상하수도 124회 4교시 문제 4. 상수관망에서 발생하는 수격 현상에 대하여 설명하시오.

답 1. 개요

- 펌프의 관로에 있어 유체의 유량변화는 속도변화를 일으키게 되고 관 내 압력파가 발생하여 관 내의 압력이 수배 내지는 수십배 급상승 또는 급강하함으로써 정상관 내에 이상압력이 형성되어 관의 파열이나 밸브의 손상 등을 초래하는 현상

 

답 2. 원인

- 밸브의 급개폐

- 펌프의 급시동, 급정지

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답 3. 피해현상

- 수격 급상승에 의한 펌프, 밸브의 파손

- 관 내 압력의 급강하로 관의 찌그러짐

- 관 내의 압력이 포화증기압 이하가 되는 부분에서 수주분리가 이루어진 후, 물이 채워질 때 심한 충격파 발생으로 인한 관의 파열

 

답 4. 대책

(1) 수주분리 발생 방지법

① 펌프에 플라이 휠(fly-wheel) 부착

- 펌프의 관성을 증가시켜 토출압력의 급격강하 현상 완화

② 토출측 관로에 표준형 조압수조(conventional surge tank)설치

- 부압 발생장소에 물을 보급하여 부압을 방지하는 방법으로 건설비는 커지지만 가장 안전, 확실한 수격작용 방지책임

③ 펌프 토출구 부분에 공기탱크(air-chamber)를 두거나 부압 발생지점에 흡기밸브 설치

- 펌프가 급정지된 후에 발생되는 압력저하를 방지하기 위해 압력수조 내의 물을 내부의 공기압력에 의해 관로로 내보내고 또한 관로의 압력상승도 흡수

(2) 압력상승 경감방법

- 역류개시 후 펌프토출 측의 체크밸브가 갑자기 닫히는 경우에는 압력이 상승. 이러한 상승압력을 경감시키는 방법

① 펌프 토출구에 완만히 닫을 수 있는 역지밸브(소용량 펌프 경우) 또는 완만히 닫힐 수 있는 측관이 달린 역지밸브 설치

② 역지밸브를 설치하지 않고서 펌프의 토출측 밸브를 유압 또는 수압에 의해 자동으로 서서히 폐쇄 – 고양정, 대용량 펌프 적합

③ 급히 폐쇄하는 역지밸브(소용량 펌프) 또는 관로에 안전밸브 설치