เปิดสมองมองก่อสร้าง

โดย ต่อตระกูล ยมนาค

วงการวิศวกรรมชี้ วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ ที่นำมาใช้สร้างยานไททัน น่าจะเป็นสาเหตุสำคัญ ที่ทำให้ยานแตกยุบตัว ขณะใช้งานจะลงไปสำรวจเป็นครั้งที่ 3 ชมเรือไททานิค
     Stockton Rush เจ้าของบริษัท OceanGate ผู้สร้างยานไททัน เคยแถลงเองว่าเขาเป็นผู้บุกเบิกเป็นคนแรกในการนำคาร์บอนไฟเบอร์ มา สร้างเป็นห้องผู้โดยสาร ของยานสำรวจดำน้ำลึกของเขา แม้จะมีคำเตือนจากวิศวกรและผู้เชี่ยวชาญอื่นๆว่า คาร์บอนไฟเบอร์ ไม่เหมาะสำหรับการนำมาใช้
โดยใช้คำว่า
     …“I had “broken some rules” with the choice of carbon fiber. ”
     สาเหตุที่ คาร์บอนไฟเบอร์
(คำเต็ม คือ Carbon-fiber Composite ) ถูกวงการสำรวจใต้น้ำลึก ไม่แนะนำให้ใช้แทนเหล็กหรือไททาเนียม และชี้ว่าไม่เหมาะและอันตรายมากในการนำมาใช้สร้างเป็นห้องโดยสาร ของยานดำน้ำที่ความลึกมาก เพราะ
     1. วัสดุเสริมคาร์บอนไฟเบอร์จะรับแรงดึงได้สูงมากสูงกว่าเหล็กมากด้วย แต่กลับรับแรงอัด ได้น้อย ซึ่งสำคัญมากสำหรับโครงสร้างห้องผู้โดยสารของ Titan ที่มีลักษณะเป็นท่อนี้ จะต้องรับแต่แรงอัดสูง มากๆ
     2. วัสดุเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ จะรับสภาพการใช้งานที่รับแรงซ้ำๆ บ่อยๆ (Cyclic Fatigue)ไม่ได้ดีเท่ากับเหล็กและไททาเนียม
     3. การใช้ วัสดุเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ ร่วมกับวัสดุอื่นๆ จะยืดหรือหดตัวไม่เท่ากันในจุดที่ต้องมาเชื่อมต่อกัน
( ในกรณี ยานไททัน ใช้ส่วนปิดหัวและท้าย เป็นฝาครอบทรงกลม ทำด้วยไททาเนียม แต่ส่วนตัวถังกลาง ทำด้วยคาร์บอนไฟเบอร์หนาถึง 5 นิ้ว เพื่อให้รับแรงอัดใต้น้ำ4,000 เมตรได้ )
     ถึงแม้ว่า ยานสำรวจไททัน จะได้พาผู้โดยสารลงไปสำรวจซากเรือไททานิค ได้มาแล้วอย่างปลอดภัยมาถึง 2 ครั้งโดยไม่เกิดปัญหาอย่างใด
     แต่ตัวโครงสร้างห้องผู้โดยสารซึ่งได้รับแรงอัดมหาศาลซ้ำๆ จะเกิดความเสื่อมถอยของวัสดุ ลงอย่างรวดเร็ว ( Cyclic Fatigue)และอาจเริ่มมีการร้าวเล็กๆขึ้นในผนังของไททัน ขึ้นแล้ว เหมือนกับยานลำอื่นที่ใช้งานมาก่อนแล้วตรวจพบรอยร้าวเล็กๆ เกิดขึ้นแล้วต้องเลิกใช้งานไป
     การใช้งานไททัน เป็นครั้งที่ 3 นี้ จึงเป็นจุดที่วัสดุไม่สามารถรับแรงอัดได้อีกต่อไปแล้ว
     เจมส์ คาเมรอน ผู้สร้างภาพยนตร์ Titanic และผู้ที่ลงไปสำรวจซากไททานิคถึง 33 ครั้ง ให้สัมภาษณ์กรณี โศกนาฏกรรมยานไททัน ว่าสาเหตุของทั้ง เรือไททานิค และยานสำรวจไททัน เหมือนกัน คือ เจ้าของไม่ฟังคำเตือนใดๆ เหมือนๆกัน
     เขาได้สรุปว่า สาเหตุการระเบิดยุบตัวของไททัน ( Implosion ) เกิดมาจากการใช้วัสดุเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ ดังนี้:
…”… James Cameron said he believes the carbon-fiber composite construction of the submersible’s hull was the “critical failure” that led to its implosion during a deep-sea tour of the Titanic wreckage.
“You don’t use composites for vessels that are seeing external pressure. They’re great for internal pressure vessels like scuba tanks, for example, but they’re terrible for external pressure,” …

…”… ทุกวันจันทร์เช้าพบกับเรื่องราวน่าสนใจในวงการก่อสร้าง ใน”เปิดสมองมองก่อสร้าง” ครั้งนี้ขออธิบายถึง ความสำคัญ ของการเลือกวัสดุมาใช้ในการก่อสร้างใดๆก็ตาม จำเป็นต้องใช้วิศวกรเป็นผู้ตัดสินใจตามหลักวิศวกรรมโครงสร้างที่สำคัญ มาอธิบายเรื่องของ โศกนาฏกรรมที่เกิดขึ้นกับยานสำรวจไททัน ที่ลงไประเบิดใต้น้ำพร้อมผู้โดยสารอีก 5 ชีวิต รวบรวมนำมาเสนอโดยอาจารย์ต่อ