Air Leak Test คืออะไร ทำไมสำคัญ รู้จักวิธีทดสอบการรั่วไหลของอากาศ

• Facebook
• X
• Line

การทำความเข้าใจเรื่อง Air leak test เป็นสิ่งสำคัญ สำหรับผู้ผลิต ที่ต้องการให้ผลิตภัณฑ์มีความน่าเชื่อถือ การทดสอบนี้ เป็นการวัดความสามารถของวัตถุในการกักเก็บอากาศ โดยไม่มีการรั่วไหลที่มากเกินไป ซึ่งเป็นการตรวจสอบที่สำคัญในหลายอุตสาหกรรม Air leak test เป็นวิธีที่ใช้ตรวจสอบว่า ผลิตภัณฑ์ทำงานได้ตามเกณฑ์การรั่วไหลที่กำหนดไว้ หรือไม่

ผู้ผลิตมักใช้ Air leak test เพราะมีประสิทธิภาพ ในการตรวจหาข้อบกพร่องในการผลิต เช่น รู รอยแตก หรือรอยต่อที่ไม่สนิท ข้อบกพร่องเหล่านี้ อาจส่งผลกระทบอย่างมาก ต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ การทดสอบที่เหมาะสม จึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการควบคุมคุณภาพ การใช้วิธีการทดสอบนี้ ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ และป้องกันความล้มเหลว

การทำ Air leak test มีหลายเทคนิค ซึ่งแต่ละเทคนิคเหมาะกับการใช้งาน และความละเอียดที่แตกต่างกัน วิธีการต่างๆ เช่น เทคนิคการเปลี่ยนแปลงความดัน (pressure change technique) ช่วยให้ผู้ผลิตทำการทดสอบแบบไม่ทำลาย (non-destructive test) ซึ่งสามารถระบุการรั่วไหลได้อย่างรวดเร็ว ทำให้มั่นใจได้ว่า ผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวด และทำงานได้ตามที่คาดหวังตลอดอายุการใช้งาน

สารบัญเนื้อหา

1. ความหมาย และวัตถุประสงค์ของ Air Leak Test

• หลักการพื้นฐานของ Air Leak Test
• การใช้งาน และความสำคัญ

2. วิธีการทำ Air Leak Test

• การทดสอบการลดลงของความดัน
• การทดสอบการรั่วไหล ด้วยฟองสบู่
• แมสสเปกโตรเมทรี
• การตรวจจับการรั่วไหล ด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

3. อุปกรณ์ และเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการทำ Air Leak Test

• เครื่องตรวจจับรอยรั่ว
• อุปกรณ์สอบเทียบ

4. ขั้นตอนการทำ Air Leak Test

• การเตรียมวัตถุที่ต้องการทดสอบ
• การดำเนินการทดสอบ
• การรวบรวม และการวิเคราะห์ข้อมูล

5. มาตรฐาน และข้อบังคับในการทำ Air Leak Test

• มาตรฐานอุตสาหกรรม
• ความปลอดภัย และการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

Air leak test คือ การตรวจสอบว่าวัตถุ, ผลิตภัณฑ์, หรือระบบ สามารถรักษาความ “ไม่รั่ว” ของอากาศได้ตามที่กำหนด หรือไม่ การทดสอบนี้ มีความสำคัญอย่างยิ่ง ในการควบคุมคุณภาพ และความปลอดภัยในการทำงาน ในอุตสาหกรรมต่างๆ

Air leak test คือ การตรวจจับการไหลของอากาศ จากบริเวณที่มีความดันสูง ไปยังบริเวณที่มีความดันต่ำ กระบวนการนี้ ช่วยระบุข้อบกพร่อง เช่น รู, รอยแตก, หรือรอยต่อที่ไม่สนิท ในวัตถุต่างๆ วิธีการทั่วไป ได้แก่

• วิธีวัดการเปลี่ยนแปลงความดัน
• วิธีวัดความแตกต่างของความดัน
• วิธีวัดความดันเพิ่ม

แต่ละเทคนิค จะต้องปิดผนึกวัตถุที่ทดสอบ และเชื่อมต่อกับอุปกรณ์พิเศษ ทำให้สามารถวัดค่าความเบี่ยงเบนใดๆ ที่บ่งชี้ถึงการรั่วไหลได้อย่างแม่นยำ

หน่วยวัดการรั่วไหล โดยทั่วไปจะแสดงเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร (cc) ต่อวินาที หรือนาที ซึ่งช่วยในการวัดขนาดของการรั่วไหล ตัวอย่างเช่น ฟองอากาศใต้น้ำมีขนาดประมาณ 30-50 ลูกบาศก์มิลลิเมตร ซึ่งช่วยแปลงสิ่งที่มองเห็นได้ให้เป็นข้อมูลที่วัดได้ การตรวจสอบให้แน่ใจว่า ผลิตภัณฑ์ไม่มีการรั่วไหล จะส่งผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือ ทำให้ Air leak test เป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้ในการผลิต

Air leak test มีการใช้งานในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น ยานยนต์, การบิน และอวกาศ, และการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีความสำคัญอย่างยิ่ง ในอุตสาหกรรมที่การรั่วไหลเพียงเล็กน้อย ก็อาจนำไปสู่ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย หรือความล้มเหลวในการทำงาน ตัวอย่างเช่น ในการผลิตยานยนต์ Air leak test มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น ระบบเชื้อเพลิง, หม้อน้ำ, และถุงลมนิรภัย ซึ่งการรั่วไหล อาจส่งผลต่อความปลอดภัย และประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ การทำ Air leak test ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่า ผลิตภัณฑ์จะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น และลดการเรียกร้องค่าสินไหมทดแทน ทำให้เป็นวิธีการที่คุ้มค่าสำหรับผู้ผลิต การปฏิบัติตามมาตรฐานการทดสอบการรั่วไหลที่เข้มงวด ทำให้อุตสาหกรรมต่างๆ สามารถรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ และปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในด้านความปลอดภัย และความพึงพอใจของผู้บริโภค

Air leak test เป็นกระบวนการสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อให้มั่นใจว่า ชิ้นส่วน และระบบต่างๆ ไม่มีรอยรั่ว วิธีการที่แตกต่างกัน เช่น การทดสอบการลดลงของความดัน, การทดสอบการรั่วไหลด้วยฟองสบู่, แมสสเปกโตรเมทรี, และการตรวจจับการรั่วไหลด้วยคลื่นอัลตราโซนิก มีข้อดี และการใช้งานที่แตกต่างกัน

การทดสอบการลดลงของความดัน เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยจะวัดการรั่วไหลจากการตรวจวัดความดันที่ลดลง เมื่อเวลาผ่านไป ชิ้นส่วนจะถูกอัดด้วยอากาศ และหลังจากช่วงเวลาหนึ่งที่ความดันคงที่แล้ว จะมีการตรวจสอบความดัน เพื่อตรวจหาการลดลงใดๆ ที่บ่งชี้ถึงการรั่วไหล วิธีนี้ เหมาะสำหรับการทดสอบความแน่นหนาในระบบปิด และเป็นที่นิยม เพราะความง่าย และความแม่นยำ

ตัวแปรสำคัญในการทดสอบการลดลงของความดัน ได้แก่ ความดันเริ่มต้นที่ใช้ และเกณฑ์การสูญเสียความดันที่ยอมรับได้ การปรับเปลี่ยนตัวแปรเหล่านี้ สามารถปรับแต่งการทดสอบ สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันได้ ทำให้มั่นใจได้ว่า เป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะของอุตสาหกรรม ในขณะที่ยังคงความสมดุลระหว่างความไว และเวลาในการทดสอบ

การทดสอบการรั่วไหลด้วยฟองสบู่ หรือที่เรียกว่า “การทดสอบแบบจุ่ม (dunk testing)” เป็นวิธีที่ง่ายในการตรวจจับการรั่วไหล โดยจะจุ่มชิ้นส่วนที่ถูกอัดอากาศไว้ในน้ำ และสังเกตฟองอากาศ ซึ่งบ่งชี้ถึงอากาศที่เล็ดลอดออกมา อัตราการเกิดฟองสบู่ สามารถบ่งบอกถึงขนาดของการรั่วไหลได้ การทดสอบด้วยฟองสบู่ เป็นที่นิยม เนื่องจากมองเห็นได้ง่าย และคุ้มค่า

แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพ สำหรับการรั่วไหลขนาดใหญ่ แต่อาจมีความไวน้อยกว่า สำหรับการระบุตำแหน่งการรั่วไหลขนาดเล็กมาก เทคนิคนี้ มักใช้สำหรับการทดสอบส่วนประกอบที่การยืนยัน ด้วยสายตา มีประโยชน์ และในสถานการณ์ที่ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง

แมสสเปกโตรเมทรี ใช้ประโยชน์จากความไวในการตรวจจับการรั่วไหลขนาดเล็กมาก โดยการวิเคราะห์องค์ประกอบของก๊าซ เทคนิคนี้ ใช้ก๊าซติดตาม (tracer gas) เช่น ฮีเลียม ซึ่งจะถูกนำเข้าไปในระบบภายใต้ความดัน จากนั้นเครื่องแมสสเปกโตรมิเตอร์ จะระบุ และวัดปริมาณก๊าซติดตามที่เล็ดลอดออกมา ทำให้สามารถระบุตำแหน่งการรั่วไหลได้ แม้มีขนาดเล็กมาก

วิธีแมสสเปกโตรเมทรี มีความไวสูง และเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อม ที่แม้แต่การรั่วไหลเล็กน้อย ก็อาจนำไปสู่ปัญหาสำคัญได้ เช่น ในอุตสาหกรรมการบิน และอวกาศ หรือเซมิคอนดักเตอร์ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ และมีความไว และความแม่นยำสูงกว่าวิธีอื่นๆ

การตรวจจับการรั่วไหล ด้วยคลื่นอัลตราโซนิก จะตรวจจับคลื่นเสียงความถี่สูง ที่เกิดจากก๊าซที่เล็ดลอดออกมาจากรอยรั่ว วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายนี้ ใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก เพื่อฟังเสียงที่แตกต่างกันของการรั่วไหลของก๊าซ ทำให้สามารถตรวจจับได้ โดยไม่ต้องถอดแยกชิ้นส่วนอุปกรณ์

เครื่องตรวจจับอัลตราโซนิกแบบพกพา ช่วยให้ช่างเทคนิค สามารถสแกนระบบที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และระบุตำแหน่งการรั่วไหลได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การตรวจจับการรั่วไหล ด้วยคลื่นอัลตราโซนิก มีความหลากหลาย และมีประโยชน์อย่างมาก ในการใช้งานด้านการบำรุงรักษา และการซ่อมแซม ซึ่งวิธีการแบบดั้งเดิม อาจเป็นเรื่องท้าทาย หรือใช้เวลานาน

เพื่อให้การทำ Air leak test มีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ เครื่องมือหลักๆ ได้แก่ เครื่องตรวจจับรอยรั่วขั้นสูง และอุปกรณ์สอบเทียบที่มีความแม่นยำ การทำความเข้าใจว่า อุปกรณ์แต่ละชิ้นทำงานอย่างไร จะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ

เครื่องตรวจจับรอยรั่ว มีความสำคัญอย่างยิ่ง ในการระบุตำแหน่ง และยืนยันว่า มีการรั่วไหลภายในระบบ หรือไม่ เครื่องมือเหล่านี้ มักใช้เกจ หรือเซ็นเซอร์ที่มีความไวสูง เพื่อตรวจจับความแตกต่างของความดัน วิธีการทั่วไป ได้แก่ วิธีการวัดการเปลี่ยนแปลงความดัน (pressure change method) และวิธีการวัดความแตกต่างของความดัน (pressure differential method)

เครื่องตรวจจับขั้นสูง อาจมีส่วนต่อประสานแบบดิจิทัล (digital interfaces) ทำให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้แบบเรียลไทม์ และวัดค่าได้อย่างแม่นยำ เครื่องตรวจจับบางรุ่น ได้รับการออกแบบมา เพื่อทำงานกับก๊าซเฉพาะ เช่น อากาศ หรือไนโตรเจน คุณสมบัติต่างๆ เช่น ความไวที่ปรับได้, ระบบเตือน, และความสามารถในการบันทึกข้อมูล ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และประสบการณ์ของผู้ใช้

อุปกรณ์สอบเทียบ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำ และความน่าเชื่อถือของเครื่องตรวจจับรอยรั่ว อุปกรณ์นี้ ใช้เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องตรวจจับ โดยการเปรียบเทียบค่าที่อ่านได้กับค่ามาตรฐานที่ทราบ อุปกรณ์สอบเทียบโดยทั่วไป ได้แก่

• เครื่องวัดความดัน
• เกจบล็อก
• เครื่องวัดอัตราการไหล

การสอบเทียบเป็นประจำ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความแม่นยำของการทำ air leak test โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดในการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวด การดูแลรักษาอุปกรณ์สอบเทียบให้อยู่ในสภาพดีที่สุด ผู้ใช้สามารถเชื่อมั่นในความถูกต้องของผลการทดสอบได้ เครื่องมือสอบเทียบที่ได้รับการดูแลอย่างดี ช่วยป้องกันข้อผิดพลาด หรือความเสียหายที่มีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากการรั่วไหลที่ไม่ถูกตรวจพบ

Air leak test เป็นสิ่งสำคัญในการระบุรอยรั่วในระบบต่างๆ และต้องอาศัยการเตรียมการอย่างรอบคอบ, การดำเนินการที่แม่นยำ และการวิเคราะห์อย่างละเอียด ส่วนต่อไปนี้ จะเจาะลึกในแต่ละขั้นตอน เพื่อให้มั่นใจในความชัดเจน และประสิทธิภาพ

ก่อนทำการ Air leak test ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า วัตถุที่ต้องการทดสอบ ได้รับการเตรียมอย่างเหมาะสม

1. ทำความสะอาดพื้นผิว : เป็นสิ่งสำคัญ เพราะเศษผง หรือสิ่งตกค้างใดๆ อาจส่งผลต่อความแม่นยำของการทดสอบ วัตถุจะต้องปราศจากสิ่งปนเปื้อน เพื่อให้สามารถใช้แรงดัน หรือสุญญากาศได้อย่างถูกต้อง
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่า จุดเชื่อมต่อทั้งหมด ถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนา : การปิดผนึกอย่างถูกต้อง เป็นพื้นฐานในการป้องกันการอ่านค่าที่ผิดพลาด ใช้ปะเก็น หรือวัสดุยาแนวที่เหมาะกับวัสดุ และสภาวะที่วัตถุจะต้องเผชิญ ระหว่างการทดสอบ
3. เตรียมวัตถุอ้างอิง (ถ้าจำเป็น) : ซึ่งรวมถึงการใช้สิ่งของที่ไม่รั่วไหล เพื่อเปรียบเทียบกับวัตถุที่ทดสอบ การกำหนดค่าพื้นฐาน (baseline) ช่วยในการระบุความคลาดเคลื่อนได้อย่างถูกต้อง การเตรียมการเหล่านี้ ช่วยให้มั่นใจได้ว่า ผลการทดสอบมีความน่าเชื่อถือ และสามารถทำซ้ำได้

การทำ Air leak test ต้องดำเนินการอย่างเป็นระบบ

1. ปรับเทียบ (Calibrate) อุปกรณ์ทดสอบ : การปรับเทียบมีความสำคัญ เพื่อให้แน่ใจว่า เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์วัดให้ข้อมูลที่ถูกต้อง ตรวจสอบอุปกรณ์เทียบกับมาตรฐานที่ทราบ ก่อนเริ่มการทดสอบ
2. เติมตัวกลางที่เลือกลงในวัตถุที่ทดสอบ : ไม่ว่าจะเป็นอากาศ, แก๊ส, หรือของเหลวอื่นๆ จากนั้นใช้แรงดัน หรือสุญญากาศตามที่กำหนด ความดันจะต้องสอดคล้อง และเป็นไปตามพารามิเตอร์ที่ระบุไว้สำหรับวัตถุนั้นๆ การตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของความดัน หรือปริมาตร ในช่วงเวลาที่กำหนด เป็นสิ่งสำคัญ
3. ระมัดระวังในการระบุความผันผวนของความดัน : เนื่องจากสิ่งเหล่านี้ อาจบ่งชี้ถึงการรั่วไหล การบันทึกข้อสังเกตในขั้นตอนนี้ มีความสำคัญ เนื่องจากควรสังเกตความเบี่ยงเบนใดๆ จากผลลัพธ์ที่คาดไว้ เพื่อทำการวิเคราะห์เพิ่มเติม

หลังจากเสร็จสิ้นการทดสอบ การรวบรวมข้อมูลเป็นขั้นตอนสำคัญ

1. รวบรวมข้อมูล : เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความดัน, ระยะเวลาการทดสอบ และตัวชี้วัดอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง การเก็บบันทึกอย่างละเอียด จะช่วยในการตรวจสอบประสิทธิภาพ และผลลัพธ์ของการทดสอบ
2. วิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวม : เพื่อหาความเบี่ยงเบน หรือไม่สอดคล้องกัน ใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์ หรือการคำนวณด้วยตนเอง เพื่อกำหนดอัตราการรั่วไหล และประเมินความสมบูรณ์ของวัตถุที่ทดสอบ การวิเคราะห์เปรียบเทียบกับวัตถุอ้างอิง (หากใช้) สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับการมีอยู่ และขนาดของการรั่วไหล
3. ตรวจสอบให้แน่ใจว่า มีการบันทึกผลลัพธ์ และความผิดปกติใดๆ อย่างละเอียด : เพื่ออำนวยความสะดวกในการทดสอบ และการควบคุมคุณภาพในอนาคต การมีรากฐานที่แข็งแกร่งในการรวบรวม และวิเคราะห์ข้อมูลนี้ ช่วยให้มั่นใจได้ว่า จะสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือ และความปลอดภัยของระบบที่ทดสอบได้อย่างมีข้อมูล

การทำ Air leak test อยู่ภายใต้มาตรฐานอุตสาหกรรม และข้อบังคับด้านความปลอดภัยต่างๆ เพื่อให้มั่นใจว่า ผลิตภัณฑ์มีความน่าเชื่อถือ, ปลอดภัย และเป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมในภาคส่วนต่างๆ

มีมาตรฐานหลักหลายข้อที่เกี่ยวข้องกับการทำ Air leak test

• ASTM E2930 – 13(2021) : กำหนดวิธีการทดสอบการรั่วไหล โดยใช้การลดลงของความดัน (pressure decay leak test method) สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
• ISO 20486:2017 : อธิบายวิธีการสอบเทียบ (calibration) การรั่วไหลอ้างอิงสำหรับก๊าซ โดยเน้นเทคนิคที่ไม่ทำลาย (non-destructive techniques)
• ISO 27895:2009 : ให้แนวทางสำหรับการทดสอบการรั่วไหลของวาล์วในระบบสุญญากาศ

มาตรฐานเหล่านี้ ช่วยให้กระบวนการทดสอบ มีความสอดคล้อง และแม่นยำ ซึ่งสนับสนุนการควบคุมคุณภาพ และความสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ การปฏิบัติตามมาตรฐานเหล่านี้ มีความสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับผู้ผลิตที่ต้องการให้แน่ใจว่า ผลิตภัณฑ์ของตนตรงตามข้อกำหนด ทั้งในระดับประเทศ และระดับสากล

ความปลอดภัย และการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม เป็นสิ่งสำคัญในการทำ Air leak test ซึ่งระบุไว้ในประมวลกฎหมาย และมาตรฐานด้านพลังงานต่างๆ

• ประมวลกฎหมายอนุรักษ์พลังงานระหว่างประเทศปี 2018 (2018 International Energy Conservation Code) : มีข้อกำหนดที่เพิ่มประสิทธิภาพของโครงสร้างภายนอกอาคาร (building envelope) โดยเฉพาะในส่วน C402.5
• มาตรฐานพลังงาน ASHRAE 90.1 ปี 2019 (2019 ASHRAE 90.1 Energy Standard) : เน้นที่ส่วนประกอบของอาคาร โดยให้ความสำคัญกับความจำเป็นในการทดสอบอย่างละเอียด

การปฏิบัติตามประมวลกฎหมายเหล่านี้ ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน แต่ยังช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การตรวจสอบให้แน่ใจว่า มีมาตรการด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด และการพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม จะช่วยป้องกันการรั่วไหลที่เป็นอันตราย และส่งเสริมความยั่งยืนในการผลิต และการก่อสร้าง แนวทางนี้ เป็นประโยชน์ต่อ ทั้งอุตสาหกรรม และชุมชนในวงกว้าง โดยให้ความสำคัญกับสุขภาพ และความปลอดภัย