KAKA Engineering, we're driving the future
  • Home
  • Knowledge
  • Inspection
  • Boiler/ Vessel
  • Hydrotest/Safety valve
  • Contact Us
  • ENG version
  • ASME
  • Boiler Room

Limitation of NDT หรือ ข้อจำกัดของการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย

25/7/2010

8 Comments

 
         
          หลังจากที่เราได้รู้จัก การเลือก
NDT มาใช้ให้เหมาะสมกับงาน ของเราในเบื้องต้นแล้วนั้น บทความนี้ขอนำทุกท่านเรียนรู้เกี่ยวกับ ข้อจำกัดของ NDT โดยเฉพาะอย่างยิ่งเราจะเน้นไปที่งานเชื่อมเป็นหลักครับ โดยที่ Limitation ของ NDT หรือ ข้อจำกัดของมันนั้น แน่นอนว่า NDT คือ กระบวนการตรวจสอบกระบวนการหนึ่ง ซึ่งเพิ่มความมั่นใจในตัวชิ้นงาน หรือสามารถกล่าวได้ว่า เราสามารถที่จะการันตี ชิ้นงาน ของเราได้ในระดับหนึ่ง(หากอ้างอิงจาก Code/ Standard หรือ Specification) แล้วหากกรณีที่ว่าเราต้องการตรวจสอบเพื่อความมั่นใจ ตรวจสอบเพื่อความปลอดัย ตรวจสอบเพื่อความเป็นระบบล่ะ แน่นอนว่าเราสามารถที่จะทำกระบวนการตรวจสอบโดยไม่ทำลาย หรือเจ้า NDT ตัวนี้ได้ โดยที่เราสามารถที่จะอ้างอิงจาก Welding procedure หรือขั้นตอนงานเชื่อมนั่นเอง ซึ่งก็สามารถทำได้ครับ เนื่องจากหากงานเชื่อมเรามี ขั้นตอนงานเชื่อมนะ ว่างานเชื่อมของเราได้ทำตามเงื่อนไขแล้ว การทำ NDT ก็เปรียบเสมือนการการันตีชิ้นงาน หรือการันตีงานเราไปอีกครั้งหนึ่งนั่นเอง

            ปัจจัยหลักๆ ที่เรานำมาพิจารณา Method หรือ แต่ละวิธี ซึ่งมันจะสัมพันธ์กับ ข้อจำกัดของการทำ NDT สามารถที่จะสรุปอย่างคร่าวๆได้ดังนี้ครับ โดยในที่นี้ขอกล่าวถึงเฉพาะ method ในการตรวจสอบหลักๆ ที่เรามักพบเจอ หรือนิยมเจอในประเทศไทย เป็นหลัก อันได้แก่ MT(Magnetic Particle Inspection)/ PT(Penetrant Testing)/ UT(Ultrasonic Testing) และ RT หรือ Radiographic Testing( นิยมเรียกว่า X-ray/ gamma-ray)

          Factor ที่ 1. Type of material หรือ ชนิด ของวัสดุ เช่น งานเชื่อมของท่านเป็นวัสดุกลุ่มไหน เป็นเหล็ก/ สเตนเลส/ ทองเหลือง/ ทองแดง/ อลูมิเนียม เป็นต้น แน่นอนครับว่า group หรือ กลุ่มของบรรดาวัสดุที่กล่าวมา ล้วนเกี่ยวเนื่องกับข้อจำกัดของ NDT อย่างแน่นอนครับ

          ยกตัวอย่าง: งานเชื่อมประกอบโครงสร้างของเรือ ที่ทำจากอลูมิเนียม อยากทำการตรวจสอบแนวเชื่อม แน่นอนครับว่า อลูมิเนียม อยู่ในวัสดุกลุ่ม Non ferrous material(ภาษาบ้านๆเลยคือ วัสดุในกลุ่มที่ไม่มีอำนาจที่จะเหนี่ยวนำแม่เหล็ก) ดังนั้น NDT ใน method ที่เราไม่สามารถตรวจสอบได้ ในวิธีนี้ก็คือ การตรวจสอบด้วยอนุภาคแม่เหล็ก/ Magnetic Particle Inspection หรือ MPI หรือ MT ก็สุดแล้วแต่จะเรียกครับ ก็เป็นวิธีที่ตัดทิ้งไปได้เลยครับ 


          Factor ที่ 2. Thickness of materialหรือ ความหนาชิ้นงาน งานเชื่อมที่เราต้องการตรวจสอบ หนามาก/หนาน้อย/ ส่วนที่เชื่อมต่อมีหลาย Joint/ หลายจุด หนาบ้าง ไม่หนาบ้าง เท่ากันบ้าง แน่นอนครับว่า ข้อจำกัดของการทำ NDT ในแต่ละ method ส่งผลแน่นอน เพราะ แต่ละวิธีนั้น จะครอบคลุม หรือ Cover ในส่วนของความหนาชิ้นงานเชื่อมที่ไม่เท่ากัน
Picture
PT ครอบคลุม งานเชื่อมที่ความหนาไม่มากนัก/ เน้นการตรวจสอบที่พื้นผิวความหนาชิ้นงานเป็นหลัก

MT สามารถที่จะ Detect หรือตรวจสอบข้อบกพร่องในงานเชื่อม ได้ในระดับความหนาจากพื้นผิวงาน ไม่เกิน 3-4 มิลลิเมตร ถ้าหนามากกว่านี้…แน่นอนครับ อำนาจสนามแม่เหล็ก ส่งผ่านลงไปไม่ถึง ก็ไม่สามารถตรวจสอบในส่วนที่ อำนาจแม่เหล็กลงไปถึงได้

UT เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีความหนา แล้วหนาเท่าไหร่ล่ะครับ…คำถามถัดมา หนามากกว่า 12.7 มิลลิเมตร หรือ หนามากกว่า ½ นิ้วขึ้นไปครับ ถึงจะเหมาะสมกับวิธีนี้ ด้วยข้อจำกัดทางด้านเทคนิค ของการส่งผ่านคลื่นเสียงความถี่สูง จะมีผลโดยตรงกับระยะความหนาตั้งแต่ 2 มม. ถึง 12 มม. ซึ่งเป็นตัวแปรหลักอันสามารถทำให้เกิดการตีความที่ผิดพลาดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงความหนา 3-4 มม. แรก เราไม่สามารถที่จะอ่านค่าได้(จากข้อจำกัดทางเทคนิค)จึงไม่นิยม ทำ UT ในกรณีที่งานเชื่อมเรา หนาน้อยกว่า ½ นิ้วนั่นเองครับ

RT เหมาะสำหรับชิ้นงาน หรืองานเชื่อมที่มีความหนาตั้งแต่ 3-30 มม. หนากว่า 30 มม. ทำไมจะทำ RT ไม่ได้/ ทำได้ครับ แต่…ผลของภาพถ่ายด้วยรังสี หรือ Film จะไม่สวยครับ และอีกทั้ง ท่านจะใช้เวลาในการตรวจสอบที่นานเกินความจำเป็น


Factor ที่ 3.
ความซับซ้อนของชิ้นงาน และ การเข้าถึงชิ้นงาน


           ความซับซ้อนของชิ้นงานเชื่อม ซับซ้อนมาก หรือน้อย เชื่อมต่อชนธรรมดา เชื่อมตั้งฉาก หรือ Fillet weld หรือ Joint ในลักษณะ ของ T-Y-K  พวกนี้จะส่งผลต่อ ข้อจำกัดของการทำ NDT ครับ ยกตัวอย่าง แนวเชื่อม Fillet weld ของแผ่นเสริมแรง ที่ฐานเสาไฟ…RT ได้มั้ย/ ได้ครับ แต่ Film ท่านไม่สวยแน่ อาจตีความผิดพลาดได้แน่ เพราะรังสีที่ผ่าน ตกลงมาบน film นั้น ต้องผ่าน แผ่นเสริมแรงในแนวตั้ง+ผ่านแนวเชื่อม+ผ่านพื้นเสาในแนวนอน แบบนี้ ภาพถ่ายที่ได้ไม่สวยครับ เราไม่นิยมทำ RT ในกรณีที่ต้องผ่านความหนา 2 ความหนาแบบนี้ครับ PT หรือ MT เหมาะสมกว่าด้วยประการทั้งปวงครับ

            การเข้าถึงชิ้นงาน เข้าได้ด้านเดียว หรือ เข้าถึงได้สองด้าน เช่น ผมมีเหล็กกล่อง(หนา 5mm ขนาดหน้าตัด สี่เหลี่ยม กว้างxยาว 1 นิ้วx3.5 นิ้ว) ต่อชนกัน เพื่อให้มันยาวขึ้นว่าอย่างนั้น แน่นอนครับ การเข้าถึงชิ้นงานเข้าได้ด้านเดียว คือด้านนอก เพราะด้านในเราเข้าไม่ได้นี่ครับ ถ้าจะ RT ก็ผ่าน สองความหนาอีก จะ UT ชิ้นงานก็บางเกินไปอีกครับ เหลือแต่ MT และ PT แล้วครับ ที่ท่านสามารถเลือกใช้ได้

            เช่นเดียวกันครับ…ผมเปลี่ยนจากเหล็กกล่องของผม เป็นเหล็ก I – beam หนาเท่าเดิมเลยล่ะ หนา 5 มม. (หน้าตัดชิ้นงานตามขวาง เป็นรูปตัว I) เห็นข้อแตกต่างชัดเจนครับ การเข้าถึงชิ้นงาน สามารถเข้าถึงได้สองด้านแบบนี้ RT ได้มั้ย/ ผ่านความหนาเดียวด้วย คำตอบคือ ได้ครับ film สวย/ อ่าน หรือ แปรผลง่าย เหมาะสมกับการตรวจสอบ แล้ว MT ล่ะ ได้มั้ย…ได้เหมือนกันครับ หนา 5 มม. นี่ครับ แต่เข้าถึงหน้าชิ้นงานได้ทั้งสองด้าน ก็ทำ MT ทั้งสองด้าน 3+3 เท่ากับ 6 มม. Cover หรือ คลอบคลุม แนวเชื่อมแล้วครับ

Picture
Factor ที่ 4. ความปลอดภัยในการทำงาน

          ตรงนี้จะขอเน้นไปที่ การทำ RT เป็นหลักครับ…เนื่องจาก ความปลอดัยทางด้านรังสี ที่ใช้ถ่ายภาพ หรือทำ RT นั่นเอง กล่าวโดยรวมคือ หน้างาน/ site งาน หรือ บริเวณ ที่จะทำงานของท่านเป็นอย่างไร อยู่ที่โล่งแจ้งมั้ย มีกำบังมั้ย อยู่ติดถนนคนเดินผลุกผล่าน หรืออยู่กลางป่า กลางเขา หรืออยู่ใน shop มีคนทำงานเป็นกะ ตลอด 24 ชั่วโมง……

          .เพราะอะไรครับ เพราะหากเป็นสถานที่ ที่กล่าวมาข้างต้นนั้น ล้วนเป็นข้อจำกัด หากเราไม่สามารถที่จะจำกัด จำนวนคนไม่ให้เข้ามาในบริเวณที่ทำ RT ได้นั่นเอง เนื่องจากรังสีอันตรายไงครับ…..ดังนั้น หากทำ RT ต้องมีการกั้น หรือ กันพื้นที่ ไม่ให้ผู้ที่เกี่ยวข้องเข้าไปอย่างเด็ดขาด หากเป็นบริเวณที่ไม่สามารถกั้นได้ล่ะครับ เช่น ริมถนนใหญ่/ตึกสูง อาคารสูง/ ใจกลางเมือง สีลม สาทร/ ในโรงพยาบาล/ สถานศึกษา แบบนี้….งาน ตรวจสอบแบบไม่ทำลาย นิยมที่จะหลีกเลี่ยง การทำ RT เป็นหลักครับ ถ้าไม่จำเป็นจริงๆครับ


Factor ที่ 5.
ความถี่ในการตรวจสอบ


            แน่นอนครับ ความถี่ในการตรวจสอบมีผลโดยตรง ไม่ว่าท่านจะทำการตรวจสอบแบบ Full Inspection(ทำมัน 100% ทุกแนวเชื่อมเลย) หรือ Random Inspection(สุ่มเอา เป็น% ไป อาจจะ 15% หรือ 25% ก็ว่ากันไป) หรือ เฉพาะ joint เฉพาะจุดที่ serious จุดที่เป็น weak point หรือ จุดแนวเชื่อมสำคัญๆ ที่รับน้ำหนัก รับ load รับ stress ที่เกิดขึ้น ก็เป็นได้ครับ ซึ่งท่านจะทำการตรวจสอบโดยทางผู้ผลิตเอง หรือ ให้ทางหน่วยงานที่สาม(หน่วยงานกลาง หรือ third party) ตรวจสอบ ตรงนี้ล้วนมีค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบทั้งนั้นครับ หรืออาจจะมี Inspection Test Plan ของแต่ละโครงการ ของแต่ละลักษณะงานเชื่อมนั้นๆ ควรปริกษากับวิศวกรในแต่ละงานนั้นๆครับ เพื่อให้ง่ายขึ้น มี Procedure งานเชื่อมสร้าง งานเชื่อมซ่อม/ Procedure งานตรวจสอบ เป็นต้นครับ

            สำหรับทั้ง 5 Factor นั้น เป็นปัจจัยหลักๆนะครับ จากการทำงานที่ผ่านมา….อาจจะไม่ตายตัว หรือ ไม่ยึดติดในกรณีใด กรณีหนึ่ง แต่ขอให้อ้างอิง ถึงความเหมาะสมในการทำงานเป็นหลักครับ ส่วนในเรื่องของราคาการตรวจสอบ แน่นอนครับ RT คิดเป็น film(ราคาต่อ film ครับ-พอสมควรครับ)PT/MT คิดเป็น ต่อ เมตรแนวเชื่อม หรือ minimum ขั้นต่ำพื้นที่ทำการตรวจสอบ เช่นเดียวกันกับ UT ครับ….ดังนั้นมาถึงตรงจุดนี้แล้ว ท่านก็สามารถที่จะ select หรือ เลือก หรือ พิจารณาข้อจำกัดของ การทำ NDT เพื่อที่จะให้เหมาะสมกับการทำงานของท่านได้แล้วนะครับ เพื่อเป็นการการันตีงานของท่านให้มีคุณภาพมากยิ่งขึ้นครับ
8 Comments

ประสิทธิภาพ หม้อไอน้ำ (Boiler efficiency) ภาคทฤษฎี 1

25/7/2010

4 Comments

 
          อ้างอิงจาก ASME Standard: PTC-4-1 Power Test Code for Steam Generating Units ครับ...โดยที่ เจ้า ASME Standard ตัวนี้จะแบ่ง หรือ จำแนกวิธีการคิด หรือวิธีการคำนวณ ประสิทธิภาพ หม้อไอน้ำ ออกเป็น 2 วิธีหลักๆ ด้วยกัน ได้แก่

วิธีที่1 เรียกว่า
Direct Method (หรือ สามารถเรียกได้ว่า Input-Output Method) และ

วิธีที่2 เรียกว่า Indirect Method (หรือ ที่นิยมเรียกกันว่า Heat loss method)
Picture
          ซึ่งวันนี้เราจะมาศึกษาในส่วนของ Direct method หรือ input-output method นั่นคือ ประสิทธิภาพในส่วนของ input ต่อ output ที่ออกมาของตัวหม้อไอน้ำนั่นเอง ซึ่งจะเห็นได้ว่า input ของเราหมายถึงความร้อนที่ให้เข้าไปในตัวหม้อไอน้ำ ความร้อนมาจากไหน...ความร้อนมาจากเชื้อเพลิงที่เราใส่เข้าไปไงครับ เพราะเราต้องการต้มน้ำ เอาไอน้ำไปใช้ ดังนั้น input ของเราคือ ทำยังไงก็ได้ให้น้ำมันร้อน เพื่อให้ได้ไอน้ำออกมา....นั่นก็คือ เราต้องมีตัวแปรต้น คือ อะไรก็ได้ที่เราจำเป็นต้องใส่เข้าไปเพื่อให้เป็นตัวแปรในการให้ค่าความร้อน (Heating value) ออกมาสำหรับการเผาไหม้(Combustion)นั่นเอง ซึ่งโดยส่วนใหญ่ input ของเราคือ เชื้อเพลิงนั่นเองครับ(ไม่ว่าจะเป็น ถ่านหิน/ไม้ฟืน/แกลบ/น้ำมัน/ก๊าซธรรมชาติ/ก๊าซปิโตรเลียมเหลว เป็นต้น....ที่นิยมใช้กันนะครับ)

          แล้ว Output ของวิธี direct method ล่ะ คืออะไร...คำตอบคือ steam หรือไอน้ำ นั่นเอง เพราะหม้อไอน้ำ เราต้องการไอน้ำมาใช้ ดังนั้นเมื่อ input คือ พลังงานความร้อนที่ใส่เข้าให้ในการต้มน้ำ (ที่มาจากเชื้อเพลิง) ผลลัพธ์หรือ output ที่ออกมาได้ ก็จะเป็น พลังงานความร้อนที่น้ำได้รับ โดยผลลัพธ์ในรูปแบบของไอน้ำ หรือ Steam enthalpy ที่เปลี่ยนแปลงออกมานั่นเอง

          ดังนั้นจะเห็นได้ว่า อัตราส่วนของ Input ต่อ output ที่ออกมา สามารถกล่าวได้ว่า คือ ผลลัพธ์อัตราส่วน หรือ ประสิทธิภาพ ของเชื้อเพลิง ต่อ ไอน้ำ (fuel to steam efficiency) ก็สามารถกล่าวได้ครับ

ประสิทธิภาพ หม้อไอน้ำ หรือ  Boiler Efficiency  = (Heat output/Heat input) x 100           


                                        Boiler Efficiency = Steam quantity x (steam enthalpy - feed water enthalpy)
 x 100
                                                                      Fuel consumption quantity x fuel carolific value
          


          Steam quantity   คือ อัตราการผลิตไอน้ำที่ออกมา ในหน่วยของ ไอน้ำ ต่อเวลา สามารถหาได้จาก Log book ของ boiler หรือ ค่าที่วัดค่า/อ่านค่าได้ จากข้อมูลของ หม้อไอน้ำตัวนั้นๆ หรือค่าจริงจากการวัดค่า
 
          Steam enthalpy และ feed water enthalpy คือ ค่าพลังงานของน้ำ (หรือ ไอน้ำ) ในสถานะนั้นๆ ในหน่วยของ พลังงาน ต่อ หน่วยมวล โดยทั่วไปนิยม ในหน่วยของ Cal/kg. หรือ Joule/kg. ซึ่งสามารถหาค่าได้จาก ตารางคุณสมบัติของไอน้ำอิ่มตัว (Saturated steam table) ของตำรา Thermodynamics ทั่วไป

          Fuel consumption quantity คือ ปริมาณของเชื้อเพลิงที่ใช้ ในหน่วยของ มวล ต่อเวลา

          Fuel calorific value คือ ค่าความร้อนจำเพาะ ของเชื้อเพลิงตัวนั้นๆที่เราใช้ในการเผาไหม้ ในหน่วยพลังงาน ต่อเวลา ซึ่งสามารถหาได้จาก ตำราหรือ ข้อมูลจาก บริษัท/แหล่งผู้ผลิตเชื้อเพลิง

          ดังนั้นเราจะเห็นได้ว่าหากเราต้องการค่าของ ประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ ให้มีค่าสูงๆเข้าไว้ก่อน ตัวเศษ หรือ Heat input ค่าที่ได้ควรจะมีค่ามากไว้ก่อน หรือมีค่าผลต่างที่เป็นจำนวนมาก นั่นคือ ค่าของผลต่าง steam enthalpy  และ feed water enthalpy มีค่าที่ต่างกัน ซึ่งแน่นอนว่าหากที่สภาวะความดันเดียวกัน steam ที่อุณหภูมิสูงกว่า จะมีค่าพลังงานทางความร้อนที่มากกว่า หรือ enthalpy มากกว่านั่นเอง ซึ่งนั่นก็หมายถึง ความร้อนถ่ายเท เข้าสู่ตัว steam ได้อย่างเต็มที่นั่นเอง ในสภาวะของ Superheat steam ที่อุณหภูมิยิ่งมากยิ่งดี(สร้างพลังงานได้มาก) ในทางเดียวกัน หากปริมาณของเชื้อเพลิงต่อหน่วยเท่ากัน(ที่ป้อนเข้า หม้อไอน้ำ) เชื้อเพลิงที่มีค่าพลังงานความร้อน หรือเจ้า calorific value ที่มากกว่า ย่อมให้อัตราการถ่ายเทความร้อนที่มากกว่าต่อหน่วยเชื้อเพลิง 

          แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น ท่านต้องคำนึงถึง ราคาต่อหน่วยเชื้อเพลิง ที่นำมาใช้ด้วยนะครับ ไม่ใช่ว่าต้องการแต่ ประสิทธิภาพสูงอย่างเดียว ไม่สนใจการลงทุน แบบนี้ก็ไม่
balance หรือ สมดุลทางด้านเศรษฐศาสตร์เท่าไหร่ครับ แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น concept ทางด้านประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ แบบ Direct method สามารถหาได้จากวิธีการด้านบนครับ.....เดี๋ยว ภาค2 จะมาต่อ ถึงการหาประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ แบบ indirect method ซึ่งละเอียด และยุ่งยากกว่า direct method มากๆครับ แต่ผลลัพธ์ ต่างกันในหลักระหว่าง 5-10 เปอร์เซ็นต์ครับ(เทียบจากการคำนวณ ทั้งสองแบบ)


          โจทย์การบ้าน : หม้อไอน้ำแบบท่อไฟ หรือ แบบลูกหมู (ในภาษาลูกทุ่ง)ลูกหนึ่ง มีกำลังการผลิตไอน้ำที่ 8ตัน ต่อชั่วโมง โดยค่าจากเครื่องมือวัดที่วัดค่าอุณหภูมิ และความดันไอน้ำ อ่านค่าได้ 180 องศาเซลเซียส และ 10
bar โดยประมาณ และใช้ถ่านหิน ชนิด KAKA เป็นเชื้อเพลิง ที่อัตราการบริโภค 1,600 กิโลกรัม ต่อ ชั่วโมง(กำหนดให้ ค่าความร้อนของ ถ่านหินKAKA อยู่ที่ 4000 kCal/Kg) โดยอุณหภูมิน้ำป้อนเข้าอยู่ที่ 85 องศาเซลเซียส เจ้าของโรงงานอยากทราบประสิทธิภาพ หม้อไอน้ำตัวนี้ อย่างคร่าวๆ ทางหลักทฤษฎี ด้วยวิธี Direct-method ครับ (เฉลย: 72.5% โดยประมาณ)
4 Comments

WPS+PQR+WQT กับงานเชื่อม(ภาค1)

1/7/2010

14 Comments

 
               หลายท่านคุ้นเคยกับศัพท์ทางด้านงานเชื่อมพวกนี้อยู่แล้วครับ แต่มาวันนี้เรามาทบทวน เผื่ออีกหลายท่านที่แวะเวียนมายังพื้นที่เล็กๆแห่งนี้ ได้มาสนทนาแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกัน

               WPS หรือ Welding Procedure Specification หรือ ภาษาไทยจะเรียกว่า ขั้นตอนงานเชื่อม ก็ไม่ผิดนัก ซึ่งโดยชื่อมันก็บอกเราตรงๆแล้วว่า เป็นขั้นตอนที่ระบุตัวแปรของงานเชื่อมเอาไว้ ในแต่ละงานนั้นๆ กำหนดให้ใช้ตัวแปรนั้นๆในการเชื่อม ซึ่งตัวแปรต่างๆนี่ล่ะครับ จะเป็นตัวหลักเลยที่จะบอกว่า งานเชื่อมของท่านนั้น จะมีผลหรือส่งผลต่อ mechanical property ในตัวเนื้องานแค่ไหน หรือ ผลกระทบทางด้านอื่นๆ เช่น โลหะวิทยาที่เปลี่ยนไป ผลต่อความแข็งหรือ hardness หรือแม้กระทั่ง Defect ที่มีโอกาสจะเกิดขึ้นได้ หากผิดขั้นตอนงานเชื่อมตัวนี้ ที่จะเป็นผลให้งานของเราๆท่านๆเสียหายได้ครับ

Picture
               หลายท่านคุ้นเคยกับศัพท์ทางด้านงานเชื่อมพวกนี้อยู่แล้วครับ แต่มาวันนี้เรามาทบทวน เผื่ออีกหลายท่านที่แวะเวียนมายังพื้นที่เล็กๆแห่งนี้ ได้มาสนทนาแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกัน

               WPS หรือ Welding Procedure Specificationหรือ ภาษาไทยจะเรียกว่า ขั้นตอนงานเชื่อม ก็ไม่ผิดนัก ซึ่งโดยชื่อมันก็บอกเราตรงๆแล้วว่า เป็นขั้นตอนที่ระบุตัวแปรของงานเชื่อมเอาไว้ ในแต่ละงานนั้นๆ กำหนดให้ใช้ตัวแปรนั้นๆในการเชื่อม ซึ่งตัวแปรต่างๆนี่ล่ะครับ จะเป็นตัวหลักเลยที่จะบอกว่า งานเชื่อมของท่านนั้น จะมีผลหรือส่งผลต่อ mechanical property ในตัวเนื้องานแค่ไหน หรือ ผลกระทบทางด้านอื่นๆ เช่น โลหะวิทยาที่เปลี่ยนไป ผลต่อความแข็งหรือ hardness หรือแม้กระทั่ง Defect ที่มีโอกาสจะเกิดขึ้นได้ หากผิดขั้นตอนงานเชื่อมตัวนี้ ที่จะเป็นผลให้งานของเราๆท่านๆเสียหายได้ครับ


Picture
               PQR หรือ Procedure Qualification Recordจะเป็นตัวที่บ่งบอก หรือบ่งชี้ เงื่อนไขของงานเชื่อมใน WPS นั้นๆ เพราะว่า การทำ PQR นั้นๆ จะบ่งบอก หรือบ่งชี้ WPS ตัวนั้นๆ ว่ามันสามารถที่จะเอาไปใช้งานได้หรือไม่ นั่นคือ มีการ พิสูจน์ถึงตัวแปรในงานเชื่อมที่เราระบุอยู่ใน Code นั้นๆไงครับ ซึ่งขั้นตอนของการจัดทำ PQR ก็ต้องมาระบุชิ้นงานตาม WPS นั้นๆ เอาชิ้นงานที่ผ่านการเชื่อมตามที่ WPS นั้นๆ(จริงๆควรจะเรียกว่า Pre-WPS มากกว่า) มาทำ NDT หรือ non-destructive testing(สำหรับ AWS D1.1) หรือ อาจจะไม่ทำ เพื่อดู sound weld(สำหรับ ASME code/ material บางตัว).....มาทำ Tensile test ดึงโหลดดู mechanical property หรือนำชิ้นงานมาบิด มาดัด หรือ bending ดูความเหนียว หรือ toughness เพื่อที่ว่าสามารถรองรับผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการเชื่อม ในแต่ละ WPS นั้นๆได้ ซึ่ง PQR ตัวนี้ ใน Code แต่ละตัว แต่ละเงื่อนไขก็มีระบุอยู่ครับ ว่าการทำ PQR จะทำอย่างไรบ้าง ตัดชิ้นงานทดสอบอย่างไร เตรียมชื้นงานทดสอบอย่างไร กี่ชิ้น นำไปทำอะไรบ้าง หรือ ผลการทดสอบ จะ Accept หรือ Reject เพื่อเป็นตัวตัดสิน WPS นั้นๆ ตรงนี้ใน Code ภายใต้งานนั้นๆ มีบอกไว้ชัดเจนครับ

               ดังนั้น WPS นั้นๆที่สามารถเอามาใช้งานนั้นๆได้ จำเป็นจะต้องมีเจ้า PQR ตัวนั้นๆรองรับ หรือ สามารถกล่าวว่า WPS ตัวนั้นๆ มี PQR ตัวนั้นๆ support นะ ไม่ใช่อยู่ดีๆ เอา WPS ที่ไหนมาก็ไม่รู้ นั่งเทียนเอามา ผล PQR support ก็ไม่มี แล้วแบบนี้จะเอาไปใช้งานได้อย่างไร ถูกมั้ยครับ เพราะจะเอาอะไรมา การันตี mechanical property ในงานนั้นๆล่ะครับ ดังนั้นใน WPS ทุกตัวจะต้องมี PQR ระบุ ว่า support ทุกครั้งครับ

เช่น WPS kaka 001 จะต้องระบุ Support by PQR no. kaka 001 ในทางเดียวกัน

PQR no. kaka 001 จะต้องระบุ Supported WPS no. kaka 001 เช่นเดียวกันครับ ถึงจะสมบูรณ์

                ซึ่งข้อมูลใน PQR จะต้องระบุ เงื่อนไข ที่ follow ตาม WPS ตาม Code meeting นั้นๆในแต่ละงาน/ มีผลการทดสอบ ยกตัวอย่างเช่น มีผล Bending/มีผล Tensile/มีผล Macro จาก Lab หรือจาก สถาบันทดสอบที่ได้มาตรฐาน ตาม Code requirement นั้นๆ ซึ่ง 1 PQR สามารถที่จะ support ได้ หลายWPS เช่นเดียวกันครับ 1WPS ก็สามารถที่จะ support ได้หลายPQR ดังนั้นจะเห็นว่า ขั้นตอนการจัดทำ WPS จะไปยุ่งยาก ตรงลองผิด ลองถูก เพื่อที่จะให้ได้มาซึ่ง ผลของ PQR ที่สมบูรณ์ หรือผิดพลาดน้อยที่สุดตาม code requirement เพื่อที่จะให้เงื่อนไขของ WPS นั้นๆ Approve หรืออนุมัติ ไปใช้งานได้ครับ

               งานบางงาน ย้ำว่าบางงานครับที่ทางเราเคยเจอมา เรารู้กันอยู่แล้วว่าคนไทยไม่แพ้ชาติใดในโลก คนไทยหัวหมอครับ เจอฝรั่งหัวหมอ ไม่เชื่อในผลของ PQR ในส่วนของตัวชิ้นงาน ถึงกับต้องนำ ชิ้นงานที่ทำ PQR มาวิเคราะห์ดูเองก็มีนะครับ ทั้งก่อนนำชิ้นงานไปดัด ไปดึง แล้วก็ชิ้นงานหลังผ่านการดัด หลังผ่านการดึง นำมาส่งให้เจ้าของงาน ดูด้วยทุกครั้ง แบบนี้ก็มีครับ/ ขนาดถึงกับเจ้าของงาน หรือ owner อยากไปดูตอนทดสอบ ตอนทำ Lab ก็ต้องพาเค้าไปดูจริงๆ ล่ะครับ นี่ล่ะครับ คนไทยหัวหมอ.....เดี๋ยว blog หน้า จะต่อภาคสอง (WPS+PQR+WQT ภาค 2 ครับ)



14 Comments

งานบริการวัดความหนา

1/7/2010

14 Comments

 
               งานบริการวัดความหนา ด้วยเครื่องวัดความหนา หรือ Ultrasonic Thickness Measurement หรือ ที่เรานิยมเรียกกันว่า UTM เป็นส่วนหนึ่งของงานพิจารณาตรวจสอบ เพื่อพิจารณาถึง ความหนาของชิ้นงาน/เนื้องาน ที่เราต้องการตรวจสอบความหนานั้นๆ โดยอาศัยหลักการของคลื่นเสียงความถี่สูง ส่งผ่านไปยังชิ้นงานที่ต้องการตรวจสอบ แล้วจึงอาศัยคลื่นเสียงที่สะท้อนกลับจากอีกฝั่งหนึ่งของผิวชิ้นงาน นำมาคำนวณค่าของความหนาชิ้นงาน เพื่อแสดงผลออกมาให้เราทราบ
 

               วัดความหนาได้เฉพาะเหล็กหรือไม่

               คำตอบคือ
…เราสามารถวัดความหนาของชิ้นงาน ได้ในวัสดุเกือบทุกชนิดที่เราสามารถส่งคลื่นเสียงความถี่สูง ลงไปในชิ้นงานนั้นๆได้ ซึ่งหลักการทำงานตรงนี้ ถูกนำมาใช้ในการตั้งค่า หรือ set ค่า เครื่องวัดความหนาในส่วนใหญ่ (คือ หลักการทำงานของตัวเครื่อง จะใช้หลักการทำงานเดียวกัน) นั่นคือ set ค่าของความเร็วคลื่นเสียง ตามยาว (ในหน่วย เมตร/วินาที) ที่ส่งผ่านเข้าไปในวัสดุนั้นๆ หากเรารู้ว่าวัสดุนั้นๆ เป็นชิ้นงานอะไร เช่น หากเราต้องการนำไปวัดความหนาของ ท่อเหล็ก (Steel) การตั้งค่า เราจะ set ความเร็วของคลื่นที่ถูกส่งผ่าน เครื่องวัดความหนาไปที่ 5,920 m/s หรือ หากเราต้องการนำไปวัดชิ้นงานที่เป็น อลูมิเนียม (Aluminum) การตั้งค่า เราก็เพียงปรับ set ค่าความเร็วของคลื่นที่ถูกส่งผ่าน เครื่องวัดความหนาไปที่ 6,320 m/s เป็นต้น เช่นเดียวกันกับวัสดุอื่นๆครับ ไม่ว่าจะเป็น ทองแดง ทองเหลือง พลาสติก  PVC แก้วหรือ กระจก เราก็ล้วนใช้หลักการเดียวกันทั้งสิ้นครับ
 

               การประยุกต์ใช้งาน หรือ การใช้งานภาคสนาม

               สำหรับงาน Service เกี่ยวกับ งานบริการวัดความหนา ส่วนใหญ่เรานิยมใช้ ควบคู่ไปในงานพิจารณาตรวจสอบต่างๆ เพื่อพิจารณาความหนาที่เราอ่านค่าจริงได้ในขณะนั้นๆ นำไปเปรียบเทียบกับ รายการคำนวณ ตามแบบก่อสร้าง หรือตามข้อกำหนดตามแบบ ของงาน engineering design เพื่อที่จะพิจารณาว่าความหนาชิ้นงานในขณะนั้นๆ(เช่น ชิ้นงานเรานั้น อาจจะเป็นท่อ หรืออาจจะเป็นถัง หรือ container ผ่านการใช้งานมาแล้ว 5 ปี) ความหนาของวัสดุ หรือความหนาของชิ้นงานเรานั้น มีการสึกกร่อน(Corrosion) ลงไป มาก น้อยเพียงใด ยังอยู่ในเกณฑ์ที่ยังสามารถใช้งานได้ต่อไปโดยผ่าน ตามเงื่อนไขและข้อกำหนดของทางวิศวกรรมหรือไม่ เช่น ท่อ/ถัง/ภาชนะบรรจุแรงดัน/ถังเก็บน้ำมัน (Storage tank) เสียเป็นส่วนใหญ่ ยกตัวอย่างดังเช่น

-       งานวัดความหนาของท่อไฟใหญ่ ใน Fire tube boiler หรืองานวัดความหนาของ ท่อน้ำ ใน water tube boiler
-       งานวัดความหนาของท่อน้ำมัน ใน hot oil boiler
-       งานวัดความหนาของผนังถัง vessel หรือ ผนังของภาชนะบบรจุแรงดัน/ ผนังถังบรรจุก๊าซคลอรีน(Cl2)/ ผนังถังบรรจุก๊าซแอมโมเนีย(NH3)ผนังถังก๊าซ LPG/NGV
-       งานวัดความหนาถังลม/ ถัง Air compressor
-       งานวัดความหนาผนัง
(Shell)/ วัดความหนาพื้นหลังคา(Roof plate) ถังเก็บน้ำมัน(Storage tank) เป็นต้น

Picture
               ซึ่งค่าที่เราอ่านได้ หรือค่าที่เราวัดได้นี่ล่ะครับ จะถูกนำมาเปรัยบเทียบกับรายการคำนวณในทางวิศวกรรม เพื่อพิจารณาความสามารถในการใช้งาน เช่น หากเป็นถังรับแรงดัน ก็จะนำมาพิจารณาว่า ผนังถังตามความหนาที่เราวัดค่าได้ สามารถใช้งานได้ต่อไป โดยปลอดภัยหรือไม่ ไม่ใช่ว่าใช้งานไปเรื่อยๆ ความหนาก็กร่อนลงเรื่อยๆ(อันสาเหตุมาจาก Corrosion ที่ด้านใน ซึ่งเราไม่สามารถมองเห็นจากภายนอกได้) หากเป็นท่อ ก็เช่นเดียวกัน เพื่อพิจารณาความหนาของเนื้อท่อที่เหลืออยู่ อันสามารถเกิดการกัดกร่อนจากภายในได้ เช่นเดียวกันครับ ซึ่งหากไม่มีรายงานการคำนวณ วิศวกรผู้ทำการตรวจสอบ หรือทดสอบ ก็จำเป็นที่จะต้องจัดทำรายการคำนวณ ตามหลักการทางวิศวกรรมขึ้นมา เพื่อที่จะใช้เปรียบเทียบค่าที่อ่านได้ (ไม่อย่างนั้นเราจะทำการวัดค่า ทำไม จริงหรือไม่ครับ วัดค่า/อ่านค่ามา แต่ไม่รู้จะเอาไปเปรียบเทียบกับอะไร จะผ่าน หรือตก ก็ไม่รู้ เพราะไม่มีตัวเปรียบเทียบ….แล้วจะวัดความหนาไปทำไมครับ ต้องมีหลักการทางวิศวกรรมอ้างอิงครับ) 

ข้อควรระวังเล็กๆน้อยๆครับ ในการใช้งานภาคสนาม

     -  อุปกรณ์อิเลกทรอนิกส์ทุกชนิดครับ ไม่เน้นว่าจะต้องเป็นเครื่องวัดความหนา การใช้งานควรให้หลีกห่างจากความชื้นต่างๆ และควรทำความสะอาดเครื่องมือทุกครั้ง ทั้งตัวเครื่อง และหัว probe (ส่งคลื่นเสียง) ให้สะอาดอยู่เสมอ อีกทั้ง หากเราไม่ได้ใช้เครื่องวัดความหนาเป็นเวลานานๆ(ซักประมาณ 1 เดือนนี่ก็ถือว่านานแล้วครับ) ถอดแบตเตอรรี ออกทุกครั้งนะครับ

   - หัวโพรบ
(Probe) จะส่งผ่านคลื่นได้ดีนั้น ผิวชิ้นงาน ณ จุดที่ทำการตรวจสอบ ควรจะทำความสะอาด ให้ชิ้นงานปราศจากสิ่งสกปรก เช่น ฝุ่น/เขม่า/สนิม เป็นต้น อันสามารถเป็นตัวกำจัด ความสามารถในการส่งผ่านของคลื่น อันสามารถทำให้เกิด error ในการวัดค่าได้ และก่อนใช้งานจริง อย่าลืมทำการตั้งค่า หรือ Calibrate ทุกครั้งด้วยนะครับ
  
-   หัวโพรบ(Probe)ความถี่ต่ำ เหมาะสำหรับ ใช้กับชิ้นงานที่มีเกรนหยาบ(เช่น เหล็กหล่อ) สำหรับความถี่สูง เหมาะสำหรับชิ้นงานที่มีเม็ดเกรนละเอียด ซึ่งจะให้ resolution ที่ดีกว่าครับ โดยความถี่ของหัวโพรบ ส่วนใหญ่ของเครื่องวัดความหนาที่เรานิยมใช้ มักจะอยู่ที่ 1MHz/ 2.5MHz/ 5MHz และ 10 MHz เสียเป็นส่วนใหญ่ครับ

14 Comments

    Author

    KAKA

    Archives

    March 2012
    August 2011
    January 2011
    December 2010
    August 2010
    July 2010
    June 2010
    May 2010

    Categories

    All
    ศัพท์ ภาษาอังกฤษ วิชาชีพ วิศวกรรมควบคุม
    งานบริการ วิเคราะห์การเผาไหม้
    การเลื่อนระดับ วิศวกร
    การเลือกวิธีการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย
    Asme U Stamp
    Engineering Society
    Hydrostatic Test
    ศัพท์ Welding ผู้รับเหมา แปลกๆ
    Welding Code นั้นสำคัญไฉน
    Welding Society

    RSS Feed

Powered by Create your own unique website with customizable templates.