Исследования химического состава, механических свойств и структуры металла следует выполнять для установления соответствия качества стали или сварного соединения требованиям действующих НД, а также для выявления возможных дефектов в структуре металла или изменений служебных характеристик материала, возникших вследствие длительной эксплуатации или нарушений нормальных условий работы.

Исследования механических свойств и структуры металла следует проводить неразрушающими методами контроля, а в необходимых случаях - на образцах, изготовленных из вырезок (проб) металла трубопровода.

 Контроль твердости следует выполнять с помощью переносных приборов (твердомеров) в соответствии с требованиями НД и инструкции по эксплуатации прибора. Для косвенной (приближенной) оценки временного сопротивления или условного предела текучести допускается применять формулы перевода величин твердости в прочностные характеристики металла, рекомендуемые НД. Определение твердости следует проводить на элементах или участках линий трубопроводов с толщиной стенки (номинальной) не менее 8 мм, при этом участки контроля твердости рекомендуется располагать над жесткими опорами. Количество точек измерения твердости и их расположение должны быть указаны в программе диагностирования трубопровода, а результаты измерения твердости должны быть обобщены и представлены в виде протокола или заключения.

Исследования микроструктуры основного металла и сварных соединений неразрушающими или частично разрушающими методами следует выполнять на репликах или сколах. Рекомендуется исследовать микроструктуру при 100- и 500-кратном увеличении. Исследования структуры металла проводятся, как правило, в околошовных зонах сварных соединений (методом реплик или на сколах) и при необходимости на гибах (методом реплик). Металлографические исследования проводятся в целях оценки структурного состояния металла, в первую очередь для выявления графитизации в зонах термовлияния сварных соединений. Контроль состояния металла элементов трубопровода методом реплик выполняется для оценки микроповрежденности металла и изучения изменений его структуры. Отбор скола допускается производить на элементах трубопровода с толщиной стенки не менее 7 мм. Максимальная глубина выемки от скола не должна превышать 2 - 2,5 мм.

Исследования структуры и свойств основного металла и сварных соединений являются обязательными после исчерпания установленного срока службы для трубопроводов II категории из углеродистых, молибденовых и кремнемарганцовистых сталей, работающих при температуре выше 390 °С.

Для указанных трубопроводов исследования состава, структуры и свойств металла проводятся на образцах из вырезки (не менее одной вырезки из трубопровода). Вырезается участок сварного стыка ("катушка") между прямой трубой и гибом трубопровода, включая примыкающие к сварному шву участки трубы и гиба. Вырезке подлежит один из первых по ходу пара стыков основной линии трубопровода. Исследования металла на вырезке должны быть дополнены металлографическим анализом методом реплик или сколов околошовных зон сварных соединений трубопровода, а в необходимых случаях и гибов.

Исследования химического состава, механических свойств и структуры основного металла или (и) сварного соединения на образцах вырезок из трубопровода следует проводить в следующих случаях (дополнительно):

а) при неудовлетворительных результатах измерения твердости металла переносным прибором;

б) при обнаружении аномальных изменений в микроструктуре металла по данным металлографического анализа на сколах или репликах;

в) при необходимости установления причин возникновения дефектов металла, влияющих на работоспособность трубопровода;

г) при нарушении режимов эксплуатации, вследствие которого возможны изменения в структуре и свойствах металла, деформации и разрушения элементов трубопровода или появление других недопустимых дефектов;

д) при отсутствии в технической документации сведений о марке стали элементов трубопровода или использовании при ремонте (или монтаже) трубопровода материалов или полуфабрикатов, на которые отсутствуют сертификатные данные;

е) если исследования механических свойств и структуры металла на вырезках из трубопровода при его эксплуатационном обследовании предусмотрены действующими производственно-техническими документами (инструкциями по эксплуатации, регламентами и т.п.) или проектом.

Вырезку пробы из трубопровода допускается производить огневым способом с последующим удалением механическим способом слоя металла от кромки реза шириной не менее 25 мм. Размер вырезанной пробы ("катушки") определяется конкретными задачами проводимого исследования, но во всех случаях длина ее должна быть не менее 150 мм (после механической обработки).

Химический состав определяется методами аналитического или спектрального анализа в соответствии с требованиями действующих НД.

Для контроля состава легированных сталей допускается применять стилоскопирование переносным прибором.

Механические свойства основного металла и сварных соединений на вырезках определяются по испытаниям образцов на растяжение и ударный изгиб в соответствии с требованиями действующих стандартов.

Результаты определения химического состава и механических свойств должны быть оформлены в виде протоколов. Микроструктура металла должна быть представлена на фотографиях, должно быть дано описание ее характерных особенностей.