Piping Support 종류별 역할과 적용 기준 정리
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| Piping Support |
1. Rigid Support (강성 지지)
가장 기본적인 Support 형태다. 배관의 자중(Sustained Load)을 직접 지지하며, 변위를 거의 허용하지 않는다. 구조적으로 단순하고 비용이 낮다.
대표 형태
- Resting Support (Beam 위에 올려놓는 형식)
- Shoe + Base Plate
- U-Bolt Support
- Clamp Support
적용 조건
- 저온 배관
- 변위가 작은 구간
- 단순 자중 지지 목적
Rigid Support는 가장 많이 사용되지만, 고온 배관에서는 열팽창 하중을 그대로 전달할 수 있어 신중한 적용이 필요하다.
2. Guide Support (가이드 지지)
축 방향 이동은 허용하고, 횡방향 이동은 제한하는 Support다. 열팽창을 한 방향으로 유도하기 위해 사용된다.
기능
- 수평 이동 통제
- 열팽창 방향 제어
장거리 배관에서 Anchor와 함께 사용되며, 팽창 방향을 설계 의도대로 유도하는 역할을 한다.
3. Anchor Support (앵커 지지)
모든 방향의 이동을 구속하는 고정 지지다. 배관 시스템에서 기준점 역할을 한다.
기능
- 열팽창 구간 분리
- 하중 전달 기준점 형성
Anchor는 과도하게 사용하면 열응력 집중을 유발할 수 있다. 위치 선정이 가장 중요하다.
4. Sliding Support (슬라이딩 지지)
배관 하중은 지지하지만, 열팽창에 따른 수평 이동은 허용한다. 마찰을 줄이기 위해 PTFE 패드 등을 사용하기도 한다.
적용 조건
- 고온 배관
- 열팽창이 큰 직선 구간
마찰력은 응력 계산에 포함해야 하며, 무시하면 노즐 하중 예측이 달라질 수 있다.
5. Spring Support (스프링 지지)
열팽창에 따른 수직 변위를 흡수하는 Support다. 고온 배관에서 자주 사용된다.
종류
- Variable Spring Support
- Constant Spring Support
차이점
- Variable: 변위에 따라 하중이 변한다.
- Constant: 변위와 관계없이 일정 하중 유지.
터빈, 히터, 대구경 스팀 배관에 주로 적용된다. 비용이 높아 응력 해석 결과를 기반으로 적용해야 한다.
6. Snubber (스너버)
평상시에는 자유롭게 움직이고, 지진이나 충격 하중이 발생할 때만 작동하는 Support다.
기능
- 동적 하중 제어
- 내진 설계 대응
원자력 및 고위험 플랜트에서 자주 사용된다.
7. Hanger Support (행거 지지)
상부 구조물에서 배관을 매다는 형태다. 공간 제약이 있는 Rack나 천정 구조에서 사용된다.
종류
- Rigid Hanger
- Spring Hanger
상부 구조 강성과 연계 검토가 필요하다.
8. Special Support (특수 지지)
특정 조건에서 사용되는 맞춤형 Support다.
- Trunnion Support
- Saddle Support (대구경 수평 배관)
- Stopper
- Dummy Leg
배관 직경, 구조 조건, 진동 특성에 따라 적용된다.
기능 기준으로 다시 정리하면
Support는 형상이 아니라 기능으로 분류하는 것이 명확하다.
- 자중 지지: Rigid, Hanger
- 열팽창 제어: Guide, Sliding, Spring
- 완전 구속: Anchor
- 동적 하중 제어: Snubber