수중펌프 제작구매설치 지침서

2019. 2

성동도로사업소

1. 일반 사항

1.1 적용 범위

이 지침서는 성동도로사업소에서 발주하는 중랑지하차도 및 성동지하차도에 사용되는 배수용 수중모터펌프 및 자동탈착장치에 대하여 적용한다.

1.2 적용 규격

(1) 한국산업규격(K.S)

(2) 건설교통부 제정 건설공사 표준시방서(기계부문)

(3) 전기공사법

(4) 정부 및 기타 투자기관 회계규정

(5) 기계설비공사 관련 시방

1.3 공정 계획서 제출

(1) 제작자는 계약일로부터 30일 이내에 설계, 제작, 납품 및 시운전등의 제반 공정에 대한 공정 계획서를 발주자에게 제출하여 승인을 얻은 후 제작하여야 한다.

(2) 공정 일정은 공사 전체 공정계획에 맞추어 작성되어야 하며, 타 공사의 공정에 차질이 없도록 계획되고 실시되어야 한다.

1.4 제작 도서 작성승인

(1) 제작자는 제작에 착수하기 전에 제작에 필요한 도서를 작성하여 발주자에게 제출한 후, 승인을 받아야 한다.

(2) 승인 요청된 제작도서는 다음의 도서로 한다.

ㆍ제작 사양서

ㆍ기술데이타 및 예상 성능 비교표

ㆍ외형도 및 조립상세도

ㆍ기타 설계용 참고자료

1.5 제작 감독

제작자는 제작에 관한 제반 사항에 대하여 발주자의 감독을 받아야 하며, 발주자가 시험 및 검사를 요구할 경우에 이에 응하여야 하고, 이에 소요되는 비용은 제작자가 부담한다.

1.6 시험 및 검사

1.6.1 시 험

제작자는 발주자의 요청에 의해 시험을 실시하여야 하며, 이 때에는 관련규격에 준하여 실시하고 현장 운전에 적합토록 하여야 한다.

1.6.2 검 사

(1) 제품 검사

제작자는 검사에 합격한 후에는 발주자의 지시에 따라 지정된 장소에 납품하여야 한다.

1.7 제작 납품시 제출 서류

ㆍ성능 및 시험성적서

ㆍ보수 유지 및 취급설명서

1.8 하자 보수

제작자는 제작 및 납품한 제품에 대하여 납품검수일로부터 2년간 하자보수 책임을 진다.

2. 특별 시방(펌프 시방)

2.1 펌프 및 전동기사양

구분	현장명		중랑교지하차도	중랑교지하차도	성동지하차도
	물품식별번호		23077983	23077976	23077980
펌프사양	수 량	대	2	3	4
	토출구경	mm	350	100	200
	양 정	mH	13.5	13.2	20
	양수량	m3/min	12	1.0	4.0
전동기사양	형 식	-	수중형	수중형	수중형
	정격전압	V	3 상 380	3 상 380	3 상 380
	정격출력	Kw	45	7.5	22
	극/회전수	P/rpm	제작사 제시사항	제작사 제시사항	제작사 제시사항
	절연등급	종	B CLASS	B CLASS	B CLASS

2.2 구조 일반

수중모터펌프는 허용 수중 15M 이내에서 작동 및 성능에 이상이 없어야 하며, 브래킷(Bracket), 전동기프레임(Motor Frame) 및 오일케이싱(Oil Casing)의 수중형 전동기부와 펌프케이싱(Casing), 임펠러(Impeller) 및 흡입커버(Sunction Cover)등의 수중펌프부 및 해체용 리프팅 체인(Lifting Chain)과 수중동력케이블등으로 구성되며, 전체가 일체형으로 수중에서의 작동에 원활해야하고, 토출형식은 자동탈착장치로 고정, 지지되는 구조이어야 한다. 본 수중모터펌프는 품질보증을 위하여 조달청에서 기술 및 품질인증 보유비율 등을 충족하는 중소기업을 대상으로 정한 우수조달공동상표 물품으로 (“펌프로”20160071,물품식별번호 23077983, 23077976, 23077980) 지정된 제품으로 구매되어야 한다.

2.3 각 부의 구조

2.3.1 펌프의 몸체

펌프의 몸체는 Junction Box(Bracket)과 수중형 3상 농형 유도전동기를 상부에 설치하고, 공통축 하부에 축 밀봉장치를 포함한 오일 케이싱 및 펌프부 등으로 구성되며, 토출방식은 엘보에 의해 양액이 통과되고 각 부의 조립부는 수중의 사용에 적합한 완전 방수되도록 제작되어야 한다.

2.3.2 펌프 축(Shaft)

펌프 축은 휨이나 비틀림에 견디는 구조이어야 하며, 내식성이 있는 재질이어야 한다.

2.3.3 전동기

(1) 전동기는 정격전압 380V, 3상 60Hz 유도 전동기로, 몸체 내부는 건식 밀폐형으로 완전 방수가 되어야 하고, 프레임 주위를 사용유체로 냉각하는 구조이고, 고정자 권선에 사용하는 절연 바니쉬(Vanish)는 내절연성, 내습성, 내열성이 크고 피막이 강한 가열 건조 코일 바니쉬를 사용하고, 그 처리는 진공 함침하여야 한다.

(2) 회전자는 상, 하부 베어링에 의해 지지되고 진동, 소음 및 베어링 마모를 최소화 할 수  있도록 동적 균형을 이루고, 그 균형도는 KS B ISO 1940-1(평형특성등급)의 G6.3급에 양호하여야 한다.

(3) 전동기는 수직에 대하여 5도의 경사에서 이상없이 작동되어야 하며, 상부에는 설치 및 운반이 용이하도록 2개 이상의 고리를 부착하여야 한다.

2.3.4 임펠러

(1) 임펠러는 스테인레스 재질로 날개는 작동액중의 이물이 막히지 않는 구조이어야 하며, 유체역학적인 설계에 의해 유체의 흐름이 원활하여야 한다.

(2) 임펠러의 균형도는 KS B ISO 1940-1(평형특성등급)의 G6.3급으로 양호하여야 하며, 임펠러의 축방향 스러스트(Thrust)는 전동기부 하부베어링이 받는 구조이어야 한다.

(3) 임펠러의 표면은 매끄럽게 다듬질되어야 하고 허브의 끝단면은 기계가공이 되어야 한다.

2.3.5 베어링(Bearing)

(1) 베어링은 전동기 상, 하부에 장착되고, 그리이스(Grease) 윤활방식이어야 하며, 상부베어링은 깊은 홈 볼 베어링(Deep Groove Ball Bearing) 또는 앵귤러 콘텍트 볼 베어링(Angular Contact Ball Bearing)과 조합형으로 하고, 전동기 하부베어링은 앵귤러 콘덱트 볼 베어링 또는 원통 로울러 베어링과의 조합형이어야 한다.

(2) 베어링은 레이디얼(Radial)하중외에 전동기 회전부의 질량 및 펌프로부터 발생하는 스러스트

하중을 충분히 지지할 수 있어야 하며, 정격 수명 2만시간 이상으로서 원활한 자기 윤활이 되는 구조로 한다.

2.3.6 축 밀봉장치(Sealing)

펌프 축의 밀봉장치는 전동기 하부의 오일 케이싱 사이에 2중의 메커니컬 씰(Mechanical Seal)로서 완벽한 수밀이 되어야 하며, 기름윤활이 가능한 구조이어야 하고, 섭동단면의 재질은 Sic로 한다.

2.3.7 Casing

Casing의 내외면은 평활하고 균열 및 편육이 없어야 하며, 양액의 흐름을 원활케 하는 구조로 하여야 한다.

2.3.8 Bracket

(1) 수중케이블의 인입구에 위치하도록 하며 완전 방수의 구조이어야 한다.

(2) 전동기 내부의 전기적 배선과 수중케이블선의 연결이 가능한 공간이 확보되어야 한다.

2.3.9 수중 동력케이블 및 제어케이블

(1) 수중 케이블은 KS C 3317(고무 절연 캡 타이어 케이블)의 내수, 내유성이 있어야 하며, 동력선과 시이즈가 동심에 있는 일체형으로 다음과 같은 구조이어야 한다.

ㆍ시이즈(외피)	: Chloroprene Rubber

ㆍ충진제	: Chloroprene Rubber

ㆍ절연체	: Natural Rubber

ㆍ도 체	: KS C 3120(주석도금 연동선)의 주석도금 연동선

(2) 수중케이블은 침수에 의해 끝 단자로부터 도체를 통해 전동기 내부로 물이 침투하지 않토록 하는 구조이어야 하며, 적은 비틀림에는 견딜 수 있어야 한다.

2.4 성 능

2.4.1 펌프 성능

(1) 토출량

펌프의 토출량은 제시된 규정 토출량 이상이어야 한다.

(2) 양 정

펌프는 정격 출력내에서 제시된 토출량 범위내의 양정을 만족하여야 하며, 토출양정(압력)은

규정 토출량에서의 시방 전양정의 97 ~ 106%의 범위내에 있어야 한다.

(3) 펌프 효율

펌프의 효율은 규정 토출량에 있어서 시방효율 이상이어야 한다.

(4) 운전 상태

펌프는 수중에서 연속 운전이 가능하여야 하고, 펌프장의 제시된 최저수위에서 캐비테이션(Cavitation)이 발생하지 않아야 하며, KS B 6321(배수용 수중모터펌프)의 3.3 및 3.7에 적합하여야 한다.

(5)내수압

펌프의 내수압은 최고 토출압력의 1.5배의 압력에서 누수 누설등의 이상이 없어야 한다.

2.4.2 전동기 성능

(1) 사용전압의 변화

펌프에 부속되는 전동기는 정격주파수하에서 그 단자의 공급전압이 정격전압의 상하 10%(고압5%)의 변화가 있어도 정격 출력하에서 사용상 지장이 없어야 한다.

(2) 전동기 특성

전동기 특성은 KS B 6321의 부속서 4.2 및 부속서 표2의 건식형에 적합하여야 하고, 해당규격에 명시되지 않은 사항에 대하여는 제작자가 제시한 시방특성을 준용함을 원칙으로 한다.

(3) 내전압

전동기의 내전압은 2E + 1000V(최저 1500V, E : 정격전압)의 전압에서 이상 없어야 한다.

(4) 온도 상승

전동기의 종류 건식(D종)의 B종 절연등급에 따라 80℃ 미만이어야 한다.

(5) 절연 저항

전동기의 종류 건식(D종)에 따라 100MΩ이상이어야 한다.

(6) 진공(내압)

전동기의 조립부는 –760mmHg의 상태에서 누설 등의 이상이 없어야 한다.

2.5 시험 및 검사

2.5.1 일반 시험 및 검사

(1) 동시에 제작된 동일기종으로 동일 지침에서 다수인 펌프를 시험 할 경우, 그 대수에 대하여 1대의 성능 시험을 행하여, 이를 대표성능으로 한다.

(2) 이들 시험에 있어 KS B 6301(원심펌프, 사류펌프 및 축류펌프의 시험 및 검사방법) 및 KS B 6302(펌프 토출량 측정방법)에 따라 시행함을 원칙으로 하되, 해당 규격외의 사항 또는 현장 조건에 따라 제작자가 제시한 방법 또는 KS B 6325(모형에 의한 펌프성능시험)을 준용할 수 있다.

2.5.2 시험 및 검사 항목

(1) 전양정

펌프의 양정시험은 KS B 6301의 5.1에 따라 토출 쪽의 밸브를 조절하여 규정양정에 해당하는 압력계의 지침을 측정하여 시험하며, 규정 토출량에서의 전양정의 97 ~ 106% 범위내의 양정인지를 검사한다.

(2) 토출량

토출량 시험은 KS B 6302의 3.에 따라 90도 삼각위어, 전폭나비위어 또는 대유량의 경우 토출관의 유속에 의한 초음파 유량계(Ultra Sonic Flow Meter)로 측정하며, 규정 양정에서의 규정토출량이상의 토출량 인지를 확인한다.

(3) 회전수

KS B 6301의 5.3에 따라 정확한 회전계를 사용하여 펌프의 회전수를 여러번 측정하여 그 평균값으로 규정 회전수인가를 확인한다.

(4) 축동력

펌프의 축동력은 KS B 6301의 5.4에 따라 규정 토출량에서의 또는 제시된 토출량 범위내에서 의 전동기의 입력을 측정하고, 양정, 토출량에 의한 수동력을 산출하여 펌프효율이 지침효율이상인가를 검사한다.

(5) 운전 상태

KS B 6301의 5.6에 따라 시험하여 규정된 조건에서 이상이 없는지 검사한다.

(6) 온도 상승

전동기의 온도상승 시험은 KS B 6321의 부속서 9.3에 따라 전동기의 0.5m 떨어진 곳의 수온을 측정하여 KS C 4202(저압 3상 유도전동기)의 저항법에 의한 계산법으로 산출하여 80℃미만임을 검사한다.  단, 이 때의 수온은 40℃을 초과할 수 없다.

(7) 내전압

KS B 6321의 부속서 9.4에 따라 정격주파수하에서 인출선과 바깥 구획(접지단자)사이에 2E + 1000V(최저 1500V, E : 정격전압)의 전압을 1분간 가하여 시험하고, 이상이 없는지 검사한다.

(8) 내수압(중간검사)

펌프의 내수압은 최고 토출압력의 1.5배의 압력은 펌프부에 가하여 시험하고, 3분간 누수, 누설등의 이상 유무를 검사한다.

(9) 내압(진공)시험(중간검사)

전동기 내부에 4Kgf/cm2의 압력을 가하거나, 760mmHg의 진공상태를 유지하여 시험하고, 3분간 누설등의 이상유무를 검사한다.

(10) 끼워 맞춤부 및 주요부 치수검사(중간검사)

치수측정기구를 사용하여 다음 각 부의 끼워 맞춤부 및 주요부의 치수를 측정하여 KS B 0401(치수공차 및 끼워맞춤)에 따라 검사한다.

ㆍBracket(Junction Box)/전동기몸체	ㆍ펌프몸체/전동기몸체

ㆍ임펠러/펌프축	ㆍ펌프몸체/펌프케이싱

ㆍ펌프축/베어링

(11) 겉모양

육안으로 펌프의 내외면에 사용한 해로운 편육, 홀, 기타의 결함이 있는 지를 검사한다.

2.6 재 질

펌프의 재질은 다음 또는 동등 이상이어야 한다.

2.6.1 펌프

(1) 임펠러 : SSC 13(스테인레스)

(2) 흡입커버 : GCD450 (구상흑연주철)

(3) 축 : STS 410(스테인레스강)

(4) 메카니컬씰 : 2중 MECHANICAL SEAL

(5) 볼트,너트 : STS 304(스텐레스강)

(6) 자동탈착장치 : GC 200(회주철품)

(7) 인양체인 : STS 304(스테인레스 강)

2.6.2 전동기

(1) 형식 : 농형 유도전동기로서 공기로 밀폐되어 방수구조로 한다.

(2) 절연급수 : B종

2.7 표시 사항

펌프의 몸체에는 다음 사항을 표시한 명판을 부착하여야 한다.

ㆍ모델명	ㆍ극수 및 회전수	ㆍ정격전원 및 정격주파수

ㆍ정격 출력	ㆍ정격 전류	ㆍ제조 번호

ㆍ제조 년 월	ㆍ제조자 명

2.8 도 장

펌프 내외면에는 기초 도장으로 오일프라이머를 칠하고, 마감도장으로 KS M 5307(타르에폭시 수지도료)에 규정하는 페인트(색상 Munsell No. N1.0 흑색)를 충분히 도장하여 수중에서의 사용에 있어 지장이 없는 방청 및 내식처리를 한다.

2.9 표준부속품

중랑교지하차도 : 수중케이블 20m (대당)

성동지하차도 : 수중케이블 15m (대당)

4. 기 타

4.1 펌프철거 및 설치

4.1.1 펌프 설치시에는 펌프장 운영 및 주변시설물, 기기등에 손상이 없도록 하며 안전사고가 발생하지 않도록 유의하여야 한다.

4.1.2 벽체에 고정되는 흡입, 토출측 배관은 관배열에 있어 어긋남이 없도록 하고 플랜지, 밸브, 단관 이음부는 누수가 없어야 한다.

4.1.3 주요 체결부의 볼트/너트는 스테인레스 스틸의 내부식성 자재를 사용하여야 한다.

4.1.4 펌프설치 완료 즉시 배수 가능하게 전기결선을 마무리하고 상시 가동되도록 조치하여야 한다.