Burst test หรือ ทดสอบระเบิด
Burst Test คืออะไร…แปลกันอย่าง ตรงๆตัวครับ Burst คือ ระเบิด…Test คือ ทดสอบ เมื่อจับมารวมกัน Burst Test คือ การทดสอบระเบิด หรือ การทดสอบที่ทำให้ระเบิด ตรงๆตัวนั่นเองครับ ดังนั้นจะเห็นได้ว่า Burst Test เป็นการทดสอบ ประเภท การทดสอบแบบทำลาย หรือ Destructive Testing แบบหนึ่งนั่นเองครับ จะเห็นได้ว่าเมื่อทำการทดสอบแล้ว เจ้าสิ่งที่เรานำมาทดสอบระเบิดนั้น ไม่ว่าจะเป็น ท่อ/ถัง/ภาชนะรับแรงดัน ประเภทต่างๆ ที่เรานำมาทดสอบนั้น จะไม่สามารถนำกลับมาใช้ ต่อไปได้อีก เพราะมันได้ถูกทำลายไปแล้ว นั่นเองครับ
หลายท่านถามต่อ นายช่างครับ…แล้วเราจะ Burst Test ไปทำไมครับ ในเมื่อเราทำการทดสอบแล้ว เราไม่สามารถที่จะนำเจ้าสิ่งที่เราทดสอบนั้น สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก…ถูกต้องครับ ประเด็นหลัก ที่เราทำการ Burst คือ เราต้องการที่จะ prove strength ของมัน ไม่ว่าจะเป็น สมบัติทางกล หรือว่า mechanical property ของตัววัสดุ ที่เราต้องการทดสอบเอง หรือ กระบวนการผลิต/ปัจจัยคุณภาพ หรือ factor ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการผลิต เช่น prove strength ของการขึ้นรูป(forming) หรือว่า prove strength ของแนวเชื่อม เป็นต้น Prove ไปทำไม…เรา prove ไปเพื่อ การันตี นั่นเองครับ ว่าวัสดุ หรือ กระบวนการผลิต สามารถที่จะการรันตี ที่จะรับแรงดัน ในส่วน pressure part ได้นั่นเอง หรืออย่างในบางกรณี มีข้อกำหนด ข้อกฏหมาย ในการผลิตเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่น ในการผลิตถัง มีการกำหนด ว่าทุกๆ 500 ใบ หรือว่า 1,000 ใบ ต้องมีการสุ่ม ถัง ในล๊อตนั้นๆ ออกมาทำการ Burst เป็นต้นครับ
หลายท่านถามต่อ นายช่างครับ…แล้วเราจะ Burst Test ไปทำไมครับ ในเมื่อเราทำการทดสอบแล้ว เราไม่สามารถที่จะนำเจ้าสิ่งที่เราทดสอบนั้น สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก…ถูกต้องครับ ประเด็นหลัก ที่เราทำการ Burst คือ เราต้องการที่จะ prove strength ของมัน ไม่ว่าจะเป็น สมบัติทางกล หรือว่า mechanical property ของตัววัสดุ ที่เราต้องการทดสอบเอง หรือ กระบวนการผลิต/ปัจจัยคุณภาพ หรือ factor ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการผลิต เช่น prove strength ของการขึ้นรูป(forming) หรือว่า prove strength ของแนวเชื่อม เป็นต้น Prove ไปทำไม…เรา prove ไปเพื่อ การันตี นั่นเองครับ ว่าวัสดุ หรือ กระบวนการผลิต สามารถที่จะการรันตี ที่จะรับแรงดัน ในส่วน pressure part ได้นั่นเอง หรืออย่างในบางกรณี มีข้อกำหนด ข้อกฏหมาย ในการผลิตเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่น ในการผลิตถัง มีการกำหนด ว่าทุกๆ 500 ใบ หรือว่า 1,000 ใบ ต้องมีการสุ่ม ถัง ในล๊อตนั้นๆ ออกมาทำการ Burst เป็นต้นครับ
|
เกริ่นนำกันมาพอสมควรครับ สำหรับ Burst Test หากเปรียบเทียบอย่างง่าย ท่านมีลูกโป่งสวรรค์ใบหนึ่ง เป่าลมเข้าไป(เพิ่มแรงดัน) เป่าเข้าไปเรื่อยๆ(เพิ่มแรงดันเรื่อยๆ) จนกระทั่งลูกโป่งแตก…และ ความดันที่ ตำแหน่งที่ลูกโป่งแตก นั่นเอง คือ Burst Pressure ที่เราต้องการ…กลับมาดู ในวงการเราครับ เช่นเดียวกันกับลูกโป่ง แต่งานเราคือ ท่อ/ถัง/ภาชนะบรรจุแรงดัน ทำการใส่น้ำทดสอบ เช่นเดียวกันกับ Hydro Test อัดน้ำทดสอบ อัดเข้าเรื่อยๆ จนกระทั่งเกิน yield strength ของวัสดุ จนกระทั่งมันแตก หรือ ระเบิด นั่นเองครับ เพื่อพิจารณาหาความสามารถในการรับแรงดันสูงสุด ก่อนที่จะเสียหาย
คำถามถัดมา คือ ไม่อันตรายเหรอครับนายช่าง เพื่อนสมาชิกหลายท่านสงสัย ว่า…อัดจนกระทั่งมันระเบิด แบบนี้…ครับ เรียนกันตรงๆเลยครับ ว่า อันตราย ถึง อันตรายมากครับ อันตรายจากการระเบิดนี่ล่ะครับ เพราะ pressure ค่อนข้างสูงมาก เมื่อเทียบกับการทำ Hydrostatic test ที่เราว่า ค่อนข้างอันตรายแล้ว Burst test อันตรายกว่าครับ |
|
ประเด็นหลักคือ แรงดันที่ระเบิด เราสามารถประเมินได้คร่าวๆ ว่ามันจะระเบิด หรือ มันจะแตกที่ความดันในช่วงใด(จากการคำนวณ ในภาคทฤษฎี) ทำให้เราทราบได้ในจุดหนึ่ง แรงดันระเบิดขึ้นกับอะไร? แรงดันที่พอจะทำให้ถังระเบิด ขึ้นกับ วัสดุที่ใช้ทำถัง และ การออกแบบถัง เป็นปัจจัยหลัก
ส่วนประเด็นรอง คือ เมื่อระเบิด หรือเมื่อแตกแล้วนั้น เราไม่สามารถควบคุม ทิศทาง ของการแตก หรือ direction ได้นั่นเอง ว่ามันจะแตกส่วนไหน จุดไหน นั่นเองครับ ดังนั้น ท่านจะเห็นได้ว่า ไม่ใช่เรื่องสนุกนะครับ ในการทดสอบระเบิด หรือ Burst test หากท่านจะลองทดสอบ อยากลองทำดู หรือ อยากลองเล่นดู ขอให้อยู่ภายใต้การควบคุม ของวิศวกรเครื่องกล ใกล้บ้านท่านก่อนครับ ดีที่สุด
|
|
|
Question: หลายท่าน…สงสัย นายช่าง ผมว่ามันน่าจะแตกที่รอยเชื่อมนะครับ รอยเชื่อมตามแนวตะเข็บ หรือว่าตามแนวเส้นรอบวงถัง ใช่หรือไม่ครับนายช่าง เพราะแนวเชื่อมมันน่าจะอ่อนแอกว่าตัวถังนะครับ ไม่อย่างนั้นเค้าคงไม่มีแนวเชื่อมมา หรือเปล่าครับ นายช่าง ? Answer: จากประสบการณ์ การอัดถัง ทดสอบระเบิดมามากกว่า 500 ใบ 300 กว่าประเภท ของถัง เรียนกันตามตรงว่า เป็นการเข้าในที่ผิดครับ ว่า Burst test แล้วถังจะแตกที่แนวเชื่อม กรณีเดียวที่จะแตกที่แนวเชื่อมได้ คือ Incomplete penetration หรือ lack of fusion พูดง่ายๆคือ เชื่อมไม่สมบูรณ์ แนวเชื่อมไม่เต็ม ซึ่งไม่สามารถที่จะหลุดรอดในส่วนของ NDT แล้วเข้ามาสู่กระบวนการ Burst test ได้นั่นเองครับ อย่าลืมนะครับ…สมมติ ขั้นเบสิค ของลวดเชื่อมไฟฟ้า ท่านเอาแบบเบสิค โกเบ-E 7016 เลย 70,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เข้าไปแล้ว แนวเชื่อมท่านแข็งแรงกว่าวัสดุที่นำมาผลิตถังบางตัว อีกนะครับ จะเห็นได้ว่า โอกาสที่จะแตกตามแนวเชื่อมนั้น เปอร์เซ็นต์ เกิดขึ้นได้ต่ำมากครับ ไม่ใช่อย่างที่หลายๆท่านคิดนะครับ |
|
Question: จริงด้วยครับนายช่าง ผมลืมคิดไปเสียสนิทเลยครับ…ถ้าอย่างนั้น ผมขอถามต่อครับ เวลาถังมันแตก มันจะแตกในแนวเส้นรอบวงของถังหรือเปล่าครับนายช่าง ไม่น่าจะแตกตามแนวยาวของถัง เพราะผมดูๆแล้ว แนวยาวมันยาวกว่า มันน่าจะรับแรงได้มากกว่าใช่หรือไม่ครับ นายช่าง
Answer: เรียนกัน ตามตรง ตรงไป ตรงมาตามสไตล์นายช่างครับ ท่านอัดอย่างไร ก็ไม่มีทางที่ถัง จะแตกในแนวเส้นรอบวงครับ มันจะแตกในแนวแกน แนวดิ่งเท่านั้น เพราะเรากำลังจะพูดถึงวิชา Solid mechanic หรือ Strength of material ในส่วนของหัวข้อ pressure vessel นั่นเอง ว่ากันด้วยเรื่องของ hoop stress เป็นหลักซึ่งหากพิจารณาถึง หลักการในส่วนของ finite element แล้วนั้น ท่านจะพบว่า ซึ่งความเค้นในแนวความยาว/แนวแกน(Longitudinal stress) จะมีค่าน้อยกว่า ความเค้นในแนวเส้นรอบวง(Circumferential stress) เสมอ ไม่ว่ากรณีใดๆ ถังเล็ก ถังใหญ่ ถังsize ไหน ก็เป็นเช่นนี้เหมือนกันหมดครับ เราการันตีครับ หรือ ในลักษณะท่อ เช่นเดียวกัน การ Burst จะเกิดขึ้นในแนวของ Longitudinal stress ที่มีค่าอ่อนแอ กว่าแนว Circum นั่นเอง ซึ่งตรงทั้งภาคทฤษฎี และภาคปฏิบัติ |
(ซ้าย) พิจารณา stress ที่เกิดขึ้น ในส่วนพื้นที่ ที่รับแรง
(ขวา/บน) จาก digital pressure gauge แสดง 1,255.8 PSI คือแรงดัน ระเบิด (ขวา/ล่าง) การแตกที่เกิดขึ้น ตรงกับหลักการ ของความเค้นที่รับ ในแนวแกน |
และมากมายอีกหลายคำถามครับ ถังยิ่งใหญ่ ยิ่งทนแรงดันดีกว่าหรือเปล่านายช่าง หรือถังขนาดเท่านี้ เอาไปรับแรงดันได้เท่าไหน หรือว่า เราจะเชื่อมถัง เราจะใช้วัสดุไหนดี หรือว่าถังใบนี้จะระเบิด จะแตกที่ความดันประมาณเท่าไหร่ หรือว่า ผมมีถังเก่าอยู่หลายใบเลยนายช่าง อยากให้นายช่างมาอัดถัง ให้ระเบิด ได้หรือไม่ครับ อยากรู้ว่า มันจะแตกที่ความดันเท่าไหร่ ผมได้สั่งลูกน้องไม่ให้ใช้ความดันเกิน คิดราคาค่าทดสอบ เท่าไหร่ bla bla bla…โอ้โห ให้เรากล่าวในนี้ 3วัน 3คืน ไม่จบแน่นอนครับ เอาเป็นว่า…หากท่านอยากทราบ สงสัย ติดขัด หรือ อยากจะลองอัดเอง ให้มันระเบิดเอง ต้องเตรียมงานอย่างไรบ้าง โทรมาปรึกษาเราก่อนครับ ดีที่สุด เพราะที่นี่ เราถนัดเล่นกับงานแรงดัน งานอันตรายครับ เรื่องแรงดัน ยกให้เราครับ ผ่านมือพวกเรามาไม่ต่ำกว่า 500 ใบ 200 ประเภทถัง/ท่อ ที่เราทำการระเบิดมาแล้ว ทุกอย่างมีวิศวกรควบคุม และรับผิดชอบครับ งานประเภทนี้ ปล่อยเป็นหน้าที่ของเราครับ โทรเลยครับ สายตรง Direct line ครับ…งานบางอย่าง อาจจะรอได้ แต่งาน engineering อย่าให้พลาด หรือ ผิดพลาดน้อยที่สุด ยกหูโทรศัพท์ปรึกษา 087 7000 121 คำตอบ ตามหลักวิศวกรรม มีที่มา ที่ไป มาตรฐานที่เกี่ยวข้องกำหนด และอ้างอิง แน่นอนครับ