"ทุกสิ่งที่สามารถผิดพลาด มันจะผิดพลาด"
Anything that can go wrong, will go wrong
ประโยคสั้น ๆ จากกฎของเมอร์ฟี่ (Murphy ‘s Law) ที่ด๊อกเตอร์จอห์น พอล สแตปป์ (Dr. John Paul Stapp)
หัวหน้าโครงการวิจัย MX981 ที่ทดสอบว่ามนุษย์เราจะทนแรงที่เกิดจากความเร่งได้สูงขนาดไหนของกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกา
กล่าวถึงและให้เครดิตว่า โครงการนี้ประสบผลสำเร็จนั้นเป็นเพราะทีมวิจัยได้ตระหนักถึง
“กฎเมอร์ฟี่” (Murphy’s laws) และพยายามทุกวิถีทางที่จะหลีกเลี่ยงมัน
กฎของเมอร์ฟี่ มีที่มาจาก เอ็ดเวิร์ด เอ เมอร์ฟี่ จูเนียร์ (Edward A. Murphy Jr.)
วิศวกรการบินและอวกาศชาวอเมริกันที่บอกกับทีมงานของเขาว่า
"ถ้ามีสองวิธีหรือมากกว่านั้นในการทำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง และผลลัพธ์จากการกระทำนั้นจะนำไปสู่หายนะ แน่นอนว่าจะต้องมีใครสักคนทำมัน"
If there are two or more ways to do something and one of those results in a catastrophe, then someone will do it that way."
ภายหลังเกิดความผิดพลาดระหว่างการทดสอบจรวดเลื่อน (rocket sled) ในช่วงปี 1948 ถึง 1949
จนกระทั้งด๊อกเตอร์จอห์น พอล สแตปป์ ได้ยินและนำไปกล่าวต่อ
หลายคนที่เคยได้ยินเกี่ยวกับกฎของเมอร์ฟี่อาจจะหัวเราะให้กับกฎของนี้
หรืออาจตีความกฎนี้แบบเมิร์ฟใน Interstellar ว่าเป็นความซวยและยอมรับมันอย่างยอมจำนน
แต่สำหรับผมที่ทำงานวิเคราะห์ความเสียหายของวัสดุก็อยากจะบอกเหลือเกินว่า
กฎของเมอร์ฟี่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้เราตระหนักถึงการทำงานตามขั้นตอนที่ถูกต้องต่างหากเล่า
หลายครั้งในงานวิเคราะห์ความเสียหายที่ผมทำอยู่ เมื่อสืบลึก ๆ ลงไปปัญหามันเกิดขึ้นจาก
การละเลยขั้นตอนการทำงานที่ถูกต้อง อาจเพราะคิดว่าเรื่องนั้นไม่ได้สำคัญอะไรและเราก็มองข้ามมัน
แต่สิ่งที่เราทำมันอาจเป็นจุดเริ่มต้นของหายนะและเป็นสารตั้งต้นของความซวย
ที่พร้อมจะดึงดูดทุกความเป็นไปได้ยากให้เข้ามาอยู่รวมกัน
อย่างเช่นในกรณีนี้ก็เช่นกัน
มีคนส่งใบพัดระบายอากาศของเจนเนอเรเตอร์ผลิตกระแสไฟฟ้ามาให้ผมตรวจสอบ
เนื่องจากเกิดการแตกหักหลังจากการซ่อมบำรุงเพียง 1 เดือน
หลังจากได้ตรวจสอบ ก็เกิดข้อสงสัยมากมายว่ามันแตกได้อย่างไร
เพราะรอยแตกที่พบ มีลักณะจุดเริ่มต้นหลายตำแหน่ง (Multi-Crack Origins)
เนื่องจากพบร่องรอยของ Ratchet Marks หลายตำแหน่ง
เมื่อตรวจสอบทางโลหะวิทยา ก็พบ โครงสร้างมาร์เทนไซต์ ทั้ง ๆ ที่ใบพัดระบายความร้อนที่เกิดความเสียหาย
มีปริมาณคาร์บอนเพียง 0.2% ซึ่งโครงสร้างมาร์เทนไซต์ (Martensite) ไม่ควรจะถูกพบ
หากไม่ใช่กรณีที่เหล็กมีการเย็นตัวอย่างรวดเร็วมาก ๆ อย่างการเชื่อมโลหะด้วยเลเซอร์
หลังจากทวนสอบข้อมูลการซ่อมบำรุงอยู่นาน ก็พบประเด็นที่น่าสนใจคือ
ในการถอดใบพัดออกจากเพลา ช่างเทคนิคใช้หัวทอร์ช พ่นเปลวไฟสีน้ำเงินที่บริเวณดุมของใบพัด
เพื่อให้ดุมของใบพัดขยายตัวออกเพื่อจะได้ถอดใบพัดออกมาได้
ซึ่งที่จริงแล้วในคู่มือซ่อมบำรุง ก็ระบุไว้ว่าการถอดใบพัดออกจากเพลาด้วยความร้อนจากเปลวไฟก็สามารถทำได้
แต่เปลวไฟที่ออกจากหัวทอร์ช ต้องเป็นไฟสีเหลืองเท่านั้น (Cold Yellow Flame)
เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนเหล็กเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค
จากจุดเล็กที่หัวทอร์ชพ่นเปลวไฟสีฟ้าร้อน ๆ ลงไป กับความบังเอิญที่โครงสร้างจุลภาคของใบพัดมีโครงสร้าง Pearlite Band
ซึ่งทำให้เกิดเป็นบริเวณที่มีปริมาณคาร์บอนสูงหากได้รับความร้อนสูงและมีการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว
โครงสร้างที่แข็งแต่เปราะอย่างมาร์เทนไซต์ก็จะสามารถเกิดขึ้นได้
ซึ่งแน่ละเปลวไฟสีฟ้าที่ช่างเทคนิคใช้มาจากแก๊ส LPG ที่อุณหภูมิเปลวสีฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 2,000 องศาเซลเซียส์
และหัวทอร์ชที่ให้ความร้อนมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับขนาดของใบพัดระบายความร้อน
บริเวณที่ไม่ได้ความร้อนจากหัวทอร์ชจึงกลายเป็น Heat Sink ขนาดใหญ่
ที่สามารถดึงความร้อนได้อย่างรวดเร็ว และทำให้บริเวณที่มี Pearlite Band ที่ได้รับความร้อนเกิดการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว
โครงสร้างมาร์เทนไซต์ที่ไม่ควรจะเกิดในพัดลมระบายความร้อน จึงสามารถเกิดขึ้นได้ในตำแหน่งที่เคยเป็น
Pearlite Band และทำให้เกิดการแตกหักแบบเปราะในที่สุด
เห็นไหมละครับว่า
"ทุกสิ่งที่สามารถผิดพลาด มันจะผิดพลาด"
แม้หนทางที่นำไปสู่ความผิดพลาดนั้นจะยากเย็นเพียงใด
แต่ความซวยเอง โดยเฉพาะในทางวิศวกรรม บางครั้งก็สามารถป้องกันได้
หากเราพยายามเรียนรู้จากความผิดพลาด และทำงานตามขั้นตอนที่ถูกต้อง
ขอให้ทุกท่านโชคดีหนีให้พ้นจากกฎของเมอร์ฟี่นะครับ
#เหล็กไม่เอาถ่าน
Ref.
1. M.S. Joo, ISIJ International 53 (2013) 1305-1314.
2. Bo Li, Materials, 2019, 12, 3310.
บรรลัยวิทยา: กฎของเมอร์ฟี่กับความน่าจะซวย 0.0001 %
Anything that can go wrong, will go wrong
ประโยคสั้น ๆ จากกฎของเมอร์ฟี่ (Murphy ‘s Law) ที่ด๊อกเตอร์จอห์น พอล สแตปป์ (Dr. John Paul Stapp)
หัวหน้าโครงการวิจัย MX981 ที่ทดสอบว่ามนุษย์เราจะทนแรงที่เกิดจากความเร่งได้สูงขนาดไหนของกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกา
กล่าวถึงและให้เครดิตว่า โครงการนี้ประสบผลสำเร็จนั้นเป็นเพราะทีมวิจัยได้ตระหนักถึง
“กฎเมอร์ฟี่” (Murphy’s laws) และพยายามทุกวิถีทางที่จะหลีกเลี่ยงมัน
กฎของเมอร์ฟี่ มีที่มาจาก เอ็ดเวิร์ด เอ เมอร์ฟี่ จูเนียร์ (Edward A. Murphy Jr.)
วิศวกรการบินและอวกาศชาวอเมริกันที่บอกกับทีมงานของเขาว่า
"ถ้ามีสองวิธีหรือมากกว่านั้นในการทำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง และผลลัพธ์จากการกระทำนั้นจะนำไปสู่หายนะ แน่นอนว่าจะต้องมีใครสักคนทำมัน"
If there are two or more ways to do something and one of those results in a catastrophe, then someone will do it that way."
ภายหลังเกิดความผิดพลาดระหว่างการทดสอบจรวดเลื่อน (rocket sled) ในช่วงปี 1948 ถึง 1949
จนกระทั้งด๊อกเตอร์จอห์น พอล สแตปป์ ได้ยินและนำไปกล่าวต่อ
หลายคนที่เคยได้ยินเกี่ยวกับกฎของเมอร์ฟี่อาจจะหัวเราะให้กับกฎของนี้
หรืออาจตีความกฎนี้แบบเมิร์ฟใน Interstellar ว่าเป็นความซวยและยอมรับมันอย่างยอมจำนน
แต่สำหรับผมที่ทำงานวิเคราะห์ความเสียหายของวัสดุก็อยากจะบอกเหลือเกินว่า
กฎของเมอร์ฟี่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้เราตระหนักถึงการทำงานตามขั้นตอนที่ถูกต้องต่างหากเล่า
หลายครั้งในงานวิเคราะห์ความเสียหายที่ผมทำอยู่ เมื่อสืบลึก ๆ ลงไปปัญหามันเกิดขึ้นจาก
การละเลยขั้นตอนการทำงานที่ถูกต้อง อาจเพราะคิดว่าเรื่องนั้นไม่ได้สำคัญอะไรและเราก็มองข้ามมัน
แต่สิ่งที่เราทำมันอาจเป็นจุดเริ่มต้นของหายนะและเป็นสารตั้งต้นของความซวย
ที่พร้อมจะดึงดูดทุกความเป็นไปได้ยากให้เข้ามาอยู่รวมกัน
อย่างเช่นในกรณีนี้ก็เช่นกัน
มีคนส่งใบพัดระบายอากาศของเจนเนอเรเตอร์ผลิตกระแสไฟฟ้ามาให้ผมตรวจสอบ
เนื่องจากเกิดการแตกหักหลังจากการซ่อมบำรุงเพียง 1 เดือน
หลังจากได้ตรวจสอบ ก็เกิดข้อสงสัยมากมายว่ามันแตกได้อย่างไร
เพราะรอยแตกที่พบ มีลักณะจุดเริ่มต้นหลายตำแหน่ง (Multi-Crack Origins)
เนื่องจากพบร่องรอยของ Ratchet Marks หลายตำแหน่ง
เมื่อตรวจสอบทางโลหะวิทยา ก็พบ โครงสร้างมาร์เทนไซต์ ทั้ง ๆ ที่ใบพัดระบายความร้อนที่เกิดความเสียหาย
มีปริมาณคาร์บอนเพียง 0.2% ซึ่งโครงสร้างมาร์เทนไซต์ (Martensite) ไม่ควรจะถูกพบ
หากไม่ใช่กรณีที่เหล็กมีการเย็นตัวอย่างรวดเร็วมาก ๆ อย่างการเชื่อมโลหะด้วยเลเซอร์
หลังจากทวนสอบข้อมูลการซ่อมบำรุงอยู่นาน ก็พบประเด็นที่น่าสนใจคือ
ในการถอดใบพัดออกจากเพลา ช่างเทคนิคใช้หัวทอร์ช พ่นเปลวไฟสีน้ำเงินที่บริเวณดุมของใบพัด
เพื่อให้ดุมของใบพัดขยายตัวออกเพื่อจะได้ถอดใบพัดออกมาได้
ซึ่งที่จริงแล้วในคู่มือซ่อมบำรุง ก็ระบุไว้ว่าการถอดใบพัดออกจากเพลาด้วยความร้อนจากเปลวไฟก็สามารถทำได้
แต่เปลวไฟที่ออกจากหัวทอร์ช ต้องเป็นไฟสีเหลืองเท่านั้น (Cold Yellow Flame)
เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนเหล็กเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค
จากจุดเล็กที่หัวทอร์ชพ่นเปลวไฟสีฟ้าร้อน ๆ ลงไป กับความบังเอิญที่โครงสร้างจุลภาคของใบพัดมีโครงสร้าง Pearlite Band
ซึ่งทำให้เกิดเป็นบริเวณที่มีปริมาณคาร์บอนสูงหากได้รับความร้อนสูงและมีการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว
โครงสร้างที่แข็งแต่เปราะอย่างมาร์เทนไซต์ก็จะสามารถเกิดขึ้นได้
ซึ่งแน่ละเปลวไฟสีฟ้าที่ช่างเทคนิคใช้มาจากแก๊ส LPG ที่อุณหภูมิเปลวสีฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 2,000 องศาเซลเซียส์
และหัวทอร์ชที่ให้ความร้อนมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับขนาดของใบพัดระบายความร้อน
บริเวณที่ไม่ได้ความร้อนจากหัวทอร์ชจึงกลายเป็น Heat Sink ขนาดใหญ่
ที่สามารถดึงความร้อนได้อย่างรวดเร็ว และทำให้บริเวณที่มี Pearlite Band ที่ได้รับความร้อนเกิดการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว
โครงสร้างมาร์เทนไซต์ที่ไม่ควรจะเกิดในพัดลมระบายความร้อน จึงสามารถเกิดขึ้นได้ในตำแหน่งที่เคยเป็น
Pearlite Band และทำให้เกิดการแตกหักแบบเปราะในที่สุด
เห็นไหมละครับว่า
"ทุกสิ่งที่สามารถผิดพลาด มันจะผิดพลาด"
แม้หนทางที่นำไปสู่ความผิดพลาดนั้นจะยากเย็นเพียงใด
แต่ความซวยเอง โดยเฉพาะในทางวิศวกรรม บางครั้งก็สามารถป้องกันได้
หากเราพยายามเรียนรู้จากความผิดพลาด และทำงานตามขั้นตอนที่ถูกต้อง
ขอให้ทุกท่านโชคดีหนีให้พ้นจากกฎของเมอร์ฟี่นะครับ
#เหล็กไม่เอาถ่าน
Ref.
1. M.S. Joo, ISIJ International 53 (2013) 1305-1314.
2. Bo Li, Materials, 2019, 12, 3310.