소방 가압송수장치 내진설계기준 - 소방펌프 펌프실

가압송수장치는 소화용수를 화재가 발생한 장소까지 공급하는 장치로서 전동기 또는 내연기관 펌프 및 모터 등으로 구성된다. 가압송수장치뿐 아니라 제어설비 등도 전도방지와 기능유지를 위해 내진설계가 되어야 한다.

 

소방시설 중 가압송수장치의 내진을 위해

1.  펌프의 가동중량 산정
2.  펌프의 내진설계
3.  스토퍼와 앵커볼트 성능확인
4.  내진용 스토퍼 설치
5.  연결용 일반볼트와 용접 고정방법
6.  철구조 건축물 부착장치 고정방법

 

제5조(가압송수장치) ① 가압송수장치에 방진장치가 있어 앵커볼트로 지지 및 고정할 수 없는 경우에는 다음 각 호의 기준에 따라 내진스토퍼 등을 설치하여야 한다. 다만, 방진장치에 이 기준에 따른 내진성능이 있는 경우는 제외한다. 1. 정상운전에 지장이 없도록 내진스토퍼와 본체 사이에 최소 3㎜이상 이격하여 설치한다. 2. 내진스토퍼는 제조사에서 제시한 허용하중이 제3조의 2 제2항에 따른 지진하중 이상을 견딜 수 있는 것으로 설치하여야 한다. 단, 내진스토퍼와 본체사이의 이격거리가 6㎜를 초과한 경우에는 수평지진하중의 2배 이상을 견딜 수 있는 것으로 설치하여야 한다. ② 가압송수장치의 흡입 측 및 토출 측에는 지진 시 상대변위를 고려하여 가요성이음장치를 설치하여야 한다.

 

펌프 주위 내진 설계 표준상세도

발췌:

 

 

 

 

1. 펌프의 가동중량의 산정

1.  펌프의 중량은 펌프(본체, 프레임), 모터(본체, 프레임), 방진장치(충전된 콘크리트와 철근 포함), 1, 2차 배관(플렉시블 이전까지), 펌프와 배관에 충수 된 물의 무게, 기타 프레임 위쪽 장치물의 무게로 계산하며, 가동중량은 상기 중량을 포함한 작동상태를 고려한 중량으로 표현하고 안전율 1.2를 고려
2.  엔진펌프의 경우 연료탱크와 연료공급배관, 비상발전기의 연료탱크 등에도 지진 발생 시 전도되지 않도록 구조부재에 고정하고, 연료공급 배관에는 가요성이음장치를 설치. 다만, 일체형인 경우는 예외
3.  가압송수장치는 흡입 측 및 토출 측에 지진 발생 시 소화배관과의 상대변위를 고려하여 가요성이음장치를 설치하여 배관과 함께 보호

 

2. 펌프의 내진설계

1.  이 기준에서 제5조(가압송수장치)제1항에 따라 일반형과 입형펌프를 구조체의 바닥에 직접 앵커볼트로 설치
2.  일반형과 입형펌프를 프레임(받침대) 위에 설치한 경우는 가대와 펌프의 연결 등을 고려하여 구조안전성을 검토하여 설치
   1) 구조안전성 검토는 구조계산과 성능 포함
   2) 구조안전성 검토는 소방시설설계업 등록된 소방기술사 또는 기술사사무소 개설등록된 건축구조기술사가 구조안전성 확인하고, 성능은 공인시험연구기관의 시험성적서를 확인하여 설치
   3) 입형 펌프에 프레임이 없이 바닥에 직접 설치하는 경우는 장비의 앵커 설치지점의 반력을 고려한 앵커볼트의 내진설계 적정성이 평가된 계산서를 제출하여 설치
3.  가대에 방진장치를 설치하는 경우는 이동, 전도를 방지할 수 있는 스토퍼 등으로 설치하여 구조안전성을 검토
4.  앵커볼트를 바닥에 설치하는 경우도 이 기준의 제3조의 2 제2항(지진하중)과 제3조의 2 제3항에 따라 구조안전성을 검토하여 설치

 

3.  스토퍼와 앵커볼트 성능확인

1.  구조계산(해석)서는 앵커에 작용하는 하중 및 응력, 변위, 변형 및 반력등 산정결과를 포함
2.  앵커볼트는 사전인증보고서(ESR 등), 모의지진시험 평가 및 내진설계 적정성을 검토
3.  앵커볼트 선정 시 추가 고려할 사항은 근입깊이, 연단거리, 볼트의 간격, 콘크리트강도, 슬라브 두께 등이 있음
4.  공인시험연구기관의 성능확인과 인증기관의 제품인증(인정)을 확인
5.  앵커볼트와 스토퍼의 HOLE의 틈새는 제조사의 보고서(ESR 등)에 따라 제시값 이하로 설치

https://facilitymaster.tistory.com/entry/%EC%86%8C%EB%B0%A9%EC%8B%9C%EC%84%A4-%EB%82%B4%EC%A7%84%EC%84%A4%EA%B3%84%EA%B8%B0%EC%A4%80-%EC%95%B5%EC%BB%A4%EB%B3%BC%ED%8A%B8-%EC%A0%81%EC%9A%A9

소방시설의 내진설계기준 - 앵커볼트의 적용 및 검토

 

 

4.  내진용 스토퍼 설치

1.  가압송수장치(일반형, 입형등)에 방진을 위한 스프링 및 스프링 댐퍼장치가 설치(방진장치라 한다)된 경우에는 지진 발생 시 응답증폭에 따른 가압송수장치의 전도, 이동을 방지하기 위한 내진용 스토퍼(방진장치에 내진 성능이 확인된 내진시스템 포함) 등이 반드시 설치되어야 하며, 이는 국내·외 내진설계기준을 적용하여 이동과 전도가 되지 않도록 구조계산(해석) 등을 통해 내진설계를 함
2.  내진용 스토퍼는 본체와의 간격을 최소한 3㎜ 이상에서 6㎜ 이하를 유지하여 정상운전 중에 접촉하지 않는 간격이 되도록 내진 스토퍼 등을 설치한다. 단, “건축물 내진설계기준”의 표에 지진설계계수의 적용 조건이 필수 사항으로 간격이 6㎜ 초과하여 스토퍼가 충격을 받는 경우 수평지진하중을 2배로 계산
3.  충격을 감소시키기 위해 내진스토퍼 측면에 네오프렌 6㎜ 이상 부착시켜 내진스토퍼와 펌프의 충격하중 완화를 권장하며, 이 경우 네오프렌 끝단에서 이격거리를 유지

 

 

 

 내진용 스토퍼의 사용확인

1.  내진용 스토퍼 등을 설계하기 위해서는 가압송수장치에 작용되는 수평가속도와 가동중량, 방진장치의 특성을 고려한 구조계산(해석)을 수행해야 하며, 그 결과로 내진 스토퍼 등의 규격 및 고정방법을 결정
2.  스토퍼는 사용확인받아 설치

 

5. 연결용 일반볼트와 용접 고정방법

1.  앵커볼트는 소방시설의 내진설계기준에 따름
2.  제품인증 외의 일반볼트나 연결부의 부속품 등은 국내·외에서 인증받은 제품에 안전율을 고려한 하중저항계수(한계상태) 설계법이나 허용응력설계법에 의해 설계
3.  용접 등 기타 접합방법은 현장에서 비파괴검사, 제시한 효율검사와 국토교통부의 표준시방서 KCS 14 31 20(2019) 용접 절차에 따라 실시

6. 철구조물의 형태에 따라 건축물부착장치 고정방법

1.  강재로 제작된 구조물의 형태는 다양하여 현재의 건축물부착장치로 직접 고정하기 어려운 경우는 건축구조기술사의 확인을 받아 철구조물에 수평지진하중을 견디는 브래킷을 사용하여 볼트나 용접 등을 통해 고정하고, 건축물부착장치를 설치할 수 있음 (브래킷의 강도계산서 제출포함)
2.  파이프인 경우는 인증받은 해당 흔들림 방지 버팀대의 파이프용 조임 틀(파이프 클램프)을 사용할 수 있음
3.  흔들림 방지 버팀대 설치로 인한 철 구조물에 구멍, 용접 등의 단면손상에 대한 문제는 NFPA 13 (2019, 18.4.10/18.4.12(17.1.7.3) 참조로 하여 개구를 형성하거나, 건축구조설계의 개구부로 인한 구조체의 내력에 영향을 주지 않는다는 기술사 개설등록된 건축구조기술사의 확인을 받아야 함
4.  강재로 제작된 구조물에 직접 취부 되는 취부 되는 볼트를 사용하여 건축물 부착장치를 설치할 경우는 취부 되는 볼트의 인장강도 및 전단강도에 대한 국내·외 시험기준에 따라 인증을 받거나 성능확인된 연결볼트를 사용하여야 함