ວິທີຈັດການກັບຄວາມເປືອຍຕົວຂອງເຫຼັກໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳ?

ວິທະຍາສາດຂອງຄວາມເປราะຫຼາກຈາກຄວາມເຢັນໃນໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ການປ່ຽນແປງຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເຖິງຄວາມເປราะຫຼາກ: ວິທີທີ່ອຸນຫະພູມປ່ຽນແປງການປະພຶດຕົວຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ

ເມື່ອໂຄງສ້າງເຫຼັກຖືກສຳຜັດກັບອຸນຫະພູມທີ່ຕໍ່າຫຼາຍ ຕໍ່າກວ່າຈຸດເຢືອກເປັນເວລາດົນນານ ມັນຈະເກີດເຫດການທີ່ເອີ້ນວ່າ 'ການປ່ຽນແປງຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເປັນຄວາມເປີ່ຍນ' (DBT). ເຫຼັກທີ່ໃຊ້ໃນໂຄງສ້າງສ່ວນຫຼາຍເຮັດຈາກເຫຼັກເຟີຣິດທີ່ມີຮູບແບບຄິວບິກສູນກາງ (BCC) ແລະ ເມື່ອອຸນຫະພູມຕໍ່າລົງ ອາຕອມຈະເคลື່ອນທີ່ຊ້າລົງເນື່ອງຈາກພະລັງງານຄວາມຮ້ອນບໍ່ພໍ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນທີ່ຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງ (dislocations) ຜ່ານເຫຼັກເກີດຂຶ້ນໄດ້ຍາກຂຶ້ນ ເຊິ່ງໝາຍຄວາມວ່າເຫຼັກຈະບໍ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການເปลີ່ນຮູບແບບຢ່າງຖາວອນ (plastic deformation) ໄດ້ອີກ. ຜົນທີ່ເກີດຂຶ້ນ? ຄວາມຕ້ານການຂອງເຫຼັກຕໍ່ການແຕກຫັກຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຮຸນແຮງ. ການທົດສອບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ພະລັງງານທີ່ເຫຼັກສາມາດດູດຊຶມໄດ້ເວລາຖືກຕີດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມແຂງ (impact energy absorption) ສາມາດຫຼຸດລົງໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 80% ເມື່ອອຸນຫະພູມປ່ຽນຈາກອຸນຫະພູມຫ້ອງປົກກະຕິ ໄປເຖິງ -40 ອົງສາເຊີເລີອສ. ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຕໍ່ໄປນັ້ນຄ່ອນຂ້າງຫນ້າຢ້ານ: ແທນທີ່ຈະເກີດການລົ້ມສະລາກຢ່າງຊ້າໆ ໂດຍມີຮູເລັກໆເກີດຂຶ້ນແລ້ວເຊື່ອມຕໍ່ກັນ (ເຊິ່ງເປັນການລົ້ມສະລາກແບບ ductile) ເຫຼັກຈະແຕກຫັກທັນທີທັນໃດແບບ brittle ຜ່ານການແຕກຫັກແບບ cleavage fractures. ແຕກຫັກແບບນີ້ຈະແຜ່ລາມໄວຫຼາຍ ແລະ ບໍ່ມີສັນຍານເຕືອນລ່ວງໆ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ສຳຄັນທີ່ເຮືອນ ແລະ ສະພານໃນເຂດຂັ້ວເໜືອມີຄວາມສ່ຽງສູງທີ່ຈະພັງທີ່ເກີດຂຶ້ນເຖິງແມ່ນວ່າຈະຮັບນ້ຳໜັກປົກກະຕິກໍຕາມ. ນໍາໃຈວ່າ ສ່ວນທີ່ໜາຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກຈະເຮັດໃຫ້ບັນຫານີ້ຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ ເນື່ອງຈາກມັນເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມທີ່ເກີດການປ່ຽນແປງນີ້ເກີດຂຶ້ນສູງຂຶ້ນ. ແລະ ຖ້າເຫຼັກຖືກເຄື່ອນໄຫວດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ເກີດຂຶ້ນທັນທີທັນໃດ ຫຼື ຖືກຕີດ້ວຍຄວາມເຂັ້ມແຂງ ຄວາມເປີ່ຍນຈະເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນອີກ.

ອຸນຫະພູມທີ່ສຳຄັນສຳລັບເຫຼັກໂຄງສ້າງທົ່ວໄປ (ASTM A572, A992, A36)

ປະເພດເຫຼັກແຕ່ລະຊະນິດຈະສະແດງເຖິງພຶດຕິກຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງເມື່ອເວົ້າເຖິງອຸນຫະພູມການປ່ຽນຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເປັນຄວາມເປີດເຜີຍ (DBTT), ເຊິ່ງເປັນຕົວກຳນົດຫຼັກວ່າເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ຈະປະຕິບັດງານໄດ້ດີເທົ່າໃດໃນສະພາບອາກາດເຢັນ. ຍົກຕົວຢ່າງເຫຼັກກາບອນ ASTM A36. ຊະນິດນີ້ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະກາຍເປັນເຫຼັກທີ່ເປີດເຜີຍຢູ່ໃກ້ກັບຈຸດເຢັນ, ໂດຍທີ່ຂອບເຂດ DBTT ຂອງມັນມັກຈະຢູ່ລະຫວ່າງລົບ 20 ອົງສາເຊີເລັຍ ແລະ ສູນອົງສາເຊີເລັຍ. ແຕ່ສຳລັບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງແລະເຫຼັກທີ່ມີສ່ວນປະກອບເຫຼັກຕ່ຳ (HSLA) ເຊັ່ນ: ASTM A572 Grade 50 ແລະ A992 ນີ້ຈະແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຈະຄົງຮັກສາຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນອຸນຫະພູມທີ່ຕ່ຳຫຼາຍຂື້ນ, ລົງໄປເຖິງລົບ 30 ເຖິງ ລົບ 45 ອົງສາເຊີເລັຍ. ເປັນຫຍັງ? ເນື່ອງຈາກຜູ້ຜະລິດໄດ້ເພີ່ມສ່ວນປະກອບທີ່ຊ່ວຍປັບປຸງເມັດທີ່ເປັນພິເສດໃນຂະບວນການຜະລິດ. ວານາເດີ້ມ (Vanadium) ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໄປໃນ A572 ແລະ ນີໂອເບີ້ມ (Niobium) ຖືກໃຊ້ໃນ A992, ແລະ ສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນການເກີດແຕກຫຼາຍທີ່ອັນຕະລາຍເຫຼົ່ານີ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຢັນ.

ຄວາມໜາຂອງວັດສະດຸຈິງໆແລ້ວມີຜົນຕໍ່ການປະຕິບັດໃນສະພາບອາກາດເຢັນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ແຜ່ນເຫຼັກ A36 ທີ່ບາງໆປະມານ 10 ມມ ສາມາດຮັບອຸນຫະພູມໄດ້ຕໍ່າສຸດເຖິງ -15 ອົງສາເຊີເລັຽດ ໃນຂະນະທີ່ແຜ່ນທີ່ໜາກວ່າປະມານ 50 ມມ ອາດຈະແຕກເຖິງແນວທີ່ -5 ອົງສາເຊີເລັຽດ. ຈຸດເຄີດຄວາມເຄັ່ນຕຶງເລັກໆເຫຼົ່ານີ້ທີ່ພວກເຮົາເຫັນໄດ້ທົ່ວໄປຕາມໂຄງສ້າງຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ຈຸດເຊື່ອມ ຫຼື ຮູສຳລັບສະກູ້ວ? ມັນມັກຈະເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມການປ່ຽນຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເປັນຄວາມເປີດເປີດ (DBTT) ສູງຂຶ້ນປະມານ 10 ເຖິງ 15 ອົງສາເຊີເລັຽດ. ເນື່ອງຈາກປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້ ລະບຽບການກໍ່ສ້າງເຊັ່ນ: AISC 360-22 ປັດຈຸບັນໄດ້ກຳນົດໃຫ້ວິສະວະກອນຕ້ອງດຳເນີນການທົດສອບ Charpy V-notch ໂດຍໃຊ້ອຸນຫະພູມໃນການໃຊ້ງານຈິງສຳລັບແຕ່ລະໂຄງການກໍ່ສ້າງ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຮັບປະກັນວ່າໂຄງສ້າງຈະບໍ່ລົ້ມສະລາກທັນທີທັນໃດໃຕ້ສະພາບການທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ.

ຄວາມສ່ຽງໃນໂລກຈິງ: ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ ແລະ ຄວາມປອດໄພໃນການຕິດຕັ້ງເມື່ອອຸນຫະພູມຕໍ່າກວ່າຈຸດເຢັນ

ເມື່ອອຸນຫະພູມລົງຕ່ຳກວ່າຈຸດເຢືອກ, ສິ່ງກໍ່ສ້າງຈະປະເຊີນກັບຄວາມສ່ຽງທີ່ຫຼາຍກວ່າສິ່ງທີ່ປຶ້ມຮຽນທຳມະດາທຳນາຍໄວ້ກ່ຽວກັບຄວາມເປືອຍຂອງວັດຖຸ. ມີບັນຫາຫຼັກສາມຢ່າງທີ່ເດັ່ນຊັດໃນການປະຕິບັດຈິງ: ວັດຖຸຫຼຸດລົງເມື່ອເຢັນລົງ, ບຼອດທີ່ຢູ່ໃນຂໍ້ຕໍ່ສູນເສຍຄວາມແໜ້ນໃນເວລາດົນນານ, ແລະ ສ່ວນປະກອບເລີ່ມເຄື່ອນອອກຈາກຕຳແໜ່ງທີ່ຖືກຕ້ອງ. ສຳລັບສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກ, ອຸນຫະພູມທີ່ລົງຕ່ຳລົງ 10 ອົງສາເຊີເລັຍສ໌ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງປະມານ 0.003%. ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມລົງຕ່ຳເຖິງ -30 ອົງສາເຊີເລັຍສ໌, ບຼອດທີ່ເຮັດໃຫ້ແໜ້ນຢູ່ໃນຂໍ້ຕໍ່ທີ່ເຮົາເຊື່ອຖືຈະສູນເສຍຄວາມຕຶງຈາກ 15 ເຖິງ 25%, ເຊິ່ງໝາຍຄວາມວ່າສ່ວນປະກອບເລີ່ມເຄື່ອນໄຫວໃນບ່ອນທີ່ບໍ່ຄວນເຄື່ອນ. ບັນຫາຈະຮ້າຍແຮງຂຶ້ນເມື່ອສ່ວນຕ່າງໆຫຼຸດລົງຢ່າງບໍ່ເທົ່າກັນໃນຊ່ວງທີ່ຍາວ. ພວກເຮົາເຄີຍເຫັນຄະດີທີ່ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງເກີດຂຶ້ນເຖິງ 15 ມີລີແມັດເທີ ໃນສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ມີຄວາມຍາວ 30 ແມັດເທີ. ສິ່ງນີ້ສ້າງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ອັນຕະລາຍ, ໂດຍເປັນພິເສດໃນຂະບວນການກໍ່ສ້າງເມື່ອສິ່ງທີ່ໃຊ້ຄຳນຶງຊົ່ວຄາວຍັງຢູ່ໃນສະຖານທີ່ ແລະ ອາດຈະເຮັດໃຫ້ບັນຫາຮ້າຍແຮງຂຶ້ນໄປອີກ ແທນທີ່ຈະດີຂຶ້ນ.

ການຫຼຸດລົງຈາກອຸນຫະພູມ, ຄວາມສາມາດຂອງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ໃຊ້ບຼອດ, ແລະ ການບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງຕຳແໜ່ງ

ເມື່ອອຸນຫະພູມລົງຕໍ່າ ການຫດຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນຈະປ່ຽນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຄີຍເປັນປົກກະຕິໃຫ້ເປັນບ່ອນທີ່ມີບັນຫາແຟງຢູ່ ເຊິ່ງກຳລັງຈະເກີດບັນຫາ. ບັອດເຫຼັກກາບອນສູນເສຍຄວາມສາມາດໃນການງໍ່ໄດ້ປະມານ 40% ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມລົງເຖິງ -20 ອົງສາເຊີເລັຍສ, ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າ ພະລັງທີ່ເກີດຂື້ນປະຈຳວັນຈະເລີ່ມເຮັດຕົວເປັນຄວາມເຄັ່ງຕຶງນ້ອຍໆ ເຊິ່ງພ້ອມທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ວັດຖຸແຕກຫັກອອກ. ການສັງເກດເຫັນໃນໂລກຈິງ ບອກວ່າ ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ແບບຟາແລນ (flange joints) ຂອງຄາເຫຼັກ ASTM A36 ຈະເລີ່ມເລື່ອນໄປຫຼາຍຂື້ນປະມານ 30% ເມື່ອອຸນຫະພູມຕໍ່າກວ່າຈຸດເຢັນ (0 ອົງສາເຊີເລັຍສ) ເມື່ອທຽບກັບສະພາບອຸນຫະພູມທີ່ອົບອຸ່ນກວ່າ. ບັນຫາອີກອັນໜຶ່ງເກີດຈາກວິທີທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ຄາເຫຼັກ ແລະ ຮາກຖານເບຕອງຫດຕົວ (ຫຼືບໍ່ຫດຕົວ) ເມື່ອຢູ່ໃນສະພາບອາກາດເຢັນ. ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບັອດເຊື່ອມຕໍ່ (anchor bolts) ຕ້ອງຮັບພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປ. ຜົນຮວມຂອງເຫດການເຫຼົ່ານີ້ຈະນຳໄປສູ່ຄວາມສ່ຽງສອງດ້ານທີ່ສຳຄັນຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ ເຊິ່ງວິສະວະກອນຈຳເປັນຕ້ອງຕິດຕາມຢ່າງໃກ້ຊິດໃນໄລຍະການດຳເນີນງານໃນລະດູໜາວ.

• ການພັງທະລະມານໃນຂະນະທີ່ກຳລັງຕິດຕັ້ງ : ໂຄງຮ່າງທີ່ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເພີຍງເທົ່າໜຶ່ງຈະເລີ່ມເບິ່ງເບິ່ງ (buckle) ລຸ່ມນ້ຳໜັກຂອງຕົວເອງເມື່ອການຫດຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນປ່ຽນທາງທີ່ພະລັງງານໄຫຼຜ່ານ
• ຄວາມເຫຼື່ອຍລ້ຳໃນໄລຍະການໃຊ້ງານ ການເคลື່ອນທີ່ຄວາມຮ້ອນແບບເປັນວຟົງເລີ່ມຕົ້ນເກີດເປັນແຕກທີ່ຈຸດເຊື່ອມ

ເນື່ອງຈາກສ່ວນປະກອບທີ່ວັດແທກທີ່ 20°C ຫຼຸດລົງໃນອັດຕາທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນຂະນະທີ່ຕິດຕັ້ງໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າສູນ ການຈັດຕັ້ງທີ່ຖືກຕ້ອງຢ່າງແນ່ນອນຈຶ່ງບໍ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການປ້ອງກັນ—ເຊິ່ງເນັ້ນໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ອງການຂອງ ASCE 37-22 ທີ່ຈະຕ້ອງມີການກວດສອບຄວາມເຂົ້າກັນຂອງອຸປະກອນໃນອຸນຫະພູມແວດລ້ອມກ່ອນການຕິດຕັ້ງໃນລະດູໜາວ

ເຫດການທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນສະຖານທີ່: ການລົ້ມເຫຼວທີ່ເກີດຈາກຄວາມເປືອຍງ່າຍຂອງວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳທີ່ຖືກບັນທຶກໄວ້ໃນໂຄງການທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນອາເມລິກາເໜືອ ແລະ ເຂດຂັ້ວເໝືອງ

ຕົວຢ່າງຈິງໃນໂລກຈິງໄດ້ສະຫນັບສະຫນູນທິດສະດີເຫຼົ່ານີ້. ມາເບິ່ງສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນປະເທດແຄນາດາໃນປີ 2022 ເມື່ອຫຼັງຄາສາງຖົ້ວລົ້ມເອງເນື່ອງຈາກຫິມະທີ່ທົ້ມເຕັມຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມ -38 ອົງສາເຊີເລັຍ. ບັນຫາແມ່ນຫຍັງ? ສ່ວນຂອງເສົາຮັບນ້ຳໜັກທີ່ເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸ ASTM A992 ໄດ້ຫັກເອງທີ່ຮູບເຈາະສຳລັບສະກຣູ. ນັກເຄມີວັດສະດຸ (Metallurgists) ໄດ້ພົບເຫັນຕໍ່ມາວ່າເກີດການຫັກແບບ Cleavage fracture, ເຊິ່ງເກີດຂຶ້ນເມື່ອວັດສະດຸປ່ຽນຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ເປືອຍຕົວ (ductile) ໄປເປັນຄຸນສົມບັດທີ່ເປືອຍຫັກ (brittle) ໃນສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳຫຼາຍ. ພວກເຮົາຍັງເຫັນເຫດການຄ້າຍຄືກັນເກີດຂຶ້ນໃນອາລາສກາດ້ວຍ, ແຕ່ເກີດຂຶ້ນກ່ອນໜ້ານີ້ບໍ່ກີ່ຫຼາຍປີໃນປີ 2019. ສ່ວນຮອງທໍ່ທີ່ນັ້ນໄດ້ລົ້ມເຫຼວເນື່ອງຈາກວ່າທາດເຫຼັກບໍ່ສາມາດຮັບກັບການຫຸດຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນໄດ້ອີກ. ມີຫຼາຍກວ່າ 30% ຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ເຫຼົ່ານີ້ທີ່ຫັກອອກຢ່າງສິ້ນເຊີງ. ເມື່ອພິຈາລະນາທັງສອງເຫດການນີ້, ມີຮູບແບບທີ່ຊັດເຈນຢູ່ໃນສິ່ງທີ່ຜິດພາດ.

ຄວາມລົ້ມເຫຼວເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ເຮັດໃຫ້ມາດຕະຖານວິສະວະກຳພາກເໜືອຕ້ອງການການທົດສອບ Charpy ເພີ່ມເຕີມທີ່ອຸນຫະພູມໃນການໃຊ້ງານຈິງ—ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ສະພາບການອ້າງອີງມາດຕະຖານເທົ່ານັ້ນ.

ຍຸດທະສາດທີ່ພິສູດແລ້ວສຳລັບການປ້ອງກັນໂຄງສ້າງເຫຼັກໃນສະພາບອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າສູນ

ການເຮັດໃຫ້ຮ້ອນລ່ວງໆ, ການຈັດເກັບຢ່າງຄວບຄຸມ, ແລະ ການປະຕິບັດຕາມ ASCE 37-22 ສຳລັບການຜະລິດ ແລະ ການຕິດຕັ້ງ

ເມື່ອຊີ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນລ່ວງໆກ່ອນການເຊື່ອມ, ມັນຈະຊ້າລົງໃນອັດຕາການເຢັນລົງ, ເຊິ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນການແ cracks ທີ່ບໍ່ດີເລີດອັນເກີດຈາກໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກອຸນຫະພູມ. ສິ່ງນີ້ກາຍເປັນສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງເມື່ອອຸນຫະພູມຕົກຕ່ຳກວ່າ -20°C (-4°F). ການຮັກສາຊີ້ນສ່ວນທີ່ຜ່ານການຜະລິດໃຫ້ອຸ່ນໃນເວລາທີ່ກຳລັງຈັດການກັບມັນກໍເປັນສິ່ງທີ່ເຫຼືອເຊື່ອ. ໂດຍການເກັບຮັກສາມັນໄວ້ໃນບ່ອນທີ່ມີການເຮັດໃຫ້ຮ້ອນ, ພວກເຮົາຮັບປະກັນວ່າວັດສະດຸຈະຢູ່ສູງກວ່າຂອບເຂດ DBTT ທີ່ສຳຄັນເຫຼົ່ານີ້ຕະຫຼອດທັງໝົດຂອງຂະບວນການ. ມາດຕະຖານ ASCE 37-22 ຕ້ອງການການຕິດຕາມສະພາບແວດລ້ອມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ການຈຳລອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທາງຄວາມຮ້ອນຢ່າງລະອຽດໃນระหว່າງການກໍ່ສ້າງ. ຜູ້ຮັບເໝາະທີ່ປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະເຫັນບັນຫາກ່ຽວກັບຂໍ້ຕໍ່ທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງກັນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເນື່ອງຈາກວ່າວັດສະດຸຫຼຸດລົງໃນອັດຕາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນ Journal of Structural Engineering ໃນປີທີ່ຜ່ານມາ, ບັນດາໂຄງການທີ່ປະຕິບັດຕາມຄຳແນະນຳເຫຼົ່ານີ້ລາຍງານວ່າມີບັນຫາທີ່ເກີດຈາກສະພາບອາກາດເຢັນທີ່ສົ່ງຜົນຕໍ່ການເຊື່ອມດ້ວຍສະກູ້ວທີ່ຫຼຸດລົງປະມານ 60%. ເພື່ອຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີທີ່ສຸດ, ຄວນຈັດຕັ້ງເຂດເຮັດໃຫ້ຮ້ອນຫຼາຍຈຸດທົ່ວທັງເວັບໄຊທ໌ ແລະ ຕິດຕາມອຸນຫະພູມໃນເວລາຈິງ ເພື່ອໃຫ້ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງຖືກບັນທຶກຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

ບົດແນະນຳ NDT ທີ່ປັບປຸງ: ການທົດສອບດ້ວຍຄລື່ນສຽງອັນຕຣາສຽງ ແລະ ການທົດສອບ Charpy ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳ

ເມື່ອເຮັດວຽກໃນສະພາບທີ່ຕໍ່າກວ່າຈຸດເຢືອກ, ເຕັກນິກ NDT ມາດຕະຖານຈະຕ້ອງມີການປັບປຸງເປັນພິເສດເພື່ອຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງ. ສຳລັບການທົດສອບ Charpy V-notch, ພວກເຮົາຈະເຮັດການປັບສະພາບຕົວຢ່າງໃຫ້ເຂົ້າກັບອຸນຫະພູມການໃຊ້ງານທີ່ແທ້ຈິງເພື່ອໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນການແຕກຫັກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ສອດຄ່ອງກັບແຕ່ລະຍອດຄຸນນະສົມບັດຂອງວັດສະດຸ. ອີງຕາມມາດຕະຖານ ASTM E23, ຂໍ້ກຳນົດຂັ້ນຕ່ຳສຸດຂອງພະລັງງານທີ່ວັດສະດຸສາມາດດູດຊຶມໄດ້ຈະຫຼຸດລົງເມື່ອວັດສະດຸຖືກນຳໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຢັນ. ໃນການທົດສອບດ້ວຍຄື້ນສຽງ (Ultrasonic Testing), ອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນມີລັກສະນະການປັບຄວາມຮ້ອນໃນຕົວ (built-in temperature compensation) ເພື່ອຄຳນຶງເຖິງການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມໄວຂອງຄື້ນສຽງທີ່ເດີນຜ່ານເຫຼັກທີ່ກາຍເປັນເປราะເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມຕໍ່າ. ລະບົບທີ່ສາມາດນຳໄປໃຊ້ໄດ້ຢູ່ທີ່ສະຖານທີ່ (Portable systems) ປັດຈຸບັນເຮັດໃຫ້ເຈົ້າໜ້າທີ່ສາມາດຢືນຢັນຄຸນນະພາບຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ໄດ້ທັນທີທີ່ສະຖານທີ່ນັ້ນ ເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມຂອງຂັ້ວເໜືອທີ່ຮຸນແຮງ. ການທົດສອບໃນສະຖານທີ່ຈິງ (Field tests) ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າວິທີການທົດສອບດ້ວຍຄື້ນສຽງທີ່ຖືກປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຄົ້ນພົບເສັ້ນແຕກນ້ອຍໆໄດ້ໄວຂຶ້ນເຖິງສາມເທົ່າເມື່ອທຽບກັບການທົດສອບທີ່ຫ້ອງທົດລອງທົ່ວໄປໃນອຸນຫະພູມປົກກະຕິ ສຳລັບເຫຼັກຍອດ ASTM A572. ແຕ່ຢ່າລືມວ່າ, ການປັບສະພາບຕົວຢ່າງ (specimen conditioning) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນທີ່ນີ້. ຢ່າເຊື່ອໝັ້ນຜົນໄດ້ຮັບຈາກຫ້ອງທົດລອງມາດຕະຖານເຫຼົ່ານີ້ ຖ້າວ່າການທົດສອບບໍ່ໄດ້ຖືກດຳເນີນໃນສະພາບອຸນຫະພູມເຢັນທີ່ແທ້ຈິງ ທີ່ໂຄງສ້າງຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນເວລາຕໍ່ມາ.

ວິທີປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດດ້ານການອອກແບບ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມເປີດເຜີຍຂອງວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳ

ເພື່ອຫຼີກລ່ຽງບັນຫາທີ່ເກີດຈາກຄວາມເປราะແລະເຢັນຈາກອຸນຫະພູມຕ່ຳ, ຄວນເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການເລືອກວັດຖຸຢ່າງລະອຽດ ແລະ ອອກແບບຊິ້ນສ່ວນດ້ວຍການຄຳນຶງເຖິງຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມ. ເມື່ອເຮັດວຽກກັບໂຄງສ້າງທີ່ຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນສະພາບອາກາດເຢັນ, ມັນເປັນເຫດຜົນທີ່ດີທີ່ຈະເລືອກໃຊ້ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຕກຫັກ (notch-tough steel) ເຊັ່ນ: ເຫຼັກປະເພດ ASTM A572 Grade 50 ຫຼື A913 ສຳລັບຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ສຳຄັນເຫຼົ່ານີ້. ເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ມີໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ດີກວ່າ ແລະ ສາມາດຕ້ານການແຕກຫັກໄດ້ດີເຖິງແມ່ນວ່າອຸນຫະພູມຈະຕຳກວ່າລົງໄປເຖິງ 20 ອົງສາເຊີເລັຍສ. ນັກອອກແບບຍັງຄວນລະວັງຈຸດທີ່ມີມຸມແຫຼມ ແລະ ການປ່ຽນແປງຄວາມໜາທີ່ທັນທີທັນໃດໃນຊິ້ນສ່ວນ. ການໃຊ້ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຮູບຮ່າງກົມ (rounded transitions) ແລະ ມີຮັດສະມີ (radii) ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າຄວາມໜາຂອງວັດຖຸຈະຊ່ວຍແຈກຈາຍຄວາມເຄັ່ນຕຶງອອກໄດ້ດີ ແລະ ຂັດຂວາງການເກີດແຕກເລືອກນ້ອຍໆ ໃນບ່ອນທີ່ຄວາມເຄັ່ນຕຶງສຸມກັນ. ໃນຂະນະທີ່ປະກອບຊິ້ນສ່ວນ, ພາດສະດຸທີ່ໆມີຄວາມໜາຫຼາຍກວ່າ 25 ມີລີເມີເຕີ ຈຳເປັນຕ້ອງຖືກເຮັດໃຫ້ຮ້ອນລ່ວງໆ (preheating) ຢ່າງໜ້ອຍ 150 ອົງສາເຊີເລັຍສ ກ່ອນການຂຶ້ນຮູບ ຫຼື ການເຊື່ອມ. ຂັ້ນຕອນນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ ເນື່ອງຈາກມັນຊ່ວຍຮັກສາຄຸນສົມບັດຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (ductility) ຂອງວັດຖຸໃຫ້ພໍເທົ່າທີ່ຈະຮັບມືກັບຄວາມເຄັ່ນຕຶງຈາກຂະບວນການຜະລິດ. ຜູ້ຮັບເໝາທີ່ລວມເອົາເງື່ອນໄຂທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ໄວ້ໃນເອກະສານເງື່ອນໄຂຂອງພວກເຂົາ ມັກຈະໄດ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີຂຶ້ນໂດຍລວມ, ເນື່ອງຈາກພວກເຂົາຖືກບັງຄັບໃຫ້ຄຳນຶງເຖິງການປະພຶດຕົວຂອງວັດຖຸໃນສະພາບອາກາດເຢັນຕັ້ງແຕ່ຂະບວນການຊື້ວັດຖຸ ຈົນເຖິງຂະບວນການຕິດຕັ້ງຈິງ ໂດຍເປັນໄປຕາມທີ່ແນະນຳໄວ້ໃນມາດຕະຖານ ASCE 37-22 ສຳລັບໂຄງການກໍ່ສ້າງໃນລະດູໜາວ.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ສິ່ງທີ່ເກີດຂື້ນໃນເຫຼັກເມື່ອປ່ຽນຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເປັນຄວາມເປີດເຜີຍຕໍ່ການແຕກຫັກແມ່ນຫຍັງ?

ການປ່ຽນຈາກຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໄປເປັນຄວາມເປີດເຜີຍຕໍ່ການແຕກຫັກແມ່ນເຫດການທີ່ເຫຼັກສູນເສຍຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງມັນ ແລະ ກາຍເປັນເຫຼັກທີ່ເປີດເຜີຍຕໍ່ການແຕກຫັກໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳ. ການປ່ຽນແປງນີ້ເກີດຈາກການຫຼຸດລົງຂອງການເຄື່ອນທີ່ຂອງອາຕົມ ເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນທີ່ຂອງການບິດເບືອນ (dislocations) ເກີດຂື້ນໄດ້ຍາກຂື້ນ ແລະ ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ເຫຼັກມີຄວາມເປີດເຜີຍຕໍ່ການແຕກຫັກຫຼາຍຂື້ນ.

ອາກາດເຢັນສົ່ງຜົນຕໍ່ໂຄງສ້າງເຫຼັກແນວໃດ?

ອາກາດເຢັນສາມາດເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກຫຼຸດລົງ ເຮັດໃຫ້ເກີດການບໍ່ສອດຄ່ອງກັນ ແລະ ລົດຄວາມຕຶງຂອງບົລ Bolts ຫຼຸດລົງ. ສິ່ງນີ້ອາດນຳໄປສູ່ການລົ້ມສະຫຼາຍຂອງໂຄງສ້າງ ເນື່ອງຈາກຄວາມເປີດເຜີຍຕໍ່ການແຕກຫັກແບບ Brittle ແລະ ຄວາມເຄັ່ນຕຶງທີ່ເກີດຈາກການຫຼຸດລົງຂອງອຸນຫະພູມ.

ຍຸດທະສາດໃດທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫາຄວາມເປີດເຜີຍຕໍ່ການແຕກຫັກເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມຕ່ຳໃນໂຄງສ້າງເຫຼັກ?

ຍຸດທະສາດດັ່ງກ່າວປະກອບດ້ວຍ: ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນລ່ວງໆຕໍ່ຊິ້ນສ່ວນເຫຼັກກ່ອນການເຊື່ອມ, ການເກັບຮັກສາຢ່າງເໝາະສົມເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມຂອງວັດສະດຸ, ແລະ ການນຳໃຊ້ຂະບວນການທົດສອບບໍ່ທຳລາຍ (non-destructive testing) ທີ່ປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມ. ການນຳໃຊ້ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຕກຫັກທີ່ຈຸດບິດ (notch-tough steel grades) ແລະ ການພິຈາລະນາຜົນກະທົບຈາກອຸນຫະພູມໃນຂະນະການອອກແບບກໍເປັນສິ່ງທີ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາຄວາມເປີດເຜີຍຕໍ່ການແຕກຫັກເນື່ອງຈາກອຸນຫະພູມຕ່ຳ.