준비작동식 더블인터럭 방식 시험밸브 필요한가?

 

국가화재평가원

남유현 팀장(소방기술사)

더블인터럭 준비작동식밸브란?

 

 준비작동식 더블인터럭(Double-Interlock) 시스템은 화재감지기와 스프링클러헤드가 모두 작동되면 소화수가 방출되는 스프링클러설비입니다. 교차회로 화재감지기 작동과 폐쇄형 헤드 개방 후 더블인터럭 준비작동식밸브(이하 “더블인터럭 밸브”) 2차측 압축공기 압력이 내려가면 더블인터럭 밸브가 개방됩니다. 그래서 스프링클러헤드에서 소화수가 방출되기까지 긴 시간이 발생합니다. 방출지연시간 (Delivered Discharge Time)이 길기 때문에 오동작에 의한 수손 피해가 큰 IT센터, 반도체 공장, 박물관 그리고 냉동창고 등에 자진 설비로서 설치되어 왔습니다. 그러다, 최근 “전기저장시설의 화재안전기준(NFSC607)이 제정되면서 국내소방법에 처음으로 “더블인터럭 방식”에 대한 정의가 신설되었습니다.

 하지만, “스프링클러의 화재안전기준(NFS103)”에는 더블인터럭 방식 설치기준에 대한 기준이 제정되어 있지 않아, 2차측 배관 체적 제한 및 말단 시험밸브 설치 등에 대한 구체적인 기준이 규정되어 있지 않아 방출지연시간 확인이 어려운 상태입니다.

 

더블인터록 준비작동식밸브 작동방식 종류

 

그림 1. 더블인터락 Electric/Pneumatic 방식                                             그림 2. 더블인터럭 Electric/Electirc 방식

 

더블인터럭 방식은 크게 두가지 방식 있습니다.

-Double Interlock Electric/ Pneumatic 방식

화재감지기 신호에 의해 솔레노이드 밸브가 개방되고, 헤드가 개방 후 “압축공기 파일롯트 엑츄에이터”가 작동되어 더블인터럭 밸브가 개방되는 방식

-Double Interlock Electric / Electric 방식

화재감지기 신호와 2차측 배관의 압축공기 압력스위치 모두 작동하면 솔레노이드 밸브가 개방되고, 더블인터럭 밸브가 개방되는 방식

 

더블인터록 준비작동식밸브 작동 메커니즘

 

 

더블인터록 준비작동식밸브 시험밸브가 필요한 이유

 

더블인터럭 방식은 준비작동식 밸브에 건식 스프링클러설비와 같이 2차 측에 압축공기를 적용한 시스템입니다. 따라서, 건식 스프링클러설비 처럼 2차측 압축공기가 빠져야 헤드에서 소화수가 방출될 수 있기 때문에 방수지연시간(Delivered Discharge Time)이 발생합니다.

더블인터럭 방식은 교차회로 화재감지기도 작동되야 하기 때문에, 상황에 따라 건식 스프링클러보다 더 긴 방출지연시간이 발생할 수 있습니다.

따라서, 방출지연시간을 측정을 위해 수력학적 최말단 스프링클러 배관에서 분기하여 시험밸브를 설치할 필요 있습니다. 그리고, 건식 배관은 습식 배관보다 부식에 더 취약하므로, 시간이 지남에 따라 마찰손실이 커지고 방출지연시간이 더 길어질 수 조건을 가지고 있습니다. 방출지연시간이 길어지면, 매우 성장한 화재상태에서 소화수가 방출 될 가능성이 높으며, 이는 소화실패의 결정적 원인이 될 수 있으므로 주기적인 점검을 통해 방출지연시간을 측정할 필요가 있습니다.

 

FM Data Sheet 더블인터록 준비작동식밸브 시험밸브 기준

 

FM(Factory Mutual) Data Sheet에 따르면 건식밸브(Dry-pipe Valve)와 같이 2차측에 압축공기를 넣는 더블인터럭 밸브는 방수지연시간을 확인을 위해 수리학적 말단에 시험밸브(Inspector’s Test Connection)를 설치해야 합니다.

시험밸브를 설치하는 경우, 가장 먼 가지배관에서 스프링클러헤드 2개 또는 4개를 이용하여 [Fig 8], [Fig 9]과 같이 설치해야 합니다.

시험밸브는 소화수 방출이 가능한 안전한 장소에 설치해야 하며, 시험밸브의 오리피스 또는 개방형 스프링클러헤드의 구경은 해당 더블인터럭 밸브에 설치된 가장 작은 구경의 헤드로 설치해야 합니다.

 

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NFPA13 더블인터록 준비작동식밸브 시험밸브 기준

                   

               Fig10. NFPA13 시험밸브 설치 예 (4개 헤드)                         Fig11. NFPA13 위험등급별 시험밸브 헤드 개수, 방출지연시간 기준

 

NFPA13 (Standard for the Installation of Sprinkler Systems)에 따르면, 더블인터럭 방식은 건식스프링클러설비(Dry-pipe Sprinkler System)에 따라 시험밸브를 설치할 것을 규정하고 있습니다. 시험밸브의 개방형 스프링클러헤드 또는 오리피스의 개수와 최대 방출지연시간은 위험등급(Hazardous Classification)에 따라 구분하고 있습니다. 국내 소방법은 시험밸브 오리피스 개수에 대한 기준이 없어 1개를 설치하는 것에 반해, NFPA13은 위험등급에 따라 1~4개를 설치해야 합니다.

 

국내 더블인터록 준비작동식밸브 기준 향후 방향

Fig12. 더블인터럭 밸브 작동시간에 따른 화재 상황

 

국내의 경우 현재 더블인터럭 밸브에 시험밸브가 설치되지 않은 사례를 많이 찾아볼 수 있습니다. 시험밸브가 설치되어 있지 않아 방출지연시간을 측정할 수 없는 실정입니다. 더블인터럭 밸브를 보다 실효성 있는 소화설비로 사용하기 위해 주기적인 방출지연시간 관리가 매우 중요합니다. 향후 제도개선을 통해 더블인터럭 밸브의 시험밸브의 설치 및 방출지연시간 점검 관리에 대한 사항이 추가되길 기대합니다. 스프링클러설비가 1분 먼저 작동하면 더 많은 인명과 재산을 보호할 수 있습니다.

 

- 본 칼럼은 국가화재안전저널 제 11호에 기고된 글입니다.