정격토출압이 0.9MPa인 옥내소화전설비 주펌프의 체절운전 시 허용되는 최대 토출압은?

체절운전 시 토출량은 0이어야 하며 이때 토출압은 정격토출압의 140% 이하여야 한다. 정격토출압 0.9MPa × 1.4 = 1.26MPa이므로 이 값이 체절운전 시 허용되는 최대 토출압이다. 140%를 다른 비율로 착각하면 오답에 빠지기 쉽다.
[근거 조문] 이론서 소방시설 part9

옥내소화전설비 주펌프의 체절운전(shut-off operation) 시 허용되는 최대 토출압은 펌프의 정격토출압을 기준으로 산정합니다. 체절운전이란 펌프가 회전하고 있지만 토출측 밸브가 닫혀 있어 물이 실제로 방출되지 않는 상태를 말하며, 이때 펌프 내부에서는 임펠러가 물을 계속 저으면서 압력이 상승하게 됩니다.

체절압력(shut-off pressure)이 지나치게 높으면 배관, 밸브, 호스, 소화전 기구 등 설비 전체에 과도한 응력이 가해져 파손이나 누수가 발생할 수 있습니다. 따라서 소방설비 기준에서는 체절운전 시 토출압력이 정격토출압력의 일정 비율을 초과하지 않도록 제한하고 있습니다.

옥내소화전설비 주펌프의 경우 체절운전 시 압력은 정격토출압력의 140%를 초과하지 않아야 합니다. 이는 펌프 성능 곡선에서 유량이 0일 때 압력이 지나치게 상승하는 것을 방지하기 위한 설계 기준입니다.

계산식을 적용하면 다음과 같습니다.

0.9MPa × 1.4 = 1.26MPa

따라서 정격토출압이 0.9MPa인 주펌프의 체절운전 시 허용되는 최대 토출압은 1.26MPa입니다.

구분	기준	계산	결과
정격토출압	주어진 값	0.9MPa	0.9MPa
체절압력 허용 기준	정격토출압의 140% 이내	0.9 × 1.4	1.26MPa
보기 1	정격의 150%	0.9 × 1.5	1.35MPa (과대)
보기 2	정격의 70%	0.9 × 0.7	0.63MPa (과소)
보기 3	정격과 동일	0.9 × 1.0	0.90MPa (과소)

혼동 주의! 체절압력 기준은 설비마다 다를 수 있습니다. 옥내소화전설비와 스프링클러설비에서 펌프의 체절압력 기준을 혼동하지 않도록 주의해야 합니다. 옥내소화전설비 주펌프는 정격토출압력의 140%를 기준으로 하며, 이는 펌프의 과압으로 인한 배관 및 기구 손상을 방지하기 위한 핵심 안전 기준입니다.

핵심! 체절운전 시 압력 상승은 원심펌프의 특성상 유량이 감소할수록 압력이 상승하는 성능 곡선 때문에 발생합니다. 따라서 펌프 선정 시 체절압력이 배관의 최고 사용압력을 초과하지 않는지 반드시 확인해야 하며, 필요 시 릴리프밸브(relief valve)나 압력조절장치를 설치하여 과압을 방지합니다.