소방 주수 (Fire Stream)의 특성과 종류

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압력 손실 또는 증가

효과적인 소방 주수를 생성하기 위해서는 압력 손실과 증가에 영향을 미치는 여러 가지 요소를 알아야 합니다. 이 중 두 가지 요소는 마찰 손실과 고도 압력입니다. 일부 압력 손실은 수도관, 기기 배관, 호스 및 기구와 같은 도관을 통해 물이 흐를 때 발생하는 마찰로 인해 발생합니다. 물이 언덕을 오르내리면 압력 손실 또는 이득이 발생합니다.

마찰 손실

소방 주수와 관련하여 마찰 손실은 파이프, 소방 호스 및 어댑터를 통해 물을 강제로 흘러가게 할 때 전체 압력 중 일부가 손실되는 것으로 정의할 수 있습니다. 물이 호스, 결합부 및 기구를 통해 흐를 때 물 분자가 이러한 항목들의 내부와 마찰을 일으킵니다. 이 마찰로 인해 물 흐름이 감속되고 압력이 감소합니다. 호스 레이아웃에서 엘리베이터 및 노즐을 제외한 소방펌프와 노즐 사이의 호스 라인에서 압력 감소는 마찰 손실의 가장 일반적인 예입니다. 호스 라인의 마찰 손실은 호스 배치의 다른 지점에 인라인 게이지를 삽입하여 측정할 수 있습니다. 호스를 통해 물이 흐를 때 게이지 간의 압력 차이는 그 흐름 속도에 대한 해당 길이의 호스의 마찰 손실입니다.

호스 라인을 통해 물이 흐를 때 물의 속도가 일정한 한계가 있습니다. 이 한계를 초과하여 속도를 증가시키면 마찰이 심해져 호스 라인의 물이 저항에 의해 뒤틀립니다. 호스 레이아웃의 특성 중 일부, 예를 들어 호스 크기와 호스 레이의 길이도 마찰 손실에 영향을 미칩니다. 일반적으로 호스 지름이 작고 호스 레이가 길수록 주어진 압력과 유량에서 더 높은 마찰 손실이 발생합니다.

소방 호스의 마찰 손실은 다음과 같은 모든 요소에 의해 증가합니다:

- 소방 호스 내부의 거친 안감
- 소방 호스 결합부 손상
- 호스 내부의 굽은 곳이나 날카로운 구부러짐
- 필요 이상의 어댑터
- 필요 이상의 호스 라인 길이
- 필요한 유량에 비해 호스 지름이 너무 작음
- 고도 손실/이득

이 맥락에서 고도는 노즐의 위치를 가리킵니다. 고도 압력은 고도의 차이가 있는 경우 중력으로 인해 호스 라인 압력이 증가하거나 감소하는 것을 의미합니다. 노즐이 소방 펌프 위에 있을 때는 압력이 감소하고, 노즐이 펌프 아래에 있을 때는 압력이 증가합니다.

수격

소방 호스나 파이프를 통해 물의 흐름이 갑자기 중단되면, 즉 노즐을 갑자기 닫을 때, 물의 흐름이 호스 끝에 도달하고 튕겨 나가면 충격 파동이 발생합니다. 이러한 결과로 생기는 압력 서지를 수격이라고 합니다. 방향이 갑자기 변하면 수도관, 배관, 소방 호스, 소화전 및 소방 펌프에 상당한 손상을 일으킬 수 있는 과도한 압력 증가가 발생합니다. 물 망치는 종종 파이프에 부딪치는 망치가 파이프를 치는 것과 매우 흡사하게 들릴 수 있습니다.

물 흐름 중 수격을 방지하기 위해서는 일반적으로 노즐, 소화전, 밸브 및 호스 클램프를 천천히 닫아야 합니다. 물 포그를 짧은 펄스로 적용할 때에는 이 규칙의 예외 중 하나입니다. 약 1초 동안 최대 약 150 gpm의 유량으로 짧게 적용하는 경우에는 수격을 일으키지 않을 수 있습니다.

수격: 물의 급격한 감속으로 인한 압력의 급격한 증가로, 파이프를 파손하거나 배관을 손상시킬만큼 강력할 수 있습니다. 일반적으로 밸브나 노즐을 너무 빨리 닫아서 발생합니다.

소방 주수 패턴과 노즐

소방 주수의 크기와 유형으로 식별됩니다. 크기는 분당 흐르는 물의 양을 나타내며, 유형은 노즐에서 나온 후 물의 패턴이나 모양을 나타냅니다. 소방 주수는 다음 중 하나의 크기로 분류됩니다: 저용량 주수, 핸드라인 주수 및 마스터 주수. 소방 주수의 유량은 분당 갤런 (gpm)으로 측정됩니다.

저용량 주수: 40 gpm 미만을 분출합니다. 일반적으로 ¾인치, 1인치 또는 1½인치 호스 라인에서 공급됩니다.
핸드 주수: 1½~3인치 호스로 공급되며, 40에서 350 gpm의 유량을 가집니다. 350 gpm 이상의 유량을 가진 노즐은 핸드 라인에 권장하지 않습니다. 일반적으로 1½인치에서 3인치 호스 라인으로 공급됩니다.
마스터 주수: 350 gpm 이상을 분출하며, 2½ 또는 3인치 호스 라인 또는 마스터 주수 노즐에 연결된 큰 지름 호스 라인을 통해 공급됩니다. 마스터 주수는 대용량 소방 주수입니다.
분출되는 물의 양은 노즐의 설계와 노즐에서의 물 압력에 따라 결정됩니다. 효과적인 소방 주수는 불이 발생하는 것보다 열을 빨리 흡수할 수 있는 물의 양을 전달해야 합니다. 소방 주수 패턴은 물을 불에 닿는 곳에 전달하기에 충분한 물의 양을 제공해야 합니다. 소방 주수의 열 흡수 능력이 불에서 발생하는 열을 초과하지 않는 경우 냉각을 통한 소화가 불가능합니다.

소방 주수 유형은 주수의 특정 패턴 또는 모양을 나타냅니다. 일반적으로 패턴은 대부분의 물이 불에 닿을 수 있을 정도로 조밀해야 합니다. 효과적인 소방 주수는 임계 유량을 충족하거나 초과해야 합니다. 또한 열 및 연소 중인 연료를 냉각하기 위해 필요한 범위를 가져야 합니다. 소방 주수 패턴은 주로 고체, 안개 및 파괴된 세 가지 주요 유형이 있습니다. 주수 패턴은 각 크기 분류에서 이러한 중 하나가 될 수 있습니다.

효과적인 소방 주수를 생성하려면 유형과 크기에 관계없이 몇 가지 요소가 필요합니다. 모든 소방 주수는 압력 장치 (펌프), 호스, 에이전트 (물) 및 노즐이 필요합니다. 다음 편에서는 다양한 유형의 주수 및 노즐을 더 자세히 살펴보겠습니다.