MAGNETIC PARTICLE EXAMINATION (MT)
การตรวจสอบด้วยผงแม่เหล็ก
วัสดุชิ้นงานกลุ่มเหนี่ยวนำแม่เหล็กได้ (ferromagnetic material) ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็ก หากมีรอยความไม่ต่อเนื่องบริเวณผิวหรือลึกใต้ผิวเล็กน้อย ทำให้เกิดการรั่วของสนามแม่เหล็กและเกิดขั้วแม่เหล็กเหนือ-ใต้บริเวณนั้น เมื่อโรยผงแม่เหล็กลงไปทำให้เกาะเป็นรอยบ่งชี้เห็นเด่นชัด วิธีนี้ต้องเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุภายใต้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ Hysteresis loop จึงจะวางแผนสร้างสนามแม่เหล็กได้ดี โดยเฉพาะการเหนี่ยวนำ และการคายแม่เหล็ก ซึ่งการตรวจสอบชิ้นงานต้องสร้างสนามแม่เหล็กอย่างน้อยสองทิศทางตั้งฉากกัน จึงจะสามารถตรวจสอบได้ครอบคลุมชิ้นงานทั้งหมด ทั้งในรูปของสนามแม่เหล็กตามยาวและสนามแม่เหล็กแบบวงกลม สอดคล้องกับเทคนิคการเหนี่ยวนำด้วย เช่น Yoke, Headshot, Central conductor, Coil, Prods ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีมักใช้โย๊คแม่เหล็กถาวร เนื่องจากไม่มีประกายไฟ ขณะใช้งานต้องโยกขาแม่เหล็กเพื่อเพิ่มความคล่องตัวของผงแม่เหล็ก รวมทั้งต้องวางขาโย๊คให้เส้นแรงแม่เหล็กตั้งฉากกัน โย๊คแม่เหล็กไฟฟ้าถูกแบ่งเป็นโย๊คกระแสสลับและ Half Wave Direct Current (HWDC) โย๊คตัวแรกให้ความไวต่อรอยแตกบริเวณผิวได้ดีกว่า แต่โย๊คตัวหลังสามารถเหนี่ยวกระแสได้ลึกกว่า ดังนั้นแนวเชื่อมงานโครงสร้างที่ตรวจด้วยคลื่นความถี่สูงแล้ว ควรตรวจด้วยโย๊คกระแสสลับ แต่ถ้าเป็นแนวเชื่อมฟิลเลทที่ถูกร้องขอให้ตรวจด้วยผงแม่เหล็กเท่านั้น ควรเลือกใช้ HWDC Yoke การใช้โย๊คดังกล่าวมาข้างต้น พึงระมัดระวัง Dead zone ประชิดกับขาโย๊ค ซึ่งเกิดปรากฏการณ์ผลักผงแม่เหล็กออกจากขาโย๊คเป็นวงกลม ทำให้ไม่สามารถตรวจบริเวณนี้ได้ นอกจากนี้ หากผู้ตรวจสอบไม่มั่นใจว่า วัสดุชิ้นงานมีค่าความง่ายในการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (permeability) เทียบเท่ากับแท่งยกน้ำหนักหรือไม่ จำเป็นต้องใช้ Gauge meter วัดความเข้มแม่เหล็กระหว่างการเหนี่ยวนำให้ได้ไม่น้อยกว่า 30 เกาท์
เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำง่ายต่อการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก และสลายตัวอย่างรวดเร็ว จำเป็นต้องใช้วิธีการเปิดกระแสให้เหนี่ยวนำอย่างต่อเนื่องในระหว่างการใช้ผงแม่เหล็ก ขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนสูงเหนี่ยวนำยาก และสนามแม่เหล็กคงค้างเป็นเวลานาน จึงควรใช้วิธีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไว้ให้สูง และใช้ผงแม่เหล็กโดยที่ไม่จำเป็นต้องเปิดกระแสไหลอย่างต่อเนื่อง
ในภาคอุตสาหกรรมการผลิตมักใช้ Headshot ในการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กแบบวงกลม และใช้ Coil เหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กตามยาว ในรูปของการเหนี่ยวนำหลายทิศทาง ซึ่งใช้ Shim ร่วมกับเกาท์มิเตอร์ เพื่อหาปริมาณกระแสที่เหมาะสม หากกระแสสูงเกินไปมักปรากฏพื้นหลังของผงแม่เหล็กเข้มเกินไปและเกิดรอยบ่งชี้ลวงได้ (ปริมาณกระแสที่ใช้ต้องสร้างสนามแม่เหล็กไม่น้อยกว่า 30 เกาท์) สุดท้าย การคายสนามแม่เหล็กตกค้าง ต้องเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กตามยามยาวก่อน จากนั้นจึงคลายด้วยกระแสที่สร้างแม่เหล็กได้ลึกไม่น้อยกว่าขั้นตอนแรกและลดกระแสเข้าสู่ศูนย์แอมแปร์ ผงแม่เหล็กมีทั้งแบบแห้งและแบบเปียก แบบแรกใช้กับงานอุณหภูมิสูงและตรวจหารอยความไม่ต่อเนื่องใต้ผิว แบบเปียกใช้กับงานทั่วไป นอกจากนี้ยังแบ่งเป็นแบบเรืองแสงและแบบมองด้วยตาเปล่า งานภาคอุตสาหกรรมการผลิตต้องการ Sensitivity สูง จึงนิยมใช้แบบเรืองแสงไม่ว่าจะเป็นผสมน้ำหรือผสมน้ำมัน สำหรับงานเชื่อมประกอบทั่วไป แบบเปียกมองด้วยตาเปล่าเพียงพอกับการตรวจหารอยบกพร่อง
การควบคุมคุณภาพโดยทั่วไปมักใช้ Pie gauge วัดทิศทางสนามแม่เหล็ก และใช้เกาท์มิเตอร์วัดความเข้มสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังมี Laminated strip, Shim วัด Sensitivity และ Field indicator สำหรับการวัดแม่เหล็กตกค้าง
เกณฑ์มาตรฐานการตรวจสอบขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น ASME VIII.1, B31.1, 31.3, API 650, AWS D1.1, ISO 5817 เป็นต้น พึงระลึกไว้ว่า แม้วิธีการตรวจด้วยผงแม่เหล็กเป็นการตรวจพื้นผิวและใต้ผิวเล็กน้อย ในกรณีชิ้นงานบางใช้งานภายใต้ความดัน ไม่จำเป็นต้องรอให้รอยบ่งชี้รูปกลมโตกว่า 5 มม. จึงจะปฏิเสธชิ้นงาน เมื่อทดสอบด้วยน้ำความดันสูง โอกาสรั่วมีสูงมาก