การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT: Non Destructive Testing)

By พี่อี๊ด

เป็นกรรมวิธีการทดสอบหารอยบกพร่องหรือความผิดปกติของชิ้นงาน โดยที่ไม่ทำให้ชิ้นงานนั้นๆ เสียหาย ชิ้นงานที่มักทดสอบเป็นแนวเชื่อมหรือโลหะของถังเก็บผลิตภัณฑ์ (Aboveground storage tank) ถังอัดความดันสูง (Pressure vessel) ระบบท่อภายในโรงงาน (Process Piping) ท่อขนส่งผลิตภัณฑ์ (Transmission Pipeline) โครงสร้างเหล็ก (Steel Structure) ฯลฯ

การทดสอบโดยไม่ทำลาย (Non-Destructive Testing) หลายวิธีดังมีรายละเอียดต่อไปนี้
1. การทดสอบโดยไม่ทำลายขั้นพื้นฐาน (Conventional NDT)
2. การทดสอบโดยไม่ทำลายขั้นสูง (Advance NDT)

การทดสอบโดยไม่ทำลายขั้นพื้นฐาน (Conventional NDT)

1. การทดสอบด้วยรังสี (Radiographic Test)
ใช้เพื่อตรวจหารอยบกพร่องหรือตำหนิในชิ้นงาน เช่น โพรงหรือฟองอากาศ การฝังตัวของขี้ลวดเชื่อม (Slag- Inclusion) การซึมลึกไม่เพียงพอของงานเชื่อม

 1.1 การทดสอบด้วยรังสีโดยใช้เครื่อง X-ray เหมาะกับชิ้นงานที่ต้องการภาพถ่ายที่มีความคมชัดและความไวในการตรวจสอบสูงและมีความปลอดภัยสูงสุด
1.2 การทดสอบด้วยรังสีโดยใช้สาร Selenium 75 (Se-75) คุณภาพของภาพถ่าย จะใกล้เคียงคุณภาพของภาพ ที่ได้จาก X-ray แต่เครื่องมีขนาดและน้ำหนักน้อยกว่าและเคลื่อนย้ายสะดวก เหมาะกับงานในที่คับแคบ งานที่สูงหรือพื้นที่ทำงาน ที่การใช้สารรังสีมีผลต่อระบบควบคุมอัตโนมัติของโรงงาน
1.3 การทดสอบด้วยรังสีโดยใช้สาร Iridium 192 (Ir 192) รังสีมีอำนาจทะลุทะลวงสูง เหมาะกับชิ้นงานที่มีความหนาเทียบเท่าเหล็ก 6 ม.ม. ขึ้นไป

 2. การทดสอบด้วยคลื่นความถี่สูง (Ultrasonic Test)
 คลื่นความถี่สูงถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการทดสอบโดยไม่ทำลายอย่างมากมาย มีการพัฒนาตลอดเวลาและกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ กับงานทดสอบ ดังนี้

 2.1 การหาความหนาวัสดุโดยใช้คลื่นความถี่สูง (Ultrasonic Thickness Measurement) ใช้หาความหนาที่เหลืออยู่ภายหลังการใช้งานของภาชนะบรรจุแรงดัน เช่น ถัง LPG, NGV, ถังบรรจุสารเคมี เนื่องจาก เมื่อถังหรืออุปกรณ์ดังกล่าวเมื่อใช้ไปนานๆ หรือถูกสารเคมีที่กัดกร่อนสูง จะบางลงจนไม่สามารถรับแรงหรือภาระต่างๆตามที่ได้ออกแบบไว้ ณตอนเริ่มสร้างได้
 2.2 การหาความสมบูรณ์ของโลหะโดยคลื่นความถี่สูง (Ultrasonic Flaw Detector) เป็นการใช้คลื่นความถี่สูง ในการตรวจความสมบูรณ์ของเนื้อโลหะภายหลังการขึ้นรูปด้วยการเชื่อม (Welding) การหล่อ (Casting, foundry) ของถังและเครื่องจักรอุปกรณ์ สามารถตรวจหาตำหนิที่มีลักษณะระนาบ (Planar Defect) เช่น การหลอมละลายไม่สมบูรณ์, รอยร้าว ได้ดี

 3.การทดสอบด้วยสนามแม่เหล็ก (Magnetic Particle Test)
เป็นการหารอยร้าวบนพื้นผิวของวัสดุที่เป็นโลหะประเภทเหล็ก โดยอาศัยการเหนี่ยวนำจากไฟฟ้ากระแสตรง (DC Current) หรือไฟฟ้ากระแสสลับ (AC Current) บริเวณที่จะทดสอบให้เป็นแม่เหล็ก และทำการโรยผงเหล็กย้อมสีขนาดเล็กลงบนบริเวณที่ทดสอบ หากมีรอยแตกร้าวขนาดเล็กบนผิวชิ้นงาน จะมีสนามแม่เหล็กรั่วในบริเวณดังกล่าวและดึงดูดผงเหล็กให้เกาะกันเป็นแนวเส้นที่เห็นได้อย่างเด่นชัด โดยมีแบบเห็นด้วยตาเปล่าและแบบใช้แสง Black Light

 4. การทดสอบด้วยสารแทรกซึม (Penetrant Test) เป็นการหารอยแตกร้าวบนพื้นผิวทุกชนิดที่ ผิวหน้าเรียบ ไม่เป็นรูพรุน เหมาะกับการตรวจรอยแตกร้าวของภาชนะแรงดันหรือสารเคมีที่ไม่ได้ทำจากเหล็กคาร์บอน (Ferrous Steel) เช่น ถังสเตนเลส ฯลฯ การทดสอบอาศัยหลักการทาหรือพ่น ของเหลวย้อมสีที่มีคุณสมบัติแทรกซึมเข้าไปในรอยร้าวหรือรูเล็กๆ ได้ดี จากนั้นจะใช้สารเคมีหรือน้ำยาที่มีคุณลักษณะคล้ายกระดาษซับ โรยบริเวณที่จะทำการการทดสอบ หากมีรอยแตกร้าวจะเกิดเป็นเส้นหรือแนวให้เห็นอย่างเด่นชัด

 5. การทดสอบหาส่วนผสมทางเคมี (Positive Material Identification Test) เป็นการตรวจสอบเพื่อบอกชนิดส่วนประกอบทางเคมี (Chemical Composition) ของวัสดุ ด้วยเทคนิค X-ray Fluorescence Spectroscopy

 6. การทดสอบหารอยรั่วในวัสดุเคลือบผิว (Holiday Detector/Pin Hole Test) สอบเพื่อหารอยรั่วหรือความไม่สมบูรณ์ของการทาสี เคลือบผิวเทป (Coating) ฯลฯ บนชิ้นงาน ซึ่งอาจเป็นผลทำให้น้ำและความชื้นซึมผ่านผิวเคลือบนั้นและเกิดสนิมได้

 7. การทดสอบหาค่าความแข็ง (Hardness Test) เป็นการทดสอบความแข็งของโลหะภายหลังการแปรรูปเพื่อประเมินสภาพการใช้งานของชิ้นงาน

 8. การทดสอบด้วยวิธีสุญญากาศ (Vacuum Test) เป็นวิธีการทดสอบหาจุดรั่วซึมของพื้นผิว สามารถทดสอบหาการรั่วซึมได้ทั้งพื้นถัง หลังคาถังเก็บผลิตภัณฑ์ (Storage Tank)

 9. การทดสอบหาค่าความเป็นแม่เหล็ก (Magnetic field and permeability measurements) ด้วยเครื่อง Magnetoscop เพื่อใช้ตรวจสอบคุณสมบัติการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของโลหะ เช่น Stainless 304 H

10 การทดสอบการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างของโลหะ (Replica Test) ใช้ในการวิเคราะห์สาเหตุความเสียหายของวัสดุอุปกรณ์ที่ทำจากโลหะทุกชนิด

 11. การทดสอบด้วยกล้อง Video Borescope เพื่อตรวจสภาพภายในของอุปกรณ์หรือท่อ, ตรวจดูสิ่งตกค้าง สิ่งผิดปกติต่างๆโดยใช้กล้องติดปลายสายนำทางส่องเข้าไปดูสภาพภายในของอุปกรณ์หรือท่อที่ไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรง

 12. การทดสอบด้วย Ferrite Scope เพื่อวัดปริมาณเฟอร์ไรต์ในเนื้อเหล็กกล้าไร้สนิมซึ่งมีผลต่อความต้านทานในการกัดกร่อน

 13. AE Valve Leak Test เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีด้าน Acoustic ในการตรวจหาการรั่วภายในของวาล์วโดยเฉพาะ เพื่อให้ทราบว่าวาล์วนั้นปิดสนิทหรือไม่ ทั้งนี้เป็นการลดการสูญเสียของผลิตภัณฑ์โดยเปล่าประโยชน์ และป้องกันการปล่อยสารที่มีอันตรายออกสู่บรรยากาศ

 14. AE Gas Leak Test เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีด้าน Acoustic ในการตรวจหาการรั่วของแก๊สออกสู่บรรยากาศ เพื่อป้อนกันการสูญเสียผลิตภัณฑ์ และความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานและสิ่งแวดล้อม

 การทดสอบโดยไม่ทำลายขั้นสูง (Advance NDT) 

Top เป็นการพัฒนาต่อเนื่องจากวิธีการทดสอบโดยไม่ทำลายขั้นพื้นฐานโดยใช้วิวัฒนาการทางเทคโนโลยีของคอมพิวเตอร์และการประมวลผลมาประกอบ ทำให้การทดสอบเกิดความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ได้ผลการทดสอบที่รวดเร็วและมีความแม่นยำมากขึ้น ดังมีรายละเอียดต่อไปนี้ 

1. การทดสอบโดยการรับคลื่นเสียง (Acoustic Emission Test) ตรวจสอบหาการขยายตัวของรอยบกพร่อง การรั่วหรือ การเป็นสนิมของอุปกรณ์ เช่น ถังเก็บผลิตภัณฑ์ (Aboveground storage tank), ถังอัดความดันสูง(Pressure Vessel) การทดสอบด้วย AE นี้ นับเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงที่สามารถทดสอบระหว่างการผลิต ทำให้ไม่ต้องหยุดการผลิต ลดขั้นตอนของงานตรวจสอบและลดปัญหามลพิษจากสารตกตะกอนภายในถัง

 2. การทดสอบโดยใช้กระแสไหลวน (Eddy Current Test)

3. Remote Field Eddy Current (REFT) เป็นการตรวจความสมบูรณ์ของท่อสเตนเลสและวัสดุอื่นๆที่ไม่ใช่เหล็กคาร์บอนของภาชนะแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) และ Condenser ทีใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม

 4. Magnetic Flux Leakage (MFL) เป็นการตรวจความสมบูรณ์ของท่อเหล็กคาร์บอนที่มีครีบระบายความร้อนของภาชนะแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) และ Condenser ทีใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ด้วยสนามแม่เหล็ก

 5. Internal Rotating Immersion System (IRIS) การตรวจวัดความสมบูรณ์ของท่อที่ทำจากโลหะต่างๆของภาชนะแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) และ Condenser ที่ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ด้วยคลื่นความถี่สูง

 6. การทดสอบด้วยคลื่นเสี่ยงความถี่สูงแบบ Phase Array (PAUT) เป็นการใช้คลื่นเสียงความถี่สูง ในการตรวจความสมบูรณ์ของเนื้อโลหะโดยใช้หัวตรวจสอบที่มีผลึกตรวจสอบหลายๆหน่วยในหัวเดียวกัน ซึ่งทำให้การตรวจสอบครอบคลุมพื้นที่ได้มาก เร็ว และแม่นยำ สามารถแสดงผลการทดสอบได้ชัดเจน เข้าใจง่ายและเก็บบันทึกผลไว้ใช้อ้างอิงต่อไปได้กว่าแบบทั่วไป

 7. การทดสอบด้วยคลื่นเสี่ยงความถี่สูงแบบ Time of Flight Diffraction (TOFD) เป็นการใช้คลื่นเสียงความถี่สูง ในการตรวจความสมบูรณ์ของเนื้อโลหะโดยใช้เทคโนโลยีการกระเจิงของคลื่นเสียง ซึ่งมีความแม่นยำในการประเมินหาขนาดและตำแหน่งของรอยบกพร่องมาก