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🚨 스프링클러 배관 동파 주요 원인 정리
원인 설명
| 🔹 배관 내 잔류수 존재 | 배관이 건식/프리액션이어도 내부에 결로·배수 불량으로 물이 쌓임 |
| 🔹 외기 노출 | 옥외, 캔틴룸, 차량 출입문 상부, 비난계단 등 난방 불가 공간 |
| 🔹 단열 불량 | 단열재 끊김, 얇음, 시공 미흡 |
| 🔹 공기 누설 | 건식/프리액션은 공기 압력 유지 → 공기 유입 시 압축공기 냉각 → 결로 발생 |
| 🔹 경사 불량으로 배수 실패 | 수평 시공되어 물 고임(물주머니 = water pocket) 발생 |
| 🔹 장기간 미작동·점검 미흡 | 배수밸브 막힘, 응축수 누적 |
| 🔹 천장 내 온도저하 | 난방 끊김, 외풍 유입, 개구부 미밀 |
❄️ 왜 프리액션 설비 2차측 배관에서 동파가 더 자주 생기는가?
이유 상세 설명
| ❗ 응축수가 매우 잘 생김 | 2차측은 공기 충전 → 온도 변화 시 결로 발생 → 고임수 생성 |
| ❗ 외기·비난구역 등 설치비중 높음 | IT실, 데이터센터 주변은 냉방으로 실내도 저온 |
| ❗ 경사배관 설계 미흡 비율 높음 | 평슬라브 천장에 수평 설치 → 물이 빠질 곳이 없음 |
| ❗ 공기압 유지 → 누수 지점 통해 외기 유입 | 냉기 영향 ↑ |
| ❗ 실제 물 충전이 거의 없음 → 관리 관심↓ | 물이 없는 줄 알고 방치되기 쉬움 |
즉,
“건식/프리액션이니까 얼지 않겠지” → 가장 잘 얼어 터짐
(응축수 + 낮은 온도 환경 = 최악 조합)
💥 동파 과정 예시 (프리액션 배관)
- 공기 충전 상태에서 온도 변동 → 배관 내부 결로
- 배수경사 불량으로 물 고임 형성
- 야간/동절기 낮은 온도 → 고인 물이 얼음으로 팽창
- 배관 이음부·티·엘보에서 파열(동파)
🛠 실무적 예방대책 (정리)
항목 대책
| 배수 | 전체 구간 경사 확보, 시험수 배수관리, 배수밸브 위치 개선 |
| 단열 | 배관 전체 연속 단열, 천정 개구부 기밀 유지 |
| 난방 | 얼지 않는 구역 확보(5~7℃ 유지), 보온 히터 설치 |
| 압축공기 관리 | 누설 점검, 제습 공기 공급(가급적) |
| 주기 점검 | 결로/물 고임 구간 열화상 카메라 탐지, 배수 테스트 |
| 설계 개선 | 외기에 가까운 구간 최소화, 동파 취약 구간 전환(건식 → 습식 고려) |
🔎 한 문장 요약
프리액션의 2차측은 공기로 인한 결로 + 저온 환경 + 배수 불량이 겹쳐 동파가 가장 빈번하게 발생하는 구간이다.
실무 대책(코드·FM 권고에 근거한 체크리스트)
아래 항목을 설계·시공·운영에 반영
A. 설계 단계
- 적절한 시스템 유형 선택: 구역이 난방 불충분하면 NFPA는 dry/preaction/antifreeze 사용을 요구/권장.
- 배관 경사와 드레인 계획: 모든 수평구간에 배수가 되도록 경사(점검구·드레인 위치 포함) 설계. (FM·NFPA 권장)
- 배관·밸브·제어부 위치: 제어밸브(드라이파이프 밸브, 프리액션 전자밸브 등)는 난방 공간 또는 보온 처리.
B. 보온·가온
- 연속 단열(열관류 방지): 외기 노출부 전 구간 단열(이음부 누락 금지).
- 히트 트레이스(전열선): NFPA·업계가 허용하는 방식으로 외부 노출부에 전열테이프·히팅 케이블 적용 — 방수·외장 처리 조건 확인.
- 난방 유지(공간 온도 관리): 기계실/밸브실의 최저온도를 유지(예: 5~7℃ 이상 권장 — 프로젝트 요구에 따름).
C. 공기/가스 관리 (건식·프리액션 전용)
- 불활성·제습 가스 사용: 공기(대기)를 직접 주입하면 결로 유발 가능 → 가능한 한 질소(N₂) 등 저이슬점 가스로 감독 압력 유지. FM 권고 자료 참조.
- 감시 압력·누설 점검: 누설 시 외기 유입으로 결로·응축 우려 → 누설율 허용치 이하 유지·감시. FM
D. 시공·시운전·운영
- 시운전(드레인+Air blow-out) 프로시저: 초기 충전 전 충분한 배수·압축공기 불어냄, 드레인 밸브 개방 확인. FM
- 정기점검·예방유지: 동절기 전 점검 체크리스트(단열상태, 히트 트레이스 기능, 드레인 작동, 질소압력 등). FM Data Sheets 권고사항 준수.
- 모니터링·알람: 저온 경보, 드레인 잔류수 감지(수위), 압력강하 알람 등 자동감시 설치 권장. FM
E. 특수대책 (고위험 구역)
- 시스템 전환 고려: 관리 가능한 난방이 가능해지면 건식→습식으로 전환 검토(습식이 가장 안정).
- 부동액(antifreeze) 사용: 특정 조건에서 NFPA·지역코드 허용 시 부동액 혼입도 대안(안전·호환성 검토 필요). NFPA
코드·자료 참조 (주요 출처)
- NFPA 13 (설치 기준 — 동파 관련 요구/설계지침).
- FM Global Data Sheets — DS 9-18 (Prevention of Freeze-ups) 등, 시스템별(DS 2-xx, 3-xx) 권고.
- FM 자료(예: 질소 사용·운영 권고) 및 FMDS 점검·운영 문서.
- NFSA / 업계 백서(단열·히트트레이스 지침).
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