Одним из этапов экспертизы промышленной безопасности наряду с неразрушающим контролем является проведение технического диагностирования устройств/оборудования методами разрушающего контроля.
Данные исследования проводятся как до того момента, когда испытательный образец становится непригодным для дальнейшей эксплуатации, так и после повреждения или разрушения образца в ходе эксплуатации. В первом случае испытания позволяют определить соответствие материала, используемого при изготовлении образца, требованиям нормативно-технической документации и остаточный ресурс изделия, исходя из его механических свойств. Второй вариант даёт возможность произвести оценку и установить причины возникновения дефектов, оказывающих влияние на эксплуатационные свойства детали.
К методам разрушающего контроля относят:
- механические статические испытания;
- механические динамические испытания;
- методы измерения твёрдости;
- испытания на коррозионную стойкость;
- методы технологических испытаний;
- методы исследования структуры материалов;
- методы определения содержания элементов;
- специальные виды (методы) испытаний.
Для проведения анализа качества конструкционных материалов и их соединений помимо лаборатории неразрушающего контроля ООО «ЭВОЛИ ПЛЮС» имеет в своём составе оснащённую необходимым оборудованием испытательную лабораторию, аккредитованную по следующим методам испытаний:
- Испытания на коррозионную стойкость, в составе которых ускоренные методы испытаний на коррозионное растрескивание; методы испытаний на стойкость к питтинговой и межкристаллитной коррозии; методы испытаний металлов, сплавов и покрытий на водородное охрупчивание и измерение пластичности;
- Металлографические исследования, включающие в себя определение количества неметаллических включений определение балла зерна; определение глубины обезуглероженного слоя; определение содержания ферритной фазы; определение степени графитизации; определение степени сфероидизации перлита; определение структуры чугуна; макроскопический анализ, в том числе анализ изломов сварных соединений;
- Методы определения содержания элементов, состоящие из спектрального анализа и определения содержания легирующих элементов.
Свидетельство об аккредитации №ИЛ/ЛРИ-01430. Действительно до 03.10.2024 года.
Порядок исследований
Исследование любого образца начинается с проведения спектрального анализа, позволяющего установить, насколько химический состав используемого материала соответствует требованиям нормативно-технической документации, либо определить марку материала, в случае отсутствия паспорта на изделие.
Среди нескольких существующих видов данного исследования наибольшее практическое применение получил метод атомно-эмиссионного спектрального анализа.
Последующее более детальное изучение материала производится специалистом разрушающего контроля в виде металлографического исследования структуры образца, включающего в себя макро- и микроанализ.
Каждый метод исследования, в свою очередь, требует предварительной и тщательной подготовки образца, для обеспечения наиболее развёрнутого и достоверного результата.
На основании проведённых металлографических исследований можно сделать вывод об изменениях в структуре материала, характере их возникновения и влиянии на эксплуатационные свойства изделия.
По результатам всех исследований, проведённых лабораторией разрушающего контроля, выдаются официальные протоколы.
Результаты исследований
Результаты исследований испытательной лаборатории выглядят следующим образом:
Образец для исследования
На фото представлен образец, вырезанный из сливного донышка коллектора водяного экономайзера, входящего в состав котла СРК.
Для установления причины возникновения дефекта, недопустимого для безаварийной работы технологического оборудования, были проведены исследования химического состава и структуры материала, степени его загрязнённости неметаллическими включениями в виде оксидов, силикатов, сульфидов, нитридов.
Данные химико-спектрального анализ образца, определяющие соответствие химического состава металла требованиям, предъявляемым технической документацией, представляют собой следующее:
| Элемент | C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Cu |
| По НД | 0,12-0,18 | 0,7-1 | 0,9-1,3 | до 0,025 | до 0,035 | до 0,3 | до 0,3 | до 0,3 |
| При исследовании | 0,17 | 0,78 | 0,92 | 0,019 | 0,025 | 0,38 | 0,08 | 0,06 |
По результатам анализа исследуемый образец по химическому составу удовлетворяет требованиям, предъявляемым ОСТ к стали заявленной марки с незначительным превышением содержания хрома.
Результаты металлографических исследований микроструктуры сплава при помощи светового оптического микроскопа представлены на фото:
Феррито-перлитная микроструктура исследуемого сплава
Оценка загрязнённости металла неметаллическими включениями в соответствии со шкалой ГОСТ производится на основании снимков поверхности образца до обработки составом для травления:
Наличие в структуре исследуемого металла неметаллических включений
Аналогичным путём исследовались образцы, вырезанные из обечаек варочных котлов типа «Камюр». На момент получения образцов котлы находились в эксплуатации более 50-ти лет.
Визуальное исследование полученных образцов показало наличие коррозионных поражений внутренних (рабочих) поверхностей обечаек, контактирующих с агрессивной средой.
Образцы для исследования структуры
Для выявления участков металла со структурой, отрицательно влияющей на эксплуатационные свойства оборудования, был проведён металлографический анализ структуры металла.
Феррито-перлитная микроструктура стали в нормализованном состоянии с признаками коррозионного поражения поверхности
По результатам проведённых исследований критических дефектов в структуре исследуемых образцов не обнаружено.
