ห้องสมุดของ Woodyหนังสือ + ตัวคำนวณ

Defect Atlas · ภาค 3 · วินิจฉัย

บทที่ 7

สี่กรณีที่เกิดขึ้นจริง

เหตุการณ์ในบทนี้เกิดขึ้นจริงและมีรายงานการสอบสวนเผยแพร่ เนื้อหาสรุปจากแหล่งที่ระบุท้ายแต่ละกรณี ส่วนการโยงกับหน้าในเล่มนี้เป็นการตีความของผู้เขียน

กรณีสมมติในบทที่ 6 แสดงวิธีคิด บทนี้แสดงผลที่เกิดขึ้นเมื่อ imperfection จากวันที่ผลิตหลุดผ่านทุกขั้นตอนไปจนถึงการใช้งาน ทั้งสี่กรณีต่างประเทศ ต่างยุค และต่างประเภทโครงสร้าง แต่มีโครงเรื่องเดียวกัน

กรณีที่ 1 · Kings Bridge เมลเบิร์น

10 กรกฎาคม 1962 · สะพานทางหลวง · ไม่มีผู้เสียชีวิต

ช่วงหนึ่งของสะพานทรุดตัวขณะรถกึ่งพ่วงหนัก 43 ตันวิ่งผ่าน น้ำหนักอยู่ในพิกัดของสะพาน และสะพานเพิ่งเปิดใช้ได้ราว 15 เดือน รัฐตั้งคณะกรรมาธิการสอบสวน ซึ่งทำงานตั้งแต่กันยายน 1962 ถึงสิงหาคม 1963
สิ่งที่พบ คานใช้เหล็กความแข็งแรงสูงเพื่อลดน้ำหนัก ส่วนผสมเคมีของเหล็กอยู่ใกล้ขีดจำกัดบนและบางแผ่นเกิน รอยร้าวอยู่ใน HAZ ของแผ่นเหล็ก ที่ปลายรอยเชื่อมตามขวางของแผ่นเสริมปีกรับแรงดึง การ preheat รอบแนวเชื่อมไม่พอหรือไม่ได้ทำ
ระบบที่ปล่อยผ่าน ผู้ผลิตและผู้รับเหมาไม่เข้าใจว่าเหล็กความแข็งแรงสูงต้องเชื่อมต่างจากเหล็กธรรมดา การทดสอบรับวัสดุถูกทำซ้ำจนกว่าจะผ่าน และรอยร้าวน่าจะหลุดการตรวจคานขั้นสุดท้าย ซึ่งทำภายใต้ความกดดันด้านเวลา คณะกรรมาธิการตำหนิทั้งผู้ผลิตและหน่วยงานเจ้าของงาน
หลังเหตุการณ์ การซ่อมตั้งสมมติฐานว่าคานทุกตัวมีรอยร้าว และอัดแรงคานทั้งหมดเพื่อไม่ให้ส่วนใดรับแรงดึง

โยงกับเล่มนี้: รอยร้าวใน HAZ ของเหล็กที่ชุบแข็งได้เมื่อไม่ preheat คือเงื่อนไขของหน้า Ei แหล่งที่อ่านไม่ได้ระบุคำว่าไฮโดรเจน จึงไม่ควรสรุปกลไกเกินกว่านั้น ข้อสงสัยเชิงระบบของหน้า 100 เรื่องใบรับรองวัสดุไม่ถูกเทียบกับ WPS ตรงกับกรณีนี้

แหล่งอ้างอิง: Wikipedia: King Street Bridge (Melbourne) รายงานต้นฉบับของคณะกรรมาธิการมีรายการอยู่ที่ Australian Steel Institute

กรณีที่ 2 · แท่น Alexander L. Kielland ทะเลเหนือ

27 มีนาคม 1980 · แท่นพักอาศัยกึ่งจม · เสียชีวิต 123 จาก 212 คน

ค้ำยันหนึ่งในหกตัวของแท่นขาด ขาหนึ่งข้างหลุดออก และแท่นพลิกคว่ำ การสอบสวนสรุปว่าค้ำยันขาดจากรอยร้าวจากการล้า
สิ่งที่พบ รอยร้าวเริ่มจากรอยเชื่อมฉากขนาด 6 mm ที่ยึดแผ่นหน้าแปลนของอุปกรณ์โซนาร์เข้ากับค้ำยัน แผ่นนี้ไม่ได้รับแรงของโครงสร้าง แต่รูปทรงของรอยเชื่อมที่ไม่ดีลดกำลังต้านการล้าของค้ำยัน พบการฉีกตามชั้นในแผ่นหน้าแปลนและรอยร้าวเย็นในรอยเชื่อมบากร่องข้างใต้เป็นปัจจัยร่วม
ระบบที่ปล่อยผ่าน พบสีบนส่วนหนึ่งของผิวรอยแตก ซึ่งบ่งว่ารอยร้าวมีมาตั้งแต่การก่อสร้างในปี 1976 และถูกทาสีทับ การออกแบบไม่มีทางรับแรงสำรองเมื่อค้ำยันตัวหนึ่งขาด

โยงกับเล่มนี้: รูปทรงขอบแนวกับการล้า หน้า 505 การฉีกตามชั้น หน้า Ej และรอยร้าวเย็น หน้า Ei ทั้งสามอยู่ในรอยเชื่อมของชิ้นส่วนที่ถือว่าไม่สำคัญ เมื่อเชื่อมติดกับชิ้นส่วนหลัก รอยเชื่อมนั้นเป็นส่วนหนึ่งของชิ้นส่วนหลัก

แหล่งอ้างอิง: Wikipedia: Alexander L. Kielland (platform) ซึ่งสรุปรายงานการสอบสวนของทางการนอร์เวย์ปี 1981

กรณีที่ 3 · ท่อก๊าซ San Bruno แคลิฟอร์เนีย

9 กันยายน 2010 · ท่อส่งก๊าซขนาด 30 นิ้ว · เสียชีวิต 8 คน บ้านเสียหาย 108 หลัง

ท่อส่งก๊าซธรรมชาติแตกในย่านที่พักอาศัย คณะกรรมการความปลอดภัยการขนส่งแห่งชาติของสหรัฐ (NTSB) สอบสวนและออกรายงานปี 2011
สิ่งที่พบ ช่วงที่แตกติดตั้งในปี 1956 ประกอบจากท่อสั้นหกท่อน หลายท่อนมีตะเข็บตามยาวที่เชื่อมไม่เต็ม เหลือส่วนที่ไม่ได้เชื่อม รอยแตกเริ่มจากตะเข็บของท่อนหนึ่ง รอยบกพร่องโตขึ้นตามเวลาจนถึงขนาดวิกฤต และท่อแตกขณะความดันเพิ่มขึ้น
ระบบที่ปล่อยผ่าน NTSB ระบุว่ารอยบกพร่องของตะเข็บมองเห็นได้ตั้งแต่ตอนติดตั้ง และห้าในหกท่อนไม่ผ่านการควบคุมคุณภาพที่ยอมรับกันในอุตสาหกรรม ไม่มีบันทึกการตรวจหรือฟิล์มรังสีจากปี 1956 ไม่ได้ทดสอบความดันด้วยน้ำ และบันทึกของบริษัทระบุว่าเป็นท่อไร้ตะเข็บ ซึ่งไม่มีผลิตในขนาดนั้น
สาเหตุที่น่าจะเป็น การประกันและควบคุมคุณภาพที่ไม่เพียงพอในปี 1956 และโปรแกรมบริหารความสมบูรณ์ของท่อที่ไม่พบและไม่ได้แก้ไขท่อนที่บกพร่อง

โยงกับเล่มนี้: ตะเข็บที่เชื่อมไม่เต็มคือซึมลึกไม่สมบูรณ์ หน้า 402 ซึ่งทำตัวเป็นรอยบากระนาบตลอดความยาว สิ่งที่ทำให้อยู่ได้ 54 ปีคือบันทึกที่ผิด เมื่อเอกสารบอกว่าไม่มีตะเข็บ จึงไม่มีใครวางแผนตรวจตะเข็บ

แหล่งอ้างอิง: NTSB Pipeline Accident Report PAR-11/01

กรณีที่ 4 · สะพาน Hernando de Soto ทางหลวง I-40 เมมฟิส

พฤษภาคม 2021 · สะพานทางหลวงข้ามแม่น้ำมิสซิสซิปปี · ปิดสะพานราวสามเดือน

การตรวจตามรอบพบว่าคานรั้งของสะพานแตกเกือบขาด สะพานถูกปิดฉุกเฉินและซ่อมด้วยค่าใช้จ่ายราว 10 ล้านดอลลาร์ กรมทางหลวงรัฐอาร์คันซอว่าจ้างบริษัทวิศวกรรมวิเคราะห์สาเหตุ
สิ่งที่พบ จุดเริ่มของรอยแตกอยู่ที่รอยเชื่อมซ่อมสองจุดจากขั้นตอนการผลิตเมื่อเกือบ 50 ปีก่อน ตรงตำแหน่งเปลี่ยนความหนาของคานรั้ง รอยซ่อมกว้างกว่าและมีลำดับการวางแนวต่างจากรอยเชื่อมเดียวกันจุดอื่นบนสะพาน รายงานระบุว่าการซ่อมทำให้เกิดรอยร้าวจากไฮโดรเจนขนาดใหญ่สองรอย จากการยึดรั้ง การ preheat ที่ไม่ถูกต้อง และหรือลวดเชื่อมที่ปนเปื้อน ไม่พบหลักฐานของการโตแบบล้า รอยแตกลุกลามเป็นช่วงภายใต้น้ำหนักจรและอากาศเย็น
ระบบที่ปล่อยผ่าน รอยร้าวหลุดการตรวจตอนผลิต และหลุดการตรวจ UT ในปี 1982 ภาพถ่ายที่ยืนยันได้ตั้งแต่ปี 2016 แสดงรอยแตกแล้ว แต่การตรวจประจำปีหลายครั้งไม่ได้รายงาน รายงานทบทวนของหน่วยงานระบุว่าวัฒนธรรมการทำงานทำให้ทีมไม่รู้สึกว่ามีอำนาจตั้งคำถามกับหัวหน้าผู้ตรวจ

โยงกับเล่มนี้: สามปัจจัยของหน้า Ei ครบในงานซ่อม ซึ่งเป็นงานเชื่อมที่ยึดรั้งสูงที่สุดและควบคุมน้อยที่สุด บทที่ 5 เตือนว่าการซ่อมไม่ใช่การลบ และ ตารางไขว้ 1 แสดงว่ารอยร้าวชนิดนี้ต้องตรวจหลังเวลารอ

แหล่งอ้างอิง: Engineering News-Record, 12 พฤศจิกายน 2021 ซึ่งรายงานผลการวิเคราะห์ของบริษัทที่ปรึกษา

สิ่งที่สี่กรณีมีร่วมกัน

Kings Bridge Kielland San Bruno I-40
imperfection มีตั้งแต่วันผลิต ใช่ ใช่ ใช่ ใช่
เวลาจนเกิดเหตุ ราว 15 เดือนหลังเปิดใช้ ราว 4 ปี 54 ปี เกือบ 50 ปี
การตรวจตอนผลิต ทำภายใต้ความกดดันด้านเวลา รอยร้าวถูกทาสีทับ ไม่มีบันทึกการตรวจ ไม่พบรอยร้าว
อยู่ในงานที่ถูกมองว่ารอง ปลายแผ่นเสริม อุปกรณ์เสริมที่ไม่รับแรง ท่อนสั้นประกอบหน้างาน รอยเชื่อมซ่อม

ไม่มีกรณีใดเกิดจาก imperfection ชนิดที่หายากหรือเข้าใจยาก ทุกชนิดอยู่ในภาค Atlas ของเล่มนี้ และไม่มีกรณีใดที่ช่างเชื่อมคนเดียวเป็นคำอธิบายที่เพียงพอ สิ่งที่ซ้ำกันคือ imperfection เกิดในงานที่องค์กรถือว่าไม่สำคัญ การตรวจมีอยู่แต่ไม่ได้ทำงาน และเอกสารบอกว่าเรียบร้อย

คำถามท้ายบท

แนวคำตอบ

1. ในแต่ละกรณี ถ้าใช้ห้าขั้นของบทที่ 5 ณ วันที่ผลิต ขั้นใดจะจับ imperfection ได้

Kings Bridge: ขั้น 4 การเทียบใบรับรองเหล็กกับ WPS และการกำหนด preheat Kielland: ขั้น 2 เพราะรอยร้าวมีอยู่ก่อนทาสี การตรวจ MT ที่รอยเชื่อมอุปกรณ์เสริมจะพบ San Bruno: ขั้น 1 เพราะรอยบกพร่องมองเห็นได้ด้วยตา I-40: ขั้น 5 เพราะงานซ่อมต้องมีการตรวจยืนยันหลังเวลารอ คำตอบอื่นที่ให้เหตุผลได้ก็รับได้

2. ในองค์กรของคุณ งานเชื่อมประเภทใดถูกมองว่าเป็นงานรอง และอยู่ใต้การควบคุมเดียวกับงานหลักหรือไม่

คำถามทบทวนสำหรับผู้อ่าน ไม่มีคำตอบเดียว ตัวอย่างที่พบบ่อยคือ tack weld รอยเชื่อมอุปกรณ์ยึดชั่วคราว รอยเชื่อมซ่อม และรอยเชื่อมของชิ้นส่วนเสริมที่ไม่อยู่ในแบบโครงสร้าง