Pipe Support Article

Pipe Support

Pipe Support ซึ่งบางครั้งเรียกว่า Hanger เป็นส่วนประกอบทางโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อรองรับน้ำหนักของท่อ ของไหลภายในท่อ ฉนวน และอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่ในแนวท่อ (In-line Equipment) เช่น วาล์ว (Valves) และข้อต่อ (Fittings)

Pipe Support ช่วยเพิ่มความมั่นคงให้กับระบบ และช่วยควบคุมความเค้นที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่หรือการสั่นสะเทือนของท่อ ดังนั้น Pipe Support จึงมีความสำคัญต่อการรักษาความสมบูรณ์ (Integrity) และประสิทธิภาพการทำงานของระบบท่อ

หน้าที่พื้นฐานของอุปกรณ์รองรับท่อ โดยพื้นฐาน คือการยึดตรึง (Anchor) การควบคุมแนว (Guide) การดูดซับแรงกระแทก (Absorb Shock) และการรองรับน้ำหนักที่เปลี่ยนแปลง (Manage Varying Loads)

Pipe Support มีหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทได้รับการออกแบบให้ทำหน้าที่แตกต่างกัน บางประเภทออกแบบเพื่อให้ท่อสามารถเคลื่อนที่ได้ เช่น การขยายตัวและหดตัวเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ขณะที่บางประเภทออกแบบให้เป็นจุดรองรับที่แข็งและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ (Rigid, Immovable Support)

Pipe Support เป็นส่วนสำคัญของการออกแบบระบบท่อ (Piping Design) การติดตั้งอุปกรณ์รองรับท่ออย่างเหมาะสมมีความจำเป็นเพื่อป้องกันปัญหาต่าง ๆ เช่น การสั่นสะเทือน (Vibration), การแอ่นตัวหรือหย่อนตัวของท่อ (Sagging), ความเสียหายต่อ Nozzle ของอุปกรณ์ (Nozzle Damage), ความเค้นที่มากเกินไป (Excessive Stress) เป็นต้น

โรงงานอุตสาหกรรมทำงานภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลงได้หลากหลาย เช่น อุณหภูมิสูง การเต้นเป็นจังหวะของความดัน (Pressure Pulsation) การสั่นสะเทือนจากเครื่องจักรหมุน แรงลม แรงจากแผ่นดินไหว และสภาวะชั่วคราวระหว่างการเดินระบบ (Operational Transients)
การเลือกประเภท Pipe Support ที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อ ความปลอดภัย (Safety), การทำงาน (Functionality) และ อายุการใช้งาน (Service Life)

ระบบท่อปัจจัยที่มีผลต่อการเลือก Pipe Support ได้แก่ วัสดุของท่อ, ชนิดของสารหรือของไหลที่ลำเลียง, อุณหภูมิใช้งาน และสภาพแวดล้อม

ประเภทต่าง ๆ ของอุปกรณ์รองรับท่อ รวมถึงเกณฑ์บางประการที่ใช้ในการเลือกใช้งาน ดังรายการต่อไปนี้

ข้อมูลที่จำเป็น (Data Requirements) ในการเลือก Pipe Support ที่เหมาะสม จำเป็นต้องมีข้อมูลต่อไปนี้:

    ASME B31.3 ได้กำหนดวัตถุประสงค์ของการใช้อุปกรณ์รองรับท่อ (Pipe Support) ไว้ ดังรายละเอียดได้ดังนี้

1. รักษาค่าความเค้น (Stress) ให้อยู่ภายในขีดจำกัดที่ยอมรับได้
2. ป้องกันการรั่วไหลจากข้อต่อ (Joints) เนื่องจากการสั่นสะเทือน (Vibration) หรือการทรุดตัวที่ไม่เท่ากัน (Uneven Settlement)
3. ป้องกันแรงผลัก (Thrust) และโมเมนต์ (Moment) ที่มากเกินไปที่ส่งไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับระบบท่อ เช่น ปั๊ม (Pumps) และกังหัน (Turbines)
4. การรองรับที่ดีช่วยป้องกันไม่ให้เกิดความเค้นมากเกินไปในส่วนประกอบที่ทำหน้าที่รองรับหรือจำกัดการเคลื่อนที่ (Supporting or Restraining Elements)
5. ป้องกันการเกิด Resonance กับการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการไหลของของไหล (Fluid-Induced Vibrations)
6. รักษาความสามารถในการยืดหยุ่นทางความร้อน (Thermal Flexibility) ของระบบท่อให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
7. รักษาตำแหน่งของระบบท่อให้อยู่ในตำแหน่งที่กำหนด
8. ป้องกันการแอ่นตัวหรือหย่อนตัว (Sagging) และการเสียรูป (Distortion)
9. ป้องกันการถ่ายเทความร้อนที่มากเกินไป เพื่อควบคุมอุณหภูมิของส่วนประกอบที่ทำหน้าที่รองรับให้อยู่ภายในขีดจำกัดที่ออกแบบไว้

ระบบท่อจะต้องได้รับการรองรับ (Supported), ยึดตรึง (Anchored) หรือกำหนดแนวทางการเคลื่อนที่ (Guided) อย่างเหมาะสม เพื่อป้องกันความเค้นที่ไม่พึงประสงค์ (Undue Stress), การโก่งตัว (Deflection) และการสั่นสะเทือนที่มากเกินไป (Excessive Vibration)

การรองรับที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันทั้งระบบท่อและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจากแรงหรือโหลดที่มากเกินไป ซึ่งอาจเกิดจาก การขยายตัวทางความร้อน(Thermal Expansion), น้ำหนัก(Weight), การโก่งตัวของโครงสร้างเหล็ก(Steelwork Deflection), แรงลม(Wind), แผ่นดินไหว(Earthquake) เป็นต้น

คำแนะนำในการเลือก

    ไม่ควรวางท่อโดยตรงบนโครงสร้างเหล็ก (Structural Steel) เนื่องจากอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนระหว่างผิวของท่อกับโครงสร้างเหล็ก ดังนั้น ท่อทั้งหมดควรได้รับการรองรับด้วย Pipe Shoe สำหรับท่อที่มีขนาด Nominal Diameter 40 (1½ นิ้ว) หรือต่ำกว่า ในบาง Pipe Class สามารถแยกท่อออกจากโครงสร้างเหล็กได้โดยใช้ แผ่นฉนวน (Insulated Pad) ความหนา 10 มม. ร่วมกับ U-Bolt

    รายละเอียดดังกล่าวจะถูกกำหนดในขั้นตอนการออกแบบรายละเอียด (Detailed Design) โดยพิจารณาจาก Pipe Specification โดยทั่วไป Pipe Shoe จะถูกเชื่อมติดกับท่อจากโรงงาน (Shop Welded) หากสามารถดำเนินการได้ โดยปกติอุปกรณ์รองรับจะถูกออกแบบให้รองรับสภาวะ Hydro-Test ซึ่งเป็นกรณีที่ระบบท่อเต็มไปด้วยน้ำ ยกเว้นในกรณีที่ Specific Gravity ของของไหลที่ไหลในท่อมีค่ามากกว่าน้ำ ในกรณีดังกล่าว จะต้องใช้ Actual Operating Load หรือโหลดจริงในสภาวะการเดินระบบเป็นเกณฑ์ในการออกแบบ

เอกสารที่จำเป็นสำหรับการออกแบบ Pipe Support

1. มาตรฐานการรองรับท่อ (Piping Support Standard)
2. Line List ซึ่งมีรายละเอียด เช่น ขนาดท่อ (Pipe Size), วัสดุที่ใช้ก่อสร้าง (Construction Material), ความหนาของฉนวน (Insulation Thickness), อุณหภูมิใช้งาน (Operating Temperature), ความดัน (Pressure), การทดสอบด้วยน้ำหรืออากาศ (Hydro / Air Testing) เป็นต้น
3. แบบ Piping General Arrangement และแบบโครงสร้าง (Structural Drawings)
4. รายการวาล์วและอุปกรณ์พิเศษ (List of Valves and Specialty Items) พร้อมน้ำหนัก
5. รายการจุดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ (List of Equipment Connections)

เมื่อมีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดแล้ว จึงสามารถดำเนินการเลือก Pipe Support ที่เหมาะสมได้ ในการออกแบบ Pipe Support ควรคำนึงถึง Constructability หรือความสามารถในการก่อสร้างและติดตั้งจริงด้วย

หลักการต่อไปนี้จะช่วยให้สามารถออกแบบระบบรองรับท่อที่ต้องการได้

1. Keep It Straight and Simple
   ทำให้ตรงและเรียบง่าย
2. Keep Its Structures Simple
   ทำให้โครงสร้างเรียบง่าย
3. Keep Its Specification Simple
   ทำให้ข้อกำหนด (Specification) เรียบง่าย
4. Keep It Shop Standard
   ใช้มาตรฐานงานโรงงาน (Shop Standard)
5. Keep Its Standard Simple
   ทำให้มาตรฐานเรียบง่าย
6. Keep It the Same Size
   ใช้ขนาดให้เป็นมาตรฐานเดียวกัน
7. Keep It Square and Squatty
   ออกแบบให้เป็นรูปทรงสี่เหลี่ยมและมีขนาดกะทัดรัด
8. Keep Its Support Simple
   ทำให้ระบบรองรับเรียบง่าย
9. Keep Its Schedule Sacred
   ให้ความสำคัญและปฏิบัติตามกำหนดการ (Schedule) อย่างเคร่งครัด
10. Keep It Site Suitable
    ออกแบบให้เหมาะสมกับสภาพหน้างาน (Site)

8 ประเภทของ Pipe Support และคุณลักษณะ

1. Fixed Point Supports หรือที่เรียกอีกอย่างว่า Anchors เป็นอุปกรณ์รองรับประเภทหนึ่งที่ใช้ในระบบท่อเพื่อสร้างจุดอ้างอิงที่มีความแข็งเกร็งและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ (Rigid and Immovable Reference Point)

    อุปกรณ์ชนิดนี้ออกแบบมาเพื่อรองรับน้ำหนักของท่อและของไหลภายในท่อ รวมถึงรับแรงต่าง ๆ ที่ระบบท่ออาจได้รับ เช่น แรงจาก การขยายตัวทางความร้อน (Thermal Expansion), การหดตัว (Contraction) และแรงไดนามิกอื่น ๆ (Dynamic Loads)

2. Guide Supports อนุญาตให้ท่อสามารถเคลื่อนที่ในแนวแกน (Axial Movement) หรือเคลื่อนที่ไปตามความยาวของท่อได้ ขณะเดียวกันจะป้องกันการเคลื่อนที่ในแนวด้านข้าง (Lateral Movement) และการหมุนเชิงมุม (Angular/Rotational Movement)

    กล่าวอีกอย่างคือ Guide Support อนุญาตให้ท่อสามารถขยายตัวหรือหดตัวในแนวเส้นตรงได้ ขณะเดียวกันยังคงควบคุมให้ท่ออยู่ในแนวเดียวกับเส้นทางที่ออกแบบไว้เดิม

    โดยทั่วไป Guide Support จะติดตั้งเป็นระยะ ๆ ตามแนวท่อตรง โดยเฉพาะบริเวณระหว่างจุดที่มีการเปลี่ยนทิศทางของท่อ และช่วยรักษาแนวและตำแหน่งของท่อ

3. Line Stop Supports หรือ Limit Stop Supports ใช้เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อเคลื่อนที่ในแนวแกน (Axial) หรือแนวยาว (Longitudinal Direction)

    อุปกรณ์ชนิดนี้ช่วยรักษาตำแหน่งของท่อ และสามารถติดตั้งเพื่อควบคุมหรือช่วยให้เกิดการกระจายตัวของการเคลื่อนที่ในแนวแกนของท่ออย่างเหมาะสม

4. Hanger Rod Supports หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า Hangers เป็นอุปกรณ์รองรับท่อที่ใช้เป็นหลักในการแขวนท่อจากเพดานหรือโครงสร้างที่อยู่สูง

    อุปกรณ์ประเภทนี้พบได้ทั่วไปในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งมีระบบท่อจำนวนมากเดินผ่านพื้นที่ต่าง ๆ โดยเฉพาะท่อที่ติดตั้งอยู่เหนือศีรษะ

    โดยทั่วไป Hanger Rod ประกอบด้วยแท่งโลหะ (Metal Rod) ซึ่งปลายด้านหนึ่งยึดติดกับโครงสร้างของเพดาน และอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับ Clamp หรือจุดยึดอื่น ๆ ที่เชื่อมต่อกับท่อ

    ความยาวของ Hanger Rod สามารถปรับได้ เพื่อให้เหมาะสมกับระยะห่างระหว่างท่อกับโครงสร้างรองรับ และช่วยให้สามารถปรับตำแหน่งของท่อได้อย่างเหมาะสม

5. Spring Supports ใช้เพื่อลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและการทรุดตัว (Subsidence) ที่มีต่อท่อ โดยสามารถรองรับการเคลื่อนที่ของท่อทั้งในทิศทางขึ้นและลง Spring Support สามารถใช้ร่วมกับ Hanger Rods เพื่อรองรับการเคลื่อนที่ในแนวนอนของท่อได้ด้วย

6. U-Bolt Supports มีวัตถุประสงค์หลัก 2 ประการในระบบท่อ ได้แก่ การยึดตรึง (Anchoring) และ การนำทาง (Guiding)

    ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการใช้งาน U-Bolt สามารถรองรับและควบคุมท่อได้หลายรูปแบบ แต่เป้าหมายหลักคือการเพิ่มประสิทธิภาพในการรองรับท่อ

7. Trunnion หรือ Dummy Support โดยพื้นฐานคือท่อส่วนสั้น ๆ ที่เชื่อมติดกับบริเวณ Elbow หรือด้านข้างของท่อ เพื่อให้ท่อสามารถวางพาดบนโครงสร้างเหล็ก (Structural Steel Member) ได้

    การออกแบบลักษณะนี้ช่วยกระจายน้ำหนักและแรงของระบบท่อ เพื่อลดปริมาณความเค้นที่เกิดขึ้นในตัวท่อ และยังช่วยให้ระบบท่อสามารถเกิดการหมุนได้ในระดับหนึ่ง

    Trunnion มักใช้บริเวณที่มีการเปลี่ยนทิศทางหรือบริเวณโค้งของระบบท่อ โดยเฉพาะในกรณีที่ระบบท่อมีแนวท่อในแนวนอนเป็นระยะทางยาว

Trunnion ช่วยรับน้ำหนักของท่อและของไหลภายในท่อ เพื่อลดโอกาสการแอ่นตัวหรือการเสียรูปของท่อที่อาจเกิดขึ้นจากแรงโน้มถ่วง

8. Saddle Supports เป็นอุปกรณ์รองรับท่อประเภทหนึ่งที่ใช้เป็นหลักกับท่อแนวนอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

    Saddle Support ออกแบบมาเพื่อกระจายน้ำหนักของท่อและของไหลภายในท่อให้สม่ำเสมอไปยังโครงสร้างรองรับ ช่วยลดความเค้นที่กระจุกตัวอยู่บริเวณใดบริเวณหนึ่ง

    ชื่อ Saddle มาจากลักษณะการออกแบบที่มีรูปร่างคล้ายอานม้า โดยมีส่วนโค้งที่แนบกับด้านล่างของท่อ และมีส่วนฐานเรียบที่วางอยู่บนพื้นผิวรองรับด้านล่าง

    รูปแบบดังกล่าวช่วยเพิ่มพื้นที่สัมผัสกับท่อ และช่วยกระจายน้ำหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เพื่อลดโอกาสการเสียรูปเฉพาะที่ (Local Deformation) ซึ่งเกิดจากแรงที่กระทำแบบกระจุกตัว

    นอกจากหน้าที่ในการกระจายน้ำหนักแล้ว Saddle Support ยังช่วยลดการเคลื่อนที่หรือการสั่นสะเทือนของท่อ และช่วยเพิ่มความมั่นคงให้กับระบบท่อ

    ด้านวิศวกรรมมักให้ความสำคัญกับการเลือกวัสดุท่อ การจัดเส้นทางท่อ (Pipe Routing) และการคำนวณความเค้น (Stress Calculation) แต่สิ่งที่มีความสำคัญไม่แพ้กันและช่วยให้ระบบท่อมีความน่าเชื่อถือ คือการเลือกและจัดวาง Pipe Support ที่เหมาะสม

    Pipe Support ที่เหมาะสมไม่ได้ทำหน้าที่เพียงรองรับน้ำหนักคงที่ (Dead Weight) ของท่อเท่านั้น แต่ยังช่วยควบคุมการเคลื่อนที่ที่เกิดจากความดัน การขยายตัวทางความร้อน การสั่นสะเทือน และแรงภายนอก

    การวางแผนระบบรองรับที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่ปัญหา เช่น ท่อแอ่นหรือหย่อนตัว (Pipe Sagging), โหลดที่มากเกินไปที่ Nozzle ของอุปกรณ์, ความเสียหายจากความล้า (Fatigue Failure), การรั่วไหล และอาจถึงขั้นต้องหยุดเดินระบบ (Shutdown)

    กล่าวโดยง่าย Pipe Support คือส่วนประกอบทางโครงสร้าง (Structural Element) หรืออุปกรณ์เชิงกล (Mechanical Attachment) ที่ใช้สำหรับ รองรับ (Hold), ยึดตรึง (Restrain), นำทาง (Guide), แขวน (Suspend) หรือรักษาเสถียรภาพ (Stabilize) ของระบบท่อ

Pipe Support จะติดตั้งตลอดแนวเส้นทางของท่อ เพื่อทำหน้าที่ดังนี้:

• รองรับน้ำหนักตัวท่อและน้ำหนักของของไหล
• จำกัดการเคลื่อนที่ที่ไม่พึงประสงค์
• รองรับหรือควบคุมการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อน
• ลดการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก
• ป้องกัน Nozzle ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ
• รักษาความลาดเอียง (Slope) และแนวของท่อ (Alignment)

ขึ้นอยู่กับสภาวะการใช้งาน วิศวกรสามารถเลือกใช้ Pipe Support ประเภทต่าง ๆ เพื่อให้ระบบท่อมีพฤติกรรมทางกล (Mechanical Behavior) ตามที่ต้องการ หากไม่มีการออกแบบ Industrial Pipe Support อย่างเหมาะสม ระบบท่อจะมีความเสี่ยงต่อปัญหาต่าง ๆ เช่น:

ระบบการจัดวาง Pipe Support ที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมเปรียบเสมือน กระดูกสันหลังของความสมบูรณ์ของระบบท่อ (Piping Integrity) ในความเป็นจริง ความเสียหายจาก Piping Stress ที่พบในโรงงานเดิมหรือโรงงานที่มีการใช้งานมานาน (Brownfield Plants) หลายกรณีไม่ได้เกิดจากความหนาของท่อหรือปัญหาด้านวัสดุโลหะ (Metallurgy) แต่เกิดจากระยะห่างของ Support ที่ไม่เหมาะสม การเลือก Support ผิดประเภท หรือการขาดอุปกรณ์จำกัดการเคลื่อนที่ (Missing Restraints)

ปัจจัยในการเลือก Pipe Support ที่เหมาะสม

การเลือกประเภทของ Piping Support ไม่สามารถใช้หลักเดียวกับทุกกรณีได้ แต่ต้องพิจารณาปัจจัยทางวิศวกรรมหลายประการก่อนกำหนดตำแหน่งและรูปแบบการติดตั้ง Support ขั้นสุดท้าย ได้แก่:

• ขนาดและน้ำหนักของท่อ (Pipe Size and Weight): ท่อขนาดใหญ่ที่ลำเลียงของไหลที่มีความหนาแน่นสูง จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์รองรับที่สามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้น
• อุณหภูมิใช้งาน (Operating Temperature): ท่อที่มีอุณหภูมิสูงจะเกิดการขยายตัวทางความร้อน จึงต้องใช้อุปกรณ์รองรับที่สามารถอนุญาตให้เกิดการเคลื่อนที่อย่างควบคุมได้
• คุณสมบัติของของไหลในกระบวนการ (Process Fluid Characteristics): ระบบที่เป็น Cryogenic, มีฤทธิ์กัดกร่อน, มีฉนวน หรือมีสารขัดสี อาจต้องใช้วัสดุของ Support แบบพิเศษ
• รูปทรงและแนวการเดินท่อ (Pipe Routing Geometry): ท่อแนวดิ่ง (Vertical Riser), ท่อแนวนอนระยะยาว และระบบท่อที่ติดตั้งบน Pipe Rack ต้องใช้แนวทางการรองรับที่แตกต่างกัน
• ความเสี่ยงจากการสั่นสะเทือน (Vibration Potential): ท่อที่เชื่อมต่อกับเครื่องจักรหมุนจำเป็นต้องมี Restraint เพื่อลดการสั่นสะเทือน
• ความไวต่อโหลดของ Nozzle อุปกรณ์ (Equipment Nozzle Sensitivity): ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ กังหัน และ Vessel มีขีดจำกัดของ Nozzle Load ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อตำแหน่งของ Support
• ความพร้อมของโครงสร้างรองรับ (Structural Availability): ความเป็นไปได้ในการติดตั้ง Support ขึ้นอยู่กับโครงสร้างเหล็ก คอนกรีต Sleeper หรือ Pipe Rack ที่อยู่ใกล้เคียง

วิศวกรระบบท่อจะสามารถตัดสินใจเลือกประเภท Pipe Support ที่เหมาะสมสำหรับแต่ละแนวท่อได้ หลังจากพิจารณาพารามิเตอร์เหล่านี้แล้ว

การจำแนกประเภท Pipe Support: Primary, Rigid และ Function-Based

โดยทั่วไป Pipe Support จะถูกจัดกลุ่มตามหน้าที่ที่ทำภายในระบบท่อ แต่ละประเภทมีวัตถุประสงค์เฉพาะในการควบคุมโหลด การเคลื่อนที่ของท่อ หรือแรงภายนอกจากการทำงานของระบบ

ประเภท Pipe Support	หน้าที่หลัก	วัตถุประสงค์ทั่วไปในระบบท่อ	ตัวอย่างที่ใช้ทั่วไป
Load Bearing Supports	รองรับน้ำหนักในแนวดิ่งของท่อและของไหล	รองรับน้ำหนักตัวท่อและรักษาแนวท่อ	Rest Supports, Shoe Supports, Spring Hangers, Rigid Rod Hangers, Pipe Rack Supports
Restraining Supports	จำกัดการเคลื่อนที่ในหนึ่งทิศทางหรือหลายทิศทาง	ควบคุมการเคลื่อนที่ในแนวแกน แนวด้านข้าง หรือการเคลื่อนที่โดยรวมที่เกิดจากความดันและความร้อน	Guide Supports, Anchor Supports, Rigid Struts, Equipment-Connected Supports
Dynamic / Special Supports	ต้านทานแรงจากการทำงานที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลันหรือเปลี่ยนแปลง	ลดการสั่นสะเทือน ดูดซับแรงกระแทก และรักษาเสถียรภาพของระบบท่อในสภาวะชั่วคราว	Snubbers, Sway Braces, Material-Specific Supports

ในทางปฏิบัติ ระบบท่อจำเป็นต้องใช้ Support หลายประเภทประกอบกัน เพื่อให้เกิดเสถียรภาพทางกล (Mechanical Stability), ความยืดหยุ่นที่ควบคุมได้ (Controlled Flexibility) และความปลอดภัยในการเดินระบบในระยะยาว

รูปแบบของ Pipe Support

รูปแบบ	หน้าที่	ข้อดี
Pipe Shoes	รองรับท่อในแนวแกนและป้องกันการเคลื่อนที่	กระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอ ช่วยลดแรงเค้นในท่อ
Pipe Saddles	รองรับด้านข้างและจำกัดการเคลื่อนที่	ช่วยรักษาแนวท่อและลดการสั่นสะเทือน
Pipe Trunnions	ช่วยให้ท่อสามารถหมุนได้	เหมาะสำหรับรองรับท่อที่มีการขยายและหดตัวจากอุณหภูมิ
Wear Pads	ลดแรงเสียดทานและป้องกันการสึกหรอ	ยืดอายุท่อโดยลดการขัดสีและแรงเสียดทาน

เพื่อให้พฤติกรรมของอุปกรณ์รองรับที่เชื่อมติดกับท่อมีลักษณะใกล้เคียงกัน และสามารถทำงานได้อย่างเหมาะสมภายใต้ปัจจัยของกระบวนการผลิตหรือสภาพแวดล้อม วัสดุของอุปกรณ์รองรับและอุปกรณ์ยึดต่าง ๆ ควรมีคุณสมบัติที่เหมาะสมและสอดคล้องกับวัสดุของท่อที่รองรับ

รายละเอียดของ Pipe support แบบต่างๆ

Hydraulic Snubber (สนับเบอร์แบบไฮดรอลิก) มีลักษณะการทำงานคล้ายกับโช้กอัพของรถยนต์ (Automobile Shock Absorber)

   Hydraulic Snubber ประกอบด้วยกระบอกสูบ (Cylinder) ที่บรรจุ Hydraulic Fluid และมีลูกสูบ (Piston) ซึ่งทำหน้าที่เคลื่อนย้ายของไหลจากปลายด้านหนึ่งของกระบอกสูบไปยังอีกด้านหนึ่ง เมื่อท่อเกิดการเคลื่อนที่ ลูกสูบภายในกระบอกสูบจะเคลื่อนที่ตาม ทำให้เกิดความดันสูงที่ปลายด้านหนึ่งของกระบอกสูบ และความดันค่อนข้างต่ำที่อีกด้านหนึ่ง ความเร็วของลูกสูบจะเป็นตัวกำหนดความแตกต่างของความดันที่เกิดขึ้นจริง ของไหลจะไหลผ่าน Spring-loaded Valve โดยสปริงทำหน้าที่ช่วยเปิดวาล์วไว้หากความดันแตกต่าง (Differential Pressure) ที่เกิดขึ้นคร่อมวาล์วสูงกว่าแรงดันที่สปริงสามารถต้านได้ วาล์วจะปิด เมื่อวาล์วปิด Snubber จะมีลักษณะเป็น Rigid และการเคลื่อนที่เพิ่มเติมจะถูกป้องกันไว้เกือบทั้งหมด Hydraulic Snubber มักใช้เมื่อแกนของการจำกัดการเคลื่อนที่ (Axis of Restraint) อยู่ในทิศทางเดียวกับการขยายตัวและหดตัวของท่อ ดังนั้น Snubber จึงต้องสามารถ ยืด (Extend) หรือ หด (Retract) ได้ตามการทำงานปกติของระบบท่อ Snubber มีแรงต้านต่อการเคลื่อนที่ต่ำเมื่อความเร็วในการเคลื่อนที่ต่ำมาก

    Mechanical Snubber (สนับเบอร์แบบกลไก) มีการใช้งานเช่นเดียวกับ Hydraulic Snubber แต่การหน่วงการเคลื่อนที่ของท่อเกิดจาก แรงเบรกแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (Centrifugal Braking) ภายใน Snubber ภายในมี Split Flywheel ซึ่งถูกทำให้หมุนด้วยความเร็วสูง ส่งผลให้ลูกเหล็ก (Steel Balls) ถูกผลักออกในแนวรัศมี แรงจากลูกเหล็กจะทำให้ Flywheel แยกออก ส่งผลให้ Braking Plates เคลื่อนเข้าหากันและทำหน้าที่หน่วงการเคลื่อนที่ในแนวแกน (Axial Displacement) ของ Snubber การหมุนของ Flywheel เกิดจากการเคลื่อนที่เชิงเส้นของ Main Rod ซึ่งทำงานร่วมกับ Ball Screw หรืออุปกรณ์ที่มีหลักการคล้ายกัน Mechanical Snubber มีราคาค่อนข้างสูง

    Shock Absorber (ตัวดูดซับแรงกระแทก) ทำหน้าที่ดูดซับพลังงานจากแรงกระแทกที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลัน (Sudden Impulses) หรือช่วยสลายพลังงานที่เกิดขึ้นจากระบบท่อ

    Insulated Pipe Support (อุปกรณ์รองรับท่อแบบมีฉนวน) หรือเรียกอีกอย่างว่า Pre-insulated Pipe Support เป็นองค์ประกอบที่ทำหน้าที่รับน้ำหนัก (Load-bearing Member) และช่วยลดการสูญเสียพลังงาน (Energy Dissipation) Insulated Pipe Support สามารถออกแบบให้รองรับแรงในแนวดิ่ง (Vertical), แนวแกน (Axial) และ/หรือแนวด้านข้าง (Lateral) รวมถึงการรับแรงหลายทิศทางร่วมกัน ทั้งสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิสูง การหุ้มฉนวนระบบท่ออย่างเหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบท่อ เนื่องจากช่วยป้องกันไม่ให้ความเย็นจากภายในท่อถ่ายเทออกสู่สภาพแวดล้อมภายนอกมากเกินไป

Engineered Spring Support (อุปกรณ์รองรับแบบสปริงที่ออกแบบทางวิศวกรรม) ทำหน้าที่รองรับน้ำหนักที่กำหนดไว้ ซึ่งรวมถึงน้ำหนักของท่อ (Pipe), ของไหลหรือวัสดุที่ลำเลียง (Commodity), หน้าแปลน (Flanges), วาล์ว (Valves), วัสดุทนไฟ (Refractory) และฉนวน (Insulation) นอกจากนี้ Spring Support ยังช่วยให้โหลดที่รองรับสามารถเคลื่อนที่ไปตาม วงจรการโก่งตัวเนื่องจากความร้อน (Thermal Deflection Cycle) ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ตั้งแต่สภาวะที่ติดตั้ง (Installed Condition) ไปจนถึงสภาวะการทำงาน (Operational Condition)

Dynamically Loaded Pipe Supports สามารถทำหน้าที่เป็นทั้ง Primary Support หรือ Secondary Support และให้แรงต้านการเคลื่อนที่ที่เปลี่ยนแปลงไปตามปัจจัยต่าง ๆ เช่น การอัดตัว (Compression) อุปกรณ์ประเภทนี้มีบทบาทสำคัญในการลดผลกระทบจากสภาวะไดนามิกที่ผิดปกติ เช่น

• แผ่นดินไหว (Seismic Activity)
• การหยุดทำงานของปั๊มอย่างกะทันหัน (Pump Trip)
• การระบายของวาล์วนิรภัย/วาล์วระบายแรงดัน (Safety/Relief Valve Discharge)
• การปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว (Rapid Valve Closure)

เนื่องจากมีแรงต้านที่เปลี่ยนแปลงได้ อุปกรณ์เหล่านี้จึงสามารถยอมให้เกิดการเคลื่อนที่ตามปกติในระหว่างการทำงานปกติ ขณะเดียวกันก็สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ให้อยู่ภายในค่าที่กำหนดเมื่อเกิดสภาวะผิดปกติ สิ่งนี้ช่วยรักษาความมั่นคงและความสมบูรณ์ของระบบท่อภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลง และช่วยให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

ประเภทของ Dynamically Loaded Supports

ประเภท	หน้าที่	ข้อดี
Energy Absorbers	ดูดซับและสลายพลังงานจากการเคลื่อนที่อย่างฉับพลัน	ลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และลดแรงเค้นในระบบท่อ
Hanger Supports	รองรับท่อในแนวดิ่งและลดการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง	แขวนและรักษาเสถียรภาพของท่อ ลดการสั่นสะเทือนและช่วยรักษาแนวท่อ
Pipe Whips / Hold Down Restraints	จำกัดการเคลื่อนที่ในแนวนอนเมื่อเกิดเหตุการณ์ไดนามิก	ป้องกันการเคลื่อนที่ด้านข้างมากเกินไป และเพิ่มเสถียรภาพของระบบ
Snubbers	ควบคุมและจำกัดการเคลื่อนที่ของท่อ	ทำให้การเคลื่อนที่เป็นไปอย่างควบคุมและค่อยเป็นค่อยไป ลดการเปลี่ยนตำแหน่งอย่างฉับพลัน
Struts	รองรับและจำกัดการเคลื่อนที่ในทิศทางที่กำหนด	ให้เสถียรภาพในทิศทางที่ต้องการ ป้องกันการเคลื่อนที่ที่ไม่ต้องการ
Sway Braces	ควบคุมการเคลื่อนที่ด้านข้างและการแกว่งของระบบท่อ	ลดการเคลื่อนที่ด้านข้าง และเพิ่มความสามารถของระบบในการรับแรงไดนามิก พร้อมรักษาแนวท่อ

Constantly Loaded Supports ในระบบท่อทำหน้าที่รักษาน้ำหนักที่รองรับให้คงที่ และให้แรงต้านอย่างสม่ำเสมอต่อแรงโน้มถ่วงหรือน้ำหนักคงที่ แตกต่างจาก Dynamically Loaded Supports ซึ่งสามารถปรับแรงต้านตามปัจจัยต่าง ๆ ได้ ส่วน Constantly Loaded Supports หรือที่เรียกว่า Constants จะรักษาระดับแรงต้านให้คงที่ การออกแบบลักษณะนี้เหมาะกับงานที่มีน้ำหนักสูงมาก หรือระบบที่การเคลื่อนที่และสภาวะการรับน้ำหนักมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ

Constantly Loaded Support	หน้าที่	ข้อดี
Horizontal	ให้แรงรองรับและแรงต้านในแนวด้านข้างอย่างสม่ำเสมอ	เหมาะสำหรับต้านการเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งและรักษาเสถียรภาพ
Vertical	ให้แรงรองรับและแรงต้านในแนวดิ่งอย่างสม่ำเสมอ	เหมาะสำหรับรองรับน้ำหนักในทิศทางขึ้นหรือลงและรักษาเสถียรภาพ

Variable Spring Supports ในระบบท่อเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับรองรับท่อ โดยเฉพาะระบบที่มีน้ำหนักเปลี่ยนแปลง อุปกรณ์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลของน้ำหนักจากแรงโน้มถ่วงที่กระจุกตัวอยู่ในแต่ละช่วงของท่อ ขณะเดียวกันก็สามารถรองรับการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อนได้

ในการออกแบบระบบท่อ การควบคุมทิศทางและปริมาณการเคลื่อนที่ ของท่อในแต่ละส่วนถือเป็นหน้าที่สำคัญ Variable Supports ใช้สปริงขด (Coiled Springs) เพื่อรองรับน้ำหนักและยอมให้เกิดการเคลื่อนที่ แรงต้านของสปริงจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักระหว่างการอัดตัวของสปริง ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับ Dynamically Loaded Supports จึงเป็นที่มาของชื่อ “Variables” แตกต่างจากการออกแบบประเภทอื่น Variable Springs โดยทั่วไปจะทำงานร่วมกับ Slide Plates ซึ่งผลิตจากวัสดุ เช่น

• Stainless Steel
• PTFE
• Graphite

ในลักษณะเป็น Secondary Support แทนที่จะยึดเข้ากับท่อโดยตรงในฐานะ Primary Support แนวทางนี้ช่วยให้ระบบมีความยืดหยุ่นและมีเสถียรภาพในการรองรับน้ำหนักที่เปลี่ยนแปลง และช่วยให้ระบบท่อทั้งหมดสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

    Threaded Members มีลักษณะคล้ายแท่งหรือก้านที่มีปลายเป็นเกลียว ใช้สำหรับเชื่อมต่อส่วนต่าง ๆ ของระบบรองรับท่อ ปลายที่เป็นเกลียวช่วยให้สามารถปรับความยาวและตำแหน่งให้เหมาะสมกับท่อแต่ละขนาดได้ เมื่อเชื่อมต่อกับส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบรองรับด้วยเกลียว ชิ้นส่วนเหล่านี้จะช่วยรักษาความมั่นคงของระบบท่อ

    Pipe Hangers คืออุปกรณ์ที่ใช้แขวนและรองรับท่อจากโครงสร้าง เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อแอ่นตัวหรือเคลื่อนที่มากเกินไป Hangers มีหลายประเภท เช่น Clevis Hangers และ Loop Hangers โดยเลือกใช้งานตามปัจจัยต่าง ๆ เช่น ขนาดและน้ำหนักของท่อ Pipe Hangers มีบทบาทสำคัญในการรักษาแนวของท่อให้ถูกต้อง ลดการสั่นสะเทือน และช่วยให้ระบบท่อทั้งหมดมีความแข็งแรงและน่าเชื่อถือ

Threaded Members และ Pipe Hangers

รูปแบบ	การออกแบบ	หน้าที่	ข้อดี
Stainless Steel U-Bolts	U-Bolt ที่มีเกลียว	ยึดท่อเข้ากับโครงสร้างอย่างมั่นคง	ทนต่อการกัดกร่อน มีความแข็งแรงและทนทาน
Clevis Hangers	Hanger รูปตัว U พร้อมสลัก	แขวนท่อและยอมให้เกิดการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง	ปรับตั้งได้ง่ายและเหมาะกับท่อหลายขนาด
2-Bolt Pipe Clamps	แคลมป์ที่มีสลักเกลียว 2 ตัว	ยึดท่อให้อยู่กับที่และป้องกันการเคลื่อนที่ด้านข้าง	ติดตั้งได้รวดเร็วและง่าย พร้อมให้การรองรับด้านข้างอย่างมีประสิทธิภาพ
Riser Clamps	แคลมป์สำหรับท่อแนวดิ่ง	รองรับท่อแนวดิ่งและรองรับการขยายตัวทางความร้อน	ยอมให้ท่อเคลื่อนที่ในแนวดิ่งพร้อมรักษาเสถียรภาพ และลดแรงเค้นในท่อ
3-Bolt Pipe Clamps	แคลมป์ที่มีสลักเกลียว 3 ตัว	เพิ่มความมั่นคงในการยึดท่อ	กระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอ ลดแรงเค้น และเพิ่มเสถียรภาพ
Heavy-Duty Beam Attachments	อุปกรณ์ยึดเข้ากับคานรองรับ	เชื่อมต่อท่อกับคานรองรับสำหรับงานที่มีน้ำหนักมาก	ให้การรองรับที่แข็งแรงในสภาวะการใช้งานที่หนัก และมีความน่าเชื่อถือในระยะยาว

เมื่อใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ยึด (Fasteners) ที่เหมาะสม อุปกรณ์รองรับเหล่านี้สามารถให้การรองรับท่อที่แข็งแรง ทนทาน และเชื่อถือได้สำหรับท่อเกือบทุกขนาด

    ASME B31.3 ใน Chapter II และ Section 321 ได้กำหนดข้อกำหนดเกี่ยวกับอุปกรณ์รองรับและอุปกรณ์ที่ใช้จำกัดการเคลื่อนที่ของท่อ มาตรฐานดังกล่าวระบุข้อกำหนดโดยรวมสำหรับอุปกรณ์รองรับเหล่านี้ รวมถึงสภาวะต่าง ๆ ที่อุปกรณ์รองรับจะต้องได้รับการออกแบบให้สามารถรองรับได้ องค์ประกอบต่าง ๆ เช่น Spring และ Hanger Rod อยู่ภายใต้ ASME B31.3 อย่างไรก็ตาม โครงสร้างที่อุปกรณ์รองรับเหล่านี้เชื่อมต่อด้วยนั้นไม่ได้อยู่ภายใต้ขอบเขตของมาตรฐานดังกล่าวเป้าหมายคือให้อุปกรณ์รองรับสามารถตอบสนองวัตถุประสงค์ด้านการออกแบบ โดยรองรับทั้ง

• น้ำหนักที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง (Sustained Loads)
• น้ำหนักที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราว (Occasional Loads)
• การเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อน (Thermal Displacement)

    เพื่อให้ระบบท่อมีความมั่นคงและสามารถทำงานได้อย่างเหมาะสม วิศวกรหรือผู้ออกแบบระบบท่อมีหน้าที่กำหนดตำแหน่งของ Pipe Supports และ Restraints เพื่อรองรับน้ำหนักและการเคลื่อนที่ที่เกิดขึ้นกับระบบท่อภายใต้ Load Case ต่าง ๆ ระบบท่อหนึ่งระบบอาจมีอุปกรณ์รองรับและอุปกรณ์จำกัดการเคลื่อนที่หลายประเภท เพื่อรองรับแรงต่าง ๆ ที่กระทำต่อระบบ และทำให้ระบบท่อสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยภายใต้สภาวะ

• Operating Conditions
• Design Conditions
• Occasional Load Conditions

ความแตกต่างระหว่าง Pipe Support และ Restraint

ASME B31.3 ไม่ได้ให้คำจำกัดความความแตกต่างระหว่าง Pipe Support และ Restraint ไว้อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตาม คำจำกัดความของ Restraint สามารถทำความเข้าใจได้จากข้อ 319.2.1 ซึ่งระบุว่าระบบท่อจะเกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง หากระบบท่อถูกจำกัดไม่ให้ขยายตัวหรือหดตัวได้อย่างอิสระโดยอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ เช่น Guides และ Anchors ระบบท่อจะเกิดการเคลื่อนออกจากตำแหน่งที่ควรจะเป็นหากไม่มีการจำกัดการเคลื่อนที่

    Restraint สามารถอธิบายได้ว่าเป็นองค์ประกอบทางโครงสร้างที่ใช้สำหรับ จำกัดหรือควบคุมการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อนของระบบท่อ ในทางกลับกัน Support สามารถอธิบายได้ว่าเป็นองค์ประกอบหรือชุดโครงสร้างที่ทำหน้าที่รับน้ำหนักของระบบท่อ และควบคุม Sustained Longitudinal Stress ให้อยู่ภายในค่าที่อนุญาต หน้าที่ของ Support คือรองรับน้ำหนักของ

• ท่อ
• Fittings
• ชุดหน้าแปลน (Flange Assemblies)
• วาล์ว
• ของไหลภายในท่อ
• น้ำหนักเพิ่มเติมจากฉนวน
• External Coating/Lining
• Internal Coating/Lining

หน้าที่เพิ่มเติมของ Restraint นอกจากการควบคุมการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อนแล้ว Restraint อาจต้องทำหน้าที่เพิ่มเติมอย่างน้อยหนึ่งอย่างดังต่อไปนี้

• จำกัดหรือเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของท่อ ที่เกิดจากการขยายตัวทางความร้อน
• ควบคุมแรงเค้นจากการขยายตัวทางความร้อน ของท่อให้อยู่ภายในค่าที่อนุญาต
• จำกัดการถ่ายเทแรงจากความร้อน ไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับระบบท่อ
• ดูดซับแรงอื่น ๆ ที่กระทำต่อระบบท่อ เช่น แรงลม แรงแผ่นดินไหว แรง Water Hammer และแรงไดนามิกอื่น ๆ เพื่อจำกัดการโก่งตัวและแรงเค้นที่เกิดขึ้นให้อยู่ภายในค่าที่อนุญาต

    ขึ้นอยู่กับรูปแบบของระบบท่อ อาจมีการติดตั้ง Support และ Restraint ร่วมกันในตำแหน่งเดียวกัน ตัวอย่างเช่น Shoe Support + Guide ถือเป็นการรวมหน้าที่ของ Support และ Restraint เข้าด้วยกัน

การเลือกประเภทของPipe Shoe ขึ้นอยู่กับขนาดของท่อ น้ำหนักของท่อ และน้ำหนักของสิ่งที่อยู่ภายในท่อ สำหรับท่อที่มีขนาดเล็กและรับน้ำหนักไม่มาก สามารถใช้เหล็กรูปพรรณโครงสร้าง เช่น IPE หรือ HEA ตัดเป็นรูปตัว T-Section แล้วนำไปเชื่อมติดกับด้านล่างของท่อ เพื่อทำเป็น Shoe Support เมื่อขนาดของท่อเพิ่มขึ้นและท่อมีน้ำหนักมากขึ้น Shoe Support จะถูกออกแบบให้มี ส่วนรับน้ำหนักแนวดิ่ง 2 ชิ้น ซึ่งช่วยกระจายน้ำหนักของท่อไปยังพื้นที่ผิวของผนังท่อที่กว้างขึ้น ส่งผลให้ แรงเค้นเฉพาะจุด (Local Stress) ที่เกิดขึ้นบนผนังท่อลดลง

สำหรับ Shoe Support แบบมี Saddle จะใช้ Saddle Plate สำหรับเสริมความแข็งแรง ซึ่งเชื่อมติดอยู่กับด้านล่างของท่อ โดยทั่วไป Saddle Plate จะรองรับส่วนโค้งของท่อประมาณ 90° หรือ 120° Saddle Plate สามารถผลิตจากวัสดุชนิดเดียวกับท่อหลัก (Parent Pipe Material) ได้ อย่างไรก็ตาม หากท่อหลักมีความหนาของผนังมาก Saddle Plate อาจผลิตจากวัสดุแผ่นเหล็ก เช่น ASTM A36 สำหรับท่อคาร์บอนสตีล

    Pipe Saddle ช่วยกระจายน้ำหนักของท่อไปยังพื้นที่ผิวของท่อในบริเวณที่กว้างกว่ามาก และช่วยลดแรงเค้นเฉพาะจุดที่ผนังท่อ (Local Pipe Wall Stress) ได้อย่างมีนัยสำคัญ

Plumbing Fixtures & Equipment Pipe Shoes ยังสามารถใช้เป็นวิธีที่สะดวกในการสร้างความลาดเอียง (Slope) ให้กับแนวท่อที่เดินอยู่บน Pipe Rack โดยการใช้ Pipe Shoes ที่มีความสูงแตกต่างกัน เพื่อให้ได้ความลาดเอียงของท่อตามที่ต้องการ วิธีนี้ช่วยให้สามารถรักษาระดับความสูงของ Pipe Rack ให้คงที่สำหรับแนวท่ออื่น ๆ ที่ไม่จำเป็นต้องมีความลาดเอียง    อุปกรณ์รองรับแบบ Pipe Trunnion หรือ Dummy Support

อีกตัวอย่างหนึ่งของ Rigid Pipe Support คือ Dummy Support ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Trunnion Support. Dummy Support ประกอบด้วย ชิ้นส่วนท่อหรือชิ้นส่วนทรงกระบอก (Tubular Member) ที่นำมาเชื่อมติดกับท่อโดยตรง แทนการใช้โครงสร้างเหล็กเป็นตัวรองรับ

การรองรับท่อแนวตั้งด้วย Dummy Support

ท่อแนวตั้งสามารถรองรับได้อย่างสะดวกโดยใช้ Dummy Supports จำนวน 2 ตัว ซึ่งวางอยู่บนโครงสร้างเหล็ก ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับน้ำหนักของท่อและขนาดของโครงสร้างเหล็กที่มีอยู่ อาจใช้ Dummy Support เพียง 1 ตัว แทนการใช้ 2 ตัวได้

Base Type Dummy Support มักใช้บริเวณสถานี Control Valve หรือระบบท่อของปั๊ม ฐานของ Dummy Support อาจวางอยู่บน

• โครงสร้างเหล็ก (Structural Steel Member)
• ฐานคอนกรีตพร้อม Base Plate
• Spring Support

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรูปแบบและการออกแบบของระบบท่อ

Trunnion Support ยังสามารถเชื่อมติดกับ Elbow ในทิศทางแนวนอน เพื่อรองรับระบบท่อได้ ดังแสดงในรูปด้านบน ควรรักษาความยาวของ Trunnion ให้สั้นที่สุดเท่าที่สามารถทำได้ เพื่อลดโมเมนต์ดัด (Bending Moment) และแรงเค้นที่อาจเกิดขึ้นบริเวณรอยเชื่อมที่เชื่อมต่อกับท่อ สำหรับกรณีที่ท่อมีน้ำหนักมาก สามารถเชื่อม Trunnion Support เข้ากับ Reinforcing Pipe Saddle เพื่อช่วยกระจายน้ำหนักของท่อไปยังพื้นที่ผนังท่อที่กว้างขึ้น

Flexible or Resilient Pipe Supports เมื่อระบบท่อมีการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อน (Thermal Movement) เป็นปริมาณมาก ท่ออาจเกิดปัญหาได้หลายลักษณะ หากท่อเกิดการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบน ท่ออาจยกตัวออกจากอุปกรณ์รองรับ ในทางกลับกัน หากท่อเกิดการเคลื่อนที่ลงด้านล่าง และอุปกรณ์รองรับไม่สามารถยอมให้ท่อเคลื่อนที่ลงในแนวดิ่งได้ ท่ออาจเกิด แรงเค้นจากการขยายตัว (Expansion Stress) ในระดับสูง

Flexible หรือ Resilient Supports ช่วยให้ระบบท่อสามารถเคลื่อนที่ได้ ขณะเดียวกันยังคงทำหน้าที่รองรับท่ออยู่ ดังนั้น Flexible Supports สามารถนิยามได้ว่าเป็นอุปกรณ์รองรับท่อที่สามารถให้แรงรองรับ (Supporting Force) ได้ตลอดช่วงการขยายตัวและหดตัวของระบบท่อ

Spring Supports เป็นตัวอย่างหนึ่งของ Flexible หรือ Resilient Supports. Flexible Supports มีความจำเป็นในกรณีที่ต้องรองรับท่อและในขณะเดียวกันก็ต้องอนุญาตให้ท่อสามารถเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้ โดยทั่วไป หากการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งที่ยอมให้เกิดขึ้นอยู่ในระดับ ต่ำถึงปานกลาง และความแตกต่างระหว่าง Hot Load และ Cold Load น้อยกว่า 25% แนะนำให้ใช้ Variable Spring Supports ในกรณีที่ยอมให้เกิดการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้มาก แนะนำให้ใช้ Constant Spring Supports อย่างไรก็ตาม ยังมีปัจจัยอื่น ๆ ที่ใช้ในการพิจารณาเลือกประเภทของ Spring Support ซึ่งอยู่นอกขอบเขตของบทความนี้

Variable Spring Support ใน Variable Spring Support น้ำหนักหรือแรงที่สปริงกระทำต่อท่อจะเปลี่ยนแปลงไปตาม การโก่งตัวหรือการเคลื่อนที่ของท่อ (Pipe Deflection) ขนาดของการเปลี่ยนแปลงของแรงรองรับขึ้นอยู่กับ อัตราสปริง (Spring Rate หรือ Spring Constant) ของอุปกรณ์รองรับ การเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักหรือแรงรองรับสามารถคำนวณได้จาก

Load Variation = Spring Constant × Pipe Thermal Movement

ดังนั้น หากต้องการให้การเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักรองรับมีค่าต่ำ เช่น ในกรณีของ Pipe Supports สำหรับระบบท่อของปั๊ม ควรเลือก Spring Support ที่มี Spring Constant ต่ำ

Constant Type Spring Support ใน Constant Type Spring Support แรงที่สปริงกระทำต่อท่อจะยังคง คงที่ตลอดช่วงการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อนของท่อ Constant Spring Supports มักใช้ในกรณีที่ท่อมีการโก่งตัวหรือเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเป็นระยะมาก โดยทั่วไปประมาณ มากกว่า 50–75 mm และอาจนำไปใช้บริเวณใกล้กับอุปกรณ์ที่มีความไวต่อแรงเค้น (Strain-Sensitive Equipment) เช่น

• Pump — ปั๊ม
• Turbine — กังหัน

การตัดสินใจว่าจะใช้ Variable Spring Support หรือ Constant Spring Support จะพิจารณาจากผลการวิเคราะห์ Piping Stress Analysis ของระบบท่อเป็นหลัก

อุปกรณ์นำทางและจำกัดการเคลื่อนที่ของท่อ (Pipe Guide Restraint)

Pipe Guide Support หรืออุปกรณ์รองรับแบบ Guide เป็นอุปกรณ์ที่อนุญาตให้ท่อสามารถเคลื่อนที่ในแนวแกน (Axial Movement) ได้ แต่จะจำกัดการเคลื่อนที่ของท่อในแนวด้านข้าง (Lateral Direction) Guide สามารถออกแบบให้จำกัดการเคลื่อนที่ด้านข้างได้เพียง 1 ทิศทาง หรือจำกัดได้ 2 ทิศทาง โดยเมื่อ Guide ถูกใช้เพื่อจำกัดการเคลื่อนที่ของท่อใน 2 ทิศทาง Guide จะช่วยจำกัดการหมุนของท่อ (Rotational Movement) ได้ในระดับหนึ่งด้วย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระยะช่องว่าง (Gap) ระหว่าง Guide กับ Pipe Shoe.

Guide อาจติดตั้งเป็นโครงสร้างเหล็ก (Structural Member) บน Shoe Support ดังแสดงในรูป หรืออาจติดตั้งในรูปแบบของ U-Bolt, Clamp หรือ Structural Member ในกรณีที่ท่อไม่ได้ติดตั้ง Pipe Shoeสำหรับท่อที่เดินในแนวดิ่ง (Vertical Piping) Guide Support โดยทั่วไปจะมีลักษณะเป็นโครงสร้างเหล็กที่ล้อมรอบท่อหรือ Pipe Shoe ในลักษณะคล้ายกล่อง (Boxed Structural Members)

การใช้งานของ Pipe Guide. Guide จะถูกติดตั้งเมื่อจำเป็นต้องควบคุมและรักษาตำแหน่งของท่อให้อยู่บนจุดรองรับ เช่น ท่อที่เดินอยู่บน Pipe Rack หากไม่มี Guide ติดตั้งกับท่อที่เดินอยู่บน Pipe Rack ท่ออาจเกิดการเคลื่อนตัวไปมาในลักษณะคล้าย งูเลื้อย (Snake) หลังจากเกิดรอบการขยายตัวและหดตัว (Expansion and Contraction) หลายรอบ Guide อาจมีความจำเป็นสำหรับท่อที่เดินในแนวดิ่ง เพื่อรองรับและควบคุมผลกระทบจาก แรงลม (Wind Load) นอกจากนี้ Guide ยังมักติดตั้งบริเวณ Pump Suction Nozzle เพื่อช่วยลดการถ่ายเทแรงหรือโหลดจากการขยายตัวทางความร้อน (Thermal Load) ไปยัง Nozzle ของปั๊ม

Examples of other Piping Guide Supports

อุปกรณ์จำกัดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของท่อ (Pipe Axial Limit Stop Restraint) Axial Limit Stop เป็นอุปกรณ์ที่ใช้จำกัดการเคลื่อนที่ของท่อใน แนวแกน (Axial Direction) แต่ยังอนุญาตให้ท่อสามารถเคลื่อนที่ในทิศทางที่ตั้งฉากกับแนวแกน (Direction at Right Angles to the Axial Direction) ได้อุปกรณ์ชนิดนี้มักเรียกกันทั่วไปว่า Line Stop โดยขึ้นอยู่กับข้อกำหนดจากการวิเคราะห์ความเค้นของท่อ (Piping Stress Analysis) ระยะช่องว่าง (Gap) ระหว่าง Limit Stop หรือ Line Stop อาจถูกกำหนดให้แตกต่างกันในแต่ละด้านของโครงสร้างเหล็ก (Structural Steel Member) ช่องว่างดังกล่าวจะทำให้ท่อสามารถขยายตัวเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ (Thermal Growth) ได้ตามระยะที่กำหนด จนกระทั่งช่องว่างถูกปิดลง จากนั้นโครงสร้างเหล็กจะทำหน้าที่จำกัดการเคลื่อนที่เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนของท่อเพิ่มเติม Limit Stop สามารถใช้งานร่วมกับ Guide Support เพื่อทำหน้าที่เป็น Anchor Support สำหรับท่อได้ Pipe Fittings

แผนผังของ Pipe Support แบบ Limit Stop สำหรับจำกัดการเคลื่อนที่ในแนวแกน อุปกรณ์ยึดตรึงท่อ (Pipe Anchor Restraint) Anchor คืออุปกรณ์จำกัดการเคลื่อนที่ (Restraint) ที่ป้องกันทั้งการเคลื่อนที่เชิงเส้นของท่อ (Pipe Translational Movement) และ การหมุนของท่อ (Rotational Movement) ในทุกทิศทางของ Degrees of Freedom ทั้ง 3 แกน (Three Degrees of Freedom) เมื่อเทียบกับโครงสร้างที่ทำหน้าที่เป็น Anchor. Anchor ซึ่งเป็นโครงสร้าง (Structural Member) อาจมีความยืดหยุ่น (Flexibility) หรือโครงสร้าง Anchor เองอาจมี การเคลื่อนตัว (Displacement) และ การหมุน (Rotation) ที่ถูกกำหนดหรือเกิดขึ้นจากการทำงานของระบบ

ตัวอย่างเช่น Nozzle ของอุปกรณ์ (Equipment Nozzle) จะถูกพิจารณาให้เป็น Anchor ในระหว่างการทำ Piping Stress Analysis อย่างไรก็ตาม ตัว Nozzle เองอาจเกิดการเคลื่อนตัว (Displacement) และการหมุน (Rotation) เนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน (Thermal Expansion) ของอุปกรณ์ นอกจากนี้ Nozzle ยังอาจมีความยืดหยุ่นอยู่ในระดับหนึ่ง ขึ้นอยู่กับ เส้นผ่านศูนย์กลาง (Diameter) และ ความหนาของผนัง (Wall Thickness) ของอุปกรณ์ ในกรณีดังกล่าว ท่อที่เชื่อมต่อกับ Nozzle จะถูกพิจารณาให้เป็น Anchor ที่มีการเคลื่อนตัวถูกกำหนด (Anchor with Imposed Displacements)

ข้อกำหนดตาม ASME B31.3 ควรสังเกตว่า ASME B31.3 ฉบับปัจจุบันได้อนุญาตอย่างชัดเจนให้สามารถนำ ความยืดหยุ่นของอุปกรณ์จำกัดการเคลื่อนที่ (Flexibility of Restraints) มาพิจารณาในการวิเคราะห์ได้ ตามข้อ 319.2.1 ของ ASME B31.3 ระบุว่า:

“หากไม่ได้พิจารณาว่า Restraint มีความแข็งเกร็ง (Rigid) สามารถนำความยืดหยุ่น (Flexibility) ของ Restraint มาพิจารณาในการกำหนดช่วงความเค้นจากการเคลื่อนตัว (Displacement Stress Range) และแรงปฏิกิริยา (Reactions) ได้”

    ดังนั้น ในการทำ Piping Stress Analysis จึงไม่จำเป็นต้องสมมติว่า Restraint ทุกชนิดมีความแข็งเกร็งสมบูรณ์เสมอไป แต่สามารถนำความยืดหยุ่นของโครงสร้างหรืออุปกรณ์รองรับมาพิจารณาร่วมในการวิเคราะห์ได้

Dynamically Loaded Pipe Supports สามารถทำหน้าที่เป็นทั้ง Primary Support หรือ Secondary Support และให้แรงต้านการเคลื่อนที่ที่เปลี่ยนแปลงไปตามปัจจัยต่าง ๆ เช่น การอัดตัว (Compression) อุปกรณ์ประเภทนี้มีบทบาทสำคัญในการลดผลกระทบจากสภาวะไดนามิกที่ผิดปกติ เช่น

• แผ่นดินไหว (Seismic Activity)
• การหยุดทำงานของปั๊มอย่างกะทันหัน (Pump Trip)
• การระบายของวาล์วนิรภัย/วาล์วระบายแรงดัน (Safety/Relief Valve Discharge)
• การปิดวาล์วอย่างรวดเร็ว (Rapid Valve Closure)

    เนื่องจากมีแรงต้านที่เปลี่ยนแปลงได้ อุปกรณ์เหล่านี้จึงสามารถยอมให้เกิดการเคลื่อนที่ตามปกติในระหว่างการทำงานปกติ ขณะเดียวกันก็สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ให้อยู่ภายในค่าที่กำหนดเมื่อเกิดสภาวะผิดปกติ สิ่งนี้ช่วยรักษาความมั่นคงและความสมบูรณ์ของระบบท่อภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลง และช่วยให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

ประเภทของ Dynamically Loaded Supports

ประเภท	หน้าที่	ข้อดี
Energy Absorbers	ดูดซับและสลายพลังงานจากการเคลื่อนที่อย่างฉับพลัน	ลดผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และลดแรงเค้นในระบบท่อ
Hanger Supports	รองรับท่อในแนวดิ่งและลดการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง	แขวนและรักษาเสถียรภาพของท่อ ลดการสั่นสะเทือนและช่วยรักษาแนวท่อ
Pipe Whips / Hold Down Restraints	จำกัดการเคลื่อนที่ในแนวนอนเมื่อเกิดเหตุการณ์ไดนามิก	ป้องกันการเคลื่อนที่ด้านข้างมากเกินไป และเพิ่มเสถียรภาพของระบบ
Snubbers	ควบคุมและจำกัดการเคลื่อนที่ของท่อ	ทำให้การเคลื่อนที่เป็นไปอย่างควบคุมและค่อยเป็นค่อยไป ลดการเปลี่ยนตำแหน่งอย่างฉับพลัน
Struts	รองรับและจำกัดการเคลื่อนที่ในทิศทางที่กำหนด	ให้เสถียรภาพในทิศทางที่ต้องการ ป้องกันการเคลื่อนที่ที่ไม่ต้องการ
Sway Braces	ควบคุมการเคลื่อนที่ด้านข้างและการแกว่งของระบบท่อ	ลดการเคลื่อนที่ด้านข้าง และเพิ่มความสามารถของระบบในการรับแรงไดนามิก พร้อมรักษาแนวท่อ

Constantly Loaded Supports ในระบบท่อทำหน้าที่รักษาน้ำหนักที่รองรับให้คงที่ และให้แรงต้านอย่างสม่ำเสมอต่อแรงโน้มถ่วงหรือน้ำหนักคงที่ แตกต่างจาก Dynamically Loaded Supports ซึ่งสามารถปรับแรงต้านตามปัจจัยต่าง ๆ ได้ ส่วน Constantly Loaded Supports หรือที่เรียกว่า Constants จะรักษาระดับแรงต้านให้คงที่ การออกแบบลักษณะนี้เหมาะกับงานที่มีน้ำหนักสูงมาก หรือระบบที่การเคลื่อนที่และสภาวะการรับน้ำหนักมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ

Constantly Loaded Support	หน้าที่	ข้อดี
Horizontal	ให้แรงรองรับและแรงต้านในแนวด้านข้างอย่างสม่ำเสมอ	เหมาะสำหรับต้านการเคลื่อนที่จากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งและรักษาเสถียรภาพ
Vertical	ให้แรงรองรับและแรงต้านในแนวดิ่งอย่างสม่ำเสมอ	เหมาะสำหรับรองรับน้ำหนักในทิศทางขึ้นหรือลงและรักษาเสถียรภาพ

Variable Spring Supports ในระบบท่อเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับรองรับท่อ โดยเฉพาะระบบที่มีน้ำหนักเปลี่ยนแปลง อุปกรณ์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลของน้ำหนักจากแรงโน้มถ่วงที่กระจุกตัวอยู่ในแต่ละช่วงของท่อ ขณะเดียวกันก็สามารถรองรับการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อนได้

ในการออกแบบระบบท่อ การควบคุม ทิศทางและปริมาณการเคลื่อนที่ ของท่อในแต่ละส่วนถือเป็นหน้าที่สำคัญ Variable Supports ใช้ สปริงขด (Coiled Springs) เพื่อรองรับน้ำหนักและยอมให้เกิดการเคลื่อนที่ แรงต้านของสปริงจะเปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักระหว่างการอัดตัวของสปริง ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับ Dynamically Loaded Supports จึงเป็นที่มาของชื่อ “Variables” แตกต่างจากการออกแบบประเภทอื่น Variable Springs โดยทั่วไปจะทำงานร่วมกับ Slide Plates ซึ่งผลิตจากวัสดุ เช่น

• Stainless Steel
• PTFE
• Graphite

    ในลักษณะเป็น Secondary Support แทนที่จะยึดเข้ากับท่อโดยตรงในฐานะ Primary Support แนวทางนี้ช่วยให้ระบบมีความยืดหยุ่นและมีเสถียรภาพในการรองรับน้ำหนักที่เปลี่ยนแปลง และช่วยให้ระบบท่อทั้งหมดสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

Threaded Members and Pipe Hangers มีลักษณะคล้ายแท่งหรือก้านที่มีปลายเป็นเกลียว ใช้สำหรับเชื่อมต่อส่วนต่าง ๆ ของระบบรองรับท่อ ปลายที่เป็นเกลียวช่วยให้สามารถปรับความยาวและตำแหน่งให้เหมาะสมกับท่อแต่ละขนาดได้ เมื่อเชื่อมต่อกับส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบรองรับด้วยเกลียว ชิ้นส่วนเหล่านี้จะช่วยรักษาความมั่นคงของระบบท่อ

ส่วน Pipe Hangers คืออุปกรณ์ที่ใช้แขวนและรองรับท่อจากโครงสร้าง เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อแอ่นตัวหรือเคลื่อนที่มากเกินไป Hangers มีหลายประเภท เช่น Clevis Hangers และ Loop Hangers โดยเลือกใช้งานตามปัจจัยต่าง ๆ เช่น ขนาดและน้ำหนักของท่อ Pipe Hangers มีบทบาทสำคัญในการรักษาแนวของท่อให้ถูกต้อง ลดการสั่นสะเทือน และช่วยให้ระบบท่อทั้งหมดมีความแข็งแรงและน่าเชื่อถือ

Threaded Members และ Pipe Hangers

รูปแบบ	การออกแบบ	หน้าที่	ข้อดี
Stainless Steel U-Bolts	U-Bolt ที่มีเกลียว	ยึดท่อเข้ากับโครงสร้างอย่างมั่นคง	ทนต่อการกัดกร่อน มีความแข็งแรงและทนทาน
Clevis Hangers	Hanger รูปตัว U พร้อมสลัก	แขวนท่อและยอมให้เกิดการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง	ปรับตั้งได้ง่ายและเหมาะกับท่อหลายขนาด
2-Bolt Pipe Clamps	แคลมป์ที่มีสลักเกลียว 2 ตัว	ยึดท่อให้อยู่กับที่และป้องกันการเคลื่อนที่ด้านข้าง	ติดตั้งได้รวดเร็วและง่าย พร้อมให้การรองรับด้านข้างอย่างมีประสิทธิภาพ
Riser Clamps	แคลมป์สำหรับท่อแนวดิ่ง	รองรับท่อแนวดิ่งและรองรับการขยายตัวทางความร้อน	ยอมให้ท่อเคลื่อนที่ในแนวดิ่งพร้อมรักษาเสถียรภาพ และลดแรงเค้นในท่อ
3-Bolt Pipe Clamps	แคลมป์ที่มีสลักเกลียว 3 ตัว	เพิ่มความมั่นคงในการยึดท่อ	กระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอ ลดแรงเค้น และเพิ่มเสถียรภาพ
Heavy-Duty Beam Attachments	อุปกรณ์ยึดเข้ากับคานรองรับ	เชื่อมต่อท่อกับคานรองรับสำหรับงานที่มีน้ำหนักมาก	ให้การรองรับที่แข็งแรงในสภาวะการใช้งานที่หนัก และมีความน่าเชื่อถือในระยะยาว

เมื่อใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ยึด (Fasteners) ที่เหมาะสม อุปกรณ์รองรับเหล่านี้สามารถให้การรองรับท่อที่แข็งแรง ทนทาน และเชื่อถือได้สำหรับท่อเกือบทุกขนาด

• เท่าที่เป็นไปได้ ควรติดตั้ง Support กับส่วนของ ท่อตรง (Straight Pipe) แทนการติดตั้งบน Elbow, Fitting, Valve, Flange หรือ Instrument แต่ควรจัดให้มี Support อยู่ใกล้กับ Instrument และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีแนวโน้มว่าจะต้องถอดออกเพื่อการบำรุงรักษา
• ควรจัดเตรียมพื้นที่สำหรับเพิ่ม Loop ให้กับระบบท่อบริเวณใกล้อุปกรณ์ที่มีความไวต่อโหลด (Load Sensitive Equipment) เช่น บริเวณ Pump Suction Lines
• พิจารณาความจำเป็นในการติดตั้ง Friction Reducing Slides ระหว่างท่อกับโครงสร้างเหล็กที่ใช้รองรับ
• ออกแบบ Support ให้สามารถถอด Spool ที่จำเป็นต้องถอดออกเพื่อบำรุงรักษาอุปกรณ์ได้ โดยไม่จำเป็นต้องติดตั้ง Support ชั่วคราวเพิ่มเติม
• ลดการใช้ Spring Hangers ให้เหลือน้อยที่สุดเท่าที่เหมาะสม

การกำหนด Loads และ Movements การเคลื่อนที่ที่คาดว่าจะเกิดขึ้น ณ จุด Support แต่ละจุด (Support Point) จะเป็นตัวกำหนดประเภทพื้นฐานของ Support ที่จำเป็นต้องใช้ Support แต่ละประเภทที่เลือกใช้จะต้องสามารถรองรับและรองรับการเคลื่อนที่ดังกล่าวได้อย่างเหมาะสม แนวทางปฏิบัติที่ดีคือ ควรเลือกใช้ Support แบบแข็ง (Rigid Support) ที่ง่ายและเป็นพื้นฐานที่สุดก่อน และเพิ่มความซับซ้อนของ Support เฉพาะเมื่อสภาพการใช้งานมีความจำเป็น ไม่มีประโยชน์ที่จะเปลี่ยนไปใช้ Support ที่มีความซับซ้อนหรือมีระดับสูงกว่า หาก Support แบบง่าย

กว่าและประหยัดกว่าสามารถตอบสนองข้อกำหนดด้านการออกแบบทั้งหมดได้ ต้องประเมินทั้ง:

• การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง (Vertical Movement)
• การเคลื่อนที่ในแนวราบ (Horizontal Movement)

    หากการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของท่อมีขนาดเล็ก การใช้ Simple Rod Hangers โดยทั่วไปก็เพียงพอ ในกรณีที่การเคลื่อนที่ในแนวดิ่งมีขนาดเล็ก แต่มีการเคลื่อนที่ในแนวราบมาก Simple Rod Hanger ก็ยังสามารถใช้งานได้ หากความยาวโดยรวมของ Rod เพียงพอที่จะจำกัดมุมการแกว่งของ Rod (Angular Swing) ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม โดยทั่วไปยอมรับมุมได้ประมาณ 4° จากแนวดิ่ง

เมื่อคำนวณการเคลื่อนที่รวมที่ Support ต้องรองรับ จะต้องนำทั้ง Horizontal Displacement และ Vertical Displacement มารวมกัน และปรับค่าให้อยู่ในแนวแกนของ Support (Axis of the Support) ควรพิจารณาการย้ายตำแหน่งของจุดเชื่อมต่อด้านบน (Upper Connection) ให้รองรับการเคลื่อนที่บางส่วนของการเคลื่อนที่รวม โดยทั่วไปประมาณ สองในสาม (2/3) ของการเคลื่อนที่ทั้งหมด เพื่อช่วยลดความเอียงของ Rod ในตำแหน่งขณะร้อน (Hot Position) สำหรับระบบท่อที่มี Support อยู่ด้านล่าง (Supported from Below) จะต้องมีอุปกรณ์ประเภท Slide เพื่อรองรับการเคลื่อนที่ในแนวราบ หรือในกรณีที่ต้องการให้เกิดการเคลื่อนที่ในแนวยาว (Longitudinal Movement) สามารถใช้ Pipe Roll ได้

Rollers มักใช้เฉพาะกับระบบท่อที่มีระยะยาวและรองรับอยู่บน Pipe Rack เช่น ระบบท่อที่พบในโรงกลั่นน้ำมัน (Refinery Piping) สำหรับ Suspended Hangers ที่มีการเคลื่อนที่ในแนวราบมากและมีพื้นที่เหนือท่อ (Headroom) จำกัด จะต้องใช้ Single-Direction หรือ Double-Direction Trolleys หรือ Rollers ในกรณีที่ทั้งการเคลื่อนที่ตามแนวยาว (Longitudinal Movement) และการเคลื่อนที่ด้านข้าง (Lateral Movement) มีค่ามาก อาจพิจารณาใช้ Single-Direction Trolley โดยจัดทิศทางให้ตรงกับเวกเตอร์ของการเคลื่อนที่รวม (Resultant Movement Vector)

Pipe Support material สามารถผลิตขึ้นจากวัสดุหลากหลายประเภท ได้แก่:

• Structural Steel – เหล็กโครงสร้าง
• Carbon Steel – เหล็กคาร์บอน
• Stainless Steel – เหล็กกล้าไร้สนิม
• Galvanized Steel – เหล็กชุบสังกะสี
• Aluminum – อะลูมิเนียม
• Ductile Iron – เหล็กหล่อเหนียว
• FRP Composites (Fibre-Reinforced Plastic) – วัสดุคอมโพสิตเสริมแรงด้วยเส้นใย

    Pipe Support ส่วนใหญ่จะมีการ เคลือบผิว (Coating) เพื่อป้องกันความชื้นและการกัดกร่อน (Corrosion) วิธีการป้องกันการกัดกร่อนที่ใช้ ได้แก่:

• การทาสี (Painting)
• การเคลือบสังกะสี (Zinc Coating)
• การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot-Dip Galvanizing)
• หรือการใช้วิธีการเหล่านี้ร่วมกัน

ในกรณีของ Pipe Support ที่ผลิตจาก FRP Composite องค์ประกอบที่จำเป็นต่อการเกิด Corrosion Cell ไม่ได้มีอยู่ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการเคลือบหรือป้องกันเพิ่มเติม   

มาตรฐาน (Standards)

การออกแบบ (Design)

• ASME B31.1
• ASME B31.3
• ASME Section VIII – Pressure Vessels

การผลิต (Manufacturing)

• MSS-SP58 – ครอบคลุมด้านวัสดุ การออกแบบ การผลิต การเลือกใช้งาน การประยุกต์ใช้ และการติดตั้ง
  หมายเหตุ: MSS SP-58-2009 ได้รวมและใช้แทนเนื้อหาของ ANSI/MSS SP-69-2003, MSS SP-77, MSS SP-89 และ MSS SP-90
• AWS-D1.1
• ASTM-A36
• ASTM-A53
• ASTM-A120
• ASTM-A123 และ A446
• ASTM-A125
• ASTM-A153
• ASTM-307 และ A325
• ASTM-C916
• ASTM-D1621
• ASTM-D1622
• ASTM-D1623

    สำหรับ Pipe Support ที่มี Insulation Insert (วัสดุฉนวนแทรก) จะต้องอ้างอิงมาตรฐาน ASTM-C585 เพิ่มเติมด้วย

ระบบคุณภาพ (Quality Systems)

• ISO 9001
• ASQC Q-92
• CAN3 Z299

ระบบการทดสอบ (Testing)

• ANSI B18.2.3