관로시설 설계기준 17. 압력관로시스템

관로시설 설계기준 압력관로 시스템에 대해서 알아보겠습니다. 하수 수집시스템에는 자연유하방식, 진공식, 압력식이 있습니다.  압송식, 진공식 시스템에 대해서 더 자세하게 알아보겠습니다. 

압력관로 시스템의 종류

압력관로 시스템에는 수송시스템으로서의 압송식과 수집시스템으로서의 진공식 및 압력식이 있습니다. 각 방식에서 다른 특성을 갖기 때문에 관로 시설의 규모나 중요성을 고려하여 적절한 것을 선정합니다.

 

하수도 시스템의 분류 이미지도

각 수집 시스템의 특징

압송식 하수도 수송 시스템

압송식 하수도 수송 시스템은 펌프 시설과 압력 관로로 구성됩니다. 압송식에 의한 압력관로는 다음각 항을 고려하여 정합니다.

(1) 정비 대상 구역의 지형이나 지질, 사회적 조건을 고려하여 자연유하방식과의 비교 검토를 합니다.

(2) 관로 노선의 선정이나 펌프장의 배치 계획은 시공성, 유지관리성, 경제성 등을 고려한 것으로 합니다.

(3) 압송관로에는 내압이 작용하기 때문에 수격압을 포함한 설계 수압에 대해 충분히 견디는 구조및 재질로 합니다.

압송관거의 설계 수압은 정수압과 수격압으로 이루어지고 아래 그림과 같이 나타납니다. 여기서 정수압은 전양정의 수압으로 하고 수격압은 계산에 의해 구할 수 있지만, 계산에 의하지 않는 경우는 정수압이 0.44 MP(4.4 kgf/cm 2 ) 미만인 경우는 그 100%, 정수압이 0.44 MPa(4.4 kgf/cm 2 ) 이상인 경우는 그 60 % 또는 0.44 MPa(4.5 kgf/cm 2 ) 중에 큰 값으로 합니다.

 

정수압과 수격압

(4) 유량계산은 Hazen-Williams식을 이용합니다. 또한 유속은 최소 0.6 m/s, 최대 3.0 m/s를 원칙으로 합니다.

(5) 관로의 적절한 장소에 역지밸브, 공기밸브 등을 설치합니다.

(6) 황화수소 대책을 검토합니다.

 

진공식 하수도 수집 시스템

진공식 하수도 수집 시스템은 다음 시설에 의해 구성됩니다.

 

진공식 하수도 수집 시스템

 

(1) 오수와 일정한 비율의 공기를 흡입하는 진공밸브 유닛

(2) 오수와 공기가 혼합된 상태에서 이송되는 진공 관로

(3) 진공을 발생시키고 오수의 수송 매체인 공기를 오수 발생원에서 흡입하고 배출하는 중계 펌프장(진공 발생 장치 등을 포함)

① 진공 밸브 유닛

진공 밸브, 컨트롤러 및 저수 탱크 등에서 구성되는 진공 밸브 유닛은 다음 각 항을 고려하여 정합니다.

 

가. 진공 밸브

(가) 진공 밸브의 구경은 이물질에 의한 막힘에 대해 안전한 구경으로 합니다.

(나) 진공 밸브의 흡입 능력은 시설 전체의 진공도의 유지를 고려하여 정합니다.

 

나. 진공 밸브 유닛

(가) 진공 밸브 유닛의 구조는 가옥 등으로부터의 오수의 유입량, 유입 형태, 설치 장소 등을 고려하여 적절하게 정합니다. (나) 진공 밸브 유닛으로의 접속 호수는 가옥 등의 배치, 유입 오수량, 저수 탱크의 용량 등을 검토하여 정합니다.

 

②진공 관로

진공 관로는 진공식 특성이 충분히 발휘될 수 있도록 다음 각 항을 고려하여 정합니다.

 

가. 진공 관로의 관경, 경사

(가) 진공 관로의 관경은 수리 계산 및 진공 밸브 유닛의 접속 상황을 거쳐 기능성, 경제 성을 고려하여 정합니다.

(나) 진공 관로는 일정한 내리막 경사와 리프트라 불리는 짧은 오르막 경사의 반복에 의한 ｢톱날상｣의 종단 형상으로 부설합니다.

 

나. 관재의 종류와 이음

(가) 진공 관로에 사용하는 부재는 관로에 작용하는 부압 및 외압에 충분히 견디는 구조및 재질로 합니다.

(나) 진공관로의 이음은 기밀성이 높고 안전하며 기능적이고 경제적인 구조로 합니다.

 

③ 중계 펌프장 시설

 

가. 중계 펌프장은 설치 장소, 시설 규모 등의 조건을 통해 시공성, 경제성, 유지관리성 등을 고려하여 정합니다.

나. 진공발생 장치는 시설 규모, 경제성, 유지관리성 등을 고려하여 방식을 선정합니다.

다. 오수 펌프는 집수 탱크 내의 진공도가 가장 높고 실 양정이 가장 높은 경우에 설계 대상 오수량을 배출할 수 있는 능력을 갖는 것으로 합니다.

라. 집수 탱크의 용량은 오수 펌프의 운전 빈도를 고려하여 정합니다.

마. 전기･계측제어설비는 중계 펌프장이 안전하게 소정의 능력･기능을 유지하도록 적절하게 정하고 이상을 통보하는 적절한 감시 설비를 설치합니다.

바. 관련 설비의 설치를 필요에 따라 검토합니다.

 

압력식 하수도 수집 시스템

압력식 하수도 수집 시스템은 다음 시설로 구성됩니다.

압력식 하수도 수집 시스템

(1) 오수 중의 이물질을 파쇄하고 압송하기 위한 파쇄기가 부착된 소형 수중 펌프(그라인더 펌프： 이하, ｢GP｣라고 한다) 유닛

(2) 오수를 압송 상태로 반송하는 압송관로 압송식 하수도 수집 시스템 시설은 다음 각 항을 고려하여 정합니다.

 

① GP 유닛

GP 유닛의 구성도

GP 유닛은 펌프와 저수 탱크 등으로 이루어지는 GP 유닛 본체와 부속시설로 구성됩니다.

가. 펌프

(가) 펌프는 GP를 사용합니다.

(나) 펌프의 토출량은 GP 유닛에 유입하는 오수량, 펌프의 운전 시간, 운전 빈도를 고려 하여 결정합니다.

(다) 펌프의 전 양정은 실 양정과 압송관로의 손실수두 및 유닛내 배관, 밸브류의 손실수 두를 고려하여 결정합니다.

 

나. GP 유닛

(가) GP 유닛으로의 접속 호수는 입지조건, 지반의 상황 등을 고려하여 정합니다.

(나) 저수 탱크의 용량은 유입 오수량, 펌프 능력, 운전 시간 및 운전 빈도를 고려하여 결정합니다.

(다) GP 유닛 내에는 수위계를 설치하고 수위에 의한 펌프의 자동 운전을 원칙으로 합니다.

 

② 압송 관로

가. 압송관로의 설계 유량은 각 펌프의 토출량과 펌프의 동시 운전 대수를 고려하여 정합니다.

나. 압송관로는 내압 및 외압에 충분히 견디는 구조 및 재질로 합니다.