파이프 지지대: 과제 및 솔루션

Nov 05, 2023

2020년 10월 1일 | 작성자: AMG Inc.

산업 공정 플랜트의 파이프 지지대는 일반적으로 생각하는 것보다 더 복잡한 경우가 많습니다. 여기에는 발생할 수 있는 몇 가지 과제와 이를 해결하는 방법이 나와 있습니다.

한 수준에서 파이프 지지대 주제는 파이프 지지대라는 단순해야 할 것처럼 보입니다. 때로는 그렇게 간단할 때도 있지만 대부분은 그렇지 않습니다. 산업 가공 공장에서는 공정이나 유틸리티에 관계없이 파이프 지지대와 관련하여 수많은 고려 사항이 있습니다. 응력, 편향, 진동, 고조파 및 열 성장에 대한 최대 허용 범위와 같은 문제는 물론 파이프, 지지대 및 이러한 지지대를 지지하는 구조 간의 상호 작용도 해결해야 합니다. 허용 응력이 다르고 온도가 다른 다양한 건축 자재로 구성된 파이프가 공통 파이프 랙을 공유하면 어떻게 됩니까? 이러한 조건을 철저히 고려하면 적절한 파이프 지지대가 더욱 복잡해질 수 있습니다.

이 기사에서는 다양한 파이프 지지 문제와 이러한 문제를 극복하는 몇 가지 방법에 대해 설명합니다. 또한 활용 방식이 비효율적이거나 간단한 접근 방식보다 설치 비용이 훨씬 더 많이 드는 지지대의 예를 지적할 것입니다.

배관의 열팽창 및 수축과 관련된 상황은 증기 및 응축수 시스템, 냉각수 및 극저온 응용 분야, 기타 여러 공정 배관 시스템에서 매우 일반적입니다. 이러한 파이프 연결은 높은 앵커 하중, 장비의 노즐 하중, 확장 루프 형상 또는 확장 조인트 선택 및 배치를 포함하여 여러 가지 문제를 일으킬 수 있습니다. 비결은 앵커 포인트를 현명하게 선택하는 것입니다. 종종 탱크나 펌프와 같은 연결 장비에 가까운(20피트 이내) 앵커를 생성하여 앵커와 장비 사이의 열팽창 또는 수축을 최소화하고 지지대, 유연한 지지대를 사용하여 보다 쉽게 ​​제어할 수 있도록 해야 합니다. 다리, 플렉스 조인트, 스프링 등. 특히 혼잡한 파이프 랙에서는 이러한 엔드 앵커 사이의 길이가 길어지기 어려울 수 있습니다. 확장 루프가 필요한 경우 인접한 라인의 라우팅을 차단할 수 있습니다. 위로 뒤집는 루프를 사용하면 문제가 해결될 수 있지만 파이프 배수가 방지되고 추가 스팀 트랩이 필요하거나 위의 다른 파이프, 덕트 또는 전기 배선을 방해할 수도 있습니다. 선형 또는 축 확장 조인트가 옵션일 수 있지만 발생할 수 있는 압력으로 인한 추력을 해결하려면 주의를 기울여야 합니다. 압력 균형(또는 보상) 신축 조인트는 좋은 옵션이지만 비용이 많이 들 수 있습니다. 이상적으로는 파이프의 방향이 변경되는 경우 그림 1과 같이 유연한 다리로 활용하여 성장이나 수축을 허용할 수 있습니다. 확장 또는 수축 거리는 인접한 파이프의 간격을 적절히 유지하기 위해 결정되어야 합니다.

그림 1. 긴 배관은 열팽창과 수축으로 인해 복잡해질 수 있으므로 거리를 결정해야 합니다.

공정 장비, 특히 펌프 및 압축기와 같은 회전 구성 요소가 있는 장치는 배관에 의해 가해지는 힘에 민감합니다. 노즐에 큰 힘이 가해지면 씰 수명 감소와 베어링 조기 마모가 발생할 수 있습니다. 대기 탱크와 압력 용기에도 부하 제한이 있습니다. 소구경 배관의 중력으로 인한 하중은 일반적으로 큰 문제가 아니지만 열팽창으로 인한 하중은 엄청날 수 있습니다. 이러한 노즐 부하를 줄이기 위한 몇 가지 전략이 있습니다.

1. 유연성을 허용하고 힘을 줄이기 위해 배관 설계의 방향을 변경합니다.

2. 설치 시 배관에 냉스프링 설계를 고려하십시오.

3. 다양한 하중 사례에서 열 및 중력 하중을 줄이기 위해 스프링 행거 또는 지지대 사용을 평가합니다.

4. 프로세스 장비의 유연한 장착을 고려하십시오. 종종 펌프 흡입 시 큰 힘이 발생할 수 있습니다. 예를 들어 직선 파이프로 탱크에 직접 연결된 경우입니다. 파이프 세그먼트의 열적 증가 또는 수축은 1인치의 작은 부분에 불과하지만, 팽창으로 인해 생성된 힘에 저항하는 데 필요한 힘은 수만 파운드에 이를 수 있습니다. 펌프가 1/16인치만큼 뜨도록 허용하면 반응을 무시할 수 있는 수준으로 줄일 수 있습니다. 이는 펌프를 스프링 마운트, 슬라이드 베이스 또는 나사형 로드에 장착하여 구부릴 수 있도록 함으로써 달성할 수 있습니다.