การตรวจสอบความหนาของท่อ (Pipe Thickness Measurement) เป็นหนึ่งในกิจกรรมสำคัญของการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance) และการจัดการความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ (Asset Integrity Management) โดยเฉพาะในโรงงานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ เช่น โรงกลั่นน้ำมัน โรงไฟฟ้า และโรงงานปิโตรเคมี เทคนิคที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย คือ Ultrasonic Testing (UT) เนื่องจากให้ข้อมูลที่แม่นยำ รวดเร็ว และไม่ทำลายชิ้นงาน (Non-Destructive)
หลักการของ Ultrasonic Testing (UT)
UT ทำงานโดยการส่งคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic Pulse) ผ่านหัววัด (Probe) ลงบนพื้นผิววัสดุ เมื่อคลื่นเสียงกระทบกับด้านหลังของชิ้นงาน (Back Wall) หรือข้อบกพร่อง (Discontinuity) คลื่นจะสะท้อนกลับมายังหัววัด จากนั้นเครื่องมือจะคำนวณระยะเวลาของการสะท้อนกลับ (Time of Flight) และแปลงเป็นค่าความหนา (Thickness)
สูตรพื้นฐาน:
Thickness=Vt/2
โดยที่
- V = ความเร็วของคลื่นเสียงในวัสดุ (m/s)
- t = เวลาเดินทางของคลื่นไปกลับ (μs)
ประเภทหัววัด (Transducer / Probe)
| ประเภทหัววัด | คุณสมบัติ | การใช้งานจริง |
| Single Element Probe | หัววัดแบบเดี่ยว(ส่ง–รับในหัวเดียวกัน) | – ใช้กับพื้นผิวเรียบ- ท่อขนาดใหญ่, Plate |
| Dual Element Probe | มี 2 คริสตัล (ส่ง–รับ แยกกัน) | – ลดผลกระทบจากพื้นผิวขรุขระ- ท่อมีสนิม, Corrosion, Rough surface |
| High Temperature Probe | ทนความร้อนสูงถึง 500°C | – วัดท่อที่ใช้งานอยู่ (On-stream) โดยไม่ต้อง Cool down |
| Miniature / Small Diameter Probe | หัววัดเล็กพิเศษ | – ใช้กับท่อขนาดเล็ก OD < 2”- พื้นที่เข้าถึงยาก |
| Corrosion Mapping Probe (UT Scan) | หัววัดสำหรับ Corrosion Mappingเช่น TOFD หรือ PAUT | – ใช้ตรวจ Corrosion pattern แบบ Area scan- งาน Critical เช่น Reactor, Vessel |
ข้อจำกัดของเทคนิค UT ในการวัดความหนาท่อ
แม้ว่า UT จะมีประสิทธิภาพสูง แต่ก็มีข้อจำกัดที่ต้องพิจารณาในการใช้งานจริง ดังนี้
| ข้อจำกัด | รายละเอียด |
| ผิวหน้าไม่เรียบ | พื้นผิวที่มีสนิม, การกัดกร่อนหนัก หรือคราบสกปรก จะทำให้สัญญาณอ่อนหรือผิดเพี้ยน |
| รูปร่างท่อโค้ง | สำหรับท่อขนาดเล็ก (OD < 2″) การสัมผัสของหัววัดอาจไม่สมบูรณ์ ทำให้ค่าคลาดเคลื่อน หรืออาจต้องเลือกหัววัดที่รองรับ |
| Coating หรือ CUI | ถ้ามีการเคลือบผิว (Paint, Coating) หนาหรือฉนวน อาจต้องถอดออกก่อนวัด |
| อุณหภูมิสูง | การวัดบนท่อร้อน (>50°C) ต้องใช้หัววัดชนิดพิเศษ เพราะค่าความเร็วคลื่นจะเปลี่ยน |
| ความหนามากเกิน | UT ทั่วไปเหมาะกับความหนา 2–300 มม. ถ้าหนาเกินไป สัญญาณสะท้อนจะอ่อนเกิน |
ประโยชน์ที่ได้รับจากการใช้ UT
ความแม่นยำสูง — สามารถวัดความหนาได้ละเอียดถึง 0.01 มม.
รวดเร็วและประหยัดเวลา — วัดจุดต่อจุดได้ภายในไม่กี่วินาที
ไม่ต้องตัดชิ้นงาน — เป็นเทคนิค Non-Destructive ลด Downtime ในโรงงาน
ใช้กับวัสดุหลากหลาย — Steel, Stainless Steel, Alloy, Composite (บางชนิด)
สามารถบันทึกข้อมูลได้ง่าย — สำหรับทำ Trend Analysis และ RBI Planni สรุปภาพรวมแบบมืออาชีพ
บทสรุป
การใช้เทคนิค UT ในการวัดความหนาท่อ เป็นเครื่องมือสำคัญในการประเมินสภาพของท่อในโรงงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะเมื่อบูรณาการร่วมกับ Risk-Based Inspection (RBI) จะช่วยยืดอายุการใช้งาน ลดความเสี่ยงของการรั่วไหลหรือการแตกหัก และสนับสนุนการวางแผนหยุดซ่อมบำรุง (Turnaround Planning) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
