Целью экспертизы было определение причин возникновения коррозии в области сварных соединений труб.
В рамках исследования был проведен рентгенографический контроль с помощью рентгеновского импульсного аппарата АРИНА-7 и системы компьютерной радиографии DUERR CR35 NDT. В результате выявлялись дефекты в виде непроваров и несплавлений, что не удовлетворяет требованиям к сварным швам.
Химический состав материала трубы, фланца и сварного шва определяли атомно-эмиссионным методом с помощью спектрометра Spectrotest. Согласно полученным данным был сделан вывод о том, что состав материала труб и фланцев соответствует составу малолегированной конструкционной стали с показателями в пределах требований ASTM.
Для оценки механических свойств сварных соединений и материала труб были проведены испытания на осевое растяжение с помощью универсальной разрывной машины Tinius Olsen H150KU. Было обнаружено, что прочность сварных швов превышает прочностные свойства металла труб, что соответствует требованиям, предъявляемым к сварным соединениям. Механические характеристики металла труб соответствовали требованиям ASTM для заявленной стали.
Оптические изображения макроструктуры исследованных образцов, полученные на микроскопе Carl Zeiss Stemi-2000 показали, что процесс коррозии в сварных соединениях развивался по-разному: в одних образцах наблюдалась незначительная коррозия, в других – массовая. Также была обнаружена коррозия сварных швов.
С помощью рентгенофазового и рентгеноструктурного анализов сварных соединений фрагментов, выполненных на рентгеновском дифрактометре Phillips X-PERT MPD, было установлено, что на внутренней поверхности образцов содержится железо, оксиды трёхвалентного и двухвалентного железа и закись-окись железа. Также были определены размеры кристаллитов, размеры кристаллической решетки и проведена оценка микронапряжений возникающих в сварном шве. В результате было сделано заключение о высоком уровне деформации кристаллической решетки.
Определение микротвердости металла на различных участках сварных соединений было проведено по методу Виккерса на микротвердомере Zwick/Roell ZHV-1M при нагрузке 2 кгс. Проведенные измерения показали наличие существенных различий в распределении значений микротвердости по зонам сварных соединений.
Металлографический анализ микроструктуры показал наличие феррито-перлитной структуры в образцах труб, характерной для низкоуглеродистой конструкционной стали, с выраженной полосчатостью. Во фланцах была обнаружена неравновесная феррито-перлито-бейнитная микроструктура стали. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что термообработка швов после сварки была недостаточной или вообще не производилась.
В результате проведенного исследования было установлено, что причинами коррозии трубных элементов являлись: агрессивная среда, неравновесная микроструктура стали фланцев и отсутствие или недостаточная термообработка сварных швов.
