В условиях возможного водородного растрескиваиия необходимо периодически проводить обследование внутренних и наружных поверхностей нефтеаппаратуры, а также мест накладок и невентилируемых вспомогательных деталей (например, поддерживающие опоры).
Вспученная поверхность может быть обнаружена визуальным осмотром с помощью направленного светового луча. Такому же осмотру с помощью фонарика подвергают сварные соединения для обнаружения на них трещин. Сварные швы необходимо исследовать на участках наибольших напряжений. Чаще всего трещины возникают поперек шва.
Для обнаружения расслоений используют различные неразрушающие методы контроля: радиографию, ультразвуковую дефектоскопию, акустическую эмиссию [91]. Эти методы позволяют выявить дефекты на любой глубине в толще стенки аппарата. Рекомендуется более тщательный контроль на участках аппаратов, которые подвергаются наиболее интенсивному коррозионному износу и, вероятно, водородному растрескиванию.
Пораженные расслоением участки металла вырезают и заменяют новым металлом, прошедшим ультразвуковое обследование. В отдельных случаях рекомендуется просверливание металла с наружной поверхности для удаления водорода. Рекомендуемый размер сверла 1,5 мм. При просверливании пузыря сверлом такого размера в случае необходимости во избежание течи отверстие легко может быть закрыто пробкой без усиления, поскольку прочности металла хватает для компенсации разрушающего воздействия пузыря. Однако представляет опасность образование трещин вблизи пузырей, которое может привести к сквозному растрескиванию металла.
Большое значение имеет проблема определения работоспособности сосудов и трубопроводов, пораженных расслоением. Прогнозирование работоспособности и ресурса оборудования, эксплуатируемого в условиях совместного действия механических нагрузок и коррозионно-активной среды, вызывающей наводороживание металла, является сложной задачей.
Были проведены гидроиспытания [92] больших сосудов диаметром 3 м, длиной 10 м при толщине стенки 19 мм из марганцовистой стали, подверженной расслоению на расстоянии 10 мм от внутренней поверхности сосуда. Прочностный расчет показал, что при условии принятия рабочей толщины стенки, равной 10 мм, разрушение должно произойти при давлении 1,2 МПа. Однако даже при достижении давления 3,6 МПа разрушения не происходило, хотя наблюдалась пластическая деформация и увеличение размеров сосуда. Результаты испытаний свидетельствуют о возможности эксплуатации пораженных расслоением сосудов [92]. В связи с этим рекомендуется выявить и оконтурить расслоения в металле с помощью неразрушающих методов контроля для дальнейшего наблюдении за их ростом [92]. Этот метод встречает много возражений из-за большой статистической погрешности. Однако более эффективный, надежный и дешевый метод пока не разработан.
За рубежом для выявления дефектов используют различные схемы, состоящие из блоков дефектоскопии и обработки данных с применением методов математического моделирования на ЭВМ [93]. Данные о наличии и размерах дефектов сравнивают с существующей информацией, содержащейся в банке данных, полученных при последнем обследовании дефектоскопом, и результатов решений на ЭВМ системы уравнений. Систематическая обработка информации позволяет выявить динамику развития дефектов оборудования. На экранах дисплеев толщина стенки воспроизводится в виде ряда контурных линий, что дает возможность точно определять любой дефект. Дефекты, размеры которых в данный момент не превышают критические, тщательно оценивают и регистрируют на магнитной ленте для определения характера их дальнейшего развития.
Сообщается об использовании γ-томографа с компьютером для неразрушающего исследования металла с целью обнаружения сероводородного растрескивания [94]. Использование томографа имеет ряд преимуществ: быстрое получение информации и возможность получения трехмерного изображения трещин.
Рекомендуется специальное сканирующее ультразвуковое устройство, стационарно закрепленное на действующем оборудовании, которое позволяет определить точные размеры водородных расслоений [95]. Предлагаемая методика позволяет с помощью указанного устройства в полевых условиях находить положение контура дефекта с точностью до 0,1 мм.
Критические (безопасные) размеры дефектов можно определить с помощью законов линейной механики разрушения [96]. Однако для их определения надо знать коэффициенты диффузии водорода для стали, из которой изготовлено оборудование [96, 97].