KR20160052989A - Pressure control apparatus having pressure attenuation function of water for extinguishing fires - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pressure control apparatus of fire-extinguishing water provided in nuclear power plants or industrial facilities and, more specifically, relates to the pressure control apparatus having a pressure attenuation function of the fire-extinguishing water, capable of reducing a water hammering, attenuating a pressure change, and applying a uniform pressure. According to the present invention, the pressure control apparatus is used for the fire-extinguishing water supplied from a fire-extinguishing pump (1) through a check valve (2), a main valve (3) and an alarm check valve (4). A pressure attenuation unit (5) is connected to a pipe between the check valve (2) and the main valve (3), and connected to a pressure switch (6) which is capable of comparing with a rear end pressure (P3) of the alarm check valve (4) as the pressure switch (6) is connected to an equalizer valve (7) installed in parallel to the alarm check valve (4).

Description

소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치{Pressure control apparatus having pressure attenuation function of water for extinguishing fires}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure control apparatus having a pressure buffering function for a fire water,

본 발명은, 예를 들어 원자력발전소 또는 산업체에 설치하는 소화용수의 압력제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소화용수의 소방펌프 기동 운전시 수격작용의 완화와 압력변동의 완충 및 균일한 압력이 작용되는 소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure control device for fire extinguishing water installed in, for example, a nuclear power plant or an industrial plant. More particularly, the present invention relates to a fire extinguishing water pressure control device for fire extinguishing water, To a pressure control device having a pressure buffering function of an extinguishing water to be operated.

통상적으로 원자력발전소 내지는 산업체에서는 화재 발생시 진압할 수 있는 소방설비를 갖추고 있는바, 이러한 소방설비에는 소방펌프와 충압펌프가 NFPA-20(Standard for the installation of stationary pumps for fire protection)의 기술기준에 따라 설치된다.Generally, nuclear power plants or industries are equipped with fire fighting facilities that can suppress fire in case of fire. Such fire fighting equipment is equipped with fire pump and impeller pump according to the technical standards of NFPA-20 (Standard for the installation of stationary pumps for fire protection) Respectively.

이 기준에 따르면 펌프의 자동기능과 정지를 제어하는 장치의 일부분인 압력감지배관은 펌프 출구단에 설치된 체크밸브와 격리밸브의 중간 배관에서 인출한 다음, 압력스위치로 연결하도록 규정하고 있다.According to this standard, the pressure sensing piping, which is part of the device that controls the automatic functioning and stopping of the pump, is drawn out from the middle line between the check valve and the isolation valve installed at the pump outlet end and then connected to the pressure switch.

또한, 상기 NFPA-20에서 제시한 펌프의 압력감지배관 및 자동제어장치 기술조항에서도 펌프의 기동시 발생할 수 있는 수격작용 또는 서징(Surging) 현상에 의한 영향을 제거하기 위한 고려를 하고 있는바, 예를 들어 소방용수의 압력변동으로 압력스위치의 오동작을 일으킬 가능성이 있는 경우, 압력감지배관의 공기챔버 또는 압력변동 완화를 위한 댐퍼를 설치할 것을 권고하고 있다[NFPA-20(2013년 Version)의 Fig. A. 4. 30(a) 참조].In addition, the technical provisions of the pressure sensing piping and the automatic control device of the pump proposed in the NFPA-20 have been considered for eliminating the influence of the water hammer or the surging phenomenon that may occur when the pump is started. It is recommended to install an air chamber of pressure sensing pipe or a damper for relieving the pressure fluctuation when there is a possibility of malfunction of pressure switch due to pressure fluctuation of the water for fire water. [Refer to NFPA-20 (2013 Version) Fig. A. 4.30 (a)].

그리고 NFPA-20에서 권고한 공기챔버 또는 댐퍼는 압력감지배관에 설치하여 펌프의 기동시 발생할 수 있는 수격작동에 의한 순간충격이 압력스위치로 전달되는 현상을 완화할 수 있으나, 펌프 가동시 발생하는 수격작용이 압력감지배관에도 여전히 전달되므로 압력감지배관의 압력변동이 압력스위치로 전달되는 것을 막을 수 없다.The air chamber or damper recommended by NFPA-20 can be installed in the pressure sensing pipe to mitigate the momentary impact due to the water hammer operation that may occur when the pump is started, to the pressure switch. However, The action is still transmitted to the pressure sensing pipe, so that the pressure fluctuation of the pressure sensing pipe can not be prevented from being transmitted to the pressure switch.

또한, 펌프의 압력이 점차 상승할 경우 압력챔버 내부의 공기압력도 상승하므로 압력감지배관의 미세한 압력변동을 제어할 수 없기에 상기 NFPA-20에서 제시한 공기챔버 또는 댐퍼는 아래와 같은 문제점이 있었다.Further, when the pressure of the pump gradually increases, the air pressure inside the pressure chamber also rises, so that the minute pressure fluctuation of the pressure sensing pipe can not be controlled, so the air chamber or damper proposed in the NFPA-20 has the following problems.

- 소방펌프 기동시 발생하는 순간 압력변동은 흡수할 수 있으나 압력감지배관에 수력학적 충격은 공기챔버와 압력스위치에 동일하게 작용한다.- Instantaneous pressure fluctuations that occur during fire pump start can be absorbed, but hydraulic impact on pressure sensing piping is same for air chamber and pressure switch.

- 공기챔버의 압력이 점차 상승할 경우 압력감지배관을 통하여 압력스위치로 전달되는 압력변동은 크게 완화되지 않는다.- If the pressure in the air chamber rises gradually, the pressure fluctuation transmitted to the pressure switch through the pressure sensing piping is not greatly mitigated.

- 공기챔버에 누설이 있거나 공기 보충 등 유지관리에 문제점이 있을 경우 공기챔버 고유의 기능을 수행할 수 없다.- If there is a leakage in the air chamber or there is a maintenance problem such as an air replenishment, it can not perform the function specific to the air chamber.

- 공기챔버의 크기 및 압력감지배관의 길이를 일정 이상 확보해야 하는 등 설계, 설치, 유지관리의 어려움이 있다.- It is difficult to design, install and maintain the air chamber size and the pressure sensing pipe to be more than a certain length.

한편, 도 3은 종래 소화용수 배관시스템에서 소방펌프 출구배관 쪽에 설치된 유수검지장치 또는 알람체크밸브(104)의 설치에 관한 일예 구성도로서, 소방펌프(101)는 압력스위치(106)에 의해 기동과 정지가 제어되는 경우, 기동 설정치인 상기 압력스위치(106)의 P1에서 기동하고, 정지 설정치인 압력스위치(106)의 P2에서 정지한다.3 shows an example of the installation of a water detection device or an alarm check valve 104 installed on the side of a fire pump outlet pipe in a conventional fire water piping system. The fire pump 101 is activated by a pressure switch 106 And when the stop is controlled, it starts at P1 of the pressure switch 106 which is the start setting value and stops at P2 of the pressure switch 106 which is the stop setting value.

도면 중 102는 체크밸브이고, 103은 주밸브, 112는 공기챔버이다.In the figure, reference numeral 102 denotes a check valve, reference numeral 103 denotes a main valve, and reference numeral 112 denotes an air chamber.

그러나 상기 소방펌프(101)의 가동회수가 증가할 경우, 역지 밸브기능을 갖는 알람체크밸브(104)의 2차측 압력인 압력스위치(106)의 P2와 알람체크밸브((104)의 후단 압력인 P3가 동일값을 유지해야 하지만 실제 현장에서 소방펌프의 잦은 작동으로 2차측(알람체크밸브 후단측)의 압력이 점차 축적되어 높아지며, 운전원은 P3와 P2의 압력 지시치 차이가 발생할 경우 소화용수 계통의 2차측에서 수동으로 배수하여 압력을 낮추는 조치를 취하고 있어 운전원의 인적실수가 유발될 가능성도 배제할 수 없다.However, when the number of times of operation of the fire pump 101 increases, the pressure P2 of the pressure switch 106, which is the secondary pressure of the alarm check valve 104 having the check valve function, P3 should keep the same value, but the pressure of the secondary side (alarm check valve side) gradually accumulates due to the frequent operation of the fire pump in the actual field, and when the difference in pressure indication between P3 and P2 occurs, It is not possible to exclude the possibility that the operator may cause a human error because the measures are taken to reduce the pressure by manually draining from the secondary side.

[문헌 1] 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0067178호(2014.06.05)[Patent Document 1] Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0067178 (May 2014.06)

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 소방펌프 기동시 수격작용을 완화하고 소방펌프 운전 중 압력감지배관의 압력변동을 완충하면서 알람체크밸브의 후단 압력과 소방밸브 정지압력의 차압이 일정이상 도달할 경우, 압력스위치 작동과 함께 알람체크밸브의 균압밸브를 자동으로 개방하는 소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by mitigating the water hammer action at the start of the fire pump and buffering the pressure fluctuation of the pressure sensing pipe during the operation of the fire pump, And a pressure control device having a pressure buffer function of a fire water for automatically opening an equalizing valve of an alarm check valve in conjunction with a pressure switch operation.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소방펌프를 통한 소화용수가 체크밸브와 주밸브 및 알람체크밸브를 거쳐 공급되는 소화용수의 압력제어장치에 있어서, 상기 체크밸브와 주밸브 사이의 배관에는 압력완충부가 연결되고, 상기 압력 완충부는 압력스위치와 연결되되, 상기 압력 스위치는 알람체크밸브와 병렬 설치된 균압밸브에 연결되면서 상기 알람체크밸브의 후단 압력(P3)을 비교할 수 있도록 연결되어 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fire extinguishing water pressure control device in which fire extinguishing water through a fire pump is supplied through a check valve, a main valve, and an alarm check valve. In the pipe between the check valve and the main valve, And the pressure buffer is connected to a pressure switch. The pressure switch is connected to an equalizing valve provided in parallel with the alarm check valve, and is connected to compare the rear pressure P3 of the alarm check valve.

여기서 상기 압력 완충부는 미로(Labyrinth) 유로를 갖는 다수 개의 벨로우즈 신축 팽창관으로 이루어지고 상기 벨로우즈 신축 팽창관은 유로를 중심에 만들고 가장자리 유로를 통해 소방용수가 흐르도록 되어 있다.Here, the pressure buffering portion is composed of a plurality of bellows stretch expanding tubes having a labyrinth flow path, and the bellows stretch expanding tube is made to center the flow path, and the water flows through the edge flow path.

이러한 본 발명에 따른 소화용수의 압력 완충부를 갖춘 압력감지배관은 원자력발전소 내지는 일반 산업체의 소방용수의 압력제어장치에 사용될 수 있으며, 아래와 같은 효과를 얻을 수 있다.The pressure sensing pipe equipped with the pressure buffer of the water for fire fighting according to the present invention can be used for a pressure control device for a fire fighting water of a nuclear power plant or general industry, and the following effects can be obtained.

- 소방펌프의 기동시 발생하는 수격작용을 완화하고 압력제어밸브의 압력변동을 수용하여 소방펌프의 정지 설계치로 계통압력을 유지함.- It mitigates the water hammer that occurs when the fire pump starts, accepts the pressure fluctuation of the pressure control valve, and maintains the system pressure with the stop design of the fire pump.

- 소방펌프의 재기동회수를 줄여 펌프와 압력제어장치의 수명을 연장하고 화재방호 시스템의 신뢰도를 제고함.- Reducing the number of restarts of fire pumps to extend the life of pumps and pressure control devices and improve the reliability of fire protection systems.

- 알람체크밸브의 2차측 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하고 운전원의 수동조치에 의한 압력제어를 차단하여 운전의 편의성과 인적실수를 막고자 함.- To prevent excessive pressure rise on the secondary side of the alarm check valve and to block the pressure control by the manual operation of the operator to prevent the convenience of operation and human error.

도 1은 본 발명에 따른 소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치를 보여주는 회로 구성도,
도 2 (A)와 (B)는 본 발명의 요부인 압력 완충부의 측면도와 정면도,
도 3은 종래 통상적인 소화용수의 압력제어장치 배관을 보여주는 회로 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing a pressure control apparatus having a pressure buffering function of water for fire fighting according to the present invention;
2 (A) and 2 (B) are a side view and a front view of a pressure buffering part which is a main part of the present invention,
3 is a circuit diagram showing a conventional pressure control pipe for a fire extinguishing water.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 소화용수의 압력 완충부를 갖춘 압력제어장치를 보여주는 전체 회로 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall circuit configuration diagram showing a pressure control device equipped with a pressure buffer of fire-fighting water according to the present invention; FIG.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 소방펌프(1)를 통한 소화용수가 체크밸브(2)와 주밸브(3) 및 알람체크밸브(4)를 거쳐 공급되는 소화용수의 압력제어장치에 있어서, 상기 체크밸브(2)와 주밸브(3) 사이의 배관에는 압력완충부(5)가 연결되고, 상기 압력 완충부(5)는 압력스위치(6)와 연결되되, 상기 압력스위치(6)는 알람체크밸브(4)와 병렬 설치된 균압밸브(7)에 연결되면서 상기 알람체크밸브(4)의 후단 압력(P3)을 비교할 수 있도록 연결되어 이루어져 있다.As shown in the drawings, the present invention is a fire extinguishing water pressure control device in which fire water through a fire pump 1 is supplied via a check valve 2, a main valve 3 and an alarm check valve 4, A pressure buffering part 5 is connected to the piping between the check valve 2 and the main valve 3 and the pressure buffering part 5 is connected to the pressure switch 6, (P3) of the alarm check valve (4) while being connected to an equalizing valve (7) provided in parallel with the valve (4).

또한, 상기 압력 완충부(5)는 미로유로를 갖는 다수 개의 벨로우즈 신축 팽창관(9)으로 이루어지고, 상기 벨로우즈 신축 팽창관(9)은 중심 유로를 통해 가장자리 유로로 소방용수가 흐르도록 되어 있다.The pressure buffering part 5 is composed of a plurality of bellows stretch expanding tubes 9 having labyrinth flow paths, and the bellows expansion expansion tube 9 is designed so that the water flows into the edge flow path through the central flow path.

또한, 상기 압력 완충부(5)는 배관의 연결을 용이하게 하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 연결부분은 니플 또는 유니온 연결부(10)로 구성하고 신축 팽창되는 벨로우즈 신축 팽창관(9)의 원형판을 최종 지지하는 고정 금속판(11)으로 구성되어 있다.2, the pressure buffering part 5 includes a nipple or a union connecting part 10 as shown in FIG. 2 for facilitating connection of the piping, and a circular plate (not shown) of the bellows expansion expansion pipe 9, And a fixed metal plate 11 for finally supporting the metal plate 11.

여기서 상기 압력 완충부(5)는 벨로우즈 신축 팽창관(9)에 의하여 소방펌프(1) 기동시 수격작용을 완화하는 기능을 수행하는바, 즉 상기 소방펌프(1)의 기동시 수격작용을 수용할 수 있도록 중압(10 ~ 20bar)에 견디며 미로의 굴곡형 형상을 갖고 있기에 압력상승을 용이하게 수용할 수가 있다.Here, the pressure buffering unit 5 functions to mitigate the water hammer action when the fire pump 1 is started by the bellows stretch expansion pipe 9, that is, when the fire pump 1 is activated, (10 ~ 20bar) and has a curved shape of the labyrinth, it can easily accommodate pressure rise.

또한, 상기 압력 완충부(5)는 다수 개의 벨로우즈 신축 팽창관(9)으로 이루어져 있기에 유로를 미로형상으로 구성함에 따라 소방펌프(1)의 운전 중 압력제어장치의 압력변동을 완충하게 된다.In addition, since the pressure buffering unit 5 is composed of a plurality of bellows stretch expansion pipes 9, the flow path is formed in a labyrinth shape, thereby relieving the pressure fluctuation of the pressure control device during operation of the fire pump 1.

한편, 상기 압력 완충부(5)을 구성하는 벨로우즈 신축 팽창관(9)에서 미로구조, 신축 팽창관의 직경, 길이, 수량은 압력제어장치 배관의 튜브직경, 압력 변동율, 소방펌프 재기동 주기 등을 고려하여 제작한다.On the other hand, the labyrinth structure, the diameter, the length and the quantity of the expansion and contraction tube in the bellows expansion expansion pipe 9 constituting the pressure buffering section 5 are determined by the tube diameter of the pressure control pipe, the pressure fluctuation rate, .

본 발명에서는 상기 알람체크밸브(4)의 후단 압력(P3)과 소방펌프(1)의 정지압력(P2)의 차압이 일정이상 도달할 경우 압력스위치(6)의 작동과 함께 알람체크밸브(6)와 균압밸브(7)를 자동으로 개방하도록 되어 있다.In the present invention, when the differential pressure between the rear end pressure P3 of the alarm check valve 4 and the stop pressure P2 of the fire pump 1 reaches a predetermined value or more, the operation of the pressure switch 6 and the operation of the alarm check valve 6 And the pressure equalizing valve 7 are automatically opened.

또한, 상기 알람체크밸브(4)의 후단 압력(P3)을 압력스위치(6)의 제어반으로 전송하는 압력신호 전달기를 갖추고 있으며, 상기 소방펌프(1)의 정지압력(P2)과 알람체크밸브(4)의 후단 압력(P3)을 비교하는 차압 측정기를 제어반에 설치하고, 상기 차압(P3 - P2)이 일정이상 상승할 경우 알람체크밸브(4)를 우회하는 균압밸브(7)를 자동으로 개방하여 2차측 압력의 과도한 상승을 방지하도록 되어 있다.A pressure signal transmitter for transmitting the rear end pressure P3 of the alarm check valve 4 to the control panel of the pressure switch 6 is provided and the stop pressure P2 of the fire pump 1 and the alarm check valve The pressure equalizing valve 7 is automatically opened to bypass the alarm check valve 4 when the differential pressure P3-P2 rises by a predetermined level or more So as to prevent the secondary side pressure from rising excessively.

상기와 같은 본 발명에 따른 소화용수의 압력 완충부를 갖춘 압력제어장치는 원자력발전소 또는 일반 산업체에서 소방용수 공급시 소방펌프 기동이나 운전 중 수격작용을 완화시키면서 압력감지배관의 압력변동을 완화시켜 주는 기능을 갖추고 있다.The pressure control device equipped with the pressure buffer of the fire-fighting water according to the present invention alleviates the pressure fluctuation of the pressure-sensing pipe while relieving the water hammer action during operation or operation of the fire-fighting pump when supplying water for the fire in a nuclear power plant or general industry .

이상에서와 같이 본 발명은 일 예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 반드시 여기에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 기술적 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능하도록 되어 있다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

1 : 소방펌프, 2 : 체크밸브,
3 : 주밸브, 4 : 알람체크(Alarm check)밸브,
5 : 압력 완충부, 6 : 압력스위치,
7 : 균압밸브,
9 : 벨로우즈 신출 팽창관, 10 : 유니온 연결부,
11 : 고정 금속판.1: fire pump, 2: check valve,
3: Main valve, 4: Alarm check valve,
5: pressure buffer, 6: pressure switch,
7: Pressure equalizing valve,
9: bellows expansion tube, 10: union connection part,
11: Fixed metal plate.

Claims (4)

소방펌프(1)를 통한 소화용수가 체크밸브(2)와 주밸브(3) 및 알람체크밸브(4)를 거쳐 공급되는 소화용수의 압력제어장치에 있어서,
상기 체크밸브(2)와 주밸브(3) 사이의 배관에는 압력완충부(5)가 연결되고, 상기 압력 완충부(5)는 압력스위치(6)와 연결되되, 상기 압력스위치(6)는 알람체크밸브(4)와 병렬 설치된 균압밸브(7)에 연결되면서 상기 알람체크밸브(4)의 후단 압력(P3)을 비교할 수 있도록 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치.A fire extinguishing water pressure control device in which fire extinguishing water through a fire pump (1) is supplied via a check valve (2), a main valve (3) and an alarm check valve (4)
A pressure buffering part 5 is connected to the piping between the check valve 2 and the main valve 3 and the pressure buffering part 5 is connected to the pressure switch 6, (P3) of the alarm check valve (4) while being connected to an equalizing valve (7) provided in parallel with the check valve (4) Device. 제 1항에 있어서,
상기 압력 완충부(5)는 미로유로를 갖는 다수 개의 벨로우즈 신축 팽창관(9)으로 이루어지고, 상기 벨로우즈 신축 팽창관(9)은 중심 유로를 통해 가장자리 유로로 소방용수가 흐르도록 된 것을 특징으로 하는 소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치.The method according to claim 1,
The pressure buffering part (5) is composed of a plurality of bellows stretch expanding tubes (9) having labyrinth flow paths, and the bellows stretch expanding tube (9) Pressure control device with pressure buffering of fire water. 제 1항에 있어서,
상기 압력 완충부(5)의 연결부분은 니플 또는 유니온 연결부(10)로 구성하고 신축 팽창되는 벨로우즈 신축 팽창관(9)의 원형판을 최종 지지하는 고정 금속판(11)으로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치.The method according to claim 1,
And the connecting portion of the pressure buffering portion 5 is constituted by a nipple or a union connecting portion 10 and a fixed metal plate 11 for finally supporting a circular plate of the bellows expansion expansion pipe 9 which is expanded and contracted Pressure control device with pressure buffering of fire water. 제 1항에 있어서,
상기 알람체크밸브(4)의 후단 압력(P3)을 압력스위치(6)의 제어반으로 전송하는 압력신호 전달기를 갖추고, 상기 소방펌프(1)의 정지압력(P2)과 알람체크밸브(4)의 후단 압력(P3)을 비교하는 차압 측정기를 제어반에 설치한 것을 특징으로 하는 소화용수의 압력 완충기능을 갖춘 압력제어장치.The method according to claim 1,
And a pressure signal transmitter for transmitting the rear end pressure P3 of the alarm check valve 4 to the control panel of the pressure switch 6 so that the stop pressure P2 of the fire pump 1 and the stop pressure P2 of the alarm check valve 4 And a differential pressure measuring device for comparing the downstream pressure (P3) is provided in the control panel.
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