ในบทความนี้ เราจะเรียนรู้วิธีการตรวจสอบรอยเชื่อมท่อส่ง การตรวจสอบรอยเชื่อมท่อส่งด้วยวิธีที่ไม่ทำลาย (Non-destructive testing) นั้นถูกนำมาใช้เพื่อให้เข้าใจสภาพที่แท้จริงของโลหะบริเวณรอยต่อ ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของโครงสร้างมักขึ้นอยู่กับคุณภาพของรอยเชื่อม
มาตรฐานทางกฎหมายกำหนดแนวทางที่เข้มงวดสำหรับกระบวนการนี้ และต้องดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะเหมาะสมเท่านั้น
- การควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อมและความจำเป็นในการนำไปปฏิบัติ
- หลักการของการควบคุมคุณภาพแบบไม่ทำลายคืออะไร?
- กฎระเบียบสำหรับการตรวจสอบภายนอกและทางเทคนิค
- วิธีการทดสอบการซึมผ่านของน้ำในรอยเชื่อม: สาระสำคัญ
- การทดสอบการซึมผ่านทำได้อย่างไร?
- จะเลือกวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่เหมาะสมสำหรับข้อต่อท่อได้อย่างไร?
- การทดสอบรอยเชื่อมแบบไม่ทำลายโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์
- ผลลัพธ์: การกำจัดข้อบกพร่อง
- จะกำหนดขอบเขตของการควบคุมคุณภาพการเชื่อมต่อที่จำเป็นได้อย่างไร?
การควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อมและความจำเป็นในการนำไปปฏิบัติ
เมื่อทำการเชื่อมท่อ ลักษณะที่ปรากฏ ข้อบกพร่องนั้นหลีกเลี่ยงไม่ได้ข้อบกพร่องเหล่านี้ส่งผลเสียต่อลักษณะของรอยเชื่อม คุณสมบัติทางเทคนิค และความน่าเชื่อถือ ความเสียหายมีสองประเภท ได้แก่ ความเสียหายจากการก่อตัวของรอยเชื่อม และข้อบกพร่องทางโลหะวิทยา
การเกิดรอยเชื่อมโครงสร้างนำไปสู่การปรากฏของข้อบกพร่องทางโลหะวิทยา ซึ่งมักปรากฏขึ้นในขณะที่วัสดุนั้นกำลังถูกเชื่อม ทำให้เย็นลงหรือร้อนขึ้นความเสียหายกลุ่มที่สองเกิดจากการไม่ปฏิบัติตามมาตรฐานในระหว่างการทำงาน
ต้องระบุข้อบกพร่องประเภทต่อไปนี้ล่วงหน้า ข้อบกพร่องเหล่านี้ล้วนส่งผลเสียต่อคุณภาพโดยรวมของท่อส่ง
- ความบกพร่องในโครงสร้างจุลภาคของโลหะส่งผลให้ปริมาณออกไซด์เพิ่มขึ้น เกิดเกรนขนาดใหญ่ และเกรนที่มีขอบเป็นออกซิไดซ์
- การมีอยู่ของก๊าซที่แทรกอยู่ภายในหรือรูพรุน อาจปรากฏเป็นกลุ่มหรือเป็นรายชิ้น บางครั้งอาจปรากฏเป็นสะพาน หรืออาจโผล่ขึ้นมาที่ผิวด้านบน ซึ่งในกรณีนี้เรียกว่า ฟิสตูลา
- สิ่งเจือปนและเศษโลหะภายในรอยเชื่อม ทำให้ผลิตภัณฑ์สูญเสียความแข็งแรงดั้งเดิมไป
- การเกิดรอยแตกร้าวหลายประเภทเป็นเรื่องปกติในบริเวณที่มีรอยเชื่อมและพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากการเชื่อม โดยความแตกต่างอยู่ที่ขนาดของรอยแตกร้าวเหล่านั้น
- บริเวณที่ไม่เกิดการหลอมรวม นี่คือชื่อที่ใช้เรียกบริเวณเฉพาะจุดในรอยเชื่อมที่ไม่มีการยึดเกาะกับวัสดุฐาน
- รอยไหม้หรือรูในรอยเชื่อมที่เกิดขึ้นเมื่อโลหะหลอมเหลวรั่วไหลออกมาในระหว่างการเชื่อม
- ร่องใต้แนวเชื่อม (Undercuts) คือร่องที่เกิดขึ้นในระนาบตามยาวบริเวณขอบรอยเชื่อมบนพื้นผิวโลหะฐาน
- การละเมิดรูปทรงและขนาดของตะเข็บ
เฉพาะเมื่อระบุข้อบกพร่องแต่ละจุดได้เท่านั้น จึงจะรับประกันความน่าเชื่อถือสูงสุดของท่อส่งได้
การประเมินผลกระทบของข้อบกพร่องดังกล่าวต่อโครงสร้างอย่างละเอียดถี่ถ้วนเป็นสิ่งจำเป็น มิเช่นนั้นจะไม่สามารถแก้ไขสถานการณ์ได้ก่อนที่ท่อส่งจะเริ่มใช้งาน
หลักการของการควบคุมคุณภาพแบบไม่ทำลายคืออะไร?
มีเพียง สองวิธีซึ่งเป็นพื้นฐานในการควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อมท่อส่ง
- เมื่อความสมบูรณ์ของการเชื่อมต่อไม่ถูกละเมิด
- โดยมีการละเมิดเกิดขึ้น
เพื่อประเมินสภาพของรอยเชื่อมทั้งหมด จึงใช้วิธีการควบคุมคุณภาพแบบไม่ทำลาย การตรวจสอบนี้ต้องดำเนินการทั้งในระหว่างและหลังการเชื่อม
ขั้นตอนนี้จำเป็นเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของโครงสร้างก่อนนำไปใช้งาน นอกจากนี้ยังมีวิธีการประเมินคุณภาพแบบไม่ทำลายอีกด้วย
- โดยพิจารณาจากความสามารถในการซึมผ่าน
- การควบคุมด้วยแม่เหล็กและรังสีวิทยา
- วิธีการโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์
- การตรวจจับข้อบกพร่องด้วยรังสีแบบเส้นเลือดฝอย
- การวัดและการตรวจสอบภายนอก
ส่วนวิธีการทำลายล้างนั้น จะดำเนินการกับตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ถูกตัดออกจากตำแหน่งเดิมแล้ว
กฎระเบียบสำหรับการตรวจสอบภายนอกและทางเทคนิค
การตรวจสอบคุณภาพท่อส่งใดๆ เริ่มต้นด้วยการตรวจสอบจากภายนอก การตรวจสอบนี้อาจเป็นการตรวจสอบด้วยสายตาเพียงอย่างเดียว หรืออาจรวมถึงการใช้เครื่องมือวัดและเครื่องมือทางเทคนิคอื่นๆ ด้วย การตรวจสอบเหล่านี้จะช่วยระบุปัญหาที่เกิดจากปัจจัยภายนอก และตรวจสอบให้แน่ใจว่าสภาพปัจจุบันเป็นไปตามข้อบังคับและข้อกำหนดทางกฎหมาย
วิดีโอ
การตรวจหาแม้รอยแตกร้าวเล็กๆ ในรอยเชื่อมก็ไม่ใช่เรื่องยาก หากคุณทำความสะอาดบริเวณเล็กๆ ของรอยเชื่อม แล้วใช้แอลกอฮอล์หรือสารละลายกรดอ่อนๆ เช็ดทำความสะอาด
ไม่สามารถกำหนดขนาดทางเรขาคณิตได้หากไม่มีไม้บรรทัดและเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ แสงสว่างที่ดีจะช่วยให้การตรวจสอบมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่นเดียวกับการใช้แว่นขยายที่มีกำลังขยาย 8-10 เท่า
วิธีการทดสอบการซึมผ่านของน้ำในรอยเชื่อม: สาระสำคัญ
การควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อมท่อส่งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งจะแทรกซึมเข้าไปในโลหะผ่านรอยตำหนิเล็ก ๆ หากตรวจพบที่พื้นผิว กระบวนการนี้เรียกว่า... สารแทรกซึม ถูกใช้บ่อยที่สุด
เมื่อใช้สารดังกล่าว การปกปิดข้อบกพร่องด้วยสีที่กำหนดก็เป็นเรื่องง่าย
สารแทรกซึมสามารถประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานที่แตกต่างกันได้:
- น้ำมันหม้อแปลงไฟฟ้า
- เบนซีน
- น้ำมันสน
- น้ำมันก๊าด
นอกจากนี้ ตัวบทเพลงเองยังแบ่งออกเป็นหลายประเภทอีกด้วย
- โดยใช้สีย้อมที่มองเห็นได้ในเวลากลางวัน โดยส่วนใหญ่จะใช้สีแดงสด
- ประกอบด้วยส่วนประกอบเรืองแสง ข้อเสียจะปรากฏชัดเมื่อสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต
วิธีการนี้มีความไวอยู่ที่ 0.1-0.5 ไมโครเมตร และสามารถตรวจวัดได้ถึง 500 ไมโครเมตรหากรักษาขีดจำกัดบนไว้
วิดีโอ
ตรวจสอบรอยเชื่อมของท่อโดยใช้ น้ำมันก๊าด วิธีนี้ถือเป็นหนึ่งในวิธีที่ง่ายที่สุด สิ่งสำคัญคือส่วนผสมต้องมีคุณสมบัติในการแทรกซึมสูง มีขั้นตอนแยกต่างหากสำหรับการทดสอบเหล่านี้ โดยนำส่วนผสมของน้ำกับดินขาวหรือชอล์กมาทาที่รอยต่อ จากนั้นปล่อยให้แห้งจนเกิดเป็นฟิล์มสีขาว
ควรทาเคโรซีนลงบนด้านหลังของรอยต่ออย่างทั่วถึงเป็นเวลาอย่างน้อยครึ่งชั่วโมง แม้ว่าจะมีเพียงรอยแตกร้าวขนาดเล็กมาก เคโรซีนก็จะซึมเข้าไปในพื้นผิว หลังจากนั้นจะมองเห็นรอยแตกร้าวจากด้านหลังได้ชัดเจน ทำให้สามารถระบุข้อบกพร่องได้ง่ายด้วยตาเปล่า
การทดสอบการซึมผ่านทำได้อย่างไร?
ในการเชื่อมถัง ท่อส่ง และอื่นๆ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องประเมินความแน่นของรอยเชื่อม การควบคุมคุณภาพนี้ดำเนินการโดยใช้วิธีการและเครื่องมือต่างๆ ดังนี้:
- การทดสอบระบบไฮดรอลิกและนิวแมติก
- โดยใช้วิธีฟองอากาศ
- การรั่วไหล
และอื่นๆ การทดสอบด้วยแรงดันลมเกี่ยวข้องกับการนำน้ำหรือก๊าซปริมาณมากเข้าไปในท่อ จากนั้นจึงใช้สารละลายที่ทำให้เกิดฟองทาลงบนพื้นผิวด้านนอก หากมีฟองอากาศปรากฏขึ้น แสดงว่าซีลเสียหายแล้ว
วิดีโอ
จะเลือกวิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายที่เหมาะสมสำหรับข้อต่อท่อได้อย่างไร?
การเลือกวิธีการตรวจสอบรอยต่อท่อที่เหมาะสมที่สุดนั้นทำได้ง่าย เพียงแค่พิจารณาปัจจัยต่อไปนี้
- ตัวชี้วัดด้านเศรษฐกิจและคุณสมบัติทางเทคนิค
- คุณลักษณะของการผลิตโครงสร้างเชื่อม
- สถานะที่พื้นผิวตั้งอยู่
- รอยเชื่อมจำแนกตามความหนาและประเภท
- โลหะนั้นเองพร้อมกับการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพ
วิดีโอ
สิ่งสำคัญที่ควรจำไว้คือ เมื่อใช้วิธีการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย การตรวจพบข้อบกพร่องจะทำได้เพียงทางอ้อมเท่านั้น
การทดสอบรอยเชื่อมแบบไม่ทำลายโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์
วิธีการนี้อิงตามการเปลี่ยนแปลงทางเสียงที่เกิดขึ้นเมื่อการสั่นสะเทือนของเสียงความถี่สูงมากผ่านรอยต่อที่กำลังศึกษา ระดับการลดทอนของสัญญาณสะท้อนกลับและความเร็วในการแพร่กระจายกลายเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเสียงสำหรับการศึกษานี้
ดำเนินการตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นอัลตราโซนิค โดยยึดหลักการดังต่อไปนี้
- แหล่งกำเนิดคลื่นอัลตราซาวนด์สร้างคลื่นเสียง คลื่นเหล่านี้จะผ่านไปยังบริเวณที่ต้องการวินิจฉัยอย่างแม่นยำ แล้วสะท้อนกลับไปยังบริเวณที่มีโอกาสเกิดความผิดปกติมากที่สุด
- คลื่นเสียงจะต้องสะท้อนจากสิ่งใดสิ่งหนึ่ง มิฉะนั้นจะไม่สามารถตรวจจับข้อบกพร่องได้ หัวค้นหาแบบทำมุมเป็นอุปกรณ์พิเศษที่ช่วยให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ
- คลื่นเสียงไม่เพียงแต่สะท้อนจากบริเวณที่ชำรุดเท่านั้น แต่ยังทำให้มุมการหักเหของเสียงเปลี่ยนแปลงไปด้วย ขนาดของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะถูกนำมาใช้ในการประเมินความรุนแรงของข้อบกพร่องภายใน
ผลลัพธ์: การกำจัดข้อบกพร่อง
ข้อบกพร่องใดๆ ที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดเดิมจะต้องได้รับการแก้ไข หากไม่สามารถแก้ไขได้ ผลิตภัณฑ์นั้นจะถือว่ามีข้อบกพร่อง
วิดีโอ
การตัดด้วยพลาสมาอาร์คมักช่วยแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้ โดยทำได้ด้วยการทดสอบและการตัดเฉือนด้วยล้อขัดในภายหลัง
หลังจากอบชุบชิ้นส่วนที่เชื่อมแล้ว จะทำการแก้ไขข้อบกพร่องใดๆ ที่สามารถแก้ไขได้ด้วยความร้อน สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามกฎบางอย่าง
- บริเวณที่มีข้อบกพร่องควรมีขนาดความยาวด้านข้างน้อยกว่าบริเวณที่ถูกตัดออก
- การตัดเย็บยังต้องการการเลือกสรรเป็นพิเศษ ความกว้างของตะเข็บก่อนการตัดเย็บควรคงที่ใกล้เคียงกับหลังจากตัดเย็บเสร็จแล้ว
- การรักษาความน่าเชื่อถือของรอยเชื่อมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
- พื้นผิวที่เรียบเนียนและต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับงานตกแต่งพื้นผิวทุกประเภท รอยขรุขระและรอยบุ๋มที่แหลมคมนั้นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้เช่นกัน
หลังจากซ่อมแซมเสร็จแล้ว ต้องทำความสะอาดบริเวณนั้นให้สะอาดหมดจด การเชื่อมต่อจากบริเวณที่ชำรุดไปยังโลหะพื้นฐานต้องเรียบเนียน
วิดีโอ
สำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียมและไทเทเนียม ต้องใช้กรรมวิธีเชิงกลเท่านั้น การเจียรต้องใช้สารขัดถู
เมื่อทำการแก้ไขข้อบกพร่อง จะใช้วัสดุและเทคโนโลยีเดียวกันกับที่ใช้ในการเย็บแผลหลัก หลังจากนั้นจำเป็นต้องตรวจสอบซ้ำอีกครั้ง
จะกำหนดขอบเขตของการควบคุมคุณภาพการเชื่อมต่อที่จำเป็นได้อย่างไร?
นี่เป็นลักษณะเฉพาะของแต่ละวิธี โดยทั่วไปแล้ว วิธีเหล่านี้จะอิงตามเอกสารข้อบังคับที่บังคับใช้ในสาขาที่เกี่ยวข้อง ปริมาณการตรวจสอบจะถูกกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ของความยาวทั้งหมดของรอยเชื่อม
จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพิจารณาประเภทของข้อต่อท่อเชื่อมที่กำหนด การใช้งานที่ตั้งใจไว้ สภาพการใช้งาน และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากความล้มเหลวในบางพื้นที่
หากขอบเขตการควบคุมน้อยกว่า 100% จะต้องระบุพื้นที่เฉพาะแยกต่างหาก แนะนำให้สร้างแผนภาพที่มีรายละเอียดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
การใช้วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายกลายเป็นเรื่องปกติในหลายอุตสาหกรรม เหตุผลที่การทดสอบแบบไม่ทำลายรอยเชื่อมท่อได้รับความนิยมอย่างมากก็คือ การปฏิบัติตามข้อกำหนดของวิธีการทดสอบเหล่านั้นอย่างครบถ้วน
ข้อกำหนดดังกล่าวมีอยู่ค่อนข้างมาก จะเป็นการดีมากหากสามารถตรวจสอบการเชื่อมต่อได้อย่างอัตโนมัติและใช้อุปกรณ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงสุด
สิ่งสำคัญคือต้องสามารถเข้าถึงได้ในสภาพการผลิต วิธีการต่างๆ ต้องได้รับการทำให้ง่ายขึ้น และอุปกรณ์ควบคุมต้องได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อการใช้งานในระยะยาว
