KR100711896B1 - 지상형 옥외 소화전과 이의 제조, 시공 및 수리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지상형 옥외 소화전과 이의 제조, 시공 및 수리 방법에 관한 것으로서 소화전의 파손, 동해 및 부식을 방지하고, 설치된 이후의 사후 유지 보수 활동이 간단하게 이뤄지게 한 것이다.

더 상세하게는 스테인리스 금속과 같이 부식에 잘 견디는 금속 재질의 지름이 다른 금속제 원형 파이프(이하 파이프라 하며, 두께는 4mm ~ 6mm로 한다.)를 이용하여 소화전의 몸체를 형성하고, 몸체를 이루는 각각의 파이프 단면에 부식에 강한 금속제 플랜지를 용접하여 소화전의 상하로 구분된 몸체를 만들고, 플랜지와 파이프 접합부 외 측에 도 3에서와 같이 삼각형태의 리브(rib)를 용접으로 부착하여 구조적 강도를 향상시켜서 각각의 용접된 몸체를 열처리하고;

소화전의 상부와 하부 몸체가 시공된 상태에서 분리될 수 있도록 금속제 플랜지의 상단 면에 밸브가 접촉하도록 밸브의 지름보다 적은 밸브시트를 밸브패킹과 접하도록 선반 및 밀링으로 가공하고, 밸브가 고정되지 않은 상태로 밸브 시트 위에 위치하게 하고;

소화전이 외부 충격에 의하여 휨이 발생하여도 밸브 작동에 문제가 되지 않도록 밸브 축이 휜 상태에서도 회전 운동이 전달되도록 밸브 축을 여러 개로 나눠서 제조하는 방법과;

소화전을 사용한 후 소화전 내부에 고인 소화용수를 배출하기 위한 배수 플러그 외부에 배수 파이프를 지면과 수직이 되도록 도 3에서와 같이 소화전의 최하 부의 절곡된 부분을 감싸도록 설치하여 배수 파이프 내부에 공간을 형성하고, 이 공간을 통하여 지열이 소화전에 전달되도록 하여 동해를 줄이고, 이 파이프 내부에서 배수된 물이 넓게 퍼져 땅속에 스며들게 되므로 지반 침식이 감소하고;

소화전이 지면과 접촉하는 부분에 도 3에서와 같이 반원의 도넛 형태의 블록을 두 개 맞물려 결합시켜서 외부 충격에 의한 소화전의 밀림 현상을 방지하도록 시공하는 방법과;

설치된 소화전이 강한 외부 충격에 의해서 휨이 발생할 경우 상부 몸체만 파손되므로 파손된 상부 몸체를 소화전에서 분리하여 해체하고, 상부 몸체의 파손된 파이프를 길이방향과 수직인 방향으로 절단하고, 새 원형 파이프로 교체하여 용접하고, 용접 면을 연마한 후, 동일한 금속 재질의 강대를 덧대어 강대와 파이프의 접촉점을 용접하고 연마하는 수리 방법을 제공하고, 상기의 제조 방법에 따라서 시공 및 수리 방법에 적합한 지상형 옥외 소화전을 제공하는 것이다.

일반적으로 도로와 차로의 경계 면에 설치되어 화재 발생시 소화용수를 공급하는 지상용 옥외 소화전은 도 1에서와 같이 몸체를 이루는 모든 구성품이 회주철품(회주철품의 살 두께는 보통 15mm ~ 10mm이며, 보통의 강관 등과 같은 열간 압연 철자제보다 부식에 잘 견딤)에 에폭시 계열의 방식도료를 코팅하므로 충격 및 휨 하중 등이 약해 파손의 위험이 크며, 무거워서 설치를 위한 취급이 곤란하고, 소화전의 지속적인 개선 및 변경에 많은 비용이 발생하며,

지상에 노출된 부분의 소화전이 차량과의 충돌에 의해서 파손될 경우에는 소화전을 교체하여 재시공해야 하며, 소화전 내부에서 발생한 산화물 쪼가리 등이 배 수 플러그를 막아서 소화전 내부에 고인 물이 밖으로 배출되지 못하여 겨울철에는 동파 및 사용 불능의 원인이 되기도 하는 등 많은 문제점이 나타나고 있다.

본 발명은 이러한 지상형 옥외 소화전의 제반 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 소화전의 설치에서 폐기시까지 소요되는 소화전의 전생애 비용 최소화하는 목적으로 하여 소화전의 소재를 회주철(품)보다 부식에 강한 스테인리스 재질의 일반적인 배관 자재를 이용하여 충격 및 부식에 강하고, 동해 및 파손의 위험이 적고, 작동에 대한 신뢰성이 높고, 내구성 있게 장시간 사용할 수 있는 소화전을 제작하고, 이 소화전이 목적한 품질 특성을 실현하고, 시공된 상태의 장기적 유지를 위한 시공 방법과 소화전에 차량 등과의 충돌에 의한 파손이 발생해도 경제적으로 소화전의 일부를 교체하여 재사용할 수 있도록 하는 수리 방법 등을 제공하는 것이다.

지상형 옥외 소화전, 소화전 보호 블록, 소화전 배수 파이프, 회전 운동 전달 축

Description

지상형 옥외 소화전과 이의 제조, 시공 및 수리 방법{Ground style outdoor fireplug and manufacture method, form of construction work and repair method of this}

도 1은 일반적인 지상형 옥외 소화전이 시공된 상태를 도시한 단면도

도 2는 본 발명에 의한 지상형 옥외 소화전의 부품 분해 상태를 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 의한 지상형 옥외 소화전이 시공된 상태에서 상부 몸체와 하부 몸체가 분리된 상태를 도시한 외형도

도 4는 본 발명에 의한 소화전을 시공한 이후에 발생한 휨 상태에서도 작동할 수 있는 구조를 도시한 부분 단면도

도 5는 본 발명에 의한 소화전의 보호 블록을 도시한 단면도

도 6은 본 발명에 의한 소화전 밸브 축의 가공 상태를 도시한 가상 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 58: 소화전 배수 파이프 2, 74: 밸브 축 고정 링

3: 밸브 축 캡 케이싱 4, 9, 12: "O"링 (패킹)

5, 10: 스러스트 베어링 6, 51: 밸브 축 캡

7: 밸브 축 캡 고정 핀 8: 밸브 축 캡 받이

11: 리데나 13: 볼 베어링

14: 토출구 캡 15, 52: 토출구

16: 상부 몸체의 원형 파이프 17, 72: 밸브 축 (상부)

18: 밸브 고정대 19, 20, 31, 37: 플랜지

21: 내부 배수 플러그 22: 밸브 고정 핀

23: 밸브 작동 나사부 24, 55: 밸브

25: 밸브 패킹 26, 54, 73: 밸브 축 (하부)

27, 28, 71: 강구 29: 하부 몸체의 원형 파이프

30: 밸브 케이싱 가공이 된 플랜지 32: 90 °엘보

33, 59: 외부 배수 플러그 34: 하부 몸체 보강 리브

35: 상부 몸체 보강 리브 36, 56: 소화전 보호 블록

53: 소화전 상부 몸체 57: 소화전 하부 몸체

60: 소화전 연결 배관

61, 62: 하부 몸체와 상부 몸체가 볼트 조임으로 체결되는 플랜지

도 4의 그림1: 소화전이 시공된 상태

도 4의 그림2: 소화전을 시공한 이후에 발생한 소화전의 휨 상태
75: 한쪽 밸브 축의 끝 단면에 형성한 강구 삽입 홀
76: 다른 한쪽 밸브 축의 끝 단면에 형성한 강구 고정 틀

본 발명은 지상형 옥외 소화전과 이의 제조, 시공 및 수리 방법에 관한 것으로서, 소화전의 파손, 동해, 지반 침식 및 몸체 부식을 방지하고, 소화전이 설치된 이후의 유지 보수 활동이 간단하게 이뤄지고, 소화전이 설치되고 폐기될 때까지의 전생애 비용이 최소가 되도록 소화전 몸체의 구성 금속을 개선 변경하고, 개선된 금속 소재에 적합한 가공방법과 제조된 소화전에 적합한 시공 방법 및 사후 수리 방법 등을 제공한 것이다.

더 상세하게는 지상형 옥외 소화전의 몸체를 이루는 소재의 금속을 회주철에서 스테인리스 재질의 일반적인 배관 자재로 변경하여 소화전을 제조하는 것으로서 소화전 제작비용이 상승하나 소화전의 내구성이 커지고, 부식에 의한 노화가 지연되고, 소화전 몸체의 파손(깨짐)이 방지되고, 소화전 내부에서 발생한 부식물에 의한 작동 불능 상태가 방지되어 소화전의 설치부터 폐기시까지의 수명이 길어지고, 소화전 유지에 소요되는 전생애 비용이 감소하게 되고, 소화전 제작을 위한 별도의 주형 및 금형이 없어서 소화전 제조 및 설계 관련 기술의 개발 및 도입이 쉽고, 회주철 재질의 소화전이 가지는 가장 큰 문제인 깨짐 현상이 없어지고, 몸체에 휨이 발생하게 되어 시공된 소화전의 파손율이 많이 감소하게 되며;

스테인리스 재질로 만든 소화전의 구조 및 제조에 있어서, 지름이 다른 금속제 파이프(16, 29, 53, 57)와 엘보(32)를 이용하여 상부와 하부 몸체로 구분하여 각각의 몸체를 만들되 상부 몸체보다 하부 몸체를 구조적으로 강하게 만들어, 외부 충격에 의한 소화전의 파손이 발생한 경우 상부 몸체만 파손되게 하여, 파손 부분에 대한 간편한 수리가 가능하게 하고,

각각의 몸체는 플랜지(19, 20, 30, 31)를 용접하여 볼트 조임으로 결합시키며, 플랜지와 파이프의 접합 면에 도 3에서와 같이 삼각형태의 리브(rib)(34, 35)를 용접하고, 각각의 용접된 부분품을 1100℃ ~ 1200℃에서 약 30분간 어닐링(annealing) 열처리하고,

소화전의 상부와 하부 몸체가 시공된 상태에서 분리될 수 있도록 금속제 플랜지(61, 62)로 체결하고, 엘보(32)의 상단에 용접된 플랜지(30)의 상 측면에 밸브가 접촉하도록 밸브 시트를 선반으로 가공하여 밀링하고, 밸브는 밸브 시트에 고정되지 않은 상태로 밸브 시트의 상부에서 작동되는 구조로 하고,

소화전이 외부 충격에 의하여 휨이 발생하여도 밸브 작동에 문제가 되지 않도록 밸브 축이 휜 상태에서도 회전 운동이 전달되도록 하고;

소화전의 시공에 있어서, 소화전을 사용한 후 소화전 내부에 고인 소화용수를 배출하기 위한 배수 플러그(33, 59) 외부에 배수 파이프(1, 58)를 지면과 수직이 되도록 소화전 하부에 도 3에서와 같이 소화전의 하부 엘보(32) 부분의 몸체가 이 파이프에 삽입되도록 설치하여 지열이 소화전에 전달되도록 하여 동해를 줄이고, 이 파이프 내부에서 배수된 물이 넓게 퍼져 땅속에 스며들게 되므로 지반 침식이 감소하도록 하고,

소화전이 지면과 접촉하는 부분의 외부에 도 3에서와 같이 반원의 도넛 형태의 블록(36, 56)을 두 개 맞물려 결합시켜서 외부 충격에 의한 소화전 몸체의 밀림 현상을 방지하도록 하며;

소화전의 수리에 있어서, 본 발명에 의한 소화전은 상부 몸체와 밸브 및 밸브 축이 시공된 상태에서 떨어지는 구조로 되어서, 밸브 패킹 등과 같은 마모성 부품의 교체가 가능하며, 설치한 후 시간이 지난 후에도 소화전 내부 부품의 부식이 거의 없어서 소화전의 해체 및 조립이 가능하고, 차량과의 충돌 때문에 발생하는 지상에 노출된 상부 몸체의 휨이 발생하는 파손은 해당 파손 부위만 새 파이프로 보강체를 덧대어 용접하여 교체하는 수리 방법을 제공하는 것이다.

지상형 옥외 소화전은 화재 진압에 소요되는 소방용수를 공급하는 방재 시설물로서 설치된 후 장시간에 걸쳐서 유지, 보수 및 사용될 수 있도록 내구성 있도록 설계, 제작 및 시공되어야 하며, 사용 빈도는 낮으나 화재 발생시 반드시 작동되어야 하는 높은 신뢰성이 요구되는 방재 시설물이다.

일반적으로 도로와 차로의 경계 면에 설치되어 화재 발생시 소화용수를 공급하는 옥외 소화전은 지상용과 지하용으로 구분되어서 대한민국 소방법에 의거하여 단체(한국소방검정공사)규격화되어 있으므로 지상용 옥외 소화전은 성능의 개선 및 변경이 거의 없고, 이 단체 규격에 규정된 제한 사항이 적은 지하용 옥외 소화전은 대한민국 실용신안등록출원 제2004-0016610호, 대한민국 실용신안등록출원 제2003-0003180 및 대한민국 실용신안등록출원 제2003-0006185등에서와 같이 작동 및 사용의 편리성을 향상시키고자 하는 노력만 이뤄지고 있다.

도 1에서와 같이 지상형 옥외 소화전의 몸체를 이루는 모든 구성품이 회주철(회주철품의 살 두께는 보통 15mm ~ 10mm이며, 보통의 강관 등과 같은 열간 압연 철자제보다 부식엔 잘 견딤)로 구성되고, 그 표면에 에폭시 계열의 방청도료를 소화전의 내외 측에 코팅하므로 충격 및 휨 하중 등이 약해 파손의 위험이 크며, 부식의 위험에 항상 노출되고, 무거워서 설치시 인력에 의한 취급이 곤란하고, 소화전의 지속적인 개선 및 변경에 많은 비용(금형 제작)이 수반되며, 본 발명에 의한 소화전보다 수명이 짧고, 신뢰성이 떨어지며;

지상에 노출된 부분의 소화전이 차량과의 충돌에 의해서 파손되거나 내부 부품의 교체가 요구될 경우에는 밸브 축에 휨이 발생하고, 밸브 몸체가 밸브 몸체보다 지름이 적은 밸브 시트의 하단부에 형성되어 있어서 파손된 상부 몸체만 제거되지 않고, 내부 부분품들은 부식이 진행되어 해체 후, 재조립하여 사용하기 곤란하여 소화전 전체를 교체하여 재시공해야하며, 소화전 내부에서 발생한 산화물 쪼가리 등이 배수 플러그를 막아서 소화전 내부에 고인 물이 밖으로 배출되지 못하며, 겨울철에 동파 및 사용 불능의 원인이 되기도 하는 등 많은 문제점이 나타나고 있으나 이러한 문제점을 해결하기 위하여 소화전 재질의 특성, 작동 구조, 설치 및 시공 방법 등에 대한 개선은 고려되지 않고 있다.

본 발명은 이러한 지상형 옥외 소화전의 제반 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로서 소화전 몸체를 구성하는 금속 소재를 회주철보다 부식에 강한 금속 소재를 이용하여 부식, 충격, 휨, 파손, 동파 등에 강하고, 내구성 있고, 사용 수명이 길어지고, 노후화되지 않고, 설치 및 부품 교체가 가능해 사후관리가 용이하고, 개선 기술의 접목(구조 및 설계 변경)이 용이하고, 소화전의 설치 및 폐기시까지 소요되는 비용을 절감시키는 지상형 옥외 소화전과 이를 제조하고 시공 및 사후 보수하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 이러한 목적을 달성하기 위하여 일반적인 스테인리스 재질의 엘보, 원형 파이프 및 플랜지 등의 배관 자재를 기계가공, 용접 및 열처리하여 소화전의 몸체를 구성하고, 몸체의 구조 강도를 향상시키기 위하여 용접 면에 리브를 부착하고, 몸체의 휨 상태에서도 소화전이 작동되도록 밸브 축을 가공하고, 땅속에 묻히는 소화전 몸체의 외면에 발생할 수 있는 스테인리스의 부식을 방지하기 위하여 유기수지로 코팅한 소화전의 구조와 이를 제조하는 방법과;

소화전을 사용한 후 소화전 내부에 고인 소화용수를 배출하기 위한 배수 플러그(33, 59) 외부에 배수 파이프(1, 58)를 지면과 수직이 되도록 소화전 하부에 도 3에서와 같이 소화전의 하부 엘보 부분의 몸체가 이 파이프에 삽입되도록 설치하여 지열이 소화전에 전달되도록 하여 동해를 줄이고, 이 파이프 내부에서 배수된 물이 넓게 퍼져 땅속에 스며들게 되므로 지반 침식이 감소하도록 하고, 소화전이 지면과 접촉하는 부분의 외부에 보호 블록(36, 56)을 결합시켜서 외부 충격에 의한 소화전의 밀림 현상을 방지하도록 시공하는 방법과;

차량과의 충돌 등에 의해서 발생한 소화전 상부 몸체의 휨 또는 찌그러짐 등과 같은 파손이 발생하면, 파손이 발생한 상부 몸체의 파이프만을 새로운 파이프로 교체하여 보강체를 덧대어 용접하여 수리하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 종래의 소화전 몸체를 형성하는 회주철을 사용하지 않고, 스테인리스 주물로 소화전 몸체를 구성할 수 있으나 소화전 몸체의 제조 비용이 너무 커지게 되고, 주물 가공의 특성상 같은 스테인리스 재질이라도 인성이 감소하게 되어서 외부 충격에 의한 파손 및 깨짐의 위험이 남게 된다.

종래의 소화전 몸체를 형성하는 회주철품(GC 200)은 열간 압연 강판을 소재로 한 보통의 철자제보다 부식에 강하나 표면 부식이 빠르게 진행되며, 인장 강도는 약 200 N/㎟ 정도로써 충격에 약하며, 굴절되지 않는 특성이 있으며, 제조하기 위해서는 주형 및 금형 개발이 필수적이며, 성형을 위해서는 적정한 살 두께가 요구되므로 완성품인 소화전이 무거워 취급 및 시공이 곤란하고, 외부 충격에 의하여 잘 파손된다.

따라서, 본 발명은 소화전의 몸체를 소화전 몸체에 요구되는 금속의 특성, 제조 및 취급/사용 특성과 경제성 등을 고려해 스테인리스(STS 304 TP, 인장 강도는 520 N/㎟ 이상이며, 항복점 인장 강도는 205 N/㎟으로서 회주철(품)에 비하여 2.6배의 강성을 가지며, 충격에 의한 깨짐이나 파손이 없으며, 강한 힘을 받게 되면 절곡 된다.) 재질의 엘보, 원형 파이프 및 플랜지 등의 배관 자재로 소화전의 몸체를 구성하는 것으로서, 제조 원가가 상승하게 되나 본 발명에 의한 소화전의 가장 큰 특징이며 장점이 되며;

이러한 스테인리스 재질의 배관 자재를 이용하여, 원형 파이프의 지름을 길 이 방향으로 부분적으로 확관하고, 기계가공, 용접, 열처리 및 코팅 공정을 수행하여, 본 발명에 의한 소화전의 몸체를 구성함에 있어서,

지름이 다른 스테인리스 원형 파이프(16, 29)와 스테인리스 엘보(32) 등의 단면에 스테인리스 금속제 플랜지(19, 20, 30, 31)를 부착하고, 플랜지와 파이프 접합 면 외 측에 도 3에서와 같이 삼각형태의 리브(rib)(34, 35)를 부착하여 강한 구조체를 형성하고,

소화전의 상부와 하부 몸체가 시공된 상태에서 분리될 수 있도록 금속제 플랜지(61, 62)로 체결하고, 엘보(32)의 상단에 용접된 플랜지(30)의 상 측면에 밸브몸체(밸브 시트가 형성된 플랜지(30) 상측에 위치하게 됨)의 밸브 패킹(25)이 접촉하도록 밸브 몸체보다 적은 지름의 밸브 시트를 형성하고,

소화전이 외부 충격에 의하여 소화전 몸체에 휨이 발생하여도 밸브 작동에 문제가 되지 않도록 밸브 축이 휜 상태에서 회전 운동이 전달되도록 밸브 축을 2단(17, 72 및 26, 54, 73)으로 구성하여, 밸브 축이 연결되는 곳에 강구(27, 28, 71)를 삽입하기 위하여 두 개의 밸브 축이 결합 되는 끝 단면에 각각 강구 삽입 홀(75)과 강구 고정 틀(76)을 형성하되, 강구 고정 틀(76)의 두께는 강구 삽입 홀(75)와 강구(27, 28, 71)의 두께보다 작게 하며, 강구 고정 틀에 강구를 고정한 후 강구를 강구 삽입 홀에 삽입한 후, 밸브 축 고정 링(74)을 강구 삽입 홀이 있는 밸브 축의 외 측에 끼우고, 볼트로 고정하여 2단의 밸브 축을 형성하고,

땅속에 묻히는 소화전 몸체의 외면에 발생할 수 있는 스테인리스의 부식을 방지하기 위하여 소화전 하부 몸체(57)의 외면에만 에폭시 또는 우레탄 계열의 방식도료 층을 형성하고, 파이프 하단에 다수의 배수 공이 형성된 판이 체결되고, 파이프 상단은 소화전의 하단부를 끼워 넣을 수 있도록 가공한 배수 파이프(1, 58)를 시공시 체결하는 것과 같은 일련의 소화전의 구조와;

본 발명에 의한 소화전이 제 기능을 발휘하고, 시공된 상태가 지속적으로 유지되고, 사후관리가 쉽게 하기 위하여, 소화전을 사용한 후 소화전 내부에 고인 소화용수를 배출하기 위한 배수 플러그(33, 59) 외부에 배수 파이프(1, 58)를 지면과 수직이 되도록 도 3에서와 같이 소화전 하부의 엘보(32) 부분을 감싸서 연결하여 설치하므로 배수 파이프 내부에 공간이 형성되고, 이 공간에 의하여 더 깊은 땅속의 지열이 소화전에 전달되어 동해의 위험이 줄고, 소화전 하부에 설치된 소화전 외부의 배수 플러그(33, 59)를 통하여 배출되는 소화용수가 배수 플러그가 직접 땅속에 설치되는 것보다 빠르게 배수되며, 넓은 면적으로 땅속에 스며들어 지반 침하가 감소하며, 소화전을 사용한 후 소화전 내부에 고인 소화용수를 배출하기 위한 배수 플러그(33, 59)를 소화전 하부 몸체 하단부에 있는 엘보의 하단부 외 측에 설치하여 제수밸브와 소화전 밸브 사이의 배관에 남아 있는 모든 소화용수를 소화전 밖으로 배출하고;

소화전이 지면과 접하는 부분에 소화전 보호 블록(36, 56)을 도 3에서와 같이 체결하면 소화전이 지면과 접촉하는 부분이 더 넓어져서 외부 충격에 의해서 소화전이 밀리는(상부에서 밀림 현상이 발생하면 땅속에 매립된 소화전 하부의 파손이 생길 수 있음) 현상이 방지되고, 차량과의 충돌과 같은 강한 충격을 받게 되면 소화전 몸체에 의하여 보호 블록이 파손되며, 소화전 상부 몸체만 휨이 발생하고(소화전의 구조도 상부 몸체가 약하며, 하부 몸체는 땅속에 매설되어 있으므로 상부 몸체의 파이프 쪽에서만 파손이 발생함), 소화전이 받은 대부분의 힘을 흡수하게 되는 완충 작용을 하게 시공하는 방법으로 구성되며;

또한, 소화전의 파손을 상부 몸체에 한정적으로 발생하게 지상형 옥외 소화전을 설계, 제조 및 시공함으로써 소화전이 설치된 이후에 차량과의 충돌 등에 인하여 소화전이 파손되면, 해당 파손 부위만 수리하는 방법을 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

도 1은 일반적인 지상형 옥외 소화전이 시공된 상태를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 지상형 옥외 소화전의 부품 분해 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 지상형 옥외 소화전이 시공된 상태에서 상부 몸체와 하부 몸체가 분리되는 상태를 도시한 외형도이며, 도 4는 본 발명에 의한 소화전을 시공한 이후에 발생한 휨 상태에서도 작동할 수 있는 구조를 도시한 부분 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 소화전의 보호 블록을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 소화전 밸브 축의 가공 상태를 도시한 가상 단면도이다.

[실시 예]

1) 소화전 몸체의 부분별 제조 방법

(1) 소화전 하부 몸체(57)의 하단부(90°굴곡부) 몸체

도 2 및 도 3에서와 같이 소화전 하부 몸체를 스테인리스 재질의 90°엘보(32) 양 단면에 스테인리스 재질의 플랜지(31, 30)를 맞물려 알곤 용접하여 몸체를 만들며, 상단 측 플랜지(30)는 내 구경이 큰 소화전 하부 몸체의 하단 플랜지(37)와 동일한 크기로 제작하고, 플랜지(30) 상단 면에 밸브 패킹이 접촉하는 밸브 시트를 선반으로 형성하고, 밀링 가공하여 밸브 패킹이 상하지 않도록 매끄럽게 하며, 엘보의 하단 외 측에는 스테인리스 재질의 배수 플러그(33, 59)를 부착하고, 기계 가공이 종료되면 1100℃ ~1180℃의 온도에서 약 30분간 어닐링(annealing) 열처리하여 제작한다.

(2) 소화전 하부 몸체(57)의 제조 방법

도 2 및 도 3에서와 같이 소화전의 하부 몸체는 스테인리스 재질의 배관용 원형 파이프를 적당한 길이로 절단하고, 밸브가 작동할 경우의 밸브 이동 높이 보다 더 길게 소화용수가 잘 통과하도록 유압으로 작동하는 확관 성형기로 지름의 10% ~ 25% 정도 더 크게 확관(스테인리스 재질의 배관용 맞대기 용접식 리듀셔를 연결 용접할 수 있으나, 확관 공정이 더 강한 몸체를 형성할 수 있어서 바람직하다.)하고 지름이 다른 일체형 파이프(29)를 만들고, 양끝 면에 플랜지(20, 37)를 알곤 용접하고, 상단 면에는 삼각형의 리브(34)를 파이프(29)와 플랜지(20)가 접하는 외 측면에 4개 ~ 8개 정도를 알곤 용접하여 몸체의 구조강도가 향상시키고, 기계 가공이 종료되면 1100℃ ~ 1180℃의 온도에서 약 30분간 어닐링(annealing) 열처리하여 제작한다.

(3) 소화전 상부 몸체(53)의 제조 방법

도 2 및 도 3에서와 같이 소화전의 하부 몸체는 스테인리스 재질의 배관용 원형 파이프(16)를 적당한 길이로 절단하고, 파이프의 하단 끝 면엔 플랜지(19)를 상단 끝 면엔 밸브 축 캡 받이(8)를 알곤 용접하여 부착하고, 하단 면의 파이프(16)와 플랜지(19)가 접하는 외 측면에 삼각형의 리브(35)를 4개 ~ 8개 정도를 알곤 용접하여 몸체의 구조강도가 향상되도록 하고, 파이프(16)에 토출구(15, 52)를 부착할 위치에 토출구의 외경과 같은 홀을 천공하여 그 안에 토출구(15, 52)를 끼워 넣고 알곤 용접하고, 두께 0.5mm 정도의 얇은 스테인리스 강판에 도 3에서와 같이 "소화전"이란 문자를 프레스로 가공하여 알곤 용접하여 용접 비드 면을 연마하며, 가공이 종료되면 1100℃ ~1180℃의 온도에서 약 30분간 어닐링(annealing) 열 처리하여 제작한다.

(4) 밸브 축의 제조 방법

본 발명에 의한 소화전 지상에 노출된 부분이 강한 충격을 받게 되면 깨지지 않고, 휨이 발생하게 될 수 있으므로 도 4에서와 같이 소화전의 몸체가 휜 상태에서도 소화전의 사용이 가능하도록 밸브 축이 소화전의 휨과 무관하게 회전 운동을 전달할 수 있도록 2개(17, 72 및 26, 54, 73)로 분리되어 유니버설 조인트로 연결하거나 도 6과 같이 스테인리스 원형 강봉을 적당한 길이로 자르고, 각각의 양 단면을 기계 가공한 후 밸브 축의 연결 부분에 강구(28, 71)를 삽입하여 제작한다.

(5) 기타 부분품의 제조는 스테인리스 강봉을 적당한 길이로 자르고, 선반으로 가공하여 제작한다.

2) 각 부분품의 조립 방법

본 발명에 의한 소화전은 도 3에서와 같이 크게 상부 몸체(53)와 하부 몸체(57)로 구성되어 하부 몸체는 항상 지하에 매설된 상태이고, 소화전의 파손 및 부품 교환이 요구되는 패킹을 포함한 상부 몸체는 쉽게 제거할 수 있으므로 사후 관리가 용이하고, 소화전의 파손시 일부 부품의 교체만으로도 수리가 가능해 지도록 각각의 몸체 단위로 조립하고, 연결 플랜지(61, 62)를 볼트 조임으로 연결하여 완성품을 제조한다.

3) 방식 도장 방법

스테인리스 재질의 금속도 땅속에 있는 알칼리 또는 Cl^-이온에 의하여 부식이 진행하므로 조립이 종료되면 소화전이 지하에 매립되는 부분에 한하여 에폭시 또는 우레탄 계열의 도료를 소화전의 외면 및 연결 볼트 표면 등에 2회 이상(100㎛ 이상) 스프레이 하는 방법으로 방식 도장을 행한다.

4) 시공 방법

본 발명에 의한 소화전을 시공할 때도 3에서와 같이 배수 파이프(58)(최소 길이를 500mm, 파이프의 지름이 하부 몸체의 플랜지(30)보다 적으며, 파이프 상단 면의 한 부분에 소화전 하부 몸체의 굴곡부 엘보가 삽입되도록 홈이 형성되어 있고, 하단부에는 지름 1mm ~ 2mm 정도의 작은 구멍이 30여 개소 이상 천공된 판으로 막힘)의 상단에 소화전의 길이 방향으로 지면과 수직이 되도록 하여 소화전을 끼워넣어 배수 파이프 내부에 공간을 형성시켜서 더 깊은 땅속의 지열이 소화전에 전달되어 동해의 위험을 줄일 수 있도록 하고, 소화전 하부에 설치된 소화전 외부의 배수 플러그(33, 59)를 통하여 배출되는 소화용수가 배수 플러그가 직접 땅속에 설치되는 것보다 빠르게 배수되며, 넓은 면적으로 땅속에 스며들어 소화전 내부의 배출수에 의한 지반 침하가 감소하도록 하고:

소화전이 지면과 접하는 부분에 소화전 보호 블록(36, 56)을 도 3에서와 같이 체결하면 소화전이 지면과 접촉하는 부분이 더 넓어져서 외부 충격에 의해서 소화전이 밀리는(상부에서 밀림 현상이 발생하면 땅속에 매립된 소화전 하부의 파손이 생길 수 있음) 현상이 방지되고, 강한 충격을 받게 되면 도 4의 그림2와 같이 소화전 몸체에 의하여 보호블록이 파손되며, 소화전 상부 몸체만 휨이 발생하고, 소화전이 받은 대부분의 힘을 흡수하게 되는 완충작용을 하게 시공한다.

5) 소화전의 사용 후 보수 시공 방법

본 발명에 의한 소화전은 사용기간 중 발생할 수 있는 고장은 부품의 마모 또는 파손과 소화전 상부 몸체를 구성하는 파이프의 휨 등이 발생할 수 있으므로 부품의 교체 및 휨 등에 의한 수리가 요구되면, 도 3에서와 같이 소화전이 땅속에서 시공된 상태에서 보호블록(56)을 해체하고, 플랜지(61, 62)에 체결된 볼트를 풀어 소화전 상부 몸체(53)와 밸브(55) 및 밸브 축(54)을 분리하여, 파손된 부품을 교체하여 수리하며, 소화전 몸체에 휨이 발생한 경우에는 발생부위를 절단하고, 새로운 파이프를 필요한 길이만큼 교체 연결하여 용접하고, 용접 면 외 측에 지름이 큰 파이프나, 스테인리스 강대를 원형으로 덧대어 용접하여 조립하면 수리가 가능하고, 해체된 순서 반대로 간단하게 재시공한다.

본 발명에 의한 실시 예에서는 스테인리스 재질의 일반적인 배관용 파이프, 엘보, 레듀셔, 플랜지 등을 이용하여 제조하는 것으로 되어 있으나, 스테인리스 재질이 아닌 열간 압연 강재를 소재로 한 강관, 플랜지, 엘보, 티이 및 아연도 강관 등을 이용하여 같은 방법으로 제조할 수 있으며, 부족한 부식에 대한 저항성을 끼우기 위하여 용융아연도금 등의 방식 처리를 시행할 수 있으며, 소화전의 시공 정위치 안착, 지열을 이용한 동해 저항성 향상, 배출수에 의한 지반 침하 방지 및 배수 촉진을 위해 설치하는 소화전 배수 파이프(1, 58)는 합성 배수 이외의 금속제로도 가능하며, 원형이 아닌 4각, 5각 등의 형태로도 제작 및 시공이 가능하며, 소화전 보호 블록도 반원의 도넛 형태 이외의 다른 형태로도 제작 및 시공이 가능하며, 재질은 합성수지, 금속, 콘크리트 어떤 소재를 사용해도 가능한 것이다.

상기와 같은 소화전의 제작 및 설치 방법으로 제작되고 시공된 본 발명에 의한 지상형 옥외 소화전은 현재 사용되고 있는 소화전은 모두 회주철 몸체로 만들어진 소화전에 비하여,

소화전 내부에 방식 도장을 하지 않아도 부식에 대한 저항성이 커져서 소화전 내부 부품의 부식 발생에 의한 작동 불능이 없고, 소화전 몸체가 외부 충격에 의하여 깨지는 일이 없으며, 과 충격이 발생하면 휨이 발생할 수 있으나, 수직 방향에서 한 방향으로 최대 15°의 휨이 발생해도 작동이 가능하며, 지열에 의한 소화전 몸체의 온도 상승과, 배수 촉진이 이뤄져 동해의 위험이 절대적으로 감소하여 필요한 시간 언제든 소화전을 사용할 수 있는 신뢰성이 향상되고;

소화전의 깨짐이 없고, 파손이 감소하며, 파손이 발생해도 파손된 부분품만을 선별적으로 교체하여 시공할 수 있는 수리가 가능해지며, 소화전을 이루는 대부분의 부품을 소화전이 시공된 상태에서 체결 볼트만 해체하면 교체 및 수리할 수 있으며, 휘거나 찌그러진 지상에 노출된 소화전의 외부 몸체도 간단하게 보수할 수 있으며, 소화전 내부의 모든 부품이 부식 발생이 거의 없어서 내구성이 향상되고, 노후화되지 않아 소화전의 수명이 길어지며, 소화전 상태에 대한 지속적인 관리 관청의 관리/감독 행위의 빈도가 줄어들어서(신뢰성 향상) 소화전 유지 관리에 드는 사후 관리비용이 많이 감소하므로 소화전 제작비용 상승분을 만회할 수 있어서 경제적이고;

종래의 회주철 소화전보다 중량은 50% 이상 가벼워져서 인력에 의한 취급 및 설치가 용이하고, 별도의 금형을 제작하지 않아도 되므로 소화전의 제조 기술 및 소재 등의 변경에 의한 기술 구현이 쉬워질 수 있는 소화전의 제조 및 시공 방법을 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 땅속에 설치되어 소화전 작동에 관련한 주요 부분이 지상에 항상 노출되어 있으며, 상수도 관의 상수도 수를 소화용수로 끌어올려 화재 진압에 사용하게 하는 지상용 옥외 소화전에 있어서,

   지상에 돌출하는 소화전의 몸체가 외부 충격에 의하여 깨지고, 파손되는 문제점을 개선하고, 파손에 의한 손실 부위를 최소화하고, 소화전 작동에 대한 신뢰성을 높이기 위하여 소화전의 몸체를 구성하는 소화전의 상부 및 곡면 연결부를 갖는 하부 몸체를 배관용 스테인리스 파이프와 엘보의 끝 단면에 스테인리스 플랜지를 알곤 용접하여 형성하되, 하부 몸체 하단 엘보(32)의 상단에 용접된 플랜지(30)의 상 측면에 밸브 몸체(밸브 디스크)의 밸브 패킹(25)이 접촉하도록 밸브 몸체보다 적은 지름의 밸브 시트를 형성하고;

   소화전의 몸체가 휜 상태에서도 밸브 작동이 가능하도록 밸브 축을 2개 이상으로 분리하고, 밸브 축을 2단 이상의 결합체(17, 72 및 26, 54, 73)로 구성하여, 밸브 축이 연결되는 결합부에 강구(27, 28, 71)를 삽입하기 위하여 두 개의 밸브 축이 결합 되는 끝 단면에 각각 강구 삽입 홀(75)과 강구 고정 틀(76)을 형성하고, 강구 고정 틀에 강구를 고정한 후 강구를 강구 삽입 홀에 삽입한 후, 밸브 축 고정 링(74)을 강구 삽입 홀이 있는 밸브 축의 외 측에 끼워서 밸브 축을 형성하고,

   소화전 몸체 중 상부 몸체는 땅속에 묻히는 하부 몸체보다 관의 지름을 적게 하고, 상·하부 몸체를 결합하는 부분의 몸체를 구성하는 스테인리스 파이프와 플랜지의 결합부 외 측면에 삼각형상의 리브를 1개 이상 용접하여 부착하는 구조로 만들어지는 것을 특징으로 하는 지상형 옥외 소화전
2. 청구항 1항의 지상용 옥외 소화전의 제조방법에 있어서,

   소화전의 외부 몸체를 스테인리스 재질의 일반적인 배관 자재인 원형 파이프, 엘보, 플랜지를 적당한 크기와 모양으로 절단, 기계(선반, 밀링, 드릴링) 가공 및 알곤 용접하여 형상화하고, 파이프와 플랜지의 용접이음부 외 측에 리브를 부착하고, 하부 몸체를 형성하는 파이프는 소화전 밸브가 작동하는 길이 만큼 몸통의 지름을 유압 확관 성형기로 확관하여 제조하고;

   1100℃ ~ 1180℃의 온도에서 30분 정도 어닐링 열처리를 하고;

   소화전이 시공된 상태로 상부 몸체와 밸브가 분리될 수 있도록 소화전 몸체를 상부와 하부로 구분하여 볼트 조임으로 체결하며, 밸브가 소화전 하부 몸체에 형성된 밸브시트 상단에 고정되지 않는 상태로 조립하는 것;

   을 특징으로 하는 스테인리스 재질의 지상형 옥외소화전을 제조하는 방법
3. 청구항 2에 있어서,

   스테인리스 재질의 파이프, 엘보 및 플랜지를 철강 재질의 파이프, 엘보 및 플랜지로 제작하고, 용융아연도금으로 방식 처리를 시행하여 지상용 옥외소화전을 제작하는 방법
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   소화전을 구성하는 각각의 구성 몸체의 연결 방법을 플랜지 결합이 아닌 밴딩, 확관 또는 용접하여 지상형 옥외소화전을 제작하는 방법
5. 지상용 옥외 소화전의 시공에 있어서,

   땅속에 매설되는 소화전의 하부에 소화전 배수 파이프를 길이방향으로 체결하여 시공함으로써 지열을 소화전에 전달하고, 소화전 내부의 배수를 촉진하며, 지반 침하를 줄이게 하는 배수 파이프 내부 공간을 형성시키고, 소화전이 지면과 만나는 부분에 두 개 이상의 덩어리로 형성된 보호 블록을 체결하여 소화전을 보호하도록 시공하는 지상용 옥외 소화전의 시공방법
6. 시공되어 있다가 차량 등의 접촉에 의한 외부 충격 때문에 지상용 옥외 소화전 몸체의 외 측 파이프가 휜 경우의 수리·보수에 있어서,

   소화전이 땅속에 매설된 상태에서 소화전 상부 몸체를 분리하여, 소화전의 상부 몸체의 외형 파이프 중 형태가 변형된 부분을 절단하고, 새로운 파이프를 대체하여 맞대기 용접한 후 연마하고, 그 용접 면 위에 강대를 밀착시키면서 정원이 되도록 둥글게 덧대어 보강 띠를 형성시키고, 그 보강 띠 단면을 소화전 몸체 파이프와 용접하여 소화전 상부 몸체의 파이프를 수리 및 보수하는 것을 특징으로 하는 지상형 옥외소화전의 수리 방법
7. 삭제

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