다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 시설관리과-929 결재일자 2017.1.31. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 시설관리과장 시설안전부장 장석춘 정윤홍 01/31 강신재 협조 주무관 유준영 모터펌프 용량 검토 보고 (정릉4, 성북2-2가압장 펌프) 2017. 1. 상수도사업본부 (시설안전부) 정릉4 등 2개 가압장 펌프 용량 검토 보고 중부수도사업소 모터펌프 개량사업과 관련하여 정릉4 및 성북2-2가압장 모터펌프 용량에 대한 검토 결과를 보고 드림. ※ 중부수도 시설관리과-1445호(’17. 1. 12.), 2006호(’17. 1. 17.) 관련 Ⅰ 현 황 󰏚 급수현황 가압장 계통 급수방법 급수구역 급수인구 평균급수량 배수지 정릉4 정릉3(배)계통 간접 정릉3동 일대 5,991인 1,292㎥/일 정릉3배수지 (1,000㎥) 정릉4(배) 계통 간접 정릉4동 일대 5,495인 1,312㎥/일 정릉4배수지 (1,000㎥) 성북2-2 직접 군부대,정법사 - 224㎥/일 군부대 저수조 (200㎥) 󰏚 급수계통도 ○ 정릉4가압장 강북정수장 ⇨ 북악터널 배수지유입부 LWL:66.6m ⇨ 북악가압장 정릉계통 ⇨ 정릉4가압장 펌프중심:103m 정릉3 P ⇨ 정릉3배수지 (H146.5m, L142.0m) 정릉4 P ⇨ 정릉4배수지 (H175.1m, L172.2m) ○ 성북2-2가압장 강북정수장 ⇨ 북악터널 배수지유입부 LWL:66.6m ⇨ 성북2가압장 펌프중심:52m ⇨ 성북2고구배수지 (LWL 180.5m) ⇨ 성북2-2 가압장 펌프중심:152m P ⇨ 군부대 배수지 (HWL 206m) 󰏚 모터펌프 가압장 계통 동력 kW(HP) 유량 (㎥/분) 양정 (m) 수량 (대) 형 식 설치년도 정릉4 정릉3(배)계통 38(50) 2.1 69 2 터빈 2006년 정릉4(배) 계통 30(40) 1.7 63 2 터빈 2006년 성북2-2 7.5(10) 0.6 30 2 편흡입 2005년 󰏚 시설물 사진 정릉4가압장 전경 모터펌프 구내배관 성북2-2가압장 전경 모터펌프 구내배관 Ⅱ 개량의 필요성 ○ 경제적 내용년수(11년) 도래 및 노후에 따라 효율이 저하된 모터펌프를 최적 규격의 펌프로 교체하여 에너지 절감과 온실가스 저감에 기여 Ⅲ 운전 실태 󰏚 정릉4가압장 정릉3(배) 계통 ○ 가동현황 가 압 장 가동시간 대수 압 력(Kg/㎠) 제어방식 인 입 토 출 정릉4가압장 정릉3(배)계통 일 12~ 21시간 1대 1.5~4.0 9.5 배수지 수위에 의한 ON-OFF ○ 운전실태 - 정릉4가압장 정릉3(배) 송수펌프는 북악가압장 정릉계통 펌프 가압수를 2단 가압하여 정릉3배수지로 송수하는 펌프이나, 정릉2(배) 급수여부에 따라 인입압력(1.5~4.0Kg/㎠)의 편차 큼. - 송수량 대비 구경(D=150㎜)이 작아 관로 손실수두가 크며(38m 발생) 높은 양정으로 인해 펌프가 정격보다 고양정 저유량으로 운전되고 있음. (정격 : 2.1㎥/분, 69m, 실운전 : 1.9㎥/분, 70~80m) 󰏚 정릉4가압장 정릉4(배) 계통 ○ 가동현황 가 압 장 가동시간 대수 압 력(Kg/㎠) 제어방식 인 입 토 출 정릉4가압장 정릉4(배)계통 일 10~ 17시간 1대 1.5~4.0 8.5 배수지 수위에 의한 ON-OFF ○ 운전실태 - 펌프실 내 배관이 노후되고 손실수두가 크므로(15m) 구내 배관 정비가 필요함. 󰏚 성북2-2가압장 ○ 가동현황 가 압 장 가동시간 대수 압 력(Kg/㎠) 제어방식 인 입 토 출 성북2-2 24 1대 3.1~3.3 5.9 (PID값) 인버터에 의한 변속제어 ○ 운전실태 - 성북2-2가압장 급수펌프는 군부대 저수조로 공급하는 펌프로 군부대에서 상시 급수할 수 있도록 24시간 인버터 운전을 하고 있음. - 펌프실 내 배관이 노후되고 손실수두가 크므로(17m) 구내 배관 정비가 필요함. Ⅲ 용량 산출 󰏚 정릉4가압장 정릉3(배) 계통 ○ 유량 : 1.9㎥/min - 산출유량 비교 급수인구에 의한 산출 급수실적에 의한 산출 비 고 1.5㎥/min 1.9㎥/min 큰 값을 유량으로 결정 ※ 붙임 “유량산출” 참조 ○ 양정 : 70m 구 분 산 출 식 양 정 (m) 근 거 전 양 정(H) Ha + Hf = 28.5 + 41 = 69.5m ≒ 70m 적용 70 실 양 정(Ha) 정릉3배수지 HWL - 펌프 중심표고 + 흡입수두(Hs) = 146.5 - 103 + (-15) = 28.5m 28.5 정릉3배수지 HWL: 146.5m 펌프 중심표고: 103m 손실수두(Hf) 펌프실내 손실수두 + 관로 손실수두 = 38m + 3m = 41m 41 붙임 “산출내역” 참조 흡입수두(Hs) = 1.5kg/㎠ = 15m -15 펌프 최저 인입압력 ○ 동력 : 37kW(50Hp) P(㎾) = 0.163γQH(1+α) γ : 물의비중량 (1 kg/ℓ) Q : 유량 (1.9㎥/min) H : 양정 (70m) α : 모터여유율(15 %) η : 모터펌프효율(70.6%) η P = 0.163 × 1 × 1.9 × 70 × (1+0.15) ≒ 35.4㎾ 0.706 ∴ 전동기 공칭규격 37㎾(50Hp) 적용 ○ 산출결과 가압장명 구 분 기 존 사업소 검토 본부 검토 정릉4가압장 정릉3(배)계통 동 력 37kW(50Hp) 75kW(100Hp) 37kW(50Hp) 유 량 2.1㎥/분 3.54㎥/분 1.9㎥/분 양 정 69m 69m 70m 수 량 2대(예비 1) 2대(예비 1) 2대(예비 1) ○ 검토의견 - 사업소에서 급수인구를 과다하게 산정(11,065인)하여 급수량을 결정하였으므로 최근 3년간 급수실적에 의한 시간최대급수량을 판단하여 적용하였음. (중부수도 시설관리과-6980호, ’16. 3. 9. 급수인구 5,991인) 󰏚 정릉4가압장 정릉(배) 계통 ○ 유량 : 1.8㎥/min - 산출유량 비교 급수인구에 의한 산출 급수실적에 의한 산출 비 고 1.2㎥/min 1.8㎥/min 큰 값을 유량으로 결정 ※ 붙임 “유량산출” 참조 ○ 양정 : 62m 구 분 산 출 식 양 정 (m) 근 거 전 양 정(H) Ha + Hf = 57.1 + 5 ≒ 62m 62 실 양 정(Ha) 정릉4배수지 HWL - 펌프 중심표고 + 흡입수두(Hs) = 175.1 - 103 + (-15) = 57.1m 57 정릉4배수지 HWL: 175.1m 펌프 중심표고: 103m 손실수두(Hf) 펌프실내 손실수두 + 관로 손실수두 = 5m 5 붙임 “산출내역” 참조 흡입수두(Hs) = 1.5kg/㎠ = 15m -15 펌프 최저 인입압력 ○ 동력 : 37kW(50Hp) P(㎾) = 0.163γQH(1+α) γ : 물의비중량 (1 kg/ℓ) Q : 유량 (1.8㎥/min) H : 양정 (62m) α : 모터여유율(15 %) η : 모터펌프효율(68.2%) η P = 0.163 × 1 × 1.8 × 62 × (1+0.15) ≒ 30.7㎾ 0.682 ∴ 전동기 공칭규격 37㎾(50Hp) 적용 ○ 산출결과 가압장명 구 분 기 존 사업소 검토 본부 검토 정릉4가압장 정릉4(배)계통 동 력 30kW(40Hp) 45kW(60Hp) 37kW(50Hp) 유 량 1.7㎥/분 2.28㎥/분 1.8㎥/분 양 정 63m 69m 62m 수 량 2대(예비 1) 2대(예비 1) 2대(예비 1) ○ 검토의견 - 사업소에서 급수인구를 과다하게 산정(14,126인)하여 급수량을 결정하였으므로 최근 3년간 급수실적에 의한 시간최대급수량을 판단하여 적용하였음. (중부수도 시설관리과-6980호, ’16. 3. 9. 급수인구 5,495인) 󰏚 성북2-2가압장 ○ 유량 : 0.4㎥/min - 군부대와 정법사 2개소만 공급하고 있어 급수실적에 의해 급수량을 산정하였으며 가압장 유량계가 없어 계량기 검침량으로 유량을 산정 - 급수실적(검침량)에 의한 유량산출 : 0.4㎥/min ※ 붙임 “유량산출” 참조 ○ 양정 : 40m 구 분 산 출 식 양 정 (m) 근 거 전 양 정(H) Ha + Hf = 23 + 17 = 40m 40 실 양 정(Ha) 군부대배수지 HWL - 펌프 중심표고 + 흡입수두(Hs) = 206 - 152 + (-31) = 23m 23 군부대배수지 HWL: 206m 펌프 중심표고: 152m 손실수두(Hf) 펌프실내 손실수두 + 관로 손실수두 = 15m + 2m 17 붙임 “산출내역” 참조 흡입수두(Hs) = 3.1kg/㎠ = 31m -31 펌프 최저 인입압력 ○ 동력 : 7.5kW(10Hp) P(㎾) = 0.163γQH(1+α) γ : 물의비중량 (1 kg/ℓ) Q : 유량 (0.4㎥/min) H : 양정 (40m) α : 모터여유율(15 %) η : 모터펌프효율(50.9%) η P = 0.163 × 1 × 0.4 × 40 × (1+0.15) ≒ 5.90㎾ 0.509 ∴ 전동기 공칭규격 7.5㎾(10Hp) 적용 ○ 산출결과 가압장명 구 분 기 존 사업소 검토 본부 검토 성북2-2 동 력 7.5kW(10Hp) 15kW(20Hp) 7.5kW(10Hp) 유 량 0.6㎥/분 1.12㎥/분 0.4㎥/분 양 정 30m 35m 40m 수 량 2대(예비 1) 2대(예비 1) 2대(예비 1) ○ 검토의견 - 사업소에서 급수인구(3,800인)를 산정하여 적용하였으나 성북2-2가압장은 군부대와 정법사 2개소만 공급하여 급수실적 파악이 가능하므로 최근 3년간 최대 검침량을 적용하여 유량을 산정함. Ⅳ 행정사항 ○ 개량시 착안사항 - 정릉4가압장, 성북2-2가압장 모두 펌프실 내 배관이 노후되고 손실 수두가 매우크므로 펌프 개량 시 구내 배관을 적정구경(유속이 2㎧ 이하)으로 정비하기 바람. - 펌프 인입 및 토출측에 버터플라이밸브, 곡관, 공기가 발생할 수 있는 구조의 배관 설치는 가급적 지양하여 펌프실내 배관손실수두를 최소화 하기 바람. ○ 펌프 등 수돗물과 접촉하는 수도 기자재 및 제품은 반드시 표준규격인증[KS, KWWA(한국상하수도협회 규격), NET_NEP(산업통산부)]와 KC 인증제품을 제품을 확인 후 사용할 것. ○ 모터펌프 개량 후 가압장 관리대장 등 관련 대장 정비 및 GIS 등록 (펌프 성능곡선도 포함)을 완료할 것. ○ 전동기 명판에 입력/출력(㎾)을 표시하도록 발주시 명기하고, 한전과 계약시에는 출력이 아닌 입력을 적용하여 동력비를 절감할 것. 붙임 1. 유량 산출 1부. 2. 손실수두 산출 1부. 3. 급수구역도 1부. 끝.

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시설관리과-929

D0000028852336