Spring ที่ใช้ในงานออกแบบระบบท่อ มี อยู่ 2 ชนิด ด้วยกัน คือ

1. Variable Spring
      spring ชนิดนี้ load จะมีการเปลี่ยนแปลง โดยขึ้นอยู่กับ ระยะ movement ของ spring จึงเรียกกันว่า variable spring
2. Constant Spring
      Spring ชนิดนี้ถูกออกแบบมาให้ load ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ไปตามระยะ movement ไม่ว่า movement จะเกิดขึ้นเท่าไร ก็ตาม load ยังคงเดิม จึงเรียกกัน constant spring จะเห็นได้ว่า spring ถูกเรียกตามการเปลี่ยนแปลงของโหลด ถ้าโหลดไม่เปลี่ยนแปลงก็เรียก constant ถ้าโหลดเปลี่ยนก็เรียก variable เข้าใจกันแล้วนะครับ คราวนี้มาดูหน้าที่ของ spring ใน บทนี้ผม จะกล่าวถึงเฉพาะ variable เพียงอย่างเดียว

หน้าที่ของ spring

1. เพื่อรักษา สมดุล ของระบบท่อ หลังจากที่ท่อมีการขยายตัว จากตำแหน่ง installed (cold) ไป operating ( hot )
2. อนุญาติให้มีการเคลื่อนที่ของท่อ จาก cold ไป hot ได้ ต่างจาก rigid support ตรงที่ไม่ยอมให้ท่อ ขยายตัว เคลื่อนที่ได้ง่ายๆ
3. spring สามารถทำให้ stress range ลดลงในระบบท่อได้ ด้วยเหตุนี้นี่เอง stress engineer ที่ประสบการณ์ในการแก้ปัญหา stress ยังไม่มากพอ มักเลือกติด spring เพื่อทำให้ expansion stress ที่เกิดขึ้น ไม่เกินค่า allowable limit

- สามารถ นำ spring มา ลด Forces & Moment ที่ กระทำต่อ Nozzle ลงได้ จึง นำ spring มาติดดั้ง ใกล้ๆ nozzle ของ equipment เพื่อ จำกัด load ไม่ให้เกินค่า limit
- สามารถ นำ spring มาช่วยแก้ปัญหา settlement ได้ เช่น ที่ Tank ที่ไม่ได้ piling นานๆ ไปหลายสิบปีอาจเกิด settlement ถ้าเราติด rigid support เพื่อรองรับน้ำหนักท่อก่อนเข้า tank อาจทำให้ flexibility ไม่เพียงพอ

- ถ้า vertical movement ไม่เกิน 70 mm ให้เราเลือกใช้ variable spring
- ถ้า vertical movement เกิน 70 mm ให้ เราใช้ constant spring แทน variable spring

-  ที่ rotating equipment เช่น pump เพราะว่าจะทำให้ pump สั่นได้ เคยเห็น พ่อรูปหล่อ บางท่านติดspring ใกล้ๆ หน้า pump คงจะหวังว่าทำให้ ระบบท่อยืดหยุ่น แรงกระทำลดลง อย่าเห็นผิดเช่นนั้นนะ เพราะมันจะทำให้ ท่อ vibrate ได้เพิ่มขึ้น ปกติ pump ก็เป็นแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนอยู่แล้ว ยิ่งติด spring ยิ่ง เสริมขนาดการสั่นสะเทือนเข้าไปอีก แล้วถ้ามันสั่นจนกระทั่งถึง ความถี่ ธรรมชาติ ของระบบ จะเกิดอะไรขึ้น เพราะฉะนั้นหลีกเลี่ยงดีกว่า
-  reciprocating compressor เหตุผล ที่ไม่ควรติด ก็เช่นเดียวกับ พวก rotating equipment เช่นกัน
-  บน pipe rack ไม่ควรจะติด spring เลย ผมเคยเห็นมาเยอะแล้วว่า บน pipe rack มีการติดตั้ง spring ด้วย หนักสุดก็ ติด spring ที่ expansion loop ก็มี plant นั้นก็เลยติด spring ไปกว่า 500 ตัว ลองคิดดูว่าเสียเงินโดยไม่จำเป็นไปเท่าไร เบาะ ๆตัวละ 20000-30000 บาทเอง แล้วถ้ามีใครบอกว่า แก้ปัญหา stress ไม่ได้ ให้เขามาปรึกษากับผม (ไม่คิดค่าปรึกษา ) เดี๋ยวจะทำให้ดู
-  ที่ๆ มีการเคลื่อนที่ แปลงเปลี่ยนในแนว vertical เล็กน้อยมาก นี่ก็เห็นประจำ ท่อขยายตัว move แค่ 0.8 mm ก็ติด spring แล้ว เห็นบ่อย จริงๆ ไม่ได้พูดเล่น การติด spring น้อยๆ นอกจากจะเป็นการออกแบบที่ประหยัดแล้ว ยังลดการซ่อมบำรุง ลงด้วย นอกจากนั้นแล้ว ไม่ต้องเสี่ยงต่อการที่ load เปลี่ยนไปเนื่องจากการล้าของ coil spring อีกด้วย ดีไปหมดเลย

การคำนวณหา Installed Load (Cold Load)

     Cold Load = Hot Load + ( movement x spring rate )

Case a)  ถ้า spring movement up ( เช่น y=+10 mm. ) จะได้ สูตร เหมือนเดิม เป็น

     Cold Load =Hot Load + (movement x spring rate)


Case b)  แต่ถ้า spring movement down ( เช่น y = -10 mm. ) จะได้สูตร ดังนี้

     Cold Load =Hot Load - (movement x spring rate)


หมายเหตุ Hot Load หรือ Operating load คือ load ที่เกิดขึ้น ขณะ operating
Cold Load หรือ Installed load คือ load ที่เกิดขึ้น ขณะ installation

Pending and you can go ahead to learning by down load pdf format file by CLICK HERE