คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
คูมือครูฝก 0920162070803 สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3
ชุดการฝกตามความสามารถ (CBT)
โมดูลการฝกที่ 9 09207227 ทอ และอุปกรณประกอบทอ
กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
คํานํา
คูมือครูฝกสาขาชางเชื่อมแม็ ก ระดับ 3 โมดูล 9 ทอ และอุปกรณประกอบทอฉบับนี้ เปนสวนหนึ่งของหลักสู ตร ฝ ก อบรมฝ มื อ แรงงานตามความสามารถ (Competency Based Training : CBT) ซึ่ ง พั ฒ นาขึ้ น เพื่ อ ใช เ ป น เอกสาร ประกอบการจัดการฝกอบรมกับชุดการฝกตามความสามารถ โดยไดดําเนินการภายใตโครงการพัฒนาระบบฝกและชุดการฝก ตามความสามารถเพื่อการพัฒนาฝมือแรงงาน ดวยระบบการฝกตามความสามารถ (Competency Based Workforce Skill Training System) พ.ศ. 2560 โดยมีวัตถุประสงคเพื่อใหครูฝกไดใชเปนเครื่องมือในการบริหารจัดการการฝกอบรม ใหเปนไปตามหลักสูตร กลาวคือ อบรมผูรับการฝกใหสามารถนําความรูเกี่ยวกับทอ และอุปกรณประกอบทอไปใชไดอยาง ถูกตอง และติดตามความกาวหนาของผูรับการฝกอบรม ในดานความสามารถหรือสมรรถนะใหเปนไปตามมาตรฐานที่กําหนด ระบบการฝกอบรมตามความสามารถเปนระบบการฝกอบรมที่สงเสริมใหผูรับการฝกอบรมสามารถฝกฝนเรียนรู ไดตามพื้นฐานความสามารถของตนในเวลาที่มีความสะดวก โดยเนนในเรื่องของการสงมอบการฝกอบรมที่หลากหลาย ไปใหแกผูรับการฝกอบรม และตองการใหผูรับการฝกอบรมเกิดการเรียนรูดวยตนเอง การฝกปฏิบัติจะดําเนินการในรูปแบบ Learning by Doing และเนนผลลัพธการฝกอบรมในการที่ทําใหผูรับการฝกอบรมมีความสามารถในการปฏิบัติงานตามที่ ตลาดแรงงานตอ งการ โดยยึด ความสามารถของผูรับ การฝก เปน หลัก การฝก อบรมในระบบดัง กลา ว จึง เปน รูป แบบ การฝกอบรมที่สามารถรองรับการพัฒนารายบุคคลไดเปนอยางดี นอกจากนี้ เนื้อหาวิชาในหลักสูตรการฝกตามความสามารถ (Competency Based Curriculum : CBC) ซึ่งไดจากการวิเคราะหงานอาชีพ (Job Analysis) ในแตละสาขาอาชีพ จะถูก กําหนดเปนรายการความสามารถหรือสมรรถนะ (Competency) ที่ผูรับการฝกอบรมจําเปนตองใชในการปฏิบัติงาน และ สอดคลองกับความตองการของสถานประกอบกิจการและภาคอุตสาหกรรม ซึ่งผูรับการฝกจะตองเรียนรูและฝกฝนจนกวาจะ สามารถปฏิบัติเองได ตามมาตรฐานที่กําหนดในแตละรายการความสามารถ ทั้งนี้ การสงมอบการฝก สามารถดําเนินการได ทั้งรูปแบบการเรียนรูผานสื่อสิ่งพิมพ (Paper Based) และผานสื่อคอมพิวเตอร (Computer Based) โดยผูรับการฝกสามารถ เรียนรูไดดวยตนเอง (Self-Learning) ที่บานหรือที่ทํางาน และเขารับการฝกภาคปฏิบัติตามความพรอม ตามความสะดวก ของตน หรือตามแผนการฝก หรือตามตารางการนัดหมาย การฝกหรือทดสอบประเมินผลความรูความสามารถกับหนวยฝก โดยมีครูฝกหรือผูสอนคอยใหคําปรึกษา แนะนําและจัดเตรียมการฝกภาคปฏิบัติ รวมถึงจัดเตรียมและดําเนินการทดสอบ ประเมินผลในลักษณะตาง ๆ อันจะทําใหสามารถเพิ่มจํานวนผูรับการฝกไดมากยิ่งขึ้น ชวยประหยัดเวลาในการเดินทาง และ ประหยั ด งบประมาณค า ใช จ า ยในการพั ฒ นาฝ มือแรงงานใหแกกําลังแรงงานในระยะยาว จึงถือเปน รูป แบบการฝกที่มี ความสําคัญตอการพัฒนาฝมือแรงงาน ทั้งในปจจุบันและอนาคต ซึ่งหากมีการนําระบบการฝกอบรมตามความสามารถมาใช ในการพัฒนาฝมือแรงงาน จะชวยทําใหประชาชน ผูใชแรงงานผูวางงาน นักเรียน นักศึกษา และผูประกอบอาชีพอิสระ สามารถเขาถึงการฝกอบรมเพื่อพัฒนาตนเองไดอยางสะดวก และไดรับประโยชนอยางทั่วถึงมากยิ่งขึ้น กรมพัฒนาฝมือแรงงาน ก กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
เรื่อง
สารบั ญ
หนา
คํานํา
ก
สารบัญ
ข
ขอแนะนําสําหรับครูฝก
1
โมดูลการฝกที่ 9 09207227 ทอ และอุปกรณประกอบทอ หัวขอวิชาที่ 1 0920722701 มาตรฐานทอ และอุปกรณประกอบทอ
12
หัวขอวิชาที่ 2 0920722702 การตอทอ
27
หัวขอวิชาที่ 3 0920722703 งานเชื่อมทอ
36
คณะผูจัดทําโครงการ
49
ข กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ขอแนะนําสําหรับครูฝก ขอแนะนําสําหรับครูฝก คือ คําอธิบายเกี่ยวกับรายละเอียดของคูมือ และขั้นตอนการเขารับการฝก ซึ่งมีอยูดวยกัน 6 ขอ ดังนี้
1. รายละเอียดของคูมือ 1.1 โมดูลการฝก / หัวขอวิชา หมายถึง โมดูลการฝกที่ครูฝกตองจัดการฝกอบรม โดยภายในโมดูลจะประกอบไปดวย หัวขอวิชาที่ผูรับ การฝ กต องเรี ย นรู และฝกฝน ซึ่งมีรหัสโมดูล และรหัส หัว ขอวิชาเปนตัว กําหนดความสามารถ ที่ตองเรียนรู 1.2 ระยะเวลาการฝก หมายถึง จํานวนชั่วโมงในการฝกอบรม เพื่อใหบรรลุตามวัตถุประสงคของแตละโมดูล 1.3 ระบบการฝกตามความสามารถ (CBT) หมายถึง ระบบการฝกที่ เ กิดจากการนํ าความรู ทักษะ ความสามารถ (Competency) ที่จําเปนสําหรับการทํางานมาเปนฐาน (Based) ของการจัดฝกอบรม หรือนํามากําหนดเปนเนื้อหา (Content) และเกณฑก ารประเมิน การฝก อบรม ทํา ใหผูรับ การฝก อบรมมีค วามสามารถ (Competency) ตามเกณฑมาตรฐานที่กําหนด และตามความสามารถในการเรียนรูของผูรับการฝกเปนหลัก 1.4 ชุดการฝก หมายถึง สื่อสิ่งพิมพ และสื่ออิเล็กทรอนิกส ใชสําหรับเปนอุปกรณชวยฝก โดยแตละโมดูลประกอบดวย คูมือครูฝก คูมือผูรับการฝก คูมือประเมิน สื่อวีดิทัศน 1.5 ระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร (Computer Managed Instruction : CMI) หมายถึง การนําระบบคอมพิวเตอร และเทคโนโลยีสารสนเทศ ซึ่งใชในการจัดการเรียนรูและฝกอบรม เชน ระบบรับสมัครออนไลน ระบบลงทะเบียน เขา รับ การฝก อบรมออนไลน ระบบการฝก อบรมภาคทฤษฎีผานอุป กรณอิเ ล็ก ทรอนิก สห รือ อุป กรณสื่อสาร แบบพกพา การทดสอบออนไลน การบันทึกผลการฝกอัตโนมัติ และการออกใบวุฒิบัตรอิเล็กทรอนิกส เปนตน โดยการเขาใชงานระบบ แบง สว นการใชงานตามความรับ ผิดชอบของผูมีสว นไดสว นเสีย ดังภาพในหนาที่ 2 ซึ่งสามารถศึกษารายละเอียดการใชงานไดจากลิงคดังตอไปนี้ - ผูดูแลระบบ mlearning.dsd.go.th/download/files/admin.pdf - ผูพัฒนาบทเรียน mlearning.dsd.go.th/download/files/content.pdf - ครูฝก mlearning.dsd.go.th/download/files/teacher.pdf
1 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
2 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
2. ผังการฝกอบรม
3 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
3. วิธีการฝกอบรม 3.1 ครูฝก ทําความเขาใจการฝกอบรมในระบบ CBT ซึ่งสามารถสงมอบการฝกอบรมใหแกผูรับการฝกได 3 รูปแบบ คือ 3.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) 3.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) 3.1.3 การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน (Online) โดยในแตละรูปแบบจะมีรายละเอียดแตกตางกัน ดังนี้ 3.1.1 การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) คือ การฝก อบรมที่ผูรับ การฝกเรีย นรูภ าคทฤษฎี (ดา นความรู) ดว ยตนเอง โดยครูฝก เปน ผูสงมอบ คูมือผูรับการฝกที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) แกผูรับการฝก และฝกภาคปฏิบัติ (ดานทักษะ) ที่ศูนยฝกอบรม การฝกภาคทฤษฎี - ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเอง โดยใชคูมือผูรับการฝกที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) ที่ครูฝกสงมอบให การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ครูฝก มอบหมายใหผูรับ การฝกทํา แบบทดสอบกอ นฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ ของคูมือการประเมินที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) 2) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคําตอบ ใหครูฝก เพื่อตรวจและประเมินผล 3) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลั กสูตร จะมีสิท ธิ์ข อเขา รับ การฝก ภาคปฏิบัติ (ถา มี) หรือ เขา รับ การฝก ในโมดูล ถั ด ไป หรือเขารับการฝกในโมดูล ที่ครูฝ กกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหา จากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 4) ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 3.1.2 การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม (Offline) คือ การฝกอบรมที่ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีจากครูฝก และฝกภาคปฏิบัติที่ศูนยฝกอบรม การฝกภาคทฤษฎี ครูฝกใชคูมือครูฝกที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) และวีดิทัศน (DVD) เปนสื่อชวยในการฝก ภาคทฤษฎี โดยสงมอบคูมือผูรับ การฝกแกผูรับ การฝกที่ศูน ยฝก อบรม และฝกภาคปฏิบัติ ที่ศูนยฝกอบรม 4 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ครูฝก มอบหมายใหผูรับ การฝกทํา แบบทดสอบกอ นฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ ของคูมือการประเมินที่พิมพจากสื่ออิเล็กทรอนิกส (.pdf) 2) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในกระดาษคําตอบ แลวสงกระดาษคําตอบ ใหครูฝก เพื่อตรวจและประเมินผล 3) ครูฝกประเมินแบบทดสอบกอนฝก - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลั กสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝกภาคปฏิบัติ (ดานทักษะ) (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหา จากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 4) ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 3.1.3 การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน (Online) คือ การฝกอบรมที่ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเองผานระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI โดยใชคูมือผูรับการฝกที่เปนสื่อออนไลนในแอปพลิเคชัน DSD m-Learning และฝกภาคปฏิบัติที่ศูนยฝกอบรม วิธีดาวนโหลดแอปพลิเคชัน DSD m-Learning ครูฝกอธิบายวิธีการดาวนโหลดแอปพลิเคชัน DSD m-Learning ใหแกผูรับการฝก ซึ่งวิธีการ ดาวนโหลดแอปพลิเคชัน สามารถแบงออกเปน 3 ชองทางตามแตละระบบปฏิบัติการ คือ 1) ผูรับการฝกที่ใชเครื่องมือสื่อสารอิเล็กทรอนิกส ระบบปฏิบัติการ iOS คนหา แอปพลิเคชัน DSD m-Learning ใน App Store จากนั้นกดดาวนโหลด เพื่อติดตั้งบนเครื่องมือสื่อสาร และเขาใชงานโดยกรอก Username และ Password ตามที่เคยลงทะเบียนไว 2) ผูรับการฝกที่ใชเครื่องมือสื่ อสารอิเล็ กทรอนิกส ระบบปฏิบัติการ Android คนหา แอปพลิเคชัน DSD m-Learning ใน Google Play จากนั้นกดดาวนโหลด เพื่อติดตั้ง บนเครื่องมือสื่อสาร และเขาใชงานโดยกรอก Username และ Password ตามที่เคย ลงทะเบียนไว 3) ผูรับ การฝก ที่ใ ชค อมพิว เตอร ระบบปฏิบัติก าร Windows สามารถดาวนโ หลด แอปพลิเคชัน DSD m-Learning โดยเขาเว็บไซต mlearning.dsd.go.th แลวเขาใชงาน โดยกรอก Username และ Password ตามที่เคยลงทะเบียนไว ใหกดปุม Download DSD m-learning เพื่อดาวนโหลดแอปพลิเคชันลงบนคอมพิวเตอร
5 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
การฝกภาคทฤษฎี ผูรับการฝกเรียนรูภาคทฤษฎีดวยตนเอง จากคูมือผูรับการฝก ซึ่งเปนสื่อออนไลนบนแอปพลิเคชัน DSD m-Learning การประเมินผลภาคทฤษฎี 1) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Pre-Test) ลงในแอปพลิเคชัน โดยระบบจะตรวจและประเมินผล อัตโนมัติ - ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลั กสูตร ผูรับการฝกจะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝกภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได - ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเอง จนเขาใจแลวจึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2) ผูรับการฝกทําแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก 3.2 ครูฝกชี้แจงรูปแบบการฝกอบรมทั้ง 3 รูปแบบแกผูรับการฝก เพื่อทําการตกลงรูปแบบการฝกอบรมรวมกับผูรับการฝก โดยใหผูรับการฝกเลือกวิธีที่สะดวก 3.3 ครูฝกวางแผนการฝกตลอดหลักสูตรรวมกันกับผูรับการฝก
4. อุปกรณชวยฝกและชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝก ครูฝกสามารถเลือกใชอุปกรณชวยฝกได 2 รูป แบบ คือ รูป แบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) และรูป แบบระบบจัดการฝก ดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) โดยมีชองทางการเขาถึงอุปกรณชวยฝกแตละรูปแบบแตกตางกัน ดังนี้ 4.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือครูฝก เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมิน เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 4.2 รูปแบบระบบจัดการฝกดวยคอมพิวเตอร หรือ CMI (Online) ดังนี้ - คูมือครูฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศนรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (Online) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม
6 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
5. การวัดและประเมินผล ครูฝกมีหนาที่มอบหมายใหผูรับการฝกทดสอบความรูภาคทฤษฎี (ดานความรู) และภาคปฏิบัติ (ดานทักษะ) โดยใช คูมือการประเมินบันทึกผลการประเมินของผูรับการฝก โดยแบงการประเมินผลไดดังนี้ 5.1 การประเมินผลภาคทฤษฎี (ดานความรู) ประเมิ นผลจากแบบทดสอบภาคทฤษฎีกอนฝ ก และแบบทดสอบภาคทฤษฎี หลังฝ ก โดยกํ าหนดเกณฑ การให คะแนนและการระบุความสามารถดานความรู ดังนี้ เกณฑการใหคะแนน ภาคทฤษฎี ตั้งแตรอยละ 70 ขึ้นไป ต่ํากวารอยละ 70
เกณฑการประเมิน ความสามารถ ผาน (C) ไมผาน (NYC)
ผูรับการฝกจะไดรับการประเมินผลการฝกจากครูฝก โดยจะตองสามารถปฏิบัติตามความสามารถในแตละโมดูลนั้น ๆ ไดตามเกณฑที่กําหนด จึงจะถือวาผานการฝกโมดูลนั้น และเมื่อผานการฝกครบทุกโมดูล จึงจะถือวาฝกครบชุดการฝกนั้น ๆ แลว
6. เงื่อนไขการผานการฝก ผูรับการฝกที่จะผานโมดูลการฝก ตองไดรับคารอยละของคะแนนการทดสอบภาคทฤษฎี คะแนนรวมไมต่ํากวารอยละ 70 จึงจะผานโมดูลการฝก
7 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
รายละเอียดหลักสูตร หลักสูตรฝกอบรมฝมือแรงงานตามความสามารถ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 กรมพัฒนาฝมือแรงงาน กระทรวงแรงงาน
รหัสหลักสูตร 0920162070803
1. ขอบเขตของหลักสูตร หลักสูตรนี้พัฒนาขึ้นใหครอบคลุมดานความรู ทักษะ และเจตคติแกผูรับการฝกใน สาขาชางเชื่อมแม็ก เพื่อใหมี ความรู ความสามารถและทัศนคติตามมาตรฐานฝมือแรงงานแหงชาติ สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 ดังนี้ 1.1 มีความรูเกี่ยวกับความปลอดภัยทั่วไปในพื้นที่ปฏิบัติงานและความปลอดภัยในการเชื่อมและตัด 1.2 มีความรูและสามารถใชเครื่องมือวัด เครื่องมือทั่วไป และเครื่องมือกล 1.3 มีความรูเกี่ยวกับการใชเครื่องเชื่อม วงจรไฟฟา และเทคนิคการเชื่อม 1.4 มีความรูเกี่ยวกับสมบัติและความสามารถเชื่อมไดของโลหะ 1.5 มีความรูเกี่ยวกับการเลือกใชลวดเชื่อมและแกสปกปอง 1.6 มีความรูเกี่ยวกับขอกําหนดกรรมวิธีการเชื่อม 1.7 มีความรูเกี่ยวกับคณิตศาสตรประยุกตและวิทยาศาสตรเบื้องตนที่สัมพันธกับงานเชื่อม 1.8 มีความรูและสามารถตรวจสอบและคุณภาพของงานเชื่อม 1.9 มีความรูเกี่ยวกับทอ และอุปกรณประกอบทอ 1.10 มีความรูเกี่ยวกับทัศนคติในการประกอบอาชีพชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 1.11 สามารถปฏิบัติการเชื่อมแม็กเหล็กกลาคารบอนรอยเชื่อมตอชนทอ ตําแหนงทาเชื่อม D150PF และ H-L045 2. ระยะเวลาการฝก ผูรับการฝกจะได รับ การฝ กในภาคทฤษฎี และภาคปฏิ บัติ โดยสถาบันพัฒนาฝ มือแรงงาน หรือสํานักพัฒนาฝ มื อ แรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถใชระยะเวลาในการฝก 70 ชั่วโมง เนื่องจากเปนการฝกที่ขึ้นอยูกับพื้นฐานความรู ทักษะ ความสามารถและความพรอมของผูรับการฝกแตละคน มีผลให ผูรับการฝกจบการฝกไมพรอมกัน สามารถจบกอนหรือเกินระยะเวลาที่กําหนดไวในหลักสูตรได หนวยฝกจึงตองบริหาร ระยะเวลาในการฝกใหเหมาะสมตามความจําเปน ทั้งนี้ ใหอยูในดุลยพินิจของผูอํานวยการสถาบันพัฒนาฝมือแรงงาน หรือผูอํานวยการสํานักงานพัฒนาฝมือแรงงานที่เปนหนวยฝกตามความสามารถจะเห็นสมควร
8 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
3. หนวยความสามารถและโมดูลการฝก จํานวนหนวยความสามารถ 11 หนวย จํานวนโมดูลการฝก 11 โมดูล 4. วุฒิบัตร 4.1 ชื่อเต็ม : วุฒิบัตรพัฒนาฝมือแรงงาน สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 4.2 ชื่อยอ : วพร. สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3 4.3 ผูรับการฝกที่ผานการประเมินผลหรือผานการฝกครบทุกหนวยความสามารถ จะไดรับวุฒิบัตร วพร. สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3
9 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
รายละเอียดโมดูลการฝกที่ 9 1. ชื่อหลักสูตร
รหัสหลักสูตร 0920162070803 2. ชื่อโมดูลการฝก ทอ และอุปกรณประกอบทอ รหัสโมดูลการฝก 09207227 3. ระยะเวลาการฝก รวม 1 ชั่วโมง 30 นาที ทฤษฎี 1 ชั่วโมง 30 นาที ปฏิบัติ - ชั่วโมง 4. ขอบเขตของหนวย หน ว ยการฝ กนี้ พั ฒ นาขึ้น ใหครอบคลุมดานความรู ทักษะ และเจตคติแกผูรับ การฝ ก การฝก เพื่อใหมีความสามารถ ดังนี้ 1. จําแนกชนิดและขนาดของทอไดอยางถูกตอง 2. นําการวัดความกลม เสนผานศูนยกลาง ความหนาของผนัง ความเหลื่อม (Misalignment) การรวมศูนยเดียวกันไปใชไดอยางถูกตอง 3. จําแนกขอตอทอ หนาแปลนไดอยางถูกตอง 4. นําการตอทอ การปรับแนวตอ ขอตอทอ และหนาแปลนไปใชไดอยางถูกตอง 5. จําแนกคุณภาพของงานเชื่อมทอไดอยางถูกตอง 6. วางแผนการซอมจุดบกพรองของแนวเชื่อมทอไดอยางถูกตอง 5. พื้นฐาน ผูสมัครเขารับการฝกตองมีคุณสมบัติ ดังตอไปนี้ ความสามารถของผูรับ 1. มีความรูพื้นฐานในสาขาชางเชื่อมแม็ก การฝก 2. ผูรับการฝกผานระดับ 2 มาแลว 3. ผูรับการฝกผานโมดูลที่ 8 มาแลว 6. ผลลัพธการเรียนรู : เมื่อสําเร็จการฝกในโมดูลนี้แลวผูรับการฝกสามารถปฏิบัติงานโดยมีความรูความสามารถและใช ระยะเวลาฝก ดังนี้ ระยะเวลาฝก (ชั่วโมง : นาที) ผลลัพธการเรียนรู ชื่อหัวขอวิชา ทฤษฎี ปฏิบัติ รวม 1. จําแนกชนิดและขนาดของทอ หัวขอที่ 1 : มาตรฐานทอและอุปกรณประกอบทอ 0:45 0:45 ไดอยางถูกตอง 2. นําการวัดความกลม เสนผานศูนยกลาง ความหนา ของผนัง ความเหลื่อม (Misalignment) การรวมศูนย เดียวกันไปใชไดอยางถูกตอง สาขาชางเชื่อมแม็ก ระดับ 3
10 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
3. จําแนกขอตอทอ หนาแปลน ไดอยางถูกตอง 4. นําการตอทอ การปรับแนวตอ หัวขอที่ 2 : การตอทอ ขอตอทอ และหนาแปลน ไปใชไดอยางถูกตอง 5. จําแนกคุณภาพของงานเชื่อมทอ หัวขอที่ 3 : งานเชื่อมทอ ไดอยางถูกตอง 6. วางแผนการซ อมจุ ด บกพร อ ง ของแนวเชื่อมทอไดอยางถูกตอง รวมทั้งสิ้น
11 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
0:15
-
0:15
0:30
-
0:30
1:30
-
1:30
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 1 0920722701 มาตรฐานทอและอุปกรณประกอบทอ (ใบเตรียมการสอน) 1. ผลลัพธการเรียนรู 1. จําแนกชนิดและขนาดของทอไดอยางถูกตอง 2. นําการวัดความกลม เสนผานศูนยกลาง ความหนาของผนัง ความเหลื่อม(Misalignment) การรวมศูนยเดียวกัน ไปใชไดอยางถูกตอง 3. อธิบายขอตอทอ หนาแปลนไดอยางถูกตอง
2. หัวขอสําคัญ 1. 2. 3. 4. 5.
ชนิดของทอ ขนาดของทอ มิติของทอ ประเภทของขอตอทอ ประเภทของหนาแปลน
3. วิธีการฝกอบรม การฝกอบรมสามารถเลือกได 3 รูปแบบ คือ 1) การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ 2) การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม 3) การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน ดังรายละเอียดในขอแนะนําสําหรับครูฝก
4. อุปกรณชวยฝก 1. สื่อการฝกอบรม ครูฝกสามารถเลือกใชงานสื่อได 2 รูปแบบ คือ 1.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือครูฝก เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมิน เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก 12 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
- สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 1.2 รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือครูฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม
5. ขั้นตอนการฝกอบรม 1. ครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Post-Test) และประเมินผล 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหฝกอบรมภาคทฤษฎี 2. การฝกอบรมภาคทฤษฎี ใหผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝก และฝกหัดทําใบทดสอบทายหัวขอวิชา 3. เมื่อผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝกประจําโมดูลนั้นเขาใจแลว ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหทําแบบทดสอบ หลังฝก (Post-Test) และประเมินผลเชนเดียวกับแบบทดสอบกอนฝก
6. การวัดผล 1. ครูฝกประเมินผลภาคทฤษฎีจากแบบทดสอบกอนฝก 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไปได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2. ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก
7. บรรณานุกรม ดุลยโชติ ชลศึกษ. 2557. การออกแบบระบบทอทางวิศวกรรม. กรุงเทพฯ : โรงพิมพมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร ฉัตรชัย ลาภรังสิรัตน และประสิทธ เวียงแกว. ม.ป.ป. คูมืองานทอ. ม.ป.ท.
13 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 1 มาตรฐานทอและอุปกรณประกอบทอ ระบบทอสงของเหลวเปนสวนประกอบสําคัญในระบบงานทางวิศวกรรม ซึ่งพบไดตั้งแตในเครื่องจักรตาง ๆ ไปจนถึง ในอาคารและในโรงงานอุตสาหกรรม ระบบทอสงของเหลวมีหนาที่สงของเหลวจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งเพื่อวัตถุประสงคตาง ๆ เชน การสงน้ําไปใชงานทั่วไป สงน้ําไปหลอเย็นเครื่องจักร หรือสงไอน้ําไปใชงานในกระบวนการผลิต เปนตน การออกแบบ ระบบทอเหลานั้นใหเหมาะสมเปนสิ่งสําคัญที่จะทําใหระบบงานทางวิศวกรรมตาง ๆ ทํางานไดอยางถูกตอง 1. ชนิดของทอ 1.1 ทอโลหะ เปนทอที่มีความแข็งแรงทนทานและนิยมใชในงานหลากหลาย ทอโลหะชนิดหลัก ๆ มีดังนี้ 1.1.1 ทอเหล็กเหนียว เปนที่นิยมใชในงานสงของเหลวที่มีความดัน ทอเหล็กเหนียวมีความแข็งแรงทนทานสูง และมีผิวที่คอนขางเรียบจึงใหการไหลที่ราบลื่น แตขอดอย คือ ไมทนทานตอการกัดกรอน ซึ่งก็มีการแกปญหา โดยการเคลือบดวยสารปองกันการกัดกรอน เชน สังกะสี เปนตน 1.1.2 ทอสเตนเลสหรือเหล็กกลาไรสนิม มีหลากหลายชนิด เปนที่นิยมใชในอุตสาหกรรมเคมี อาหาร และยา ซึ่งสามารถแยกไดเปน 5 กลุมหลัก คือ 1) เฟอรริก 2) ออสเทนิติก 3) ซูเปอรออสเทนิติก 4) มารเทนซิติก 5) ดูเพลกซ 1.1.3 ท อ เหล็ ก หล อ เป น เหล็ ก ที่ มี ค าร บ อนเป น ส ว นประกอบเกิ น 2% โดยน้ํ า หนั ก มั ก ใช เ ป น ท อ น้ํ า ทิ้ ง ทอเหล็กหลอมีสามแบบ คือ แบบมาตรฐาน แบบหนาพิเศษ และแบบไมมีปลอก ซึ่งจะมีการเคลือบผิว ภายในดวยซีเมนตหรืออีนาเมล และเคลือบผิวภายนอกดวยวิธีการตาง ๆ เพื่อปองกันการกั ด กรอน โดยสิ่งปฏิกูล 1.1.4 ท อเหล็ กหล อเหนี ยว มี ส วนประกอบของคาร บอนอยู ในรู ปของอนุ ภาคแกรไฟต ทรงกลม การใช งาน มีลักษณะเดียวกับทอเหล็กหลอ แตมีความแข็งแรงมากกวา และเปราะนอยกวา 1.1.5 ทอทองแดง เปนทอไรรอยเชื่อม ผลิตจากทองแดงบริสุทธิ์ มีทั้งแบบแข็งและแบบออน ขอดีของทอทองแดง คือ มีคาการนําความรอนสูง มีผิวเรียบ และเกิดตะกรันไดยาก จึงนิยมใชในระบบทอแลกเปลี่ยนความรอน เชน ทอน้ํารอน และทอในระบบทําความเย็น 14 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
1.1.6 ทออะลูมิเนียม มีน้ําหนักเบากวาทอโลหะชนิดอื่น ๆ มาก มีความเหนียว ความแข็งแรงสูง และทนตอ การกัดกรอนไดดี แตไมเหมาะในการใชกับกรดและสารปรอท นิยมใชในงานประเภทเยือกแข็ง และในระบบ ที่ตองการลดน้ําหนัก 1.1.7 ทอทองเหลือง เปนโลหะผสมระหวางทองแดงและสังกะสี มีสมบัติคลายทอทองแดง ใชในงานสุขาภิบาล ทั่วไป รวมไปถึงอุปกรณประเภทวาลวตาง ๆ ในงานสุขาภิบาลซึ่งทําจากทองเหลืองเชนกัน 1.1.8 ท อ ตะกั่ ว ป จ จุ บั น ท อ ชนิ ด นี้ ไ ม เ ป น ที่ นิ ย มใช ยกเว น ในงานเฉพาะทางบางอย า ง เช น ท อ น้ํ า เสี ย จากหองทดลองบางชนิด หรือทอน้ําเสียที่มีการปลอมปนของสารกัมมันตภาพรังสี 1.2 กรรมวิธีผลิตเหล็กกลา สามารถแบงตามกรรมวิธีการผลิตไดเปน 2 กลุมหลัก ๆ คือ 1.2.1 ทอมีรอยเชื่อม 1) ท อเหล็ กแบบมี ร อยเชื่อมที่เชื่อมโดยความตานทานไฟฟาแลว บีบ อัด (Electric Resistance Welding, ERW) มี วิ ธี การผลิต คือ การคลี่เหล็กมว นออกแลว ตัดแบงเปน ชิ้น ใหมีความยาว ใกลเคียงกับเสนรอบวงของทอที่จะผลิต จากนั้นคอย ๆ มวนแผนเหล็กใหเปนรูปทรงกระบอก โดยผ า นลู ก รี ด ในอุ ณ หภู มิ ห อ ง ทํ า การเชื่ อ มบริ เ วณขอบของแผ น เหล็ ก โดยใช ก ารปล อ ย กระแสไฟฟ า แบบความถี่ สู ง ทํ า ให เ กิ ด ความร อ นและอั ด แผ น เหล็ ก ให ติ ด กั น จนเนื้ อ เหล็ ก สวนที่ถูกอัดใหติดกันนูนออกมา แลวจึงทําการปาดผิวทอสวนที่นูนออกมาใหเรียบเสมอกั น จากนั้นนําทอที่ ได ไปผ านกระบวนการทางความร อน เพื่อลดความเคนจากการเชื่อม ทําให เนื้อเหล็กสม่ําเสมอทั้งสวนที่เชื่อมและสวนอื่น ๆ ของทอ แลวทําการรีดทอเพื่อปรับขนาดทอ ใหสม่ําเสมออีกครั้ง โดยทอชนิดนี้จะมีรอยเชื่อมตรง 2) ท อ เหล็ ก แบบมี ร อยเชื่ อ มที่ เ ชื่ อ มโดยการเชื่ อ มไฟฟ า (Electric Fusion Welding, EFW) สามารถแบ ง แบบลงรายละเอี ย ดได ต ามรอยเชื่ อ ม คื อ รอยเชื่ อ มแบบตรงกั บ รอยเชื่ อ ม แบบเกลียว สําหรับกรณีการเชื่อมไฟฟาหากแบงตามวิธีการพับขึ้นรูปของแผนเหล็กเพื่อเชื่อม สามารถแบงยอยไดเปน วิธี Pylamid Rolls คือ การพับขึ้นรูปเหล็กใหเปนรูปทรงกระบอก โดยผานลูกกลิ้ง ทรงกระบอก 3 ลูกที่วางเรียงกั บแบบพีร ะมิด จากนั้นทําการเชื่อมไฟฟาตามแนว รอยเชื่อมตรง วิธี U-O คือ การพับเหล็กโดยการกดแผนเหล็กใหเปนรูปตัว U กอน แลวจึงบีบอัด เปนรูปตัว O จากนั้นทําการเชื่อมไฟฟา เราเรียกทอชนิดนี้วา U-O Pipe 15 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
3) ทอเหล็กแบบมีรอยเชื่อมที่เชื่อมโดยใหความรอนแลวบีบอัด (Furnace Butt Welding, FBW หรือ Butt Welding, BW) มีวิธีการผลิต คือ เริ่มจากการคลี่แผนเหล็กออกจากคอยล แลวนําเขา เตาเผา โดยใหความรอนกับแผนเหล็กทั่วทั้งแผน และเนนการใหความรอนสูงสุดบริเวณรอยเชื่อม จากนั้นทําการมวนแผนเหล็กเปนทรงกระบอก แลวจึงกดอัดใหรอยเชื่อมติดกัน ทอชนิดนี้จะมี รอยเชื่อมตรง 1.2.2 ทอไรรอยเชื่อม (Seamless Pipe) ผลิตจากแทงเหล็ก ซึ่งสวนใหญนิยมใชแทงเหล็กตัดกลม วิธีการผลิต เริ่มจากการใหความรอนแทงเหล็กที่อุณหภูมิประมาณ 1,230°C (2,250°F) จากนั้นแทงเหล็กที่รอนแดง จะถูกหมุน และดึงดว ยลูกรีดผานแทงทะลวง ลูกรีดจะดึงใหเนื้อโลหะไหลผานแทงทะลวง ทําใหเกิด เปลือกทอกลวงขึ้น และใหความรอนอีกครั้งแลวจึงรีดทอโดยมี Support Bar อยูดานใน เพื่อปรับใหได ขนาดเสนผานศูนยกลางและความหนาของผนังที่ตองการ อยางไรก็ตามในขั้นตอนสุดทายของการผลิตทอเหล็กกลา จะตองมีการรีดทอเพื่อปรับแตงขนาด และความหนาของทอใหตรงตามมาตรฐานหรือความตองการของลูกคา ซึ่งการรีดขั้นสุดทายมีทั้งรีดรอน และรีดเย็น รีดทั้งทอมีรอยเชื่อมและทอไรรอยเชื่อม ซึ่งจะมีชื่อเรียกตามวิธีการและชนิดของทอ เชน Hot Finish Seamless (HFS), Cold Drawn Seamless (CDS), Cold Drawn Welded (CDW) เปนตน 1.3 Tube และ Pipe Tube ในงานทอ หมายถึง ผลิตภัณฑทอที่กําหนดขนาดโดยการระบุคา Outside Diameter (คามิติจ ริงของ เสนผานศูนยกลางภายนอก) และกําหนดความหนาของผนังทอเปนมิลลิเมตร นิ้ว หรือ Gauge ในการใชงานสวนใหญ ของ Tube นั้น มักใชเปนทอขนาดเล็กภายในอุปกรณตาง ๆ เชน Heat Exchangers, Air–compressors และ Boilers Refrigerators ผลิต ภัณ ฑ Tube ที่ใ ชง านสว นใหญมีข นาดเริ่ม ตั้ง แต OD. 1/8 นิ้ว (3.175 มิล ลิเ มตร) ถึง 3 นิ้ว (76.2 มิลลิเมตร) สวน Tube ที่ขนาดใหญกวา 3 นิ้ว มีใชงานอยูบางแตนอยมาก Pipe หมายถึง ผลิตภัณฑทอที่กํา หนดขนาดโดยการระบุคา Nominal Size เชน ประเทศสหรัฐ อเมริการะบุ ขนาดเปน Nominal Pipe Size (NPS) และนานาชาติระบุขนาดเปน Diameter Nominal (DN) สวนประเทศญี่ปุน ระบุข นาดเปน Nominal Diameter (ND) ซึ่ง ชื่อ ขนาดดัง กลาวเปน เพีย งชื่อ เรีย กเทา นั้น อาจจะไมใ ชคา จริงของ เสน ผา นศูนย กลางภายนอก สํ าหรั บความหนาของผนั งท อถู กกํ าหนดเป น Schedule Number หรื อ Weight Class โดยสวนใหญ Pipe มักถูกใชเปนทอที่เชื่อมตอจากอุปกรณหนึ่งไปยังอีกอุปกรณหนึ่ง ผลิตภัณฑ Pipe ที่ใชงานสวนใหญ มีขนาดเริ่มตั้งแต NPS 1/8 (DN 6) ถึง NPS 80 (DN 2000) หรือใหญกวานี้ในกรณีพิเศษ
16 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
2. ขนาดและมิติของทอ 2.1 เสนผานศูนยกลางและความหนาของทอ ระบบการกําหนดขนาดทอที่ใชมาแตดั้งเดิม คือ ระบบสําหรับกําหนดขนาดทอเหล็ก (IPS) ภายหลังมีการผลิตทอ ที่มีความหนาตางกัน จึงเปลี่ยนไปอางอิงกับเสนผานศูนยกลางภายนอก และมีการใหรหัสสําหรับความหนาของทอเปน STD, XS, XH, XXS, XXH ซึ่งตอมามีการผลิตทอที่มีความหนาหลากหลายขึ้นอีก ทําใหมีการเปลี่ยนระบบการใหขนาดทอ เปนขนาดระบุ (NPS) และใชสเกดูล (SCH) ระบบ NPS ระบุขนาดทอเปนขนาดประมาณในหนวยนิ้ว เชน NPS 2 คือ ทอที่มีเสนผานศูนยกลางภายนอก 2.375 นิ้ว ซึ่งในทอที่ขนาดตั้งแต NPS 12 ลงไปจะมีเสนผานศูนยกลางภายนอก ใหญก วา ขนาดระบุ ขณะที่ทอ ขนาดตั้ง แต 14 นิ้ว ขึ้น ไป จะมีข นาดเสน ผา นศูน ยก ลางภายนอกเทา กับ ขนาดระบุ สวนเสนผานศูนยกลางภายในจะแปรเปลี่ยนตามความหนาของทอ ซึ่งทอที่มีสเกดูลสูง ๆ หมายถึง ทอที่มีความหนามาก จะมีเสนผานศูนยกลางภายในเล็กกวาทอที่มีสเกดูลต่ํา การระบุขนาดทอในระบบเมตริกจะระบุเปนเสนผานศูนยกลาง ระบุ (DN) โดยเสนผานศูนยกลางระบุจะมีหนวยเปนมิลลิเมตร เชน DN 50 มีความหมายเหมือน NPS 2 ตารางที่ 1.1 ความสัมพันธระหวางเสนผานศูนยกลางของทอเหล็กในระบบ NPS และ DN
17 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
2.2 Schedule Number การระบุความหนาของทอในปจจุบันนิยมระบุเปนสเกดูล โดยเรียงจากบางไปหนาไดดังนี้ สเกดูล 5, 5S, 10, 10S, 20, 20S, 30, 40, 40S, 60, 80, 80S, 100, 120, 140 และ 160 สําหรับสเกดูลที่มีอักษร S ตามหลังจะมีความหนา เปน ไปตามมาตรฐาน ASME B36.19M โดยจะใชสําหรับทอสเตนเลสเปนหลัก ซึ่งทอตามมาตรฐานเกาที่ความหนา ปานกลางหรือ STD จะมีความหนาเทียบเทากับทอสเกดูล 40 P
ตัวเลขสเกดูลเปนคาประมาณจากสมการ Schedule Number ≈ 1000 S เมื่อ
P คือ ความดันใชงาน
S คือ ความเคนที่วัสดุยอมรับได ทั้งนี้ความหนาของทอจะแปรผันตามขนาดเสนผานศูนยกลางของทอ โดยทอขนาดใหญจะมีความหนามากกวา ทอขนาดเล็กที่มีส เกดูล เดียวกัน โดยทอสเกดูล ตางกัน ที่มีขนาดระบุเทากัน จะมีเสนผานศูน ยกลางภายนอกเทากัน ดังนั้น ทอสเกดูลสูงจะมีเสนผานศูนยกลางภายในเล็กกวาทอสเกดูลต่ํา ซึ่งหมายความวา มีชองทางการไหลที่แคบกวา ซึ่งเปนสิ่งที่ผูออกแบบตองคํานึงถึง Standard Dimension Ratio (SDR) SDR = (เสน ผานศูน ยกลางภายนอก / ความหนาของทอ) เปน วิธีการ บอกความหนาทอที่นิยมใชในทอพลาสติก เชน SDR11 หมายความวา ทอมีเสนผานศูนยกลางภายนอกเปน 11 เทา ของความหนา ซึ่งทอที่มีคา SDR สูง หมายความวา เปนทอบาง รับความดันไดต่ํากวาทอที่มีขนาดเสนผานศูนย กลาง ภายนอกเทากัน แตมี SDR ต่ํากวา
18 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ตารางที่ 1.2 มิติและน้ําหนักของทอ DN20 ถึง DN50 สเกดูลตาง ๆ
2.3 ขนาดและมิติของทอเหล็กกลา (Steel Pipe Size and Dimensions) ความหมายในทางปฏิบัติจ ะครอบคลุมทั้งทอเหล็กกลาคารบ อนและทอเหล็กกลาผสม แตจ ะไมครอบคลุมถึง ทอเหล็กกลาไรสนิม 1) มาตรฐานของประเทศสหรัฐอเมริกา กําหนดขนาดของทอเหล็กกลาดวยมาตรฐาน ASME B 36.10 โดยระบุขนาดทอดวยคา Nominal Pipe Size (NPS) ซึ่งมีขอสังเกต คือ ทอขนาดตั้งแต 14 นิ้วขึ้นไป NPS จะมีคาเทากับเสนผานศูนยกลางภายนอก 19 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
สวนทอขนาดเล็กกวา 14 นิ้วนั้น NPS มีคาไมเทากับเสนผานศูนยกลางภายนอกของทอ เชน ทอNPS 14 เปนทอที่มีเสนผานศูนยกลางภายนอก 14 นิ้ว ทอNPS 4 เปนทอที่มีเสนผานศูนยกลางภายนอก 4.5 นิ้ว เปนตน ASME B 36.10 ครอบคลุมขนาดทอเหล็กกลาคารบอน (Carbon Steel Pipe) และทอเหล็กกลาผสม แตไมครอบคลุมขนาดของทอเหล็กกลาไรสนิม ASME B 36.10 กําหนดคาความหนาของผนังทอไวหลาย ๆ คา เพื่อใหเลือกใชงานไดเหมาะสมกับงาน แตละประเภท ความหนาของผนังทอถูกกําหนดไวดังนี้ - กําหนดดวย Schedule Numbers (Sch.) ที่ถูกกําหนดไวคือ Sch. 50, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 และ 160 โดยความหนาของผนังทอจะมากขึ้นตามคา Schedule Numbers ที่สูงขึ้น ทอตางขนาดกันที่มี Schedule Numbers เดียวกัน สวนใหญจะมีความหนาแตกตางกัน โดยทอขนาดใหญกวามักจะมีความหนามากกวา - กํ า หนดด ว ย Weight Class มาตรฐานความหนาผนั ง ท อ ที่ ถู ก กํ า หนดขึ้ น ในยุ ค ที่ ใ ช ร ะบุ Iron Pipe Size (IPS) ซึ่งยังคงใชงานมาจนถึ งปจ จุบัน ความหนาของผนั งท อ ถู กกํ าหนดไว Class คือ Standard (STD), Extra Strong (XS) และ Double Extra Strong (XXS) 2) มาตรฐานของประเทศญี่ปุน กําหนดขนาดของทอเหล็กกลาดวยคา Nominal Diameter (ND) ตามมาตรฐาน JIS ซึ่งไดแยกวิธีการ เรียกทอเปนมิลลิเมตรและเปนนิ้วโดยใชอักษร “A” ตอทายขนาดทอที่ระบุเปนมิลลิเมตร และใชอักษร “B” ตอทายทอที่ระบุเปนนิ้ว ตัวอยางเชน ทอ “ND 100A” หรือทอ “ND 4B” เปนชื่อเรียกทอขนาดเดียวกัน คือ ทอมีเสนผานศูนยกลางภายนอก 114.3 มิลลิเมตร สวนความหนาของผนังทอถูกกําหนดไวดวย Schedule Numbers 50, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140 และ 160 มาตรฐานขนาดท อเหล็ กกลาที่ ใช ง าน อยางกวางขวาง ไดแก JIS G 3452, G 3454, G 3455, G 3456, G 3458 และ G 3460 เปนที่นาสังเกตวา มาตรฐาน ASME และ JIS กําหนดขนาดและความหนาของทอเทียบเทากัน แตขนาดและความหนาของทอ ที่เทียบเทากันนั้นมีคาแตกตางกันอยูบาง ดังนั้น หากมีความจําเปนตองใชงานทอของทั้งสองมาตรฐานรวมกัน จะตองระมัดระวังความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นจากความแตกตาง โดยเฉพาะอยางยิ่งในเรื่องของการประกอบทอ ดวยหนาแปลน
20 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ตารางที่ 1.3 ตารางเปรียบเทียบการระบุขนาดทอเหล็กของมาตรฐานตาง ๆ ประเทศ
ชื่อมาตรฐาน
ขนาดทอ
ความหนาทอ
สหรัฐอเมริกา
AMSE B 36.10
NPS
Sch และ Weight Class
ญี่ปุน
JIS G 3456 และอื่น ๆ
ND (A, B)
Sch และมิลลิเมตร
นานาชาติ
ISO
DN
ความยาวของทอไมมีมาตรฐานกําหนดตายตัว สวนใหญจะผลิตความยาวตอทอน 6 เมตร หรือ 12 เมตร ซึ่งปลายทออาจเปนแบบปลายบาก (Beveled End) ปลายตัด (Plain End) และปลายเกลียว (Thread End) 2.4 ขนาดและมิติของทอเหล็กกลาไรสนิม (Stainless Steel Pipe Size and Dimensions) 1) มาตรฐานสหรัฐอเมริกา มาตรฐาน ASME B 36.19 กําหนดขนาดและมิติของทอเหล็กกลาไรสนิมดวยคา Nominal Pipe Size (NPS) เชนเดียวกั บท อเหล็ กกลา สวนความหนาของผนั งท อ คือ Sch. 5S, 10S, 30S, 40S, 60S และ 80S ซึ่งตัวอักษร S ถูกกําหนดขึ้นโดยมีวัตถุประสงคเบื้องตนที่จะใชเปนตัวอักษรยอของสแตนเลส อยางไรก็ตาม ภายหลังถูกนํามาใชในการระบุความหนาของทอที่ทําจากวัสดุอื่นดวย 2) มาตรฐานของประเทศญี่ปุน มาตรฐาน JIS G 3459 ไดกําหนดขนาดและมิติของทอเหล็กกลาไรสนิมดวยคา Nominal Diameter (ND) เชนเดียวกับทอเหล็กกลา สวนความหนาของผนังทอถูกกําหนดไว คือ Sch. 5S, 10S, 20S, 40, 80, 120 และ 160 หากมีความจําเปนตองใชงานทอมาตรฐาน ASME และ JIS รวมกัน จะตองระมัดระวังความผิดพลาด ที่อาจจะเกิดขึ้นจากความแตกตางของสองมาตรฐาน 3. ประเภทของขอตอ การเดินทอที่มีการเปลี่ยนทิศทางจําเปนตองใชขอตอเพื่อความราบเรียบของการไหล ขอตอมีหลายลักษณะซึ่งถูกออกแบบ สําหรับการตอดวยวิธีตาง ๆ
ภาพที่ 1.1 ขอตอสําหรับการเชื่อมแบบตอชน 21 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ภาพที่ 1.2 ขอตอสําหรับการเชื่อมโดยใชขอตอแบบปลอกสวม
ภาพที่ 1.3 ขอตอสําหรับการตอดวยเกลียว 4. ประเภทของหนาแปลน 4.1 Socket Welded Flange เปน หนาแปลนที่มี Bore เปน Socket หนาแปลนชนิด นี้นิย มใชกับ ทอขนาดเล็ก ในการเชื่อมตอกับทอจะเชื่อมเฉพาะภายนอกเพียงดานเดียว ภายในที่เปนบาไมตองเชื่อม และรอยเชื่อมภายนอก จะเปนแบบเกย (Fillet Weld) จึงไมสามารถตรวจสอบรอยเชื่อมแบบ Radiographic ได
ภาพที่ 1.4 Socket Welded Flange 4.2 Slip-on Flange มีลักษณะคลายหนาแปลนแบบ SW ตางกันตรงที่ Bore ของหนาแปลนแบบ SO จะไมมีบ า ดังนั้นการตอหนาแปลนแบบ SO จะตองเชื่อมทั้งภายนอกและภายใน หนาแปลนชนิดนี้นิยมใชกับทอขนาดใหญ มีราคาถูก อีกทั้งมี Hub สั้นจึงใชระยะในการติดตั้งนอย
ภาพที่ 1.5. Slip-on Flange 22 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
4.3 Threaded Flange หรือ Screw Flange เปนหนาแปลนที่มี Bore เปนเกลียว เหมาะสําหรับการใชงานกับทอ ที่มีความดันและอุณหภูมิต่ํา การประกอบและติดตั้งทําไดงายโดยไมตองมีการเชื่อม ทําใหสามารถติดตั้งในบริเวณ ที่มีเชื้อเพลิงไดอยางปลอดภัย
ภาพที่ 1.6 Threaded Flange 4.4 Welding Neck Flange เปนหนาแปลนที่ถูกออกแบบใหมีการสงถายความเคน ที่เกิดขึ้นกับหนาแปลนไปยังเสนทอ ผานบริเวณคอที่แข็งแรง ทําใหไมมีปญหาการแตกราวที่รอยเชื่อมซึ่งอาจเกิด ไดกับ Socket Welded Flange และ Slip-on Flange ดว ยการออกแบบที่พิเ ศษจึงทําใหห นาแปลนชนิด นี้มีร าคาแพง โดยหนาแปลนชนิด นี้ นิยมใชกับทอขนาดใหญ การประกอบหรือการติดตั้งใชวิธี Butt Weld ทําใหสามารถตรวจสอบความสมบูรณ ของแนวเชื่อมดวยวิธีเรดิโอกราฟกได
ภาพที่ 1.7 Welding Neck Flange 4.5 Lap Joint Flange หนาแปลนที่ตองใชรวมกับ Stub End โดยการสวมหนาแปลนเขากับ Stub End แลวเชื่อมตอ เขากับทอดวยวิธี Butt Weld วิธีนี้จะทําใหหนาแปลนเปนอิสระจากตัวทอ ทําใหสามารถลดปญหาการเยื้องศูนย ของรูรอยสลัก และลดแรงบิดที่เกิดจากการเยื้องศูนยของทอ
ภาพที่ 1.8 Lap Joint Flange และ Stub End 23 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
4.6 Blind Flange เปนหนาแปลนที่ไมมี Bore หรือ Opening ใชในการปดปลายระบบทอหรือปดปาก Nozzles ของ Pressure Vessel เพื่อเหตุผลตาง ๆ เชน เพื่อการทดสอบแรงดัน เปนตน
ภาพที่ 1.9 Blind Flange
24 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x หนาตัวเลือกที่ถูกตองที่สุดเพียงตัวเลือกเดียว 1. มาตรฐานใดที่มีความใกลเคียงกับมาตรฐาน ASME B 36.10 ก. มอก. 9000 ข. JIS ค. DIN ง. ISO 2. อุณหภูมิเริ่มตนที่ใหความรอนแกแทงเหล็กในกรรมวิธีผลิตเหล็กกลาในกลุมทอไรตะเข็บ คือเทาใด ก. 2000°C (3632°F) ข. 1530°C (2786°F) ค. 1860°C (3380°F) ง. 1230°C (2250°F) 3. จากการคํานวณ Standard Dimension Ratio ไดคาเทากับ SDR10 หมายถึงอะไร ก. ทอมีเสนผานศูนยกลางภายนอกยาว 10 นิ้ว ข. ทอมีเสนผานศูนยกลางภายในยาว 10 นิ้ว ค. ทอมีเสนผานศูนยกลางภายนอกเปน 10 เทาของความหนา ง. ทอมีเสนผานศูนยกลางภายในเปน 10 เทาของความหนา 4. หนาแปลนประเภทใด ที่ประกอบและติดตั้งไดงายโดยไมตองเชื่อม และสามารถติดตั้งไดในบริเวณที่มีเชื้อเพลิง ก. Screw Flange ข. Slip-on Flange ค. Lap Joint Flange ง. Socket Welded Flange
25 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
เฉลยใบทดสอบ ขอ
ก
ข
ค
1 2 3 4
26 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
ง
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 2 0920722702 การตอทอ (ใบเตรียมการสอน) 1. ผลลัพธการเรียนรู - นําการตอทอ การปรับแนวตอ ขอตอทอ และหนาแปลนไปใชไดอยางถูกตอง
2. หัวขอสําคัญ 1. การตอทอ 2. การปรับแนวตอทอ
3. วิธีการฝกอบรม การฝกอบรมสามารถเลือกได 3 รูปแบบ คือ 1) การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ 2) การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม 3) การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน ดังรายละเอียดในขอแนะนําสําหรับครูฝก
4. อุปกรณชวยฝก 1. สื่อการฝกอบรม ครูฝกสามารถเลือกใชงานสื่อได 2 รูปแบบ คือ 1.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือครูฝก เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมิน เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 1.2 รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือครูฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม
27 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
5. ขั้นตอนการฝกอบรม 1. ครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Post-Test) และประเมินผล 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหฝกอบรมภาคทฤษฎี 2. การฝกอบรมภาคทฤษฎี ใหผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝก และฝกหัดทําใบทดสอบทายหัวขอวิชา 3. เมื่อผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝกประจําโมดูลนั้นเขาใจแลว ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหทําแบบทดสอบ หลังฝก (Post-Test) และประเมินผลเชนเดียวกับแบบทดสอบกอนฝก
6. การวัดผล 1. ครูฝกประเมินผลภาคทฤษฎีจากแบบทดสอบกอนฝก 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไปได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2. ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก
7. บรรณานุกรม ดุลยโชติ ชลศึกษ. 2557. การออกแบบระบบทอทางวิศวกรรม. กรุงเทพฯ : โรงพิมพมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร ฉัตรชัย ลาภรังสิรัตน และประสิทธ เวียงแกว. ม.ป.ป. คูมืองานทอ. ม.ป.ท.
28 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 2 การตอทอ 1. การตอทอ ทอเหล็กกลามีวิธีการตอดวยกันหลายวิธี ไดแก การตอชนเชื่อม การสวมเชื่อม การขันเกลียว และการตอดวยหนาแปลน ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้ 1.1 การตอชนเชื่อม การนําทอมาประกบติดกันแลวทําการเชื่อมไฟฟาบริเวณรอยตอ โดยใชรอยเชื่อมเปนตัวประสาน ระหวางปลายทอแตละเสนเขาไวดวยกัน การตอชนเชื่อมนี้เหมาะกับทอที่มีขนาดใหญ หรือมีขนาดเสนผานศูนยกลาง ประมาณ 2.5 นิ้วขึ้นไป การตอวิธีนี้เปนที่นิยมเนื่องจากมีความคงทนถาวร และประหยัดตนทุนที่สุด โดยสามารถ ตอเชื่อมทอจุด ตาง ๆ มาจากโรงงานได เหลือเพียงบางจุด ที่นํามาเชื ่อ มตอ ที ่ห นา งาน และสามารถทดสอบ ความสมบูรณของรอยเชื่อมไดงายดวยวิธี Radiographic แตขอเสียของการตอดวยวิธีนี้ คือ การเก็บความเรียบรอย บริเวณรอยตอที่ผิวภายนอกเสนทอ เนื่องจากจะเห็นรอยเชื่อมนูนขึ้นมาจากผิวทอ และรอยนูนของรอยเชื่ อม ที่อยูดานในเสนทอดังกลาวจะทําใหน้ําในเสนทอไหลไมสะดวก และอาจเกิดตะกอนสะสมบริเวณรอยเชื่อมนี้ไดดวย
ภาพที่ 2.1 การตอชนเชื่อม 1.2 การสวมเชื่อม คือ การใชขอตอทําการประสานปลายทอเขาไวดวยกัน แลวเชื่อมยึดใหปลายทอกับขอตอติด กัน บริเ วณจุดตอระหว า งข อต อและท อ การสวมเชื่อมเหมาะกับ ทอ ที่มีข นาดเล็กหรือ มีขนาดเสน ผานศูนยกลาง ต่ํากวา 2.5 นิ้ว การตอทอดวยวิธีนี้มีความคงทนถาวร ไมมีรอยเชื่อมนูนออกมาภายนอกและภายในเสนทอ แตจะมี ระยะหางเล็ก ๆ ระหวางปลายทอกับหนาปะทะของ Socket ทําใหเกิดขอเสีย คือ เปนจุดที่ของเหลวไหลปะทะ ที่ปลายทอรอยตอตลอดเวลา ทําใหเกิดการกัดกรอนได และรอยเชื่อมที่ดําเนินการไวไมสามารถตรวจสอบไดดวยวิธี Radiographic เนื่องจากเปนรอยเชื่อมแบบเกย
29 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ภาพที่ 2.2 การสวมเชื่อม 1.3 การขันเกลียว คือ การใชขอตอทําการประสานปลายทอเขาไวดวยกัน โดยยึดระหวางทอและขอตอดวยการขันเกลียว การขันเกลียวเหมาะกับทอที่มีขนาดเล็ก หรือมีขนาดเสนผานศูนยกลางต่ํากวา 2.5 นิ้ว การตอทอดวยวิธีนี้เปนอีกวิธี ที่ นิ ย มอย า งมาก เนื่ องจากสะดวกในการทํ างาน ไมตองมีการเชื่ อมซึ่งเสี่ ย งต อบริเวณที่ มีเชื้ อเพลิง อยู ใกล ๆ แตวิธีการนี้ก็มีขอเสีย คือ อาจมีการรั่วซึมไดงาย และทําใหทอมีความแข็งแรงลดลงบริเวณจุดตอ เนื่องจากตองทําเกลียว ที่ปลายทอทําใหผนังทอบางลง กรณีใชงานไปนาน ๆ บริเวณเกลียวที่รอยตออาจมีการคลายตัว และเกิดการกัดกรอน ที่จุดตอเชนเดียวกับการตอแบบสวมเชื่อม
ภาพที่ 2.3 การขันเกลียว 1.4 การตอหนาแปลน คือ การใชเหล็กประกับสวมยึดเขากับปลายทอ และทําการยึดใหหนาเหล็กประกับที่ปลายทอ ทั้ง 2 ดานใหติดกันดวย Bolt และ Nut สวนมากเปนการตอทอเขากับอุปกรณตาง ๆ ของงานสุขาภิบาล เชน ปม วาลว Strainer หรือจุดอื่น ๆ ที่ตองมีการถอดประกอบ สําหรับหนาแปลนก็มีหลายประเภทซึ่งตองเลือกใหเหมาะกับ งานที่ทํา
30 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ภาพที่ 2.4 การตอหนาแปลน 2. การปรับแนวตอทอ 2.1 Pipe to Pipe Fit Up 1) วางทอทั้งสองไวที่ดา นบนของขาตั้งทอ หรือ ตัว ปรับ กําลัง ปรับ ใหแตล ะทอชิด กัน โดยใชส ลักเกลีย ว แบบปรับได 2) ควบคุมระดับความยาวของทอใหเสมอระนาบเดียวกัน 3) นํ า ท อ ต อ เข า ด ว ยกั น โดยให มี ช อ งว า งในการเชื่ อ มเพี ย งเล็ ก น อ ย ในทางปฏิ บั ติ จ ะมี ขั้ ว ไฟฟ า เชื่ อ ม ขนาดเสนผานศูนยกลาง 2.4 มิลลิเมตร ถอดปลอกหุมและงอกลางที่มุม 30 องศา ระหวางทอสองทอ เพื่อใหไดชองวางในการเชื่อมที่สมบูรณแบบ ถอดตัวยึดสลักเกลียวที่ปรับไดหลังจากพอดีกับที่ และขยี้ จุดเชื่อมรอยตาง ๆ ทั้งหมดใหแนใจวาไมมีการเจียระไนฐานโลหะมากเกินไป 4) วางระดับทอทั้งสองขางใหเสมอกัน และประคองทอไวจนกวาจะมีการปรับระดับ ทอทั้งสอง จากนั้น ตรวจสอบใหแนใจวาไมมีตําแหนงที่ผิดพลาดระหวางพื้นผิวดานนอกทั้งสองดาน 5) เชื่อมทั้งดานบนและดานลาง 6) หมุนทอ 90°
31 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ภาพที่ 2.5 Pipe to Pipe Fit Up 2.2 45° Elbow to Pipe Fit Up 1) วางทอไวที่ดานบนของทอรองรับที่ปรับได 2) ระดับทอ โดยใชระดับระนาบฐาน 3) วางตําแหนงของอ 45° ไวที่ปลายทอ เพื่อใหมีชองเชื่อมขนาดเล็ก 4) วางระดับฐาน 45° ไวที่บริเวณของอ จนบับเบิ้ลอยูที่จุดศูนยกลางและตรวจสอบใหแนใจวาไมมีตําแหนง ที่ผิดพลาดระหวางพื้นผิวดานนอกทั้งสองดาน 5) เชื่อมตอทั้งทอและของอ
ภาพที่ 2.6 45° Elbow to Pipe Fit Up 2.3 90° Elbow to Pipe Fit Up 1) วางทอไวที่ดานบนของทอรองรับ 2) ระดับทอ โดยใชระดับระนาบฐาน 3) วางของอ 90° ลงที่ปลายทอ เพื่อใหมีชองวางในการเชื่อมขนาดเล็ก 32 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
4) วางระดับ ฐานไวที่บ ริเ วณของอ และปรับ งอจนกวาจะไดร ะดับ ที่ตองการ แลว ตรวจสอบใหแนใจวา ไมมีตําแหนงที่ผิดพลาดระหวางพื้นผิวดานนอกทั้งสองดาน 5) เชื่อมตอทั้งทอและของอ
ภาพที่ 2.7 90° Elbow to Pipe Fit Up 2.4 Tee to Pipe Fit Up 1) วางทอไวที่ดานบนของทอปรับขนาดได 2) ระดับทอ โดยใชระดับระนาบฐาน 3) วางทอสามทางที่ปลายทอ เพื่อใหมีชองเชื่อมขนาดเล็ก ๆ 4) วางระดับฐานไวที่ดานหนาของทอสามทางและจัดวางที่เพื่อปรับระดับ จากนั้นตรวจสอบใหแนใจวา ไมมีตําแหนงที่ผิดพลาดระหวางพื้นผิวดานนอกทั้งสองดาน 5) เชื่อมตอทั้งทอและทอสามทาง
ภาพที่ 2.8 Tee to Pipe Fit Up 33 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x หนาตัวเลือกที่ถูกตองที่สุดเพียงตัวเลือกเดียว 1. การตอทอกับวาลว ควรใชการตอแบบใด ก. การตอชนเชื่อม ข. การตอดวยหนาแปลน ค. การสวมเชื่อม ง. การขันเกลียว
2. จากรูป
เปนหนาแปลนที่เหมาะกับงานลักษณะใด
ก. เปนหนาแปลนที่เหมาะกับงานเชื่อม ข. เปนหนาแปลนที่รับกับปะเก็นกันรั่วซึม ค. หนาแปลนที่มีเบอรเปนเกลียวใชงานความดันต่ํา ง. หนาแปลนที่ใชกับทอขนาดใหญ 3. ขอควรระวังในการตอทอแบบขันเกลียว คืออะไร ก. ปริมาณสารเคมีประสานทอที่เกินความจําเปน ข. การใชกระแสไฟฟาที่มากหรือนอยเกินไป ค. รองแนวเชื่อมที่กวางเกินไป ง. การวาดเกลียวที่ไมพอดีกัน
34 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
เฉลยใบทดสอบ ขอ
ก
ข
ค
1 2 3
35 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
ง
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
รายละเอียดหัวขอวิชาที่ 3 0920722703 งานเชื่อมทอ (ใบเตรียมการสอน) 1. ผลลัพธการเรียนรู 1. จําแนกคุณภาพของงานเชื่อมทอไดอยางถูกตอง 2. วางแผนการซอมจุดบกพรองของแนวเชื่อมทอไดอยางถูกตอง
2. หัวขอสําคัญ 1. คุณภาพของงานเชื่อมทอ 2. จุดบกพรองของแนวเชื่อมทอ
3. วิธีการฝกอบรม การฝกอบรมสามารถเลือกได 3 รูปแบบ คือ 1) การฝกอบรมดวยการสงมอบสื่อสิ่งพิมพ 2) การฝกอบรมที่ศูนยฝกอบรม 3) การฝกอบรมดวยสื่อในระบบออนไลน ดังรายละเอียดในขอแนะนําสําหรับครูฝก
4. อุปกรณชวยฝก 1. สื่อการฝกอบรม ครูฝกสามารถเลือกใชงานสื่อได 2 รูปแบบ คือ 1.1 รูปแบบสื่อสิ่งพิมพ (Offline) ประกอบดวย - คูมือครูฝก เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมิน เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (DVD) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 1.2 รูปแบบอิเล็กทรอนิกส (Online) ประกอบดวย - คูมือครูฝกรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม - คูมือการประเมินรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส (.pdf) เพื่อบันทึกผลการประเมินการทดสอบของผูรับการฝก - สื่อวีดิทัศน (Online) เพื่อประกอบการจัดการฝกอบรม 36 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
5. ขั้นตอนการฝกอบรม 1. ครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกทําแบบทดสอบกอนฝก (Post-Test) และประเมินผล 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไป หรือเขารับการฝกในโมดูลที่ครูฝกกําหนดได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหฝกอบรมภาคทฤษฎี 2. การฝกอบรมภาคทฤษฎี ใหผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝก และฝกหัดทําใบทดสอบทายหัวขอวิชา 3. เมื่อผูรับการฝกศึกษาคูมือผูรับการฝกประจําโมดูลนั้นเขาใจแลว ใหครูฝกมอบหมายผูรับการฝกใหทําแบบทดสอบ หลังฝก (Post-Test) และประเมินผลเชนเดียวกับแบบทดสอบกอนฝก
6. การวัดผล 1. ครูฝกประเมินผลภาคทฤษฎีจากแบบทดสอบกอนฝก 1.1 ถาผลการประเมินผานเกณฑรอยละ 70 ตามที่กําหนดในเอกสารโครงรางหลักสูตร จะมีสิทธิ์ขอเขารับการฝก ภาคปฏิบัติ (ถามี) หรือเขารับการฝกในโมดูลถัดไปได 1.2 ถาผลการประเมินต่ํากวารอยละ 70 ใหครูฝกมอบหมายใหผูรับการฝกศึกษาเนื้อหาจากสื่อดวยตนเองจนเขาใจ จึงทําแบบทดสอบหลังฝก (Post-Test) 2. ครูฝกประเมินแบบทดสอบหลังฝก โดยใชหลักเกณฑเดียวกับการประเมินแบบทดสอบกอนฝก
7. บรรณานุกรม กรมโยธาธิการและผังเมือง. 2551. มาตรฐานการตรวจสอบรอยเชื่อมโครงเหล็กรูปพรรณดวยวิธีการทดสอบแบบไม ทําลาย. ม.ป.ท. ฉัตรชัย ลาภรังสิรัตน และประสิทธ เวียงแกว. ม.ป.ป. คูมืองานทอ. ม.ป.ท. บทที่ 3 การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจ (Visual Testing : VT). [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://www. academia.edu/11372859/บทที่_3_การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจ บทที่ 4 การทดสอบโดยวิธีสารแทรกซึม (Penetrant Testing : PT). [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://www.academia.edu/11372872/บทที่_4_การทดสอบโดยวิธีสารแทรกซึม บทที่ 5 การทดสอบโดยวิธีอนุภาคแมเหล็ก (Magnetic Particle Testing : MT). [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://www.academia.edu/11372912/บทที่_5_การทดสอบโดยวิธีอนุภาคแมเหล็ก บทที่ 6 การทดสอบโดยวิธีถายภาพดวยรังสี (Radiographic Testing : RT). [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://www.academia.edu/11814642/บทที่_6_การทดสอบโดยวิธีภาพถายรังสี บทที่ 9 การทดสอบโดยวิธีคลื่นเสียงความถี่สูง (Ultrasonic Testing : UT). [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : https://www.academia.edu/12103374/บทที่_9_การทดสอบโดยวิธีคลื่นเสียงความถี่สูง 37 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
บริษัท ไทย-โกเบ เวลดิ้ง จํากัด. 2547. ปญหาการเชื่อม. [ออนไลน]. เขาถึงไดจาก : http://www.thaikobe.com/ knowledgedetails.php?lang=th&id=4
38 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ใบขอมูล หัวขอวิชาที่ 3 งานเชื่อมทอ 1. คุณภาพของงานเชื่อมทอ คุณ ภาพงานเชื่อมตามมาตรฐานสากล พิจ ารณาจากระดับ คุณ ภาพรอยเชื่อ มตามสภาพความไมส มบูร ณที่เ กิด ขึ้น บนรอยตองานเชื่อมหลอมละลายในเหล็กกลา ทุกชนิด นิกเกิล ไทเทเนีย ม และโลหะผสม ใชกับ ชิ้น งานที่มีความหนา 0.5 มิลลิเมตรขึ้นไป ครอบคลุมถึงการเชื่อมแบบตอชนซึมลึกอยางสมบูรณ รวมทั้งรอยเชื่อมฟลเลททุกประเภท และยังใชได กับรอยเชื่อมซึมลึกบางสวนดวย แบงระดับคุณภาพ 3 ระดับ ตามมาตรฐาน ISO3817 เปนขอกําหนดสูงสุดสําหรับงานเชื่อม เสร็ จ สมบู ร ณ โดยในงานตรวจสอบคุ ณ ภาพมาตรฐาน AWS D1.1 นั้ น ส ว นใหญ จ ะเป น งานเชื่ อ มโครงสร า งเหล็ ก หรือเรียกอีกอยางวา Non Pressure Part เชน ลักษณะโครงสรางของ Super Truss ของอาคารผูโดยสารสนามบินสุวรรณภูมิ ซึ่งเปนงานโครงสรางเหล็ก หรือ Steel Structure สวนงานเชื่อมมาตรฐาน API 1104 จะใชกับงานการสงของเหลว ซึ่งมักใช กับ วงการน้ํามัน เนื่องจากเปน การเชื่อมที่มีส ภาพแหง เชน การซอมทอ Pipe Line ใตทะเลลึก และมาตรฐาน ASME Section IX ซึ่งถูกอางอิงจาก Standard Designation/Code Designation ที่ใชขอกําหนดของ Welding Qualification ซึ่งหมายถึงการจัดเขียน Welding Procedure Specification (WPS) และการ Test WPS ที่เขียนขึ้น Procedure Qualification Test Record (PQR) เพื่อใชงานตาม Scope ของ Standard Designation/Code Designation ที่อางอิงถึงขอกําหนด ของ Performance Qualification (WPQ) ซึ่งหมายถึงขอกําหนดของการทดสอบคัดเลือกชางเชื่อม เพื่อใชงานตาม Scope ของ Standard Designation/Code Designation ซึ่งวิธีมาตรฐานในการตรวจสอบรอยเชื่อมมีดังนี้ 1.1 มาตรฐานการตรวจสอบรอยเชื่อมดวยวิธีตรวจพินิจ หรืออาจเรียกวา การทดสอบดวยสายตา เปนการทดสอบ โดยใช ต าเปลา หรื อใชอุป กรณ อื่น ๆ ช ว ย เชน แวน ขยาย ใชทดสอบที่ผิว ชิ้น งาน และมักทํากอนการทดสอบ โดยไมทําลายวิธีอื่น ถูกตัดสินเปนของเสียดวยการทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจและไมตองทดสอบดวยวิธีอื่นอีกตอไป ซึ่งลักษณะการทดสอบสามารถแบงไดเปน 3 ลักษณะ คือ 1) การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจโดยตรง 2) การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจโดยออม 3) การทดสอบโดยวิธีการตรวจพินิจโดยใชแสงสวางชวย ขอดี 1) เปนวิธีที่ทดสอบงาย 2) ใชเวลาในการทดสอบนอยกวาวิธีอื่น ๆ 3) ตนทุนเครื่องมือต่ํา 39 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
4) ใชเวลาการอบรมบุคลากรนอย 5) สามารถทําการทดสอบไดทุกขั้นการผลิต 6) ใชเครื่องมือไมซับซอน 7) สถานที่และรูปรางไมเปนขอจํากัด ขอเสีย 1) ตองใชความรูและความชํานาญสูง 2) ไมมีมาตรฐานในการตัดสินใจในบางครั้ง 3) ทดสอบไดเฉพาะบริเวณผิวหนาเทานั้น 4) สายตาที่ออนลาอาจทําใหตัดสินใจผิดพลาด 1.2 มาตรฐานการตรวจสอบรอยเชื่อมดวยวิธีการทดสอบดวยคลื่นเสียงความถี่สูง ใชเสียงซึ่งเปนพลังงานจากการ สั่นสะเทือน เมื่อเสียงเคลื่อนที่ผานตัวกลางซึ่งเปนของแข็งเนื้อเดียวกัน ความเขมของเสียงจะลดลงไมมากนัก แตถาเสียงเดินทางผานรอยความไมตอเนื่องที่มีขนาดใกลเคียงกับความยาวคลื่นหรือใหญกวา เสียงจะเกิดการสะทอน หรื อถู กดู ด กลื น โดยรอยความไม ตอเนื่ องนั้น ซึ่งจะใชหัว ตรวจสอบทํา หนา ที่เ ปลี่ย นพลัง งานทางไฟฟา เป น พลังงานในรูปของคลื่นเสียงและสงคลื่นเสียงเขาไปในวัตถุที่จะทดสอบ เมื่อเสียงสะทอนกลับเขามา หัวตรวจสอบ จะทําหนาที่เปลี่ยนพลังงานในรูปของคลื่นเสียงกลับ ไปเปน สัญญาณทางไฟฟาเพื่อแสดงผลตอไป ซึ่งคลื่นเสียง สามารถเคลื่อนที่ลงสูชิ้นงานโดยผานสารชวยสัมผัส ถาชิ้นงานไมมีรอยความไมตอเนื่อง หนาจอของเครื่องก็จะมี สัญญาณสะทอนจากผิวดานลางของชิ้นงานเพียงอยางเดียวเทานั้น ขอดี 1) สามารถทดสอบกับวัสดุไดหลายชนิด 2) สามารถทดสอบวัสดุที่มีความหนามาก ๆ ได 3) ตองการการเขาถึงชิ้นงานเพียงดานเดียว 4) ผลการทดสอบสามารถแสดงความลึกและขนาดของรอยได 5) สามารถเคลื่อนยายเครื่องมือไดสะดวก ขอเสีย 1) ตองมีการทดสอบเทียบอุปกรณทุกครั้งกอนใชงาน 2) ความเรียบของผิวชิ้นงานและรูปรางที่ซับซอนมีผลตอการทดสอบมาก 3) ตองแปรผลการทดสอบจากสัญญาณ
40 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
4) ผูทดสอบตองมีทักษะและความชํานาญสูง
1.3 มาตรฐานการตรวจสอบรอยเชื่อมดวยวิธีการทดสอบดวยอนุภาคแมเหล็ก ในการทดสอบนี้จะทดสอบไดในวัสดุ ที่เปนเฟอโรแมกเนติก (นิกเกิลและโคบอลต) เทานั้น ไมสามารถทดสอบวัสดุที่ไมสามารถเหนี่ยวนําเปนแมเหล็กได เชน แกว เซรามิค พลาสติก หรือโลหะทั่ว ๆ ไป เชน อะลูมิเ นีย ม แมกนีเ ซีย ม ทองแดง เหล็กกลาสแตนเลส ชนิดออสเตไนติก เปนตน โดยการทดสอบนี้อนุภาคของเหล็กจะรวมตัวกันเหนือรอยความไมตอเนื่อง แสดงใหเห็น ตําแหนงและขนาดโดยประมาณของรอยความไมตอเนื่อง การทดสอบนี้สามารถทดสอบรอยความไมตอเนื่อง ที่อยูใตผิวเล็กนอยได ความลึ กของการทดสอบรอยความไมตอเนื่องใตผิวขึ้น อยูกับขนาดของรอยความไมตอเนื่องเปนสําคัญ รวมทั้งชนิดของกระแสไฟฟาและอนุภาคแมเหล็กดวย การทดสอบอาจไดลึกเพียง 2 - 3 มิลลิเมตร หรืออาจไดถึง 20 - 30 มิลลิเมตร ในกรณีพื้นที่ผิวที่จะวางอุปกรณมีความเรียบ และขนาดของรอยความไมตอเนื่องมีขนาดใหญ รวมถึงการใช ไฟฟากระแสตรงและอนุภาคแบบแหง ขอดี 1) ความไวในการทดสอบสูง 2) ระยะเวลาในการทดสอบนอย 3) วิธีการทดสอบไมซับซอน 4) ตนทุนเครื่องมือต่ํา ขอเสีย 1) สนามแมเหล็กที่ปอนตองอยูในทิศทางตั้งฉากกับรอย 2) ตองทดสอบหลายทิศทาง 3) ปริมาณกระแสไฟฟาที่ปอนอาจทําใชชิ้นงานเสียหายในชิ้นงานใหญ 4) ชิ้นงานบางชนิดตองคลายอํานาจแมเหล็กหลังการทดสอบ
1.4 มาตรฐานการตรวจสอบรอยเชื่อมดวยวิธีการทดสอบดวยสารแทรกซึม เปน การทดสอบที่สะดวกและงาย เมื่อเทียบกับการทดสอบโดยไมทําลายอื่น ๆ ใชไดกับวัสดุเกือบทุกชนิดที่ไมมีรูพรุน เชน แกว พลาสติก เซรามิค โลหะ อโลหะ ฯลฯ โดยใชหลักการดูดซึมสารแทรกซึมเปนของเหลวเขาไปในรอยความไมตอเนื่อง ดังนั้น จึงใชทดสอบ รอยความไมตอเนื่องที่อยูที่ผิวหรือเปดสูผิวเทานั้น รอยความไมตอเนื่องที่อยูใตผิวเพียงเล็กนอยจะไมสามารถ ทดสอบไดดวยวิธีนี้ และตองทําความสะอาดกอนการทดสอบเปนอยางดีเสมอ 41 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ขอดี 1) สามารถทดสอบไดกับวัสดุเกือบทุกชนิดที่ไมมีรูพรุน 2) รูปรางของชิ้นงานไมเปนขอจํากัด 3) มีขั้นตอนปฏิบัติที่เขาใจงาย 4) ใชอุปกรณนอยและราคาต่ํา ขอเสีย 1) รอยที่ทดสอบพบจะตองเปดสูผิวเทานั้น 2) ตองทําความสะอาดชิ้นงานกอนทดสอบอยางดี 3) ตองใชระยะเวลาในการทดสอบ 4) บริเวณที่ทดสอบจะมีกลิ่นหรือการกระจายของสารแทรกซึม 1.5 มาตรฐานการตรวจสอบรอยเชื่อมดวยวิธีการทดสอบดวยรังสี เปนการทดสอบโดยการปลอยคลื่นแมเหล็กไฟฟา ที่มีความถี่สูงจากตนกําเนิดรังสีผานชิ้นงาน ซึ่งอาจทําจากวัสดุชนิดตาง ๆ อาศัยหลักการดูดซับพลังงานไมเทากัน ของวัสดุ หรือการที่ในแตละตําแหนงของวัสดุมีความหนาแนนไมเทากัน เชน มีโพรงอากาศอยูภายใน ทําใหเกิด พลังงานของรังสีผานชิ้นงานตรงบริเวณที่เปนโพรงไปไดมากกวา และเขาไปทําปฏิกิริยากับสารไวรังสีที่เคลือบ อยูบนฟลมไดมากกวาสวนอื่น เมื่อลางฟลมออกมาแลวจึงมีสีคล้ํากวาบริเวณอื่น ดังนั้น การถายภาพดวยรังสี จึงเปนการแปรผลจากเงาของภาพของชิ้นงานที่ปรากฏอยูบนฟลมนั่นเอง ขอดี 1) สามารถแปรผลจากฟลม 2) มีภาพจากฟลมเปนหลักฐานการตรวจสอบ 3) ชนิดของวัสดุไมเปนขอจํากัด 4) ปรับเครื่องมือเพียง 1 - 2 ครั้งตอป ขอเสีย 1) อันตรายจากรังสี 2) ตองเขาถึงชิ้นงานทั้งสองดาน 3) รังสีไมสามารถผานไดในชิ้นงานที่หนามาก 4) คาใชจายเครื่องมือสูง 5) ไมสามารถตรวจสอบรอยความไมตอเนื่องชนิดรอยแยกชั้น 42 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
6) ไมเหมาะกับชิ้นงานรูปรางซับซอน 2. จุดบกพรองของแนวเชื่อมทอ 2.1 ฟองอากาศ จะเกิดจากแกสภายในแนวเชื่อม หรือวัสดุที่โลหะงานไมสามารถออกมาขางนอกได เนื่องจากการเย็นตัว ของโลหะ อาจจะเปนรูปรางลักษณะตาง ๆ ทั้งนี้จะขึ้นอยูกับอัตราการเย็นตัวของโลหะและอัตราความเร็วของแกส ฟองอากาศเปนจุดเสียในงานเชื่อมที่ไมอันตรายมากนัก แตตองขึ้นอยูกับรูปรางลักษณะ และทิศทางของแรงที่กระทํา ซึ่งสาเหตุอาจจะเกิดมาจากขบวนการเชื่อมแบบตาง ๆ และเนื้อของโลหะที่เชื่อมไมสะอาด หรือสวนผสมของลวดที่เติม ไมเหมาะสมกับโลหะงาน อาจจะนําไปสูการแตกราวที่แนวเชื่อมและสวนที่มีผลเนื่องจากความรอนไดในภายหลัง
ภาพที่ 3.1 ลักษณะฟองอากาศในรอยเชื่อม 2.2 สารมลทินฝงใน เกิดจากการรวมตัวของสารที่ไมใชโลหะฝงอยูในแนวเชื่อมหรือระหวางแนวเชื่อมกับโลหะชิ้นงาน พบไดในงานเชื่อมไฟฟา ซึ่งเปน ผลมาจากความผิดพลาดทางดานเทคนิคการเชื่อม การออกแบบที่ไมถูกตอ ง หรือชิ้นงานสกปรก
ภาพที่ 3.2 ลักษณะสารมลทินฝงในรอยเชื่อม 2.3 การหลอมละลายไมสมบูรณ เปนผลมาจากเทคนิคการเชื่อม การเตรียมรอยตอไมถูกตอง การออกแบบแนวเชื่อมไมดี หรือเกิดจากการใหความรอนไมเทากันในขณะเชื่อม รวมทั้งมีออกไซดเกิดขึ้นในขณะหลอมละลาย
43 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ภาพที่ 3.3 ลักษณะการหลอมละลายไมสมบูรณ 2.4 รอยตอไมหลอมละลาย เปนลักษณะของการซึมลึกตรงรอยตอไมเพียงพอ อาจเกิดจากความรอนไมเพียงพอ หรือการออกแบบไมถูกตอง เชน บริเวณรอยตอหนาเกินไป สําหรับรอยตอที่ตองการเชื่อมใหซึมลึกตลอดความหนา อาจจะออกแบบใหเชื่อมขางหลัง โดยกอนการเชื่อมตองมีการเซาะรอง เจียระไนเสียกอน หรืออาจจะออกแบบ โดยใชแผนประกอบหลัง 2.5 รอยกัดแหวง เกิดจากเทคนิคการเชื่อมหรือใชกระแสไฟมากเกินไป สวนใหญจะเกิดบริเวณรอยตอระหวางแนวเชื่อม กับโลหะชิ้นงานทั้งดานหนาและดานรากแนวเชื่อมเปนรอยบาก ที่จะทําใหเกิดการรวมความเคน 2.6 รอยเชื่อ มไมเ ต็ม คือ รอยเชื่อ มไมเ ต็ม อาจจะเปน ดานหนาหรือ ดา นรากแนวเชื่อ ม เปน ผลมาจากชางเชื่อม ไมเติมใหเต็ม หรือเชื่อมไมถูกตองตามแผนการเชื่อม
ภาพที่ 3.4 ลักษณะรอยเชื่อมไมเต็ม 2.7 รอยพอกเกย คือ สวนของรอยเชื่อมพอกเกยออกมาจากแนวเชื่อม โดยที่ไมหลอมละลาย อาจจะเกิดที่ดานหนา หรือดานรากของแนวเชื่อม เปน ผลมาจากการควบคุมการเชื่อมไมดี วัส ดุเ ติมไมถูกตอง หรือผิวหนาของวัสดุ มีออกไซด รอยพอกเกยเปนจุดบกพรองที่ผิวหนาและเปนรอยบาก ที่จะทําใหเกิดการรวมความเคน
ภาพที่ 3.5 ลักษณะรอยพอกเกย 44 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
2.8 รอยแยกชั้น สว นใหญจ ะเกิดตามยาวของวัสดุ ปกติจ ะพบที่กึ่งกลางของชิ้น งาน รอยแยกชั้น อาจเกิด มาจาก ฟองอากาศ โพรงอากาศหดตัว สารมลทินฝงใน เมื่อผานการรีดจะทําใหจุดบกพรองเหลานี้แบนราบ ขนานไปกับ ทิศทางของแนววัสดุที่มีรอยแยกชั้น 2.9 รอยแยกชั้นแบบเปนโพรง เปนการแยกออกจากกันของรอยแยกชั้น ความเคนอาจมาจากการเชื่อมหรือเกิดจาก แรงภายนอก การแยกชั้นออกจากกันพบไดที่ขอบดานความหนาของชิ้นงาน 2.10 รอยเชื่อมและรอยเกย จะเกิดตามความยาวของโลหะอาจพบไดในการผลิตเหล็ก ถารอยเชื่อมและรอยเกยขนาน ไปกับ ทิศทางความเคน จะไมคอยเปน อัน ตราย แตถารอยเชื่อมและรอยเกยตั้งฉากกับ ความเคน จะทําใหเ กิด รอยราวได รอยเชื่อมและรอยเกยจะอยูบนผิวหนางาน ในการเชื่อมหากเชื่อมตรงบริเวณรอยเชื่อมและรอยเกย อาจจะเกิดรอยแตกได
ภาพที่ 3.6 ลักษณะรอยเชื่อมและรอยเกย 2.11 รอยฉีก ขาดของเนื้อโลหะ คือ รอยฉีกเปน ขั้น บัน ไดในเนื้อโลหะชิ้น งาน อาจจะเกิดจากความเคน ในทิศทาง ตามความหนาจากการเชื่อม และสาเหตุจากมีสารมลทินที่ไมใชเหล็กอยูในวัสดุโลหะงาน ซึ่งยาวไปตามแนวรีด เมื่อเกิดแรงหดตัวหรือแรงดึงจากการเชื่อมก็อาจฉีกขาดตามแนวทิศทางการรีด
ภาพที่ 3.7 ลักษณะรอยฉีกขาดของเนื้อโลหะ 2.12 รอยแตก รอยแตกสามารถเกิด ขึ้นไดในเนื้อเชื่อม และโลหะชิ้น งานจะเกิด ขึ้น เมื่อไดรับ ความเคน สูงเหนือ จุด ความแข็งแรงของวัสดุ โดยทั่วไปรอยแตกจะเกิดจากความเคนในรอยเชื่อม ในวัสดุงาน หรือความเคนอันเกิดจาก การออกแบบแนวเชื่อมที่ทําใหเกิดรอยบาก และรอยแตกยังอาจเกิดจากไฮโดรเจนที่แทรกตัวอยูในรอยเชื่อม วัสดุงาน 45 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
วัส ดุที่เ ปราะหรือ วัส ดุที่มีส ภาวะพลาสติก นอ ย รอยแตกอาจจะแบงออกเปน รอยแตกรอ นและรอยแตกเย็น รอยแตกรอนเกิดจากการเย็นตัวไมเทากันอันเกิดมาจากจุดแข็งตัวของธาตุตาง ๆ ไมเทากัน รอยแตกเย็นจะเกิด หลังจากโลหะเย็นตัวแลว อันเนื่องมาจากไฮโดรเจนรอยแตกระหวางขอบเกรน สวนรอยแตกเย็นจะแตกระหวาง ขอบเกรน หรืออาจจะแตกผาเกรนทิศทางของรอยแตก รอยแตกจะเกิดตามความยาวหรือตามขวางของแนวเชื่อม ขึ้นอยูกับทิศทางจะเกิดขึ้น รอยแตกที่ขนานกับแกนของแนวเชื่อมจะเรียกวา รอยแตกตามยาวอาจจะเกิดกลาง แนวเชื่อม หรือในเขตที่มีผลกระทบจากความรอนใกลกับแนวเชื่อม รอยแตกตามขวางจะเกิดตั้งฉากกับแนวเชื่อม อาจจะแตกอยูภายในแนวเชื่อมหรือเลยออกมาทางเขตที่ผลกระทบจากความรอนในโลหะชิ้นงาน บางครั้งรอยแตก ตามขวางจะเกิดที่โลหะชิ้นงานแตไมแตกที่รอยเชื่อม
ภาพที่ 3.8 ลักษณะรอยแตก 2.13 โทรดไมเพียงพอ คือ ผิวหนาของรอยเชื่อมฟลเลทเปนหลุมลึก ต่ํากวามาตรฐานกําหนด เกิดจากการเติมลวดเชื่อม ไมเพียงพอ 2.14 รอยเชื่อมนูนเกินไป คือ รูปทรงแนวเชื่อมฟลเลทนูนเกินไป สวนในรอยเชื่อมแบบบากรองแนวเชื่อมจะสูงนูน จากโลหะชิ้นงานมากไป 2.15 ขาแนวเชื่อมไมพอ คือ ขาของแนวเชื่อมมีขนาดต่ํากวาที่กําหนด 2.16 รอยซึมลึกยอยเกิน คือ การที่เชื่อมตามแนวเชื่อมนั้นมากเกินไป จึงเกิดการนูนตัวและผิดรูปทรงของรอยเชื่อมนั้น ๆ จนเห็นเปนลักษณะยอยออกมาจากแนวเชื่อม 2.17 รอยตอขอบเยื้อง คือ การจัดวางชิ้นงานโดยที่ขอบไมประกบกันพอดีตามตองการ และเมื่อทําการเชื่อมจึงทําให แนวเชื่อมที่ตองการนั้นคลาดเคลื่อน 46 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
ใบทดสอบ คําชี้แจง ใหผูรับการฝกทําเครื่องหมาย x หนาตัวเลือกที่ถูกตองที่สุดเพียงตัวเลือกเดียว 1. จุดเสียงานเชื่อมในขอใดที่ไมคอยจะอันตรายนัก ก. รอยพอกเกย ข. ฟองอากาศ ค. รอยกัดแหวง ง. รอยแตก 2. ขอใดไมใชสาเหตุการเกิดสารมลทินฝงใน ก. การออกแบบที่ไมถูกตอง ข. ความผิดพลาดทางดานเทคนิคการเชื่อม ค. ชิน้ งานสกปรก ง. ผิวหนาชิ้นงานมีออกไซดมาก 3. ขอใดถูกตอง ก. งานเชื่อมโครงสรางเหล็ก – มาตรฐาน AWS D1.1 ข. งานเชื่อมทอสงของเหลว – มาตรฐาน API1104 ค. งานเชื่อมฟลเลท – มาตรฐาน ISO5817 ง. งานเชื่อมเหล็กกลาคารบอนแผนบาง – มาตรฐาน ISO9606
47 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
เฉลยใบทดสอบ ขอ
ก
ข
ค
1 2 3
48 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
ง
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
คณะผูจัดทําโครงการ คณะผูบริหาร 1. นายสุทธิ
สุโกศล
อธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน
2. นางถวิล
เพิ่มเพียรสิน
รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน
3. นายธวัช
เบญจาทิกุล
รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน
4. นายสุรพล
พลอยสุข
รองอธิบดีกรมพัฒนาฝมือแรงงาน
5. วาที่รอยตรี สมศักดิ์ พรหมดํา
ผูอํานวยการสํานักพัฒนาผูฝกและเทคโนโลยีการฝก
6. นางเพ็ญประภา
ศิริรัตน
ผูอํานวยการกลุมงานพัฒนาระบบการฝก
7. นายวัชรพงษ
มุขเชิด
ผูอํานวยการสํานักงานรับรองความรูความสามารถ
คําเงิน
ภาควิชาวิศวกรรมโทรคมนาคม คณะวิศวกรรมศาสตร
คณะที่ปรึกษาโครงการ 1. ผศ. ดร. มนตรี
สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง 2. รศ. ดร. วิสุทธิ์
สุนทรกนกพงศ
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟาสื่อสาร คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง
3. ผศ. สันติ
ตันตระกูล
ภาควิชาครุศาสตรวิศวกรรม คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง
4. นายสุระชัย
พิมพสาลี
ภาควิชาครุศาสตรวิศวกรรม คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง
5. นายวินัย
ใจกลา
ภาควิชาครุศาสตรวิศวกรรม คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง
6. นายวราวิช
กําภู ณ อยุธยา
สํานักบริหารงานวิจัยและนวัตกรรมพระจอมเกลาลาดกระบัง สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง
7. นายมนตรี
ประชารัตน
แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี
8. นายธเนศ
วงควัฒนานุรักษ
แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี
9. นายณัฐวุฒิ
เสรีธรรม
แผนกวิชาชางไฟฟา วิทยาลัยเทคนิคมีนบุรี
10. นายหาญยงค
หอสุขสิริ
แผนกวิชาโลหะการ วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร
11. นายสวัสดิ์
บุญเถื่อน
แผนกวิชาชางยนต วิทยาลัยเทคนิคกาญจนาภิเษก มหานคร 49 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน
คู มื อ ครู ฝ ก สาขาช า งเชื่ อ มแม็ ก ระดั บ 3
โมดู ล การฝ ก ที่ 9
50 กรมพั ฒ นาฝ มื อ แรงงาน