加圧送水装置のポンプはなぜ揚程曲線で性能を判定するのか｜吸込全揚程と締切運転の基準を解説

屋内消火栓設備やスプリンクラー設備のポンプ方式の加圧送水装置は、設置すればそれで終わりではありません。
実際に水を送り出す性能そのものが、告示の定める数値に収まっているかどうかが問われます。
ポンプの銘板に書かれた定格吐出量と定格全揚程は、単なる目安の数字ではないのです。
本記事ではポンプの放水性能の基準を、根拠となる告示から順に解説します。

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なぜポンプの吐出量と全揚程に許容範囲があるのか

ポンプの銘板に書かれた数字は、そのまま鵜呑みにしてよいものではありません。
実測値との整合性を、決められた曲線の上で確かめる仕組みになっています。 全揚程は定格の100パーセント以上110パーセント以下に収まれば適合です。
告示は、当該ポンプの定格吐出量における揚程曲線上の全揚程が、そのポンプに表示された定格全揚程の100パーセント以上110パーセント以下であることを求めています。
銘板の数字をそのまま比べるのではなく、あらかじめ作成された揚程曲線という曲線全体とのバランスで判定する点がポイントです。
つまり多少のばらつきは最初から織り込み済みで、その幅の中に収まっているかどうかが合否の分かれ目になります。

150パーセントの水量でもなぜ性能を保証できるのか

火災時には、想定より多くの水を求められる場面もあり得ます。
そこで告示は、流量を増やした状態での性能も別に定めています。 150パーセントの流量でも、全揚程の65パーセント以上を保てなければなりません。
定格吐出量の150パーセントまで水量を増やして運転した場合でも、そのときの全揚程が定格吐出量における全揚程の65パーセント以上であることが求められます。
流量を増やすほど揚程が落ちるのはポンプの一般的な性質ですが、その落ち方に下限が設けられているということです。
つまり定格どおりの水量だけでなく、それ以上を求められた場合にどこまで粘れるかまで、あらかじめ試験で確かめられているわけです。

締切運転時の全揚程はなぜ上限が決められているのか

吐出側の弁を閉じて水を止めた状態も、点検では必ず確認する運転状態です。
このときの全揚程にも、上限となる数値があります。 締切全揚程は、定格全揚程の140パーセント以下に制限されています。
吐出側の弁を閉じて吐出量を零にした状態の全揚程を締切全揚程と呼び、これが定格吐出量における全揚程の140パーセント以下であることが求められます。
締切運転を続けるとポンプ内部で水がかき混ぜられ続け、水温が上昇するおそれがあることも、告示が別途水温上昇防止用逃し配管を義務付けている理由です。
つまり上限が決められているのは、締切状態そのものが本来は長く続けてよい運転ではないことの裏返しだといえます。

吸込全揚程はなぜ吐出量ごとに数値が違うのか

ポンプが水を吸い上げる力にも、告示は数値の基準を設けています。
ただしこの数値、すべてのポンプで同じではありません。 吸込全揚程は、定格吐出量が大きいポンプほど小さい数値になります。
地上に設置するポンプは、定格吐出量の区分に応じて上の表の吸込全揚程以上で運転しても異常が生じないことが求められます。
これは吸込口での圧力低下によって水中に気泡が発生する現象、いわゆるキャビテーションを避けるための基準だと考えられます。
水中に設置するポンプの場合は表によらず、最低運転水位において運転した場合に異常が生じないことが基準になります。

ポンプ性能試験装置は何を確かめるための仕組みか

ここまでの数値は、机上の計算だけで確かめるものではありません。
ポンプ本体には、これらを実測するための専用の装置が付いています。 ポンプ性能試験装置は、流量を調整しながら実測するための専用配管です。
ポンプ性能試験装置は、吐出側の逆止弁より手前から分岐した配管に流量調整弁と流量計を備えたもので、弁を絞って負荷を変えながら性能を測定します。
流量計は差圧式のものとされ、定格吐出量まで測定できることが条件になっています。
点検の場で見る揚程曲線の実測データは、まさにこの試験装置を使って得られた数値だということを押さえておくと、報告書の見方が変わります。

よくある質問

この記事を書いた人

㈱防災屋Web編集部

元消防士、行政書士、高専卒など

防火管理者には「セルフ選任」と「プロ代行」の２択があることをもっと多くの方々に知ってもらい、世の中の防火管理レベルをもっと上げていきたい。
０にはできない火災リスクとの向き合い方を伝え、救える命を増やし、悲しみの総量を減らしたい。
後悔してからでは遅すぎる火災予防に、Webの力で取り組む㈱防災屋の編集部です。

監修・編集者

青木 俊輔

㈱防災屋 代表取締役／消防設備士

平成元年生まれ、三重県鈴鹿市出身。祖父が創業した消防設備業者で10年間勤務した後、独立・起業。現在は青木マーケ㈱、㈱防災屋、(一社)予防団の運営に携わる。Amazonベストセラー1位『改訂版 消防設備士０類』著者。月刊誌「電気と工事（オーム社）」でコラム連載中！

本記事の消防法令、消防用設備等の技術情報および記述内容を監修・編集しています。

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学歴

• 鈴鹿工業高等専門学校 材料工学科 卒
• 静岡大学工学部物質工学科 材料科学コース 卒
• 静岡大学大学院工学研究科物質工学専攻 修了

保有資格

• 消防設備士：甲種特類、甲種１～５類、乙種６・７類
• 危険物取扱者：甲種、乙種１～６類、丙種
• 防火対象物点検資格者／防災管理点検資格者／甲種防火管理者
• 第二種電気工事士／工事担任者（総合通信）／第三種電気主任技術者
• 自家用発電設備専門技術者／特種電気工事資格者／職長・安全衛生責任者
• eco検定／民泊適正管理主任者／フォークリフト運転技能講習 修了

趣味：ギター、バスケットボール（全国高専大会優勝・キャプテン）

主な活動

• 青木マーケ㈱ 代表取締役
• ㈱防災屋 代表取締役
• (一社)予防団 共同代表理事
• 著書『改訂版 消防設備士０類』

参考・出典

• 消防法施行規則第12条第１項第７号ニ（加圧送水装置の構造及び性能）
• 加圧送水装置の基準（平成９年６月30日消防庁告示第８号）第五　三　ポンプの放水性能／第六　四　ポンプ性能試験装置

※本記事は公表されている法令および消防庁等の資料に基づく一般的な解説です。設備の仕様や点検の実施方法は機種や建物ごとに異なる場合があります。個別の判断は所轄消防署または専門業者にご確認ください。