충압펌프가 자주 기동·정지할 때 — 원인과 누설 위치 찾는 법, 압력챔버 공기 교체

충압펌프는 배관의 작은 누설을 채워 주는 펌프라서 가끔 기동하는 것은 정상입니다. 그런데 몇 분 간격으로 계속 붙었다 떨어진다면 어딘가에서 물이 새고 있거나, 압력챔버와 압력스위치가 제 역할을 못 하고 있다는 신호입니다. 그대로 두면 전동기 과열, 전자접촉기 접점 마모, 잦은 수격이 겹쳐 설비 수명이 줄어듭니다.

원인은 크게 세 갈래

1. 물이 새는 경우

가장 흔한 원인입니다. 눈에 보이는 누수가 없어도 헤드 나사부, 앵글밸브 패킹, 배수밸브 시트에서 조금씩 새는 경우가 많습니다. 점검 때 열었던 알람밸브 배수밸브, 말단시험밸브, 압력챔버 배수밸브가 완전히 잠기지 않은 채 조금 열려 있는 경우도 흔합니다. 배관 자체가 부식이나 충격으로 파손된 경우도 여기에 들어갑니다. 송수구 쪽 체크밸브가 새면 송수구 부근의 자동배수밸브(또는 배수공)로 물이 계속 떨어집니다(NFTC 102 2.3.12.5). 송수구 아래 바닥이 늘 젖어 있다면 이 경우를 먼저 의심합니다.

2. 물이 수조로 되돌아가는 경우

• 옥상수조 연결 체크밸브 불량: 옥상수조는 낙차로 배관에 물을 보내고, 그 연결 배관의 체크밸브가 배관 압력이 옥상수조로 거꾸로 올라가는 것을 막습니다. 평상시 배관 압력은 옥상수조의 낙차압보다 높으므로, 이 체크밸브가 새면 배관 물이 옥상수조로 계속 밀려 올라가 압력이 떨어집니다.
• 펌프 토출측 체크밸브 불량: 체크밸브가 완전히 닫히지 않으면 배관 압력이 펌프를 거쳐 수조로 빠집니다. 펌프 토출측 압력계는 체크밸브 이전에 달려 있으므로(2.2.1.6), 펌프가 멈춘 상태에서도 이 압력계가 배관 압력과 비슷하게 유지된다면 체크밸브를 의심할 수 있습니다. 주펌프·예비펌프 체크밸브도 모두 해당됩니다.
• 송수구 체크밸브 불량: 앞의 "물이 새는 경우"에서 본 것처럼 송수구 쪽으로 물이 빠집니다.
• 성능시험배관: 성능시험배관은 펌프 토출측 개폐밸브 이전에서 분기합니다(2.3.7.1). 성능시험 후 개폐밸브나 유량조절밸브를 완전히 잠그지 않았거나 시트가 새면 배관 물이 수조로 계속 돌아갑니다. 성능시험 직후부터 충압펌프가 잦아졌다면 가장 먼저 볼 곳입니다.

순환배관의 릴리프밸브는 체크밸브와 펌프 사이에서 분기하므로(2.3.8) 평상시에는 배관 압력을 받지 않습니다. 체크밸브가 새는 경우에만 함께 문제가 됩니다.

3. 압력이 출렁이는 경우

• 압력챔버 공기 부족: 압력챔버는 위쪽 공기층이 쿠션 역할을 해서 압력이 천천히 오르내리게 합니다. 시간이 지나 공기가 물에 녹아 빠지면 챔버가 물로 가득 차고, 아주 작은 누설에도 압력이 순식간에 떨어지고, 펌프가 돌면 순식간에 차오릅니다. 그래서 짧은 간격으로 붙었다 떨어지기를 반복합니다. 아래 순서로 공기를 교체합니다.
• Diff가 너무 좁음: 충압펌프 정지점과 기동점 차이가 작으면 조금만 빠져도 다시 기동합니다. 예비펌프까지 있는 현장은 기동점들이 위로 밀려 충압 Diff가 좁아지기 쉽습니다. 압력스위치 Range·Diff 세팅과 계산기로 설정값을 다시 확인하세요.
• 압력스위치·연결배관 불량: 스위치 접점 불량이나 연결배관 막힘으로 실제 압력과 다르게 동작하는 경우입니다.

누설 위치 좁히는 법

1. 감시제어반에서 충압펌프를 정지(수동)로 두고, 펌프가 멈춘 상태에서 압력챔버 압력계가 얼마나 빨리 떨어지는지 봅니다. 천천히 떨어지면 누설, 그대로면 압력챔버·압력스위치 쪽입니다.
2. 압력이 떨어진다면 펌프 토출측 개폐밸브를 잠가 봅니다. 잠근 뒤 배관 압력이 유지되면 펌프 쪽(체크밸브 역류, 성능시험배관)이 원인입니다.
3. 그래도 떨어지면 층별·구역별 개폐밸브(알람밸브 1차측 등)를 하나씩 잠가 가며 어느 구간에서 압력이 유지되는지 봅니다. 압력이 멈추는 구간 너머가 누설 구간입니다.
4. 구간을 찾으면 그 안의 헤드, 앵글밸브, 배수밸브, 말단시험밸브, 송수구를 차례로 확인합니다. 옥상수조가 연결된 설비라면 옥상수조 연결 배관의 개폐밸브를 잠가 보는 것으로 체크밸브 역류 여부를 확인할 수 있습니다.

점검이 끝나면 잠갔던 밸브를 모두 원상태로 열고 펌프를 자동으로 되돌려야 합니다. 개폐밸브를 잠근 채 두면 그 구간은 화재 시 물이 가지 않습니다.

압력챔버 공기 교체 순서

1. 감시제어반(또는 동력제어반)에서 주펌프·충압펌프를 정지로 둡니다.
2. 압력챔버 1차측 개폐밸브를 잠급니다.
3. 압력챔버 아래 배수밸브를 열고, 위쪽 안전밸브(또는 공기 유입용 밸브)를 열어 물을 완전히 빼고 공기를 들입니다.
4. 물이 다 빠지면 배수밸브와 안전밸브를 잠급니다.
5. 1차측 개폐밸브를 서서히 엽니다. 챔버 위쪽에 공기가 갇힌 채 물이 차오릅니다.
6. 충압펌프 → 주펌프 순서로 자동으로 돌리고, 충압펌프가 정지점까지 채운 뒤 멈추는지 확인합니다.

압력챔버 용적은 100 L 이상이어야 합니다(NFTC 102 2.2.1.11). 밸브 명칭과 배치는 제품마다 다르니 현장 표지판과 제품 설명서를 함께 확인하세요.

정리

• 시험 답안으로는 체크밸브 역류(옥상수조·펌프 토출측·송수구), 미세한 개방 또는 누수(알람밸브 배수밸브·압력챔버 배수밸브·살수장치·말단시험밸브), 배관 파손, 압력챔버 압축공기 없음의 9가지로 묶어 기억하면 됩니다. 성능시험배관, Diff 설정, 압력스위치 불량은 현장에서 함께 보는 추가 항목입니다.
• 펌프를 세웠을 때 압력이 떨어지면 누설·역류, 유지되면 압력챔버·압력스위치부터 봅니다.
• 성능시험 직후라면 성능시험배관 밸브, 송수구 바닥이 젖어 있다면 송수구 체크밸브가 1순위입니다.
• 오래된 설비라면 압력챔버 공기 교체만으로 해결되는 경우가 많습니다.