Была проведена экспертиза гофрированной трубы гибкого рукава высокого давления для установления причин ее разрушения. Из-за сложной геометрии гофрированных труб анализ химического состава стали был определен комплексно: содержание тяжелых элементов было определено рентгенофлуоресцентным методом с помощью спектрометра Oxford Х-MET 3000TX, а содержание С и S – методом ИК-спектрометрии на спектрометре ELTRA CS-800. Состав стали присоединительной арматуры был проведён атомно-эмиссионным методом с помощью спектрометра Spectrotest. Результаты анализов химического состава соответствуют заявленной марке стали.
-
Механические свойства гофрированных труб были определены методом сравнительной оценки состояния новой гофрированной трубы и разрушенного образца путем проведения испытаний на осевое сжатие с помощью разрывной машины Tinius Olsen H150KU. Испытания проводились до нагрузки 750 Н с записью диаграмм «нагрузка‑перемещение». В результате было получено, что разрушенная гофрированная труба своих упругих свойств не утратила.
Далее было проведено определение микротвердости металла на различных участках образца по методу Виккерса на микротвердомере Zwick/Roell ZHV-1M. Принципиальных отличий между микротвердостью новой гофрированной трубы и разрушенной обнаружено не было. Следовательно, в ходе эксплуатации твердость гофрированных труб не изменилась. Однако, проведенные измерения микротвердости на различных участках сварных соединений показали, что твердость металла сварного шва невысокая.
-
Для определения коррозионной стойкости металла были проведены испытания на межкристаллитную коррозию (МКК) методом АМУ (метод определяется маркой коррозионно-стойкой стали). После испытаний проведен металлографический анализ микроструктуры стали. Разрушений по границам зерен не обнаружено.
Металлографический анализ макроструктуры и микроструктуруы показал, что в металле наблюдается аустенитная микроструктура. Также было обнаружено, что микроструктура стали в околошовной зоне характеризуется существенно большим размером зерен, что ослабляет сварное соединение в этом месте. На некоторых участках сечения гофрированных труб в области сварных швов были обнаружены элементы литой микроструктуры, свидетельствующие о существенном перегреве металла.
В результате проведенного исследования был сделан вывод, что разрушение гофрированных труб в условиях имеющихся вибрационных нагрузок было обусловлено отклонениями от технологии при проведении сварки сварных соединений вблизи свободного фланца, что привело к перегреву металла близлежащих участков гофрированных труб и формированию элементов микроструктуры, обладающих низкой твердостью и повышенной хрупкостью.
