충압펌프 빈번작동

빈번작동의 정의

충압펌프 빈번작동은 배관의 미세 누설을 보충하는 충압펌프가 짧은 주기로 기동과 정지를 반복하는 현상이다.

점검과 설계 검토에서 자주 확인되는 결함이므로 원인과 대책을 나눠 익혀야 한다.

먼저 충압펌프가 배관 압력을 어떻게 유지하는지 흐름으로 본다.

누설에서 기동까지의 흐름

헤드가 닫힌 상태에서도 이음부와 밸브 누설, 온도 변화로 배관 압력이 서서히 떨어진다.

압력스위치가 하한 설정점에 도달하면 충압펌프에 기동 신호를 보낸다.

충압펌프는 누설량만큼 물을 보내 배관 압력을 회복한다.

압력이 상한 설정점에 닿으면 정지하고 같은 흐름이 반복된다. 이 반복이 짧은 주기로 일어나면 빈번작동이다.

압력챔버와 드로다운

압력챔버의 성능은 드로다운으로 표시한다. 드로다운은 챔버 전체 체적에 대한 배출 비율이다.

충전압력은 하한 설정점보다 조금 낮게 둔다. 높으면 하한 아래로 내려가도 펌프가 기동하지 않는다.

배출 계수는 챔버 크기와 무관하게 충전압력과 두 설정점으로 정해진다.

압력스위치는 히스테리시스를 가져 기동점과 정지점 사이에 데드밴드가 생긴다. 이 폭이 좁으면 펌프가 자주 작동한다.

계산 예제

등온 조건에서는 보일 관계 P1V1 = P2V2를 써서 공기 체적을 구한다.

기동 압력 4.0에서 공기 체적은 87.5 L가 된다.

정지 압력 5.0에서는 공기 체적이 70.0 L로 줄어든다.

두 체적의 차이인 17.5 L가 한 번의 기동과 정지에서 배출되는 물의 양이다.

배출량은 총 체적의 약 17.5%로, 차압이 좁을수록 ΔV가 작아지고 기동이 잦아진다.

충압펌프와 주펌프 비교

충압펌프와 주펌프는 둘 다 배관 압력과 관련되지만 목적이 다르다.

충압펌프는 누설을 보충하는 소량 펌프이고, 주펌프는 헤드가 열리면 설계 방수량 전량을 공급한다.

그래서 충압펌프의 기동은 누설 보충이고, 주펌프의 기동은 화재 대응이다.

두 펌프를 구분해 답하는 것이 시험의 핵심이다.

헷갈리는 점과 정리

채점에서 가장 많이 감점되는 것은 원인을 펌프 고장으로만 쓰는 경우다.

빈번작동의 주된 원인은 배관 누설과 기동·정지 압력차 부족이다. 체크밸브 누수도 원인이 된다.

대책은 누설 지점을 찾아 보수하는 것이 먼저다. 설정만 바꾸고 누설을 방치하면 재발한다.

충압펌프 용량은 관련 기준과 설계 조건에 따라 정하므로 기준을 함께 확인한다.