นิติวิศวกรรม (Forensic Engineering)

ข่าวสารที่เราได้รับทราบกันในชีวิตประจำวัน ไม่ว่าจะเป็นตึกหรือเครนถล่ม สะพานพัง รถยนต์ชนกัน อาคารถูกไฟไหม้ เครื่องบินตก ท่อก๊าซระเบิด ฯ ความเสียหายที่เกิดขึ้นเหล่านี้มีผลกระทบกับชีวิตและทรัพย์สินผู้คนอย่างมากมาย ถ้าความเสียหายทำให้มีการเสียชีวิตของผู้คน ก็จะมีหน่วยงานที่ทำหน้าที่พิสูจน์สาเหตุของการตาย เรียกวิธีการดังกล่าวว่า การชันสูตร  ซึ่งทุกท่านคงจะทราบกันดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเอ่ยถึงชื่อคุณหญิงหมอพรทิพย์ เพราะท่านเป็นผู้เชี่ยวชาญงานนิติเวช (Forensic Autopsy) ซึ่งเป็นการตรวจสอบศพ เพื่อหาสาเหตุและพฤติการณ์การตายโดยใช้ความรู้ทางนิติเวชศาสตร์เป็นหลักในการตั้งสมมติฐาน และการพิสูจน์ทราบความจริง เพื่อนำผลที่ได้ไปใช้ประโยชน์ในการสนับสนุนการดำเนินการตามกระบวนการยุติธรรม กรณีที่เกิดปัญหาทางกฎหมาย และคดีความให้มีประสิทธิภาพและเป็นธรรม ในกระบวนการชันสูตรจะใช้ความรู้หลายศาสตร์ในการวิเคราะห์ ไม่ว่าจะเป็น กายวิภาคศาสตร์ พยาธิวิทยา พิษวิทยา รังสีวิทยา ทันตวิทยา ศัลยวิทยา และจิตเวชวิทยา เป็นต้น แต่ถ้าความเสียหายเกิดขึ้นกับชิ้นส่วน อุปกรณ์ หรือโครงสร้างทางวิศวกรรม ก็จะนำศาสตร์อีกด้านหนึ่งมาใช้ตรวจสอบเพื่อหาสาเหตุของการเสียหาย เราเรียกศาสตร์ดังกล่าวนี้ว่า นิติวิศวกรรม (Forensic Engineering) ^[1] เป็นการผสมผสานของหลักการนิติวิทยาศาสตร์กับเทคนิคการวิเคราะห์ความเสียหายทางวิศวกรรม เพื่อค้นหาข้อมูลทางกายภาพของการเสียหายในงานวิศวกรรม เป็นกระบวนการตรวจสอบวัสดุ ผลิตภัณฑ์ โครงสร้าง ชิ้นส่วนที่เกิดการเสียหายหรือไม่สามารถใช้งานได้ตามหน้าที่ที่ถูกออกแบบไว้  เพื่อลดความเสี่ยงและปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ เพิ่มความปลอดภัยและลดค่าใช้จ่าย ^[2] ซึ่งถ้าใครเคยดูซีรีส์ crime scene investigation (CSI) ที่ได้ความนิยมอย่างมากทางรายการโทรทัศน์ก็มองภาพของงานเชิงนิติวิศวกรรมได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

งานทางด้านนิติวิศวกรรม  เป็นการประยุกต์ใช้หลักการทางวิศวกรรมกับการวิเคราะห์ความเสียหายเพื่อให้ได้หลักฐานที่สามารถนำไปดำเนินการทางกฎหมายหรือในกระบวนการพิจารณาคดีของศาล ประกอบไปด้วยการสำรวจหามูลเหตุของความเสียหายทางวิศวกรรม  ซึ่งก่อให้เกิดการเรียกร้องค่าเสียหายและการฟ้องร้องได้  โดยอยู่บนพื้นฐานของความยุติธรรม มีการจัดทำรายงานเพื่อเป็นเอกสารประกอบการสอบสวนและดำเนินคดี  มีการให้ความเห็นทางวิชาชีพ  เพื่อนำไปสู่การไกล่เกลี่ยข้อขัดแย้ง  หรือกระบวนการในอนุญาโตตุลาการ อย่างไรก็ตาม งานทางด้านนิติวิศวกรรมมักจะนำไปสู่ปัญหาที่เกี่ยวข้องมากกว่าที่จะระบุให้ได้ว่าอะไรเสียหายและสาเหตุที่เสียหายมาจากอะไร ^[3]

การเกิดเหตุไฟไหม้หอกลั่นน้ำมัน

การตรวจสอบความเสียหายเพลากวนน้ำตาลร่วมกันระหว่าง Forensic engineer กับตำรวจพิสูจน์หลักฐาน ซึ่งเป็นเคสที่ทำให้มีการเสียชีวิตของพนักงานที่ควบคุมเครื่องมือ

ในกระบวนการตรวจสอบความเสียหายมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดจากการก่ออาชญากรรม  ในกรณีที่การเสียหายไม่ได้เกิดจากอาชญากรรม บริษัทประกันภัยและทนายความของบริษัทหรือบุคคลที่ได้รับบาดเจ็บอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายต้องการให้มีความรับผิดชอบทางการเงินหรือทางกฎหมาย ซึ่งในที่สุดอาจทำให้คดีไปสู่การพิจารณาในศาลแพ่ง จากข้อมูลพบว่าการเสียหายที่เกี่ยวข้องกับงานโยธาจะเกิดขึ้นบ่อยมาก  เช่น เครนถล่ม ตึกถล่ม สะพานพัง ฯ โดยทั่วไปแล้ว จุดประสงค์ของการตรวจสอบทางนิติวิศวกรรม คือ  การระบุตำแหน่งของสาเหตุ  หรือสาเหตุของปัญหาด้วยมุมมองที่สามารถนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพให้ดียิ่งขึ้นหรือเพิ่มอายุการใช้งานของวัสดุ 

การตรวจสอบความเสียหายที่ต้องมีผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายศาสตร์มาร่วมมือกัน

ความหายนะทางวิศวกรรมโดยส่วนใหญ่จะถูกตรวจสอบโดยหลักนิติวิศวกรรม โดยใช้วิศวกรที่มีประสบการณ์การตรวจสอบทางด้านนี้โดยเฉพาะ ซึ่งในปัจจุบันนี้เครื่องมือและอุปกรณ์เกือบทุกชนิดในโรงงานอุตสาหกรรมจะมีการทำประกันภัย เมื่อเกิดการเสียหายขึ้นกับเครื่องมือและอุปกรณ์ จึงจำเป็นต้องตรวจสอบเพื่อหาสาเหตุที่เกิดขึ้น เพราะถ้าสาเหตุที่เกิดขึ้นอยู่ในเงื่อนไขของกรมธรรม์ประกันภัย ก็จะได้รับค่าชดเชย แต่การชดเชยใช่ว่าจะจ่ายตามวงเงินสูงสุดที่ได้ทำสัญญาไว้เสมอไป เพราะว่ามูลค่าของทรัพย์สินอาจลดลงไปตามเวลาหรือปัจจัยอื่น ๆ เช่น เกิดการเสื่อมสภาพ ดังนั้นบริษัทประกันภัยจึงต้องมีทีมงานประเมินความเสียหาย (Surveyor) เพื่อให้การจ่ายค่าชดเชยเป็นไปตามเงื่อนไข มีความใกล้เคียงกับมูลค่าจริงของวัสดุหรือสิ่งของนั้นๆ นักกฎหมายของบริษัทประกันภัยหรือทนายของผู้ร้องทุกข์หรือจำเลย จะว่าจ้างนิติวิศวกรเพื่อมาตรวจสอบ (ซึ่งถ้าท่านใดมีลูกหลานที่ชอบงานสืบสวนสอบสวน แนะนำให้เรียนต่อด้านนี้เลยครับ งานดี เงินดีมาก) หรือปรึกษาเกี่ยวกับกระบวนการตรวจสอบความเสียหาย นิติวิศวกรจะต้องทำการตรวจสอบทุกๆ หัวข้อที่สามารถตรวจสอบได้ ดังนั้นวิศวกรผู้ตรวจสอบจะต้องเข้มงวดโดยตั้งสมมติฐานว่าสิ่งที่ทำการค้นหาจะต้องถูกนำไปพิสูจน์ในชั้นศาล สาเหตุที่เป็นไปได้ทั้งหมดของการเสียหายจะต้องถูกพิจารณาและตรวจสอบให้ครบทุกประเด็น

การแตกหักของเพลาในเครื่องจักรสำหรับขึ้นรูปฝาขวดที่ส่งให้หยุดการผลิตชั่วคราว

ในเนื้อหาที่ผมจะนำเสนอต่อไปนี้จะกล่าวถึงสาเหตุที่มักนำไปสู่การเสียหาย และกระบวนการวิเคราะห์ความเสียหายในงานนิติวิศวกรรม ซึ่งประกอบไปด้วยการศึกษาข้อมูลเบื้องต้น การตรวจสอบด้วยสายตาบริเวณที่เกิดความเสียหาย การตรวจสอบด้วยสายตาในห้องปฏิบัติการ การทดสอบแบบไม่ทำลาย การทดสอบแบบทำลาย การวิเคราะห์ความเค้น การสรุปผล และการเขียนรายงาน รวมทั้งงานนิติวิศวกรรมที่ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายฯ ของศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติได้เข้าไปเกี่ยวข้องและมีบทบาทในการทำงานร่วมกับตำรวจพิสูจน์หลักฐาน ศาลคุ้มครองผู้บริโภค อัยการ และโจทย์

ชิ้นส่วนรถบิ๊กไบต์ที่เกิดการแตกหักหลังเกิดอุบัติเหตุและนำมาตรวจสอบว่าจุดเริ่มรอยแตกของชิ้นส่วนอลูมิเนียมมีจุดบกพร่องภายในหรือไม่ หรือว่าเป็นการแตกหักจากอุบัติเหตุ

โดยทั่วไปการเสียหายของชิ้นส่วน/อุปกรณ์/โครงสร้างวิศวกรรมสามารถเกิดจากสาเหตุหลากหลายประการ ดังนี้

- ผู้ใช้งานประมาท เลินเล่อ ใช้งานผิดประเภท ไม่ได้ผ่านการฝึกอบรมหรือถูกอบรมแบบไม่ถูกต้อง

- เกิดจากการซ่อมบำรุงและตรวจสอบที่ไม่ถูกต้องและเหมาะสม

- การออกแบบโครงสร้างที่ไม่ดี หรือการเปลี่ยนแบบที่ไม่ถูกต้อง เช่นมีการก่อสร้างเพิ่มเติม

- เลือกใช้วัสดุ หรือ กระบวนการผลิตที่ผิด

- มีจุดบกพร่องภายในวัสดุ เช่น โพรงอากาศในชิ้นงานหล่อ หรือ จุดบกพร่องจากการประกอบติดตั้ง เช่น รอยร้าวขนาดเล็กในแนวเชื่อม

- การกัดกร่อน (โดยเฉพาะวัสดุประเภท bolt และ nut)

- การใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม เช่น เกิดการสูญเสียความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ หรือสูญเสียความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง

- เกิดการล้าตัวหรือสึกหรอหลังจากผ่านการใช้งานเป็นระยะเวลานาน

- การรับแรงเกินพิกัดในระยะเวลาอันสั้น เช่น เกิดแผ่นดินไหว ธรณีพิบัติ ทอนาโด รับแรงกระแทก

- เกิดจากหลายสาเหตุร่วมกัน

ในระหว่างกระบวนการตรวจสอบ นิติวิศวกรจะต้องใช้เทคนิคและเครื่องมือในการทดสอบหลายชนิด เพื่อใช้ในการตรวจสอบหาสาเหตุของการเสียหายทุกรูปแบบที่เป็นไปได้ จากการทดสอบด้วยเทคนิคและเครื่องมือต่างๆ จะทำให้วิศวกรสามารถตัดหัวข้อที่ไม่ตรงประเด็นหรือไม่น่าจะเป็นสาเหตุออกไปได้ และทำการประเมินหัวข้ออื่นๆ ที่ใกล้เคียงกว่า โดยหลักปฏิบัติ ทีมวิศวกรที่ตรวจสอบจะต้องรวบรวมข้อมูลให้มีลักษณะเป็นสายโซ่ของเหตุการณ์ต่างๆ (Chain of events) ที่สามารถสนับสนุนผลการตรวจสอบ นำไปสู่การประเมินผล และการค้นหาสาเหตุที่แท้จริงได้         

กระบวนการวิเคราะห์ความเสียหายในงานนิติวิศวกรรม

ถึงแม้ว่าวิศวกรที่ตรวจสอบจะผ่านการฝึกอบรมและมีความเชี่ยวชาญเชิงวิทยาศาสตร์ในการระบุรูปแบบการเสียหายและสาเหตุที่เกิดขึ้น ซึ่งวิธีการที่ใช้ในการตรวจสอบจึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง การขาดความรู้หรือการไม่ทราบข้อกฎหมายจะส่งผลกระทบต่อการสร้างความน่าเชื่อถือทั้งกับลูกค้าและตัววิศวกรเอง ดังนั้น นิติวิศวกรควรดำเนินการตรวจสอบตามขั้นตอนพื้นฐานหลังจากที่ถูกมอบหมายให้ทำงาน ดังนี้

การศึกษาและหาข้อมูลเบื้องต้น (Background Information)

ขั้นตอนแรกของการวิเคราะห์ทางนิติวิศวกรรมเชิงโลหะ คือ การรวบรวมข้อมูลพื้นฐานและการเลือกตัวอย่างที่เหมาะสมสำหรับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ^[4] เรียนรู้และศึกษาทุกอย่างในประเด็นที่คิดว่าเป็นมูลเหตุก่อนที่จะเกิดการเสียหาย  ข้อมูลที่จำเป็นต่อการตรวจสอบได้แก่ ชิ้นงานที่เสียหายทำจากวัสดุอะไร และถูกใช้งานในสภาวะอย่างไร สิ่งที่ต้องจดจำคือ บางครั้งผู้ใช้งานจะให้ข้อมูลที่ไม่ตรงความเป็นจริง โดยเฉพาะข้อมูลที่ทำให้เขาเสียผลประโยชน์ สำหรับการเสียหายของชิ้นส่วน การบันทึกข้อมูลมีรายละเอียดดังนี้

1.  ขนาดและข้อกำหนดของชิ้นส่วน

2.  ระยะเวลาของการใช้งานของชิ้นส่วน

3.  ตารางการทดสอบ วิธีการตรวจสอบ การซ่อมบำรุง และกระบวนการอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

4.  การปรับปรุงและการซ่อมบำรุงที่ผ่านมา

5.  สภาวะแวดล้อมของการใช้งาน (อุณหภูมิ ลม ความชื้น สิ่งแวดล้อมที่กัดกร่อน และ หรือสิ่งที่ผิดปกติอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความเสียหาย)

การตรวจสอบด้วยสายตาบริเวณที่เกิดความเสียหาย (Onsite Visual Examination)
อุปกรณ์และเครื่องมือที่ควรจัดเตรียมไปในการตรวจสอบบริเวณที่เกิดการเสียหาย ได้แก่ โน้ตบุ๊ก ปากกา เทปวัดระยะ ไฟส่องสว่าง  กล้องถ่ายรูป แว่นขยาย เป็นต้น โดยมีวิธีปฏิบัติดังนี้

1.   ดูภาพรวมของเหตุการณ์ที่นำไปสู่การเสียหาย ถ้าการเสียหายที่เกิดขึ้นมีความซับซ้อน เช่น มีการเสียหายของหลายชิ้นส่วน ให้พยายามสังเกตจุดเริ่มต้นของการเสียหายจากจุดที่เสียหายในลำดับต่อมา สังเกตบริเวณที่เป็นจุดรวมของความเค้น (stress concentrator) บริเวณที่ถูกกัดกร่อน บริเวณที่มีการเปลี่ยนสีเนื่องจากความร้อน บริเวณที่ถูกเสียดสี หรือลักษณะที่ผิดปกติอื่นๆ ที่ปรากฏบนชิ้นงาน

2.   ถ้าชิ้นงานเกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและเกิดการแตกหัก ให้ตรวจสอบชนิดและทิศทางของแรงที่กระทำ ซึ่งจะเป็นการบ่งบอกถึงชนิดและทิศทางการแตกหัก ศึกษาภาพรวมของรูปแบบทิศทางการแตกหัก โดยให้ค้นหาจุดเริ่มต้นของการแตกหัก (fracture origin) ซึ่งอาจจะมีมากกว่าหนึ่งจุด และในบริเวณที่เป็นจุดเริ่มต้นของการแตกหัก ให้ตรวจสอบว่ามีจุดบกพร่องใน (material defect) จุดบกพร่องจากการเชื่อม (weld defect) จุดที่มีการสะสมของความเค้น (stress raiser) การกัดกร่อน (corrosion) หรือรอยร้าวจากการล้าตัว (fatigue crack) หรือไม่ สำหรับการแตกหักจากการล้า ในบางกรณีอาจไม่สามารถเคลมประกันได้ กล่าวคือ การล้าที่มีจุดเริ่มมาจากการเกิดแถบการเลื่อน (slip lines) และการกัดกร่อน แต่ถ้าสามารถชี้แจงได้ว่าการขยายตัวของรอยร้าวล้ามาจากอุบัติเหตุในระหว่างใช้งานก็จะสามารถเคลมประกันได้

3.   บันทึกข้อมูลที่ได้จากการตรวจสอบภาคสนามหรือที่หน้างาน ด้วยการถ่ายภาพ บันทึกในสมุด สเกตซ์ภาพ และมีการบอกขนาด ภาพถ่ายแต่ละภาพควรจะระบุตำแหน่งของชิ้นงานได้ รวมทั้งทิศทางและกำลังขยายด้วย โดยจะต้องมีไม้บรรทัด หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่สามารถใช้ในการบอกขนาดคร่าวๆ ได้ เช่น เหรียญ ปากกา ดินสอ เป็นต้น และควรบันทึกภาพวีดีโอระหว่างทำการตรวจสอบซึ่งโทรศัพท์มือที่ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ก็สามารถทำการบันทึกได้อย่างสะดวก

4.   ขั้นตอนสุดท้ายของการตรวจสอบภาคสนาม คือ การเลือกและการเคลื่อนย้ายตัวอย่าง เพื่อนำไปตรวจสอบเชิงลึกในห้องปฏิบัติการ ถ้าเป็นไปได้ควรเลือกมาทั้งชิ้นส่วนที่เกิดการเสียหายและชิ้นส่วนที่มีสภาพปกติ เพื่อใช้ในการเปรียบเทียบ ควรรักษาผิวหน้าชิ้นงานให้มีสภาพสมบูรณ์ที่สุด โดยเฉพาะผิวหน้าแตกหัก ไม่ควรมีการให้ความร้อน เพื่อทำการแยกชิ้นงานออกจากกัน เนื่องจากอาจทำให้ผิวหน้าแตกหักถูกทำลายหรือมีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ แยกชิ้นส่วนที่ติดกันหรือผิวหน้าแตกหักด้านตรงกันข้ามไว้ในถุงหรืออุปกรณ์เก็บตัวอย่างอีกต่างหาก พยายามใส่หมายเลขกำกับของชิ้นงานแต่ละบริเวณที่เกิดความเสียหาย ตัวอย่างที่เลือกไปตรวจสอบควรเลือกมาจากบริเวณจุดเริ่มต้นจนถึงบริเวณที่เกิดการแตกอย่างรวดเร็วในขั้นตอนสุดท้าย ก่อนที่จะทำการตัดตัวอย่างให้ทำเครื่องหมายบริเวณที่จะตัด พร้อมถ่ายภาพบริเวณดังกล่าวไว้ด้วย และให้เขียนรหัสเพื่อไม่ให้เกิดความสับสนของแต่ละชิ้นส่วน รวมทั้งระบุตำแหน่งและทิศทาง ถ้ากระบวนการตัดทำให้เกิดความร้อนขึ้นกับชิ้นงาน ให้ตัดห่างจากบริเวณที่จะตัดในระยะที่เหมาะสม เพื่อไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของชิ้นงาน เก็บและแยกแต่ละตัวอย่างไว้ในถุงพลาสติกหรือถุงกระดาษที่สามารถปิดผนึกได้ ไม่ควรใช้เศษผ้าหรือสำลีปกคลุมผิวหน้าแตกหักของชิ้นงาน เนื่องจากอาจจะทำให้เกิดการเกาะติดของเส้นใยบนผิวหน้าที่ขรุขระได้ ไม่ควรใช้ถุงบรรจุที่เป็นผ้า พยายามรักษาสิ่งที่ปรากฏของตัวอย่างให้เป็นสายโซ่ด้วยรหัสของชิ้นงานบนถุงที่ปิดผนึก พร้อมทั้งการบันทึกข้อความที่มีสัญลักษณ์ของแต่ละตัวอย่าง และวันที่ของทุกๆ ขั้นตอนของการตรวจสอบ

การระเบิดของท่อลำเลียงสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในโรงกลั่นน้ำมันที่ส่งผลกระทบต่อการหยุดกระบวนการกลั่นน้ำมันหลายวัน

การตรวจสอบด้วยสายตาในห้องปฏิบัติการ (Laboratory Visual Examination)

ถ้าชิ้นงานสกปรก ควรทำความสะอาดอย่างระมัดระวัง  โดยให้นำไปล้างในอ่างอัลตร้าโซนิค (ultrasonic bath) สารทำความสะอาดที่ใช้ควรมีฤทธิ์อ่อน ๆ และไม่ทำปฏิกิริยากับชิ้นงาน  ชิ้นงานที่ผ่านการทำความสะอาดควรทำให้แห้งโดยการราดด้วยแอลกอฮอล์และเป่าลม เพื่อป้องกันการเกิดสนิม  จุดประสงค์พื้นฐานอีกอย่างหนึ่งของการตรวจสอบด้วยสายตาในห้องปฏิบัติการ  คือ เพื่อระบุตำแหน่งและกลไกของการแตกหัก  โดยให้ใช้ตาเปล่าสังเกตบริเวณที่เป็นจุดรวมความเค้น  ถูกกัดกร่อน  เกิดการเปลี่ยนสีเนื่องจากความร้อน  เกิดการเสียดสี  หรือลักษณะที่ผิดปกติอื่น ๆ  ที่ปรากฏบนผิวหน้าแตกหักอีกครั้งหนึ่ง  (หลังจากการตรวจสอบที่หน้างานไปแล้ว) กระบวนการตรวจสอบด้วยสายตาจะไปสิ้นสุดที่การตรวจสอบที่กำลังขยายสูงขึ้น  โดยเริ่มตั้งแต่การใช้แว่นขยายแบบพกพา (handheld lens)  กล้องจุลทรรศน์แบบแสง  (optical microscope) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM)  จะต้องทำการตรวจสอบความสัมพันธ์กันระหว่างลักษณะของการแตกหัก (เช่น แนวการขยายตัวของรอยร้าวเนื่องจากการล้าระดับจุลภาค (striation)  ระดับมหภาค (beach mark)  และร่องหลุม)  กับกลไกการแตกหัก (เช่น  รับแรงดึงเกินพิกัด  การล้า  การคืบ  และความเค้นร่วมกับการกัดกร่อน)  จุดบกพร่องในชิ้นงานหล่อ รีด และตีขึ้นรูป มักสามารถชี้ชัดและยืนยันได้ในระหว่างกระบวนการตรวจสอบด้วยสายตา ดังนั้นการวัดค่าต่าง ๆ  ในขั้นตอนดังกล่าวนี้จึงเป็นขั้นตอนที่มีความสำคัญ เพื่อเป็นการพิสูจน์ว่า  ค่าที่ได้จากการตรวจสอบอยู่ในช่วงที่กำหนดหรือไม่

การแตกหักของเพลารถยนต์เพื่อพิสูจน์ว่าการแตกหักเกิดจากกระบวนการผลิตหรือจากอุบัติเหตุ

การทดสอบแบบไม่ทำลาย (Nondestructive Testing)

บางครั้งการตรวจสอบเพื่อหาสาเหตุการเสียหาย จะเลือกใช้เฉพาะการตรวจสอบด้วยสายตาและการทดสอบแบบไม่ทำลายเพื่อรักษาชิ้นงานให้มีสภาพคงเดิมมากที่สุด  เนื่องจากบางครั้งอาจจำเป็นต้องมีการตรวจสอบซ้ำ (จากทีมตรวจสอบชุดเดิมหรือทีมตรวจสอบชุดอื่น)  เทคนิคการตรวจสอบแบบไม่ทำลายที่นิยมใช้กันได้แก่  การฉายภาพด้วยรังสี  (Radiography) การทดสอบด้วยผงแม่เหล็ก (Magnetic Particle Test) การทดสอบด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค (Ultrasonic Test) และการทดสอบด้วยกระแสไหลวน (Eddy Current Test) เป็นต้น การทดสอบเหล่านี้จะใช้ในการระบุชนิดและตำแหน่งของจุดบกพร่องบนผิวหน้าและภายในเนื้อวัสดุ เช่น รอยร้าว (Crack) ช่องว่างภายใน (Void) จากการสัมผัสอุณหภูมิสูงหรือได้รับแรงดึงเกินพิกัด สารเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ (Non-metallic Inclusion) โพรงอากาศ (Porosity) รอยเชื่อมต่อ และจุดบกพร่องอื่น ๆ 

         

การทดสอบแบบทำลาย  (Destructive Testing)

บางครั้งชิ้นงานจำเป็นต้องมีการตรวจสอบแบบทำลาย ดังนั้นผู้ที่วางแผนการทดสอบควรดำเนินการอย่างระมัดระวัง การทดสอบแบบทำลายที่นิยมใช้กันเพื่อใช้ในการตรวจสอบสมบัติทางกลของวัสดุ  ได้แก่  การทดสอบแรงดึง (Tensile Test) การทดสอบความแข็ง (Hardness Test)  การทดสอบแรงกระแทก (Impact Test)  การทดสอบแรงบิด (Torsion Test)  การทดสอบแรงดัด  (Bending Test) และการทดสอบการล้า (Fatigue Test)  เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีการตรวจสอบแบบทำลายอื่น ๆ เช่น  การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของวัสดุ  เพื่อตรวจสอบว่ามีองค์ประกอบของธาตุเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่  และการวิเคราะห์องค์ประกอบและโครงสร้างของโลหะจากภาพถ่าย (Metallography)  โดยใช้ชิ้นงานที่ผ่านการขัดมันและกัดกรดบนผิวหน้า  เพื่อให้ปรากฏโครงสร้างแล้วทำการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์หรือเทคนิคอื่น ๆ ชิ้นงานที่ผ่านการศึกษาโครงสร้างจุลภาคยังสามารถใช้ตรวจสอบความหนาและความต่อเนื่องของชั้นเคลือบ  ใช้ในการศึกษาความลึกและการขยายตัวของการกัดกร่อน  ใช้ในการตรวจสอบว่าชิ้นงานผ่านกระบวนการทางความร้อนที่ถูกต้องเหมาะสมหรือไม่  และตรวจหาจุดบกพร่อง  เช่น  สารเจือปนที่ไม่ใช่โลหะ  โพรงอากาศ  รอยร้าวขนาดเล็ก  และอื่น ๆ  การทดสอบที่พิเศษขึ้นไปอีก เช่น  การทดสอบองค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อน (Corrosion Product) หรือสารเจือปนที่ไม่ใช่โลหะโดยใช้เทคนิค EDS, XRD, EPM  และ  AES 

         

การวิเคราะห์ความเค้น (Stress Analysis)

ในกรณีการเสียหายของโครงสร้างอาจจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์แรงและความเค้น  โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์  เช่น  ทฤษฎีคาน (Beam  Theory)  และไฟไนต์อิลิเมนต์ (FEM) ^[5]  เทคนิคเหล่านี้จะใช้ในการตรวจสอบเพื่อยืนยันว่าพื้นที่ที่เสียหายมีแรงเค้นกระทำเกินค่าวิกฤตหรือไม่  และใช้ศึกษาการเสียรูปที่ปรากฏของชิ้นงานขณะที่มีแรงมากระทำ  การวิเคราะห์นี้ช่วยในการชี้ชัดและระบุสาเหตุของการเสียหาย  เช่น  เกิดจากการออกแบบที่ไม่ถูกต้อง  รับแรงเกินพิกัด  ใช้งานผิดขั้นตอน การเสียหายโดยไม่คาดคิด  การใช้งานที่ไม่ถูกต้อง  การซ่อมบำรุงและการซ่อมแซมที่ไม่ถูกต้อง  การเสื่อมสภาพหรือการเปลี่ยนแปลงขนาดเนื่องจากการกัดกร่อน  การสึกหรอ  การคืบ  และการล้า เป็นต้น

แนวทางการสรุปผล

ผลที่ได้จากการตรวจสอบและทดสอบทั้งหมด ควรจะสนับสนุนลำดับเหตุการณ์การเสียหายที่มีความน่าจะเป็นมากที่สุด  ถ้าการตรวจสอบไม่ให้นัยที่สำคัญหรือมีสาเหตุของการเสียหายมากกว่าหนึ่งอย่าง และไม่สามารถอธิบายผลจากการตรวจสอบได้ จะต้องมีการทดสอบเพิ่มเติม  หรือทดสอบโดยการจำลองสถานการณ์จริง เช่น การศึกษาพฤติกรรมการกัดกร่อนด้วยเทคนิคทางเคมีไฟฟ้า (Electrochemical Test) การศึกษาการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของโลหะจากการสัมผัสที่อุณหภูมิสูงในเตา เป็นต้น

การเขียนรายงาน

รายงานควรประกอบไปด้วยส่วนต่าง ๆ ดังนี้   จุดประสงค์ของการตรวจสอบ  ข้อมูลเบื้องต้นก่อนการเสียหาย  วิธีการและขั้นตอนในการตรวจสอบ  ผลการทดสอบ  วิจารณ์ผล  และสรุปผล  ควรจะนำเสนอลำดับเหตุการณ์การเสียหายและสาเหตุการเสียหายให้มีความสมบูรณ์เพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจได้ง่ายและชัดเจน

การแตกหักของชุดเพลาในโรงรีดแผ่นเหล็กซึ่งส่งผลให้มีการหยุดกระบวนการผลิตหลายวัน

       

จากประสบการณ์ที่ผ่านมาของผู้เขียนซึ่งได้เข้าไปเกี่ยวข้องหรือทำหน้าที่เป็นนิติวิศวกร (Forensic Engineer) ในงานที่เกิดความเสียหายที่มีการเรียกร้องค่าเสียหายและมีการฟ้องร้องดำเนินคดีมากมายหลายตัวอย่าง เช่น การวิเคราะห์และตรวจสอบเพื่อหาสาเหตุการเสียหายของใบพัดกวนน้ำตาล ซึ่งทำให้มีการเสียชีวิตของพนักงานที่ควบคุมเครื่องมือ การตรวจสอบหาสาเหตุการร่วงหล่นของผนังอาคารห้องเย็นขนาดใหญ่ (มาก) ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียผลิตภัณฑ์ที่จัดเก็บไว้ภายใน การวิเคราะห์และตรวจสอบหาสาเหตุการแตกหักของเพลาที่ใช้ในการลำเลียงตู้ขนส่งสินค้าทางเรือ ซึ่งทำให้เกิดการเสียหายของสินค้าที่บรรจุอยู่ภายใน การวิเคราะห์สาเหตุการเกิดเพลิงไหม้ของโรงงานผลิตสุราที่มอดไหม้ไปทั้งโรงงาน การตรวจสอบการระเบิดของท่อลำเลียงไอน้ำในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้าที่ส่งผลต่อการหยุดการผลิตของโรงงาน การวิเคราะห์การแตกหักของชุดเพลาในโรงรีดแผ่นเหล็กซึ่งส่งผลให้มีการหยุดกระบวนการผลิตหลายวัน การวิเคราะห์การแตกหักของเพลารถยนต์เพื่อพิสูจน์ว่าการแตกหักเกิดจากกระบวนการผลิตหรือจากอุบัติเหตุ การวิเคราะห์การแตกหักของเพลาในอุปกรณ์สำหรับขึ้นรูปฝาขวดที่ส่งให้หยุดการผลิตชั่วคราว การวิเคราะห์การแตกหักของเพลาในโรงงานผลิตชิ้นส่วนอลูมิเนียมส่งให้หยุดการผลิตชั่วคราว และการวิเคราะห์หาสาเหตุการระเบิดของท่อลำเลียงสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในโรงกลั่นน้ำมันที่ส่งผลกระทบต่อการหยุดกระบวนการกลั่นน้ำมันหลายวัน เป็นต้น ในกระบวนการวิเคราะห์และตรวจสอบนั้น มีการใช้ความรู้หลายศาสตร์ โดยใช้ความรู้ทางนิติวิศวกรรมเป็นหลักในการตั้งสมมติฐานและดำเนินการตรวจสอบ ซึ่งข้อมูลที่รายงานออกไปนั้นเป็นการอธิบายโดยใช้ความรู้เฉพาะด้าน ดังนั้น ในบางกรณี ทางศาลหรืออัยการจึงจำเป็นต้องเชิญไปเป็นพยานในการให้ข้อมูลเพิ่มเติม ซึ่งเป็นประสบการณ์อีกอย่างหนึ่งของผู้เขียน และได้เรียนรู้ว่างานนิติวิศวกรรมต้องกระทำด้วยความรอบคอบ ใช้ความรู้ทางด้านวิศวกรรมควบคู่กับนิติศาสตร์และตรรกวิทยาเพื่อช่วยแก้ปัญหาทางกฎหมาย และข้อมูลอีกอย่างหนึ่งที่ได้รับก็คือ การให้ข้อมูลที่ไม่ตรงกับความเป็นจริงของผู้ที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากข้อมูลที่เป็นจริงอาจทำให้เขาเสียผลประโยชน์ แต่อย่างว่าล่ะครับ กระบวนการทางศาลสู้กันด้วยข้อเท็จและข้อจริง ขึ้นอยู่กับฝ่ายไหนจะมีข้อมูลมาหักล้างอีกฝ่ายหนึ่งได้

ผู้ที่ทำการวิเคราะห์และตรวจสอบงานนิติวิศวกรรมมีส่วนในการให้คุณและให้โทษ เพราะอาจทำให้ฝ่ายหนึ่งฝ่ายใดได้รับหรือเสียประโยชน์ เราจะต้องระมัดระวังไม่ให้ถูกครอบงำด้วยความคิดเห็นเริ่มต้นของเราเองหรือจากความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญ เราต้องยึดหลักความเป็นจริงบนพื้นฐานความรู้ทางวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ที่เราศึกษามา เราต้องเชื่อและเชื่อมั่นในข้อสรุปตามหลักฐานที่ได้จากการตรวจสอบ ^[6] ดังนั้นหลักสำคัญของนิติวิศวกร คือ ต้องตรวจสอบ วิเคราะห์ และสรุปอย่างตรงไปตรงมา เป็นกลาง ไม่เข้าข้างฝ่ายใดฝ่ายหนึ่ง เพื่อให้กระบวนการตรวจสอบนั้นๆ ยุติ ด้วยความเป็น ธรรม นั่นเอง 

เอกสารอ้างอิง

1.   RA McCoy. Engineering Forensics at Youngstown State University. JFAPBC (2005) 6:13-17.

2.   S Brown. Forensic engineering: Reduction of risk and improving technology (for all things great and small). Engineering Failure Analysis 14 (2007) 1019–1037.

3.   RA Dean. Legal Issues Involved in Failure Analysis. JFAPBC (2004) 2:7-16.

4.   R Mirshams. A Case Study on Using Corrosion Analysis in Forensic Engineering. J Fail. Anal. and Preven. (2017) 17:642–646.

5.   I Anastasopoulos. Building damage during nearby construction: Forensic analysis. Engineering Failure Analysis 34 (2013) 252–267.

6.   M Louthan. Failure Analysis Lessons Learned from September 11. JFAPBC (2002) 2: 8.