스케일이 발생하지 않는다.
- 고온 고압에 우수하며 난연성을 갖는다.
- 열보존력 및 방음효과가 뛰어나다
- 내약품성이 우수하다
- 본드접착식이므로 간편한 시공에 의한 높은 경제성
- 반영구적인 수명으로 건축물 수명보다 오래간다
3) CPVC의 열보존력
CPVC의 파이프 및 이음관은 열전도율이 극히 적어 열손실량이 감소되고 항상 일정한 공정온도의 유지가 가능하여 보온과 보냉을 요구하는 배관계통에 상용할 수 있으며 또한 응축을 방지하여 벽이나 구조물에 손상을 방지하는 역할을 한다.
4) CPVC의 내화확성
CPVC는 우수한 내화학성을 가지는 배관재로 거친 화학적 환경에도 탁월한 내식성 및 부식, 침식 등에 의한 영향을 받지 않아 펄프 및 제지산업, 도금 도장산업의 염산, 황산배관, 금제련시 발생되는 유황증기배관, 고온 고압의 황산용액배관 등에 사용된다.
5) CPVC의 자기소화성
CPVC가 연소하려면 현재 지구상에 함유된 공기 중의 산소량보다 훨씬 많은 량의 산소가 필요하므로 자체적으로 타지 않고 화염범위가 좁으며 또 불꽃이 적게 퍼져 연기가 적게 발생하며 불꽃이 떨어지지 않는다.
6) 간편한 시공 및 경제성
CPVC파이프 및 이음관은 본드결합방식이므로 좁은 공간에서도 쉽게 배관할 수 있으며 또 금속제품과는 달리 전혀 부식이나 스케일이 발생하지 않아 설치 후 유지보수 비용이 불필요하고 녹물이 설비에 영향을 주지 않아 반영구적으로 사용 가능한 배관자재이다.
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전용 급수배관
1. 필요성
급수배관이라 함은 수원 및 옥외송수구로부터 옥내소화전 방수구에 급수하는 모든 배관을 말한다. 옥내소화전설비의 급수배관은 화재 시 인명안전을 위하여 사용되는 설비의 주요 구성요소로서 평상 시 소화에 필요한 유효수량 급수를 이하여 다른 목적으로 사용할 수 없도록 옥내소화전설비 전용으로 배관을 설치할 필요가 있으므로, 옥내소화전설비의 성능유질ㄹ 위한 배관의 설치방안을 정하고 있다.
2. 전용 급수배관의 설치 완화
옥내소화전설비의 급수배관은 다른 목적으로 사용할 수 없도록 옥내소화전설비의 전용으로 설치하여야 한다. 그러나 동일한 소방대상물에 설치하여야 한다. 그러나 동일한 소방대상물에 설치되는 다른 설비와 겸용으로 설치되는 배관으로서 옥내소화전설비의 기동장치의 조작과 동시에 다른 설비의 용도에 사용하는 배관의 송수를 차단할 수 있거나, 옥내소화전설비의 성능에 지장이 없도록 설치되는 경우에는 다른 설비와 겸용으로 설치할 수 있도록 완화하고 있다.
3. 다른 설비와 겸용
소화설비배관을 겸용할 때는 하나의 방호구역 내에 사용되는 설비의 최대 수원을 기준으로 하여야 한다. 하나의 방호구역 내에 스프링클러와 옥내소화전이 동시에 설치되어 있는 경우에는 화재 시 이 두 설비가 모두 작동하는 것으로 가정하기 때문에 배관상 소화용수의 흐름은 이 설 설비가 동시 작동하였을 때를 기준으로 배관경을 결정하는 것이 바람직하다. 지금까지 이와 같은 사항은 고려되지 않았지만 성능위주의 설계를 고려하여야 할 것이다.
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펌프의 흡입측 배관
1. 펌프의 특성
옥내소화전설비에 사용되는 펌프는 일반적으로 원심력을 이용하는 원심펌프가 널리 사용되고 있으며, 원심펌프는 회전날개에서 발생되는 원심력에 의하여 펌프의 흡입측(1차측) 배관의 물을 펌프 토출측(2차측)으로 송출하게 된다.
2. 흡입배관 내의 공기고임 방지
흡입배관 내에 공기가 고이면 펌프로 물이 흡입되는 것을 방해하고 임펠러로 이송된 공기가 임펠러의 회전에 의하여 증기압이 높아지면서 펌프의 송수능력을 저하시키고 임펠러 및 케이싱의 손상을 초래하는 요인이 된다. 공기고임이 생기지 아니하도록 배관의 수평을 유지하고, 흡입배관의 구경과 펌프의 흡입측 플랜지의 구경이 달라서 레듀셔를 설치하는 경우에는 레듀셔의 상부가 평평한 편심 레듀셔를 사용하여야 한다.
3. 흡입배관의 여과장치
수조로부터 이물질이 펌프의 임펠러로 이송되어 임펠러를 손상시키는 일이 없도록, 수조의 흡입배관 말단부에 여과장치를 설치하거나, 흡입배관상에 스트레이너를 설치하는 경우에는 소방용스트레이너의 성능시험기술기준에 의해 제품승인 및 시험에 합격한 제품을 사용하여야 한다. 스트레이너에 사용하는 여과망은 구리, 스텐레이스 등의 내식성 재질을 사용하여야 하며, 구멍의 크기는 최대 12.7mm 이하로 하여야 한다. 여과망의 구멍이 너무 작을 경우, 펌프의 흡입 성능에 막대한 영향을 미칠 수 있으므로 유의한다.
4. 펌프마다 흡입배관 설치
수원의 수위가 펌프의 중심축보다 낮은 경우 에는 원심펌프가 작동하여 펌프 2차측으로 물을 송출할 때 펌프 1차측에는 대기압보다 낮은 진공압력이 걸리게 되며, 흡입수두 및 펌프 1차측의 진공도에 따라 수원의 물을 펌프 2차측으로 송수하지 못하는 경우가 발생하여 펌프가 손상될 우려가 있으므로 각 펌프의 원활한 성능 및 보호를 위하여 수원의 수위가 펌프의 위치보다 낮은 경우에는 각 펌프마다 흡입배관을 별도 설치하도록 하여야 한다.
5. 흡입배관의 직관부 설치
수평원심펌프의 흡입측플랜지까지의 배관은 난류가 형성되지 않고 층류가 형성되도록 흡입배관구경의 10배 이상을 직관부로 하여야 한다. 수평원심분할펌프의 경우, 흡입배관구경의 10배 이상에 해당하는 직관부가 흡입측에 설치되지 않는 한, 펌프의 중심축과 평행하게 펌프의 흡입측 플랜지에 엘보우나 티를 설치하여서는 아니된다. 펌프의 흡입측배관에 흡입배관구경의 10배이상에 해당하는 직관부가 없이 펌프의 중심축과 평행하게 흡입측 플랜지에 엘보우나 티를 설치하게 되면 물이 불균일하게 임펠러에 전달되어 장기적으로는 펌프에 손상을 초래하는 원인이 된다. 그러나, 펌프의 중심축과 수직이고 흡입측플랜지에서 아래로 설치되는 엘보의 경우에는 측면에 설치되는 엘보의 경우보다 불균일한 송수공급이 덜하므로 제한하지 않는다.
6. 흡입배관의 응력완화조치
흡입관관과 펌프의 기초가 동일한 기초위에 설치되어 있지 않은 경우에는 흡입배관에 후렉시블 카플링을 설치하여 배관에 걸리는 응력을 완화시켜 주어야 한다.
7. 소용돌이 방지파의 설치
수조로부터 물을 흡입하는 경우에는 소용돌이 방지판을 설치하여야 한다. 수조의 바닥부근에서 물이 방출될 때, 소용돌이가 형성된다. 이와 유사한 현상이 싱크대에서 배수구를 통하여 가득 차있던 싱크대 내의 물을 비울때 발생한다. 이 소용돌이는 흡입배관 내에 난류를 형성하여 펌프를 손상시키는 결과를 초래한다. 이 소용돌이가 발생하는 것을 방지하기 위하여 수조내 흡입배관의 끝단에 소용돌이 방지판을 설치하여야 한다. 소용돌이 방지판을 사각형의 철판으로 한변의 크기는 흡입배관구경의 최소 2배로 하며, 중앙에 구멍을 뚫어 흡입배관과 연결한다. 소용돌이 방지판은 바닥으로부터 흡입배관구경의 1/2이상 띄워야 하며, 최소 150mm이상 띄워야 한다.
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배관의 보온
1. 설치장소의 보온
옥내소화전설비에 사용되는 배관은 가압송수장치로부터 공급되는 물을 옥내소화전방수구로 공급하는 관으로서, 구원과 함께 평상시 물을 사용하고 있어 동절기 동파방지를 위한 조치를 취할 필요가 있으므로, 수원 및 가압송수장치, 배관 등은 동결의 우려가 없는 장소에 설치하거나 설치장소에 동결방지조치를 하여 동결의 우려가 없도록 하여야 한다.
2. 배관의 동결방지 방법
1) 난방설비를 설치하여 주위온도를 4℃이상으로 유지하도록 한다.
2) 배관을 단열재로 보온한다. 가연성단열재는 화재확산의 주 요인이 되고 있으므로, 단열재는 반드시 불연성 또는 난연성재질을 사용하여야 한다.
3) 배관 주위에 전열전선(Heating Cable)을 설치한다.
4) 배관 내에 배관을 부식시키지 않는 부동액을 채운다.
5) 배관 내 상시 물을 유동시킨다.
6) 동결 심도 이상으로 매설한다.
7) 수조 내 Heating Pipe를 설치한다.
3. 지하매설배관의 동결방지 방법
옥외 지하매설배관의 경우 동절기 동결을 방지하기 위하여 각 지방의 동결심도를 감안하여 배관 설치시 배관의 상부를 동결심도 보다 30cm 이하의 깊이로 매설하여야 한다.
4. 동결심도
1) 동결심도 : 지중 온도가 0℃ 되는 곳에서 지표까지의 높이
2) 동결심도는 외기의 기온, 토양의 열적성질, 지층의 차이 등에 의해 다소 가변적이다.
5. 지역별 동결심도(단위 : cm)
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배관의 구분
다른 설비와의 구분을 쉽게 하기 위해 기계실, 공동구 또는 덕트에 설치되는 소방용으로 사용되는 배관은 배관표면 또는 배관보온재 표면의 색상을 적색으로 하여 소방용설비의 배관임을 표시하도록 하는 규정이다. 냉,난방등 건축설비의 고장수리 및 정비가 요구 될 경우, 배관의 폐쇄등 작업자의 실수로 인하여 야기될 수 있는 초기대응의 실패를 미연에 방지하기 위하여 타 설비와의 구분으로 항상 소화설비의 정상 상태를 유지하기 위하여 소방용 배관 및 제어반을 적색으로 표시한다.
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분기배관 설치
1. 분기배관
분기배관(T배관)이라 함은 배관의 측면에 조그만 구멍을 뚫고 관축 중심으로부터 직각이 되도록 인발 등의 소성가공으로 확관시켜 배관이음자리를 만들어 놓은 배관을 말하며, 소화설비에 사용되는 배관자재 중 배관이음쇠로 사용하기 위하여 배관을 확관 또는 인발 등의 가공으로 만든 분기배관에 대하여 적용한다. 이음매가 있는 배관으로 T배관을 제조하는 경우에는 당해 이음매의 맞은편에서 분기되도록 하여야 한다.
2. 분기배관 표시사항
다음 사항을 제품본체, 포장 또는 취급설명서 등의 보기 쉬운 부분에 잘 지워지지 아니하도록 표시하여야 한다.
1) 인정번호 및 모델명
2) 제조자 또는 번호
3) 제품의 형식(치수, 호칭 등)
4) 제조년도, 제조번호 또는 로트번호
5) 등가길이, 스케줄번호, 배관재질
6) 설치방법
7) 품질보증내용 및 취급시 주의사항 등
3. 관이음 방법
정티나 이경티를 사용하지 않고 티뽑기를 하여 배관을 연결하는 경우 이런 부속제품들은 검정품을 사용해야 한다.
1) 나사식 이음(Thread joint)
저압의 일반용 배관에 사용하는 것으로 심한 마모, 충격, 진동, 부식이나 균열 등이 발생할 수 있는 장소에는 나사식 이음쇠를 사용하지 않는 것이 원칙이다. 나사식 관이음쇠에는 가단 주철제 관이음쇠와 강관제 관이음쇠 등이 있다.
가) 가단 주철제 관이음쇠 : 배관용 탄소강을 나사이음 할 때 사용하는 것으로 이음쇠는 제조 후 0.25MPa의 수압시험과 0.5MPa의 공기압시험을 실시하여 누설이나 기타 이상이 없어야 한다.
나) 강관제 관이음쇠 : 배관용 탄소강관과 같은 재질로 만든 관이음쇠를 말한다.
2) 용접식 이음(Welding joint)
접속부의 모양에 따라 맞대기 용접식(Butt Welding type)과 삽입형 용접식(Slipon Welding type)으로 구분하며 다양한 유체의 배관에 대하여 적용이 가능하다.
3) 플랜지 이음(Flange joint)
배관의 각종 기기를 해체하거나 교환할 필요가 있는 경우에는 플랜지이음으로 시공하며 이는 Flange를 볼트나 너트로 접속시키는 것으로 플랜지 사이에는 유체가 새는 것을 방지하기 위하여 Gasket을 삽입한다.
4) 기계적 이음(Mechanical joint)
용접을 하지 않는 무용접 이음 방법으로 배관에 홈(Groove)을 만들고 서로 연결하는 것으로 밀봉 역할을 하는 Gasket과 이를 감싸 조여 주는 Housing, 그리고 Housing을 연결하는 볼트, 너트로 구성되어 있다. 용접이 필요 없는 관계로 시공이 간편하며 안전한 작업환경을 부여할 수 있다
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