บรรลัยวิทยา - การวิเคราะห์ความเสียหาย
เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ
“สืบจากศพ” หลายท่านอาจจะคุ้นกับคำนี้ ซึ่งเป็นคำง่ายๆ ที่หมายถึงการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ในการระบุลักษณะและสาเหตุของการเสียชีวิต เพื่อคืนความยุติธรรมให้แก่ผู้เสียชีวิต สำหรับเครื่องจักรหรือชิ้นส่วนทางวิศวกรรรมที่เกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควร เราก็สามารถ “สืบจากสนิมและรอยแตก” ได้เช่นเดียวกัน โดยกระบวนการที่เรียกว่า “การวิเคราะห์ความเสียหาย (failure analysis)”
การวิเคราะห์ความเสียหาย เป็นกระบวนการวิเคราะห์ในเชิงวิศวกรรมอย่างเป็นระบบและใช้เทคนิคต่างๆ ที่เหมาะสมเพื่อหาข้อสรุปว่า เหตุใดเครื่องจักรหรือวัสดุทางวิศวกรรมจึงเกิดความเสียหาย หรือไม่ทำงานตามที่ออกแบบไว้
ในกรณีที่เกิดการแตกหัก สิ่งแรกที่วิศวกรต้องทำคือ การหาจุดเริ่มต้นของรอยแตก (crack origin) กระบวนการนี้อาศัยรูปแบบที่พบบนรอยแตกหักของเครื่องจักร ซึ่งอาจมีได้หลายรูปแบบ เช่น ร่องรอยคล้ายแม่น้ำ (river mark) ซึ่งบริเวณ ‘ลำธารเล็กๆ’ ที่ต้นแม่น้ำจะชี้ไปที่จุดเริ่มต้นรอยแตก หรือหากพบลักษณะคล้ายสันทรายบนชายหาด (beach mark) ก็บ่งชี้ถึงการแตกหักเนื่องจากความล้า (fatigue) ซึ่งเกิดจากชิ้นส่วนทางวิซศวกรรมได้รับแรงกระทำที่เป็นวัฏจักร (cyclic load) โดยกึ่งกลางสันทรายคือตำแหน่งเริ่มต้นของการแตก
ในกรณีที่ความเสียหายเกิดขึ้นการจากกัดกร่อน (corrosion) ก็สามารถวิเคราะห์ได้เช่นเดียวกัน เช่น สนิมสีดำบนเนื้อเหล็กมักเกิดจากชิ้นงานนั้นผ่านการใช้งานที่อุณหภูมิสูงจนเกิดเป็นสนิมชนิด FeO หรือ Fe3O4 หรือหากพบสนิมสีแดง-ส้ม ก็อาจเกิดจากชิ้นงานสัมผัสกับความชื้นสูงจนเกิดเป็นสนิมชนิด FeOOH หรือ หากเหล็กสัมผัสหรือปนเปื้อนคลอไรด์จากน้ำทะเลเมื่อเราตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่กำลังขยายสูง เราก็อาจเห็นสัณฐานของสนิมคล้ายกับดอกฝ้าย
เมื่อทราบจุดเริ่มต้นและสาเหตุของความเสียหายที่เกิดขึ้น ก็จะทำให้สามารถหาวิธีป้องกันและแก้ไขความเสียหายที่เคยเกิดขึ้น อันจะนำไปสู่การลดปริมาณของเสียในกระบวนการผลิต และลดความเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุหรือความเสียหายที่ไม่คาดคิดที่อาจส่งผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้
การวิเคราะห์ความเสียหายจึงเป็นกระบวนการที่สำคัญในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ พัฒนาคุณภาพชีวิต และป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต
ขอบคุณข้อมูลจาก
บทความ “บรรลัยวิทยา” โดย โฆษิต วงค์ปิ่นแก้ว วิศวกรอาวุโส ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายและวิศวกรรมการเชื่อถือ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)