หน้าแรก KNOWLEDGE ENGINEERING การทำ PT (Penetrant Testing)

การทำ PT (Penetrant Testing)

สวัสดีครับเพื่อนๆ หลายๆคนที่อยู่ในวงการงานช่าง งานเชื่อม หรืองานตรวจสอบในงานอุตสาห์กรรมอาจจะเคยได้ยินเรื่องการทำ PT มาบ้างแล้ว
ดังนั้นวันนี้ทางเพจนายช่างมาแชร์จะขอมาตีแผ่กระบวนการทำ PT แบบเจาะลึก และละเอียดสุดๆกันนะครับ

การทำ PT คืออะไร ?

การทำ PT มีชื่อเต็มๆว่า Penetrant testing ซึ่งหากแปลตรงตัวแปลว่า การทดสอบความบกพร่องของเนื้อวัสดุโดยการใช้สารแทรกซึม บางทีอาจจะได้ยินในชื่ออื่นเช่น Dye penetrant inspection (DP) หรือ Liquid Penetrate Inspection (LPI)
ซึ่งหลักการคือ สารแทรกซึมนั้นสามารถซึมเข้ารูหรือที่แคบๆที่เป็นรอยร้าวขนาดเล็กได้ ซึ่งสามารถใช้ได้ดีกับชิ้นงานที่เป็นโลหะ แต่สำหรับอโลหะก็ทำได้เช่นเดียวกันนะครับ โดยจะใช้น้ำยาแทรกซึมต่างๆครับ
การทำ PT ถือเป็นกระบวนการทดสอบแบบไม่ทำลาย หรือ NDT (Non-destructive testing) วิธีหนึ่งครับ ซึ่งกระบวนการตรวจสอบแบบ PT นี้ถือเป็นวิธีนิยมใช้มากที่สุด
เพราะข้อดีของการทำ PT มีมากมายเช่น สามารถ apply ใช้ได้หลากหลายงานซึ่งรูปร่างของวัสดุไม่ได้เป็นข้อจำกัดในการทดสอบ ,ระยะการตรวจสอบเวลาที่รวดเร็ว เข้าถึงหน้างานได้ง่ายครับ และราคาไม่แพง

การสเปย์และตรวจสอบด้วย develop แบบดึงสานแทรกซึมออกมา

หลักการของการแทรกซึม

โดยปกติทั่วไปของเหลวซึ่งสามารถแทรกซึมเข้าสู่จุดต่างๆได้ โดยอาศัยหลักการ “Capillary action” โดยแรงดูดจากท่อ Capillary (หรือพูดง่ายๆคือ ความสามารถในการแทรกซึมนี้แหละครับ) โดยจะมาก โดยจะทิ้งไว้พักหนึ่งเพื่อให้เกิดการแทรกซึมหรืิอ Dwell time ทั้งนี้คุณสมบัติการแทรกซึมจะมาก หรือจะน้อยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ 3 อย่างหลักๆคือ
1. ขนาดของรอยความไม่ต่อเนื่อง
2. ความตึงผิวของของเหลว
3. ความสามารถในการเปียก
ดังนั้นหากเรานำทฤษฎีของ Capillary action มาประยุกต์ใช้ สารแทรกซึมนั้นจะต้องเลือกให้คุณสมบัติทั้ง 3 ข้อด้านบนเหมาะสมกับการใช้งานมากที่สุดครับ

Capilarytubeeffect_หลักการทำงานของการแทรกซึม
Capillary action ซึ่งแสดงความสามารถในการแทรกซึมของ ของเหลวชนิดต่างๆกัน
การแทรกซึมของสารแทรกซึมในรอยบกพร่องของชิ้นงาน
การแทรกซึมของสารแทรกซึมในรอยบกพร่องของชิ้นงาน

ขั้นตอนการทำ PT

สำหรับขั้นตอนการทำ PT หรือการตรวจสอบโดยใช้สารแรกซึมบนชิ้นงาน
โดยเราจะมีกระป๋องอยู่ 3 กระป๋องหลักๆคือ
1. กระป๋อง Cleaner ไว้สำหรับทำความสะอาดชิ้นงานก่อนเริ่มทำการตรวจสอบชิ้นงาน โดยในกระป๋องจะมีทั้ง Cleaner ที่เป็นตัวทำความสะอาดทั่วๆไป และ Remover ที่เป็นสาร solvent ไว้สำหรับชะล้างสารแทรกซึมส่วนเกิน (ตามขั้นตอนที่ 3 ด้านล่าง) ซึ่งหมายความว่าเราจะไม่สามารถใช้สาร Cleaner ทั่วๆไปสำหรับทำความสะอาดในงานตรวจสอบ PT ได้ครับ
2. กระป๋อง Penetrant หรือกระป๋องน้ำยาแทรกซึม เอาไว้ลงสารแทรกซึมไปที่ชิ้นงานเพื่อหาความเสียหายที่เกิดขึ้น มีทั้งแบบมองเห็นด้วยแสงสว่าง (Visible penetrant) และ แบบเรืองแสง (Fluorescent penetrant)
3. กระป๋อง Developer หมายถึง สารที่ใช้สำหรับดูดซึมน้ำยาแทรกซึมออกจากข้อบกพร่องของชิ้นงาน และมีหน้าที่สำหรับการดังสารแทรกซึมขึ้นมาจากรอยแตกในชิ้นงาน เพื่อให้ตรวจได้ด้วยสายตาครับ โดยมีคุณสมบัติแขวนลอยอยู่ในตัวทำละลายที่ไม่มีส่วนผสมของน้ำอยู่ (No aqueous wet developer)
โดยชุดน้ำยา PT นั้นจะต้องมีคุณสมบัติเป็นไปตาม ASTM E165 หรือ EN ISO 3452-2 หรือมาตราฐานแห่งชาติอื่นๆหรือเทียบเท่า และจะต้องถูกเก็บไว้ที่เหมาะสมตามข้อแนะนำของผู้ผลิตครับ
สำหรับเรื่องผ้าที่ใช้ทำความสะอาดเราก็ไม่สามารถมองข้ามได้เช่นเดียวกัน โดยไม่ควรเป็นขุ่ย หรือมีขน เพราะอาจะทำให้สิ่งสกปรก หรือตัวเศษผ้าไปทำให้ชิ้นงานไม่สะอาดครับ

กระป๋องทั้ง 3 อย่างสำหรับทำการตรวจสอบแบบ PT
กระป๋องทั้ง 3 อย่างสำหรับทำการตรวจสอบแบบ PT

โดยจะมีขั้นตอนการทำงานสำหรับการตรวจสอบโดยใช้สารแทรกซึม
ผมขอแบ่งได้ออกเป็น 6 ขั้นตอนหลักๆคือ
โดยก่อนอื่นชิ้นงานต้องแห้ง และอุณหภูมิของชิ้นงานควรอยู่ประมาณ 10-52 องศาเซลเซียส หากไม่อยู่ในช่วงนี้อาจจะต้องมีแท่งประเทียบมาตราฐาน
และควรมีแสงสว่างเพียงพอ (ประมาณ 1000 lux)
1. ทำความสะอาดชิ้นงาน ไม่ให้มีสิ่งสกปรกตกข้างอยู่ (Pre cleaning) โดยใช้สาร Cleaner โดยมีระยะแนะนำประมาณ 2″ และเช็ดทำความสะอาดออก
2. ทำการลงสารแทรกซึมเข้าไปที่ชิ้นงาน หรือน้ำยา Penetrant โดยมีระยะพ่นประมาณ 3″ และควรจะต้องทิ้งระยะเวลาให้สารแทรกซึม ซึมเข้าไปประมาณ 5 นาทีขึ้นไป (Dwell Time)
3. ทำการเช็ดสารแทรกซึมออก เพราะฉะนั้นจะเหลือสารแทรกซึมที่ยังค้างอยู่ในรอยเสียหายของชิ้นงาน
4. ลงสาร developer ซึ่งจะเป็นตัวดึงสารแทรกซึมออกมา เพื่อให้เราเห็นความเสียหายของชิ้นงาน โดยมีระยะพ่นประมาณ 1 ฟุต หรือ 12 “
5. ทำการตรวจสอบโดย visual inspection หรือการตรวจสอบด้วยสายตา โดยผู้ที่มี certified PT
6. ทำการทำความสะอาดชิ้นงาน (Post cleaning)

ขั้นตอนการลงสารแทรกซึม PT
ขั้นตอนการลงสารแทรกซึม PT
วีดีโอแสดงขั้นตอนการทำ PT

ชนิดของสารแทรกซึม

สารแทรกซึมที่ถูกนำมาใช้ในงานตรวจสอบ สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลักๆ ตามชนิดของการมองเห็นคือ
1. สารแทรกซึมชนิดวาวแสง (Fluorescent dye)
เป็นสารแทรกซึมวาวแสง หรือเรืองแสง ที่จะมองได้เห็นภายใต้แสงแบล็กไลท์ (Black light) เท่านั้นครับ

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ liquid penetration test fluorescent
ภาพตัวอย่างของการทำ PT โดยใช้สารแทรกซึมชนิด Fluorescent dye ที่ทำการทดสอบบนชิ้นงาน

โดยสีที่เห็นมักจะเป็นสีเขียว ไม่ก็สีเหลืองซึ่งจะมีความยาวคลื่น 200 – 400 nm ซึ่งช่วงนี้จะเป็นอันตรายต่อผิวหนัง และสายตาของคนเราครับ
ดังนั้นจึงใช้ตัวกรองแสงช่วงความยาวคลื่นที่เป็น UV ออกเหลือแค่ 320-400 nm ครับ
และหลังจากเราลงน้ำยาแทรกซึมแล้ว ขั้นตอนต่อมาก็ใช้สาร develop ดึงสารแทรกซึมออกมาตามปกติ หลังจากนั้นเราจะต้องใช้แสง Black light ส่องเข้าไปที่ชิ้นงานเพื่อดูความเสียหาย หรือความไม่ต่อเนื่องของชิ้นงานครับ
โดยตามข้อกำหนดมาตราฐานสากลของ ASME section V กำหนดไว้ว่า “ความเข้มของสาร Blacklight จะต้องไม่เกิน 1,000 μW/cm2 และไม่น้อยกว่า 12 W/m2 ตาม มอก.1324
โดยไส้ในหลอด Blacklight จะต้องถูกอุ่นก่อนอย่างน้อย 5 นาที และผู้ตรวจสอบก็ต้องปรับสายตาก่อนไปทดสอบ 5 นาทีด้วยเช่นกัน

วีดีโอแสดงขั้นตอนในการทำ PT ด้วยสารแทรกซึมแบบ Fluorences

2. สารแทรกซึมแบบมองเห็นด้วยตาเปล่า (Visible Penetrant)
เป็นสารแทรกซึมชนิดมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โดยปกติสีจะตัดกับสีของ developer ครับ โดยทั่วๆไป สีของสารแทรกซึมจะเป็นสีแดง และสีของ developer สีขาว โดยความสว่างสำหรับในการมองเห็นควรมากกว่า 1,000 ลักซ์ โดยความไว หรือ Sensitivity ของการทดสอบแบบมองเห็นด้วยตาเปล่าจะช้ากว่าแบบสารแทรกซึมแบบเรืองแสงครับ แต่เรื่องความสะดวกในหน้างานสารแทรกซึมแบบมองเห็นด้วยตาเปล่ากินขาดครับ เนื่องจากไม่ต้องทำในที่มืด และชนิดนี้ถือเป็นที่นิยมที่สุดครับ
ส่วนวีดีโอของการตรวจสอบด้วยสารแทรกซึมแบบมองเห็นดูตามวีดีโอขั้นตอนการทำ PT ได้เลยครับผม

การทำ PT กับชิ้นงานชิ้นส่วนของเครื่องจักรกลงานช่าง
สารแทรกซึมแบบมองเห็นด้วยตาเปล่า

แล้วพบกับสาระดีๆ ในโพสถัดๆไปที่เพจนายช่างมาแชร์ ถ้าเพื่อนๆชอบบทความ ฝากกดไลท์ หรือกดแชร์เพื่อเป็นกำลังใจให้ทางเพจนะครับผม

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์

SHARE US

1 ความคิดเห็น

ทิ้งคำตอบไว้

Please enter your comment!
Please enter your name here

SHARE US