KR101683531B1 - 해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 일정 크기를 갖는 케이슨 내부에 설치되는 소방 펌프, 상기 소방 펌프에 의해 유입된 소방수가 일시적으로 저장되는 서지 탱크, 상기 서지 탱크에 연결되어 상기 소방수가 분배되도록 설치되는 소방수 환상배관, 상기 케이슨 내부의 수위를 측정하는 제1 수위 감지기, 상기 서지 탱크 내부의 수위를 측정하는 제2 수위 감지기, 상기 제1 수위 감지기 또는 제2 수위 감지기의 수위에 따라 상기 소방 펌프의 유량을 제어하는 제어부를 마련하여 케이슨 및 서지 탱크에 공급되는 소방수에 의한 수격 현상을 방지할 수 있고, 소방 펌프의 회전속도, 개폐밸브의 개폐 등에 의해 유량을 자유로이 조절할 수 있으며, 유량의 조절로 인하여 케이슨 또는 서지 탱크에서 발생되는 수격 현상을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법{Fire Protection System and Control Method for Offshore}
본 발명은 해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해양구조물의 화재 시 화재를 진압하기 위한 소방 사스템 및 소방 시스템의 배관에 가해지는 충격을 줄여 소방 배관을 보호할 수 있는 해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 드릴링 리그(drlling rigs), 드릴쉽(drill ship), FPSO(Floating production storage and offloading), 지원선박(support vessel) 등과 같은 해양 구조물 등에는 해난 사고 시에 인명의 안전을 위한 구명설비, 화재 발생 시에 소방을 위한 소방설비, 기타 방재설비 등을 구비하고 있다.
소방설비로는 열식 또는 연식 화재탐지장치, 소방장치 등으로 이루어지며, 특히 FPSO 등과 같은 해양 플랜트에는 해수를 이용하여 소화하는 해수 소방 시스템이 설치되어 있다.
이러한 해수 소방 시스템은 선외에 설치되는 케이슨(caisoon)을 통하여 해수를 펌핑하여 해수 소방라인(sea water fire line)을 통해 이송하고, 소방라인의 단부에는 스프링쿨러, 소화전(hydrant), 화재감시장치(fire monitor) 등과 같은 소화유닛이 설치된다.
해양구조물의 소방 시스템은 소방수로 사용되는 해수를 끌어올리기 위하여 케이슨(caisson) 내부에 수중펌프(submerged pump) 형식으로 설치된다.
이때 해수면 상부의 케이슨(caisson)과 배관은 소방 펌프(firewater pump)의 시동 전까지 공기가 채워진 상태로 유지된다. 이에 따라 소방 펌프의 시동 시 소방수(firewater)는 케이슨과 배관을 채우고 나서 일제 개방밸브(deluge valve) 등이 설치된 소방수 환상배관(firewater ringmain)으로 공급된다.
소방 펌프의 운전이 시작되면, 소방수(Firewater)가 공기를 밀어내면서 케이슨과 배관을 채우게 된다. 이때 배관의 저항(공기만 채워져 있으며 이 공기는 Air release valve로 배출)이 매우 낮아 소방 펌프에 의해 차오르는 소방수는 매우 큰 모멘텀을 가지게 된다.
이러한 상태에서 케이슨과 배관의 공기가 제거되고, 소방수 환상배관(firewater ringmain)은 대략 11~12 barg를 유지하고 있으므로, 소방수가 환상배관에 만나게 되는 순간 수격현상이 발생하고, 모멘텀이 압력에너지로 변화되어 급격한 고압(surge pressure) 및 외력이 발생한다. 이는 배관 및 배관을 지지하는 지지대가 손상의 원인 및 설계 조건이 된다.
이러한 충격을 완화하기 위하여 소방펌프의 출구(discharge) 말단에 서지 탱크(surge tank)를 설치하고, 덤프 밸브(dump valve) 및 배관을 이용하여 유체의 일부를 선체 밖으로 배출하게 된다.
이때에도 배관의 형상(routing)에 따라 배관 및 배관 지지대의 설계 기준이 되는 서지 충격(surge force)이 여전히 높은 상태로 유지되어 배관 및 배관 지지대가 파손 또는 손상되는 문제점이 있었다
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '소방펌프 에어제거장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 소방펌프 에어제거장치에는 소화수를 저장하는 물탱크; 상기 물탱크의 내부로부터 외부로 설치되어 소화수를 흡입하는 흡수라인; 상기 흡수라인으로부터 분기되며 다른 물탱크와 연결 가능하도록 하는 흡수구와 다른 소방차와 연결 가능하도록 하는 중계구가 구비된 분기라인; 차량의 동력인출장치와 연결되어 전달된 동력으로 구동되며, 상기 흡수라인과 연결되어 소화수를 펌핑하여 배출되도록 하는 소방펌프; 상기 흡수라인 상에 설치되어 소화수의 흡입을 제어하는 메인밸브; 상기 소방펌프로부터 펌핑된 소화수를 방수되도록 하는 방수라인; 및 상기 메인밸브와 소방펌프 사이의 상기 흡수라인 또는 분기라인 상에 설치되어 소방펌프 초기 구동 시 상기 메인밸브 개방 후 상기 흡수라인 및 분기라인 상에 존재하는 에어를 배출하도록 하는 에어배출부가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에는 '해양구조물의 소방수 시스템'이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 해양구조물의 소방수 시스템에는 해양구조물의 갑판(deck)으로부터 미리 설정된 높이로 이격 마련되어 화재 시 소방수(firewater)를 분사하는 소화전(Hydrant); 및 상기 소화전의 업스트림(upstream) 라인에 마련되며, 상기 소화전에 유입된 상기 소방수가 역방향으로 흐르는 것을 막아 상기 소화전에서 서지(surge) 현상이 일어나는 것을 방지하는 체크밸브가 개시되어 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0092016호(2011년 8월 17일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제10-2013-0136771호 (2013년 12월 13일 공개)
그러나 종래기술에 따른 소방 시스템은 케이슨 내부에 설치된 소방 펌프로부터 유입되는 해수에 의한 수격 현상이 발생되고 있으며, 이러한 수격 현상에 의하여 배관의 설치의 어려움이 있고, 배관을 지지하는 서포트(지지대)를 다수 설치해야 되는 문제점이 있으며, 수격 형상에 의해 케이슨 또는 배관이 파손되거나 손상되어 화재 진압을 하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소방 시스템의 케이슨 또는 서지 탱크의 수위에 따라 소방 펌프의 유량을 제어할 수 있는 해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소방 펌프의 시동 시 펌프의 유량을 제어하여 케이슨 및 서지 탱크에 수격 현상이 발생하지 않는 해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소방 펌프에 의해 소방수의 공급 시 배관에 가해지는 충격을 줄일 수 있는 해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 해양구조물용 소방 시스템은 일정 크기를 갖는 케이슨 내부에 설치되는 소방 펌프, 상기 소방 펌프에 의해 유입된 소방수가 일시적으로 저장되는 서지 탱크, 상기 서지 탱크에 연결되어 상기 소방수가 분배되도록 설치되는 소방수 환상배관, 상기 케이슨 내부의 수위를 측정하는 제1 수위 감지기, 상기 서지 탱크 내부의 수위를 측정하는 제2 수위 감지기, 상기 제1 수위 감지기 또는 제2 수위 감지기의 수위에 따라 상기 소방 펌프의 유량을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제1 수위 감지기 또는 제2 수위 감지기에 의하여 상기 케이슨 또는 서지 탱크의 수위가 설정치 이상으로 상승되면, 상기 소방 펌프의 회전 속도를 감속시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 소방수의 공급 시 상기 제1 수위 감지기 또는 제2 수위 감지기에 의하여 상기 케이슨 또는 서지 탱크의 수위가 설정치 이상으로 상승되면, 상기 소방 펌프에서 토출되는 유량을 조절하는 개폐밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 소방 펌프는 소방수의 토출 시 난류의 발생을 줄이면서 유체의 저항 손실을 작게 하는 가이드 베인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서지 탱크의 공기를 배출시키는 공기배출밸브 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법은 a) 소방 펌프가 설치된 케이슨의 수위를 제1 수위 감지기로 감지하는 단계, (b) 상기 케이슨의 수위가 설정치에 도달되었는지 여부에 따라 상기 케이슨의 유량을 조절하는 단계, (c) 상기 소방 펌프에 의해 소방수가 일시 저장되는 서지 탱크의 수위를 제2 수위 감지기로 감지하는 단계, (d) 상기 서지 탱크의 수위가 설정치에 도달되었는지 여부에 따라 상기 서지 탱크의 유량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b) 단계는 (b1) 상기 제1 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 케이슨에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프의 회전 속도를 감속시켜 유량을 조절하는 것을 특징으로
상기 (b) 단계는 (b2) 상기 제1 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 케이슨에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프에 설치되어 있는 개폐 밸브의 개폐 정도를 조절하여 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계는 (d1) 상기 제2 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 서지 탱크에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프의 회전 속도를 감속시켜 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 (d) 단계는 (d2) 상기 제2 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 서지 탱크에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프에 설치되어 있는 개폐 밸브의 개폐 정도를 조절하여 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 해양구조물용 소방 시스템에 의하면, 케이슨 및 서지 탱크에 공급되는 소방수에 의한 수격 현상을 방지할 수 있고, 소방 펌프의 회전속도, 개폐밸브의 개폐 등에 의해 유량을 자유로이 조절할 수 있으며, 유량의 조절로 인하여 케이슨 또는 서지 탱크에서 발생되는 수격 현상을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.
본 발명에 따른 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법에 의하면, 케이슨 및 서지 탱크에 설치된 수위 감지부에 의해 유량 조절로 수격 현상이 발생하지 않으며, 펌프의 회전속도, 개폐밸브의 개도 또는 원심펌프를 이용하여 자유롭게 유량을 조절할 수 있어 소방수를 공급하는 배관의 파손 또는 손상을 줄일 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템을 보인 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템을 보인 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법을을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템을 보인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템을 보인 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템은 일정 크기를 갖는 케이슨(10) 내부에 설치되는 소방 펌프(11), 상기 소방 펌프(11)에 의해 유입된 소방수가 일시적으로 저장되는 서지 탱크(20), 상기 서지 탱크(20)에 연결되어 상기 소방수가 분배되도록 설치되는 소방수 환상배관, 상기 케이슨(10) 내부의 수위를 측정하는 제1 수위 감지기(31), 상기 서지 탱크(20) 내부의 수위를 측정하는 제2 수위 감지기(32), 상기 제1 수위 감지기(31) 또는 제2 수위 감지기(32)의 수위에 따라 상기 소방 펌프(11)의 유량을 제어하는 제어부(40)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템은 해양구조물(미도시)의 일측에 해수를 유입할 수 있도록 케이슨(10) 내부에 소방 펌프(11)를 설치하여 케이슨(10) 및 서지 탱크(20)의 수위에 따라 소방 펌프(11)의 동작을 제어하는 것이다.
상기 케이슨(10)에는 해수면 아래에 해양구조물의 상부로 해수를 공급할 수 있는 소방 펌프(11)가 설치될 수 있다.
상기 소방 펌프(11)는 수중 펌프로서, 케이슨(10)의 외부에서 해수를 유입하여 화재 진압에 필요한 소방수를 공급할 수 있도록 한다. 아울러 소방 펌프(11)에는 유량을 제어할 수 있는 개폐밸브(12)가 설치될 수 있다.
한편 소방 펌프(11)는 흡입된 해수의 토출 유량을 조절할 수 있는 가이드 베인(guide vane)을 갖는 원심 펌프를 사용할 수 있다. 이러한 원심 펌프는 펌프 임펠러에서 유출되는 고속의 유체를 펌프 토출구에 도달하기까지 속도 수두를 감소시켜 정압으로 변환시킬 수 있다.
상기 원심 펌프는 등간격으로 설치된 다수의 임펠러에 의해 유체를 토출시킴에 따라 난류의 발생을 방지함은 물론 유체의 저항 손실을 줄일 수 있다.
상기 소방 펌프(11)에는 소방 펌프(11)에서 토출되는 소방수의 유량을 조절할 수 있는 개폐밸브(12)가 설치될 수 있으며, 개폐밸브(12)는 제어부(40)와 전기적으로 연결되어 소방수의 유량을 조절할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명에서 제어부(40)는 유량을 조절하기 위하여 소방 펌프(11)의 회전수(rpm)를 조절하거나 개폐밸브(12)의 개폐 정도를 조절할 수 있으며, 소방 펌프(11)에서 토출되는 유량을 조절할 수 있도록 가이드 베인을 갖는 원심 펌프를 사용할 수 있다.
아울러 케이슨(10)에는 케이슨(10)의 수위를 감지할 수 있는 제1 수위 감지기(31)가 설치될 수 있다. 이러한 제1 수위 감지기(31)는 케이슨(10)의 수위를 측정하게 되는데, 소방 펌프(11)에 의해 케이슨(10) 내부에 채워지는 소방수의 수위를 감지하게 된다.
상기 제1 수위 감지기(31)는 케이슨(10)의 상부 측에 설치되어 케이슨(10) 내부에 소방수가 대략 80~90% 정도 채워지게 되면, 제어부(40)는 케이슨(10)의 수위에 따라 소방 펌프(11)의 동작을 제어할 수 있도록 한다.
즉, 제1 수위 감기지(31)는 소방 펌프(11)의 회전수를 감속시키거나 개폐 밸브(12)의 개폐 정도를 조절하여 유량을 조절할 수 있도록 하기 위하여 케이슨(10) 내부에 채워지는 소방수의 수위를 감지하게 된다.
이러한 제1 수위 감지기(31)는 제어부(40)와 전기적으로 연결되어 제1 수위 감지기(31)에서 감지된 케이슨(10)의 수위를 제어부(40)로 전달할 수 있도록 한다.
이와 함께 서지 탱크(20)에도 제1 수위 감지기(31)와 동일한 제2 수위 감지기(32)가 설치될 수 있으며, 제2 수위 감지기(32)는 서지 탱크(20)에 채워지는 소방수의 수위를 감지하여 제어부(40)로 전달할 수 있도록 한다.
상기 제1 수위 감지기(31)는 케이슨(10)의 상부에 설치될 수 있으며, 제2 수위 감지기(32)는 서지 탱크(20)의 중간 높이 정도에 설치될 수 있다. 이는 소방 펌프(11)에 의해 소방수는 케이슨(10) 내부에 모두 채워질 수 있으며, 서지 탱크(20)에는 소방수가 적정 높이로 채워질 수 있기 때문이다.
상기 서지 탱크(20)는 소방 펌프(11)의 시동 시 발생하는 서지 압력(surge pressure)을 흡수하여 배관에 가해지는 충격을 줄이기 위한 것으로, 서지 탱크(20)에는 소방수 환상배관(미도시)으로 배관이 연결 설치될 수 있으며, 소방수 환상배관에 연결되는 배관에는 소방수가 서지 탱크(20)로 역류되지 않도록 소방수를 일 방향으로 흐르게 하는 체크밸브(21)가 설치될 수 있다.
또한 서지 탱크(20)에는 서지 탱크(20) 내부에 채워져 있는 공기가 배출될 수 있도록 공기배출밸브(22)가 설치될 수 있으며, 공기배출밸브(22)에서 배출되지 못한 잔여 공기를 배출시킬 수 있는 덤프밸브(23)가 설치될 수 있다.
아울러 서지 탱크(20)에는 케이슨(10)의 소방 펌프(11)로부터 공급된 소방수의 수위를 감지할 수 있는 제2 수위 감지기(32)가 설치될 수 있다. 상기 제2 수위 감지기(32)는 서지 탱크(20)의 상부 측에 설치될 수 있다.
상기 제2 수위 감지기(32)는 서지 탱크(20)의 총 용량의 대략 60~80% 정도로 채워지는 수위를 감지할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
이들 제1 수위 감지기(31) 및 제2 수위 감지기(32)로 이루어진 수위 감지부(30)는 제어부(40)와 전기적으로 연결되도록 설치될 수 있으며, 제1 수위 감지기(31) 및 제2 수위 감지기(32)에서 측정된 감지신호는 제어부(40)로 전송될 수 있도록 한다.
다음 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템의 결합관계를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템은 일정 크기를 갖는 케이슨(10) 내부에 해수를 유입할 수 있는 소방 펌프(11)를 설치할 수 있으며, 소방 펌프(11)는 케이슨(10)의 내부 하측에 설치할 수 있다. 이는 해수의 흡입을 안정적으로 할 수 있도록 하기 위함이다.
또한 소방 펌프(11)의 토출 측에는 유량을 조절할 수 있는 개폐밸브(12)를 설치할 수 있으며, 상기 개폐밸브(12)는 제어부(40)에 의해 개폐 정도를 조절할 수 있도록 한다.
상기 개폐밸브(12)는 필요에 따라 소방 펌프(11)의 토출 유량을 조절할 수 있도록 선택적으로 설치할 수 있다.
상기 케이슨(10)에는 소방 펌프(11)에 의해 채워지는 소방수의 높이를 감지할 수 있는 제1 수위 감지기(31)를 설치할 수 있으며, 제1 수위 감지기(31)는 제어부(40)와 전기적으로 연결하여 케이슨(10)의 수위를 제어부(40)로 전달할 수 있도록 한다.
한편 소방 펌프(11)는 다수의 임펠러(미도시)를 갖는 원심 펌프를 사용하여 유량을 조절할 수도 있다.
상기 제어부(40)는 소방 펌프(11)의 회전수를 조절하여 유량을 조절할 수 있으며, 개폐밸브(12)의 개폐 정도를 조절하여 유량을 조절할 수도 있고, 원심 펌프의 임펠러에 의해 정압으로 토출시켜 유량을 조절할 수 있도록 한다.
또 서지 탱크(20)에는 소방수 환상배관(firewater ringmain)으로 소방수가 공급되는 배관에 역류를 방지하는 체크밸브(21)를 설치할 수 있고, 서지 탱크(20)에 있는 공기를 배출시킬 수 있도록 공기배출밸브(22)를 설치할 수 있다.
또한 공기배출밸브(22)에서 배출되지 않은 잔여 공기를 선체의 외부로 배출시킬 수 있는 덤프밸브(23)를 설치할 수 있다.
아울러 서지 탱크(20)에는 서지 탱크(20)의 수위를 감지하는 제2 수위 감지기(32)를 설치할 수 있고, 제2 수위 감지기(32)는 제어부(40)와 전기적으로 연결 설치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법은 (a) 소방 펌프가 설치된 케이슨의 수위를 제1 수위 감지기로 감지하는 단계(S10), (b) 상기 케이슨의 수위가 설정치에 도달되었는지 여부에 따라 상기 케이슨의 유량을 조절하는 단계(S20), (c) 상기 소방 펌프에 의해 소방수가 일시 저장되는 서지 탱크의 수위를 제2 수위 감지기로 감지하는 단계(S30), (d) 상기 서지 탱크의 수위가 설정치에 도달되었는지 여부에 따라 상기 서지 탱크의 유량을 조절하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
상기 해양구조물에 화재 등이 발생됨에 따라 소방 시스템은 제어부(40)의 제어신호에 의해 소방 펌프(11)가 구동되며, 소방 펌프(11)의 구동에 의해 소방수로 사용할 해수를 흡입하게 된다.
이렇게 흡입되는 소방수는 케이슨(10) 내부를 채우게 되며, 케이슨(10)에 설치된 제1 수위 감지기(31)는 케이슨(10)의 수위를 감지하여 제어부(40)로 전달하게 된다(S10).
상기 소방 펌프(10)의 구동에 따라 소방수가 케이슨(10) 내부에 대략 80~90% 정도로 공급되면, 제어부(40)에서는 수위감지부(30)의 제1 수위감지기(31)에 설정된 설정치와 케이스(10)의 수위를 비교·판단하게 된다(S20).
상기 제어부(40)는 수위 감지부(30)의 제1 수위 감지기(31)의 제1 설정치에 도달하게 되면, 소방 펌프(11)의 회전속도를 감속시킬 수 있도록 제어한다. 이때 제1 수위 감지기(31)는 케이슨(10) 수위의 높이 80~90%를 설정치로 설정될 수 있다.
한편 유량 조절 방법으로는 소방 펌프(11)의 회전 속도를 감속시켜 유량을 조절할 수 있다(S30).
즉, 소방 펌프(11)의 회전속도를 감속시켜 케이슨(10) 내부로 토출되는 유량을 줄임으로써 유량을 조절할 수 있다.
이와 같이 소방 펌프(11)의 회전속도를 감속시켜 케이슨(10) 내부로 공급되는 유량을 줄여 소방 펌프(11)에 의해 흡입되는 소방수에 의한 수격 현상을 완화시킬 수 있게 된다.
상기 소방수가 케이슨(10) 내부에 완만하게 공급됨에 따라 케이슨(10)에 가해지는 외력, 즉 수격(water hammer) 현상을 줄일 수 있게 된다.
한편 소방 펌프(11)에 설치되어 있는 개폐밸브(12)의 개폐 정도를 조절하여 케이슨(10) 내부로 유입되는 유량을 조절할 수도 있다. 즉, 제어부(40)에서는 케이슨(10)의 유량이 제1 수위 감지기(31)의 설정치인 대략 80~90% 정도로 공급되면, 개방된 개폐밸브(12)의 개도를 줄여 소방 펌프(11)에서 케이슨(10) 내부로 유입되는 유량을 줄일 수 있다.
이러한 개폐밸브(12)의 개도는 소방 펌프(11)의 시동 시 개폐밸브(12)를 모두 개방시킨 상태에서 케이슨(10) 내부의 유량이 제1 수위 감지기(31)의 설정치로 공급됨에 따라 개폐밸브(12)를 서서히 폐쇄시키는 상태로 전환시킴으로써 유량을 조절할 수 있게 된다.
상기 케이슨(10) 내부의 유량이 제1 수위 감지기(31)의 설정치에 도달되지 않으면, 제어부(40)는 소방 펌프(11)를 시동 시 상태를 유지하여 소방수를 케이슨(10) 내부로 공급되게 한다.
상기 케이슨(10)에 소방수가 채워진 다음에 소방수는 서지 탱크(20)로 공급된다.
한편 제어부(40)에서는 서지 탱크(20)에 설치된 수위 감지부(30)인 제2 수위 감지기(32)에 의해 서지 탱크(20)의 수위가 제2 설정치에 도달하는 여부를 비교·판단하게 된다(S40).
이때 제2 수위 감지기(32)는 서지 탱크(20) 수위의 대략 60~80%를 설정치로 설정할 수 있다. 상기 제2 수위 감지기(32)의 수위가 설정치에 도달되지 않으면, 소방 펌프(11)의 구동을 시동 상태로 유지시켜 서지 탱크(20)에 소방수가 공급되도록 한다.
상기 제어부(40)에서는 제2 수위 감지기(32)의 수위에 따라 소방 펌프(11)의 구동을 제어하여 유량을 조절할 수 있다(S50).
이러한 유량 조절방법으로 제어부(40)에서는 소방 펌프(11)의 회전속도를 감속시켜 유량을 조절할 수 있음은 물론 개폐밸브(12)의 개도를 조절하여 유량을 조절할 수 있다.
즉, 제2 수위 감지기(32)의 감지에 따라 제어부(40)는 서지 탱크(20)에 소방수가 설정치 이상으로 공급되면, 소방 펌프(11)의 회전속도를 감속시킴으로써 서지 탱크(20)로 유입되는 유량을 줄일 수 있다.
또한 제2 수위 감지기(32)의 감지에 따라 제어부(40)는 서지 탱크(20)에 소방수가 설정치 이상으로 공급되면, 소방 펌프(11)에 설치되어 있는 개폐밸브(12)의 개폐 정도를 조절하여 유량을 조절할 수 있다.
상기 개폐밸브(12)는 제2 수위 감지기(32)의 수위가 서지 탱크(20)의 60~80% 정도로 채워지게 되면, 개폐밸브(12)를 서서히 서서히 폐쇄시키는 상태로 전환시킴으로써 유량을 조절할 수 있게 된다.
이에 따라 서지 탱크(20)로 유입되는 소방수는 완만한 속도로 공급됨에 따라서지 탱크(20)에 가해지는 외력, 즉 수격(water hammer)을 줄일 수 있게 된다.
상기 서지 탱크(20)로 공급된 소방수는 소방수 환상배관으로 공급되어 화재를 진압하게 되며, 케이슨(10) 또는 서지 탱크(20)에 있는 공기는 공기배출밸브(22) 또는 덤프밸브(23)를 통해 배출된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 케이슨 11: 소방 펌프
12: 개폐밸브 20: 서지 탱크
21: 체크밸브 22: 공기배출밸브
23: 덤프밸브 30: 수위 감지부
31: 제1 수위 감지기 32: 제2 수위 감지기
40: 제어부

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  6. (a) 소방 펌프가 설치된 케이슨의 수위를 제1 수위 감지기로 감지하는 단계,
    (b) 상기 케이슨의 수위가 설정치에 도달되었는지 여부에 따라 상기 케이슨의 유량을 조절하는 단계,
    (c) 상기 소방 펌프에 의해 소방수가 일시 저장되는 서지 탱크의 수위를 제2 수위 감지기로 감지하는 단계,
    (d) 상기 서지 탱크의 수위가 설정치에 도달되었는지 여부에 따라 상기 서지 탱크의 유량을 조절하는 단계를 포함하며,
    상기 (d) 단계는 (d1) 상기 제2 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 서지 탱크에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프의 회전 속도를 감속시켜 유량을 조절하고,
    상기 (d) 단계는 (d2) 상기 제2 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 서지 탱크에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프에 설치되어 있는 개폐 밸브의 개폐 정도를 조절하여 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 (b1) 상기 제1 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 케이슨에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프의 회전 속도를 감속시켜 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 (b2) 상기 제1 수위 감지기의 감지에 따라 소방수가 상기 케이슨에 설정치 이상으로 공급되면, 상기 소방 펌프에 설치되어 있는 개폐 밸브의 개폐 정도를 조절하여 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 해양구조물용 소방 시스템의 제어방법.
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