2024聚乙烯燃气管道焊接接头检测评价方法一相控阵超声检测

聚乙烯燃气管道焊接接头检测评价方法一相控阵超声检测II目 次前言 II1范引文件 1语定义 1般2测5测57测果评定 9欠定质分级 13测录报告 15附录A（料） 聚烯热焊头型谱 17附录B（料） 聚烯电焊接特图谱 21附录C（料） 相阵检作指书 26附录D（料） 相阵超检报告 28PAGEPAGE27聚乙烯燃气管道焊接接头检测评价方法一相控阵超声检测范围本标准规定了聚乙烯燃气管道焊接接头的相控阵超声检测方法和质量分级。本标准适用于公称外径为≥63mm、公称壁厚6mm～30mm的聚乙烯燃气管道热熔接头的相控阵超声检测方法和质量分级。本标准适用于公称外径为≥40mm、公称壁厚为3.6mm～36.4mm的聚乙烯燃气管道电熔接头的相控阵超声检测方法和质量分级。（GB15558.1燃气用埋地聚乙烯管道系统第一部分管材GB15558.2燃气用埋地聚乙烯管道系统第一部分管件GB/T12604.1无损检测术语超声检测GB/T20737无损检测通用术语和定义GB/T29302无损检测仪器相控阵超声检测系统的性能与检验GB/T29460含缺陷聚乙烯管道电熔接头安全评定GB/T29461聚乙烯管道电熔接头超声检测GB/T9445无损检测人员资格认证JB/T11731无损检测超声相控阵探头通用技术条件NB/T47013.15承压设备无损检测相控阵超声检测CJJ63聚乙烯燃气管道工程技术标准TSGZ8001特种设备无损检测人员考核规则T/CASEI006在役聚乙烯燃气管道检验与评价GB/T12604.1、GB/T20737、NB/T47013.15、GB15558.1、GB15558.2、GB/T29460-2012和GB/T29461-2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1相控阵超声检测phased-arrayultrasonictesting（）3.2延迟法则delaylaw3.3焊接特征线eigen-line电熔接头超声图中电阻丝上方能够揭示熔融区边界的超声发射信号线。3.4角度增益修正（ACG）anglecorrectedgain3.5时间增益修正（TCG）timecorrectedgain对不同声程相同尺寸的反射体的回波幅度进行增益修正，使之达到相同幅值。3.6相关显示relevantindication由缺陷引起的显示。3.7相显示 non-relevantindication由于工件结构（例如卷边或根部、工件的几何结构变化处）或者材料结构的偏差（母材和覆盖层界面）引起的显示，包括由错边、高压焊、高热熔焊等焊接工艺引起焊缝特征显示。3.8焊度H thedegreeofcoldwelding3.9过焊程度H′thedegreeofover-heatwelding3.10电阻丝直径dtheresistancewirediameter在超声检测图像中，管件上预埋电阻丝显示的直径。3.11阻错量x theresistancewiredisplacement电阻丝移开正常位置的最大距离。TSGZ8001GB/T9445UT-II检测设备包括检测仪器以及与仪器相连接的探头、扫查装置和线缆等所有物件构成的整体；器材是NB/T47013.15相控阵超声仪器应符合NB/T47013.15的要求。探头32JB/T11731NB/T47013.1545°或1；。表1 不同熔材度用探头率PE管材厚度e（mm）频率f（MHz）6≤e＜8f≥58＜e＜302.5＜f＜5e≥302≤f＜2.5表2 不同熔件度用探头率PE管件厚度e（mm）频率f（MHz）3≤e＜10f≥510＜e＜204＜f＜5e≥202.25≤f＜4NB/T47013.151mm34dB。扫查器（50mm），1%10mm；300mm，检测仪器所显示的位移和实际位移进行比较，其误差应小于1%；1mm。耦合剂试块标准试块的要求应满足NB/T47013.15第4.2.3.1条的要求。PEPETCGTCGACGPE-6型号、相应的曲率半径和适用的焊接接头范围见表3的规定。图1 对比块PE-Ⅰ表3 试块弧率试块型号试块圆弧曲率半径R（mm）适用的电熔接头范围（公称直径（mm）适用的热熔接头范围（公称直径（mm）PE-Ⅰ-13040≤D＜9075≤D＜100PE-Ⅰ-26090～180110～200PE-Ⅰ-3平面＞180＞200PE-1IT12；φ1±0.05(mm)。PE-8φ2mm×30mm图2 对比块PE-Ⅱ6试要求应满足NB/T47013.15第4.2.2.3.1的规定。11/4检测工艺文件包括工艺规程和操作指导书。NB/T47013.1NB/T47013.15NB/T47013.1的要求外，（））。NB/T47013.154.3.3GB15558.1、GB15558.24.2.5+50mm5mm15mm5250℃～400PE-Ⅰ试块；线扫描TCG6dB。ACGTCGACGACG和TCG的PE扇扫描TCG6dB。PE和TCGφ2mm×30mm20%，34dB2dB；2-6dB）的PEφ2mm×30mm设置为满屏高度的80%～95%采用TCGPEφ1×25-4dB2dB在如下情况时应对检测系统进行复核：表4 偏离纠正类型偏差纠正位移≤5%不需要采取措施＞5%应对上次设置以后所检测的位置进行修正灵敏度≤3dB不需要采取措施＞3dB应重新设置，并重新检测上次设置后所检测的部位深度≤2mm或板厚的3%（取较大值）不需要采取措施＞2mm或板厚的3%（取较大值）应重新设置，并重新检测上次设置后所检测的部位声程偏离≤1mm不需要采取措施偏离＞1mm应重新设置，并重新检测上次设置后所检测的部位检测探头扫声应满焊缝测的100要求如次查能100覆检区（3）注：1—管材注：2—接头注：3、4—相控阵探头图3热熔接头检测示意图（双侧扫查）10.5°。（4）注：1—管材注：2—电熔管件注：3注：4—电阻丝图4 电熔接头头布置5表5 扫查进的置管件厚度e/mm扫查步进最大值△Xmax/mme≤101.010＜e≤301.5（1）𝑁𝑁×𝑀𝑀𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉=𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃ΔX (1)𝑁𝑁×𝑀𝑀式中：Vmax——最大扫查速度，mm/s;PRF——脉冲重复频率，Hz；PRF＜c/2S，其中:c——声速，mm/s，S——最大检测声程，mm；N——设置的信号平均次数；M——设置的电子扫描步进数量；ΔX——设置的扫查步进值，mm。SAB型、C型和D非结特信噪应于满的10。（）；每一检测数据中A扫描信号丢失量不得超过总量的5%，且相邻A扫描信号连续丢失长度不超过2mm；缺陷部位A扫描信号丢失不得影响缺陷的评定。（A）应以灵敏度设定为基准，对回波波幅达到或超过基准灵敏度-26dB的缺欠，应确定其深度、波幅和指示长度、高度（若需要）等，此外，必要时可采用其他各种聚焦方法以提高定量精度。结合ADC-6dB6dB应以C扫图中缺陷最大回波处确定D扫位置，必要时应降低数字增益。在D扫图像中以缺欠最高峰值的深度确定缺欠深度。结合扫在6dB6dB（XX）。DBAC、S孔洞；冷焊；过焊；错边。冷焊；过焊；聚乙烯热熔接头以D型显示和C型显示的图像中缺欠成像尺寸作为缺欠尺寸。聚乙烯电熔接头以B型显示和C型显示的图像中缺欠成像尺寸作为缺欠尺寸。孔洞孔洞缺欠为体积型缺欠，应表征其长度X、宽度Y和自身高度h。其表征长度X和宽度Y的方法与图5相同，孔洞自身高度h采用热熔接头纵向截面的二维超声波图像中该缺欠显示最大高度表示。（D），L8.2图5 熔合缺的征冷焊采用特征线（熔合区边界）之间距离变小的百分比来表征冷焊的严重程度：熔合）l；（将和l2H：𝐻𝐻=�1−𝑙𝑙�×100%···································································(2)过焊b)c)采用特征线（熔合区边界）之间距离变大的百分比来表征过焊的严重程度：熔合）l；（将和l3H：𝑙𝑙错边𝑙𝑙

𝐻𝐻=(𝑙𝑙’−1)×100%···································································(3)采用热熔接头熔合区边界处特征线所在深度的差值来表征错边量。孔洞孔洞缺陷为体积型缺陷，应表征其长度X、宽度Y和孔洞自身高度h。其表征长度X和宽度Y的方法与8.4.1.1相同，孔洞自身高度H采用电熔接头纵向截面的二维超声波图像中该缺陷显示最大高度表示。熔合面夹杂缺陷为面积型缺陷，将其表征为由其外接矩形之长和宽围成的矩形。如图6所示，图6中缺陷所在的面为聚乙烯电熔接头的熔合面（C显示图像），L表示聚乙烯电熔接头单边熔合区长度。X为轴向的矩形边长，Y为周向的矩形边长。图6 熔接缺的征7中，x1x2（4）𝑉𝑉=𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉�𝑉𝑉1，𝑉𝑉2�···································································(4)图7 电阻错的征冷焊采用特征线与电阻丝间距离变小的百分比来表征冷焊的严重程度：l；l′;将和L（5）H𝐻𝐻=�1−𝑙𝑙�×100%···································································(5)过焊b)c)l；l′

𝐻𝐻=(𝑙𝑙’−1)×100%···································································(6)𝑙𝑙管材承插不到位以单边熔合区的轴向长度L来表征其严重程度表示。𝑙𝑙根据接头中存在的缺欠性质、数量和密切程度，其质量分级可划分为I级、II级、III级。d)电熔接头中相邻电阻丝间有连贯性孔洞、与内冷焊区贯通的孔洞，评为Ⅲ级；e)电熔接头中相邻电阻丝相互接触的缺陷，评为Ⅲ级；f)电熔接头中承插不到位缺陷，评为Ⅲ级。孔洞缺欠按表6的规定进行分级评定。表6 孔洞欠质分级级别单个孔洞组合孔洞I级X/L＜5%且h＜5%T累积尺寸X/L＜10%且h＜5%TII级X/L＜10%且h＜10%T累积尺寸X/L＜15%且h＜10%TIII级大于II级者身高度。熔合面缺欠按表7的规定进行分级评定。表7 熔合缺的量级质量等级工件厚度/mm单个缺欠多个缺欠表面缺欠埋藏缺陷（欠）长度Lmax高度h3若L＞Lmax缺欠高度h1长度Lmax高度h2若L＞Lmax缺欠高度h1I级6≤e≤8e1.0-e1.51.0若多个缺欠其各自高度h均为：h1≤h≤h2或h3，则在任意12t范围内，且深度在工件厚度40%（大不超过超过2t且最大值为150mm；对于单个或多个允许的表于整条焊缝长度的5%且最长不得超过200mm。8≤e≤1582.01.082.01.015≤e≤30152.51.5152.51.5II级6≤e≤8e1.51.0e1.51.0若多个缺欠其各自高度h均为：h1≤h≤h2或h3，则在任意12t范围内，且深度在工件厚度40%（大不超过超过3t且最大值为200mm；对于单个或多个允许的表于整条焊缝长度的10%得超过300mm。8≤e≤15e2.01.0e2.01.515≤e≤30e2.51.5e3.02.0III级大于II级者冷焊冷焊缺欠按表8的规定进行分级评定。表8 冷焊欠质分级级别冷焊程度HI级小于10%II级小于30%III级大于II级者过焊9.2.1表9 过焊欠质分级级别过焊程度HI级小于20%II级小于40%III级大于II级者错边错边不应大于管材壁厚的10%；A孔洞孔洞缺陷按表10的规定进行分级评定。表10 孔洞陷质分级级别单个孔洞组合孔洞ⅠX/L＜5%且h＜5%T累计尺寸X/L＜10%且h＜5%TⅡX/L＜10%且h＜10%T累计尺寸X/L＜15%且h＜10%TⅢ大于Ⅱ级者为孔洞自身高度熔合面夹杂缺陷按表11的规定进行分级评定。表11 熔合夹缺的量级级别与内冷焊区贯通的熔接面夹杂的缺陷长度与内冷焊区不贯通的熔接面夹杂的缺陷长度Ⅰ—不大于标称熔合区长度L/10Ⅱ不大于标称熔合区长度L/10不大于标称熔合区长度L/5Ⅲ大于Ⅱ级者注：L为标称熔合区长度。冷焊冷焊缺陷按表8的规定进行分级评定。过焊9.2.19.2.29电阻丝错位缺陷按表12的规定进行分级评定。Ⅰ、Ⅱ级电熔接头中不允许存在承插不到位缺陷。Bd)i)j)k)检测日期和地点。g)h)编制者和审核者及资质；i)编制日期；7CD。

附录A（资料性）聚乙烯热熔焊接头典型图谱图A.1正常焊接图谱相控阵检测图谱中含人工缺陷孔洞的信号，其余部分为正常焊接工艺图谱特征，特征信号采用C显示中红色十字所在位置处，从C显示中可以测量出焊缝熔合边界（特征线）之间的距离(W1)。图A.2气孔图A.3夹杂图A.4条形缺陷（裂纹等）冷焊图A.5冷焊（之W2)。过焊图A.6过焊CW3)。距离来评价冷焊及过焊的程度，其特征表现形式符合W3＞W1＞W2的规律。图A.7焊缝不对称图谱显示特征为在试样深度方向两分之一位置处出现一整条信号。图A.8错边图谱显示特征为1号和2号特征线不在同一深度位置。

附录B（资料性）聚乙烯电熔焊接接头特征图谱图B.1正常焊接接头超声图谱熔合面夹杂属于面积型缺陷，位置在熔合线上。常见熔合面夹杂缺陷有：金属夹杂、非金属夹杂、泥砂夹杂、管材承插处外表面氧化皮未刮等。图B.2含有金属夹杂物的超声图谱

图B.3含有非金属夹杂物的超声图谱图B.4熔合面氧化皮未刮缺陷在熔合线上，两电阻丝间的连线较正常接头不清晰，甚至无连线显示。图B.5电阻丝错位的超声图谱孔洞孔洞按出现的位置可分为熔合面孔洞和管材或管件孔洞图B.6熔合面上含孔洞的超声图谱图B.7管材上含孔洞的超声图谱此类空洞与电熔连接并无关系，它出现在管材或管件的内部。冷焊图B.8冷焊接头超声图谱冷焊接头超声图像中，特征线与电阻丝之间的距离小于正常焊接接头中特征线与电阻丝之间的距离。过焊图B.9过焊接头超声图谱在超声图像中过焊主要呈现以下主要特证：a)特征线与电阻丝之间的距离大于正常焊接接头中特征线与电阻丝之间的距离；b)发生电阻丝错位；c)在接头中容易产生孔洞。注：以上特征不一定同时出现。图B.10管材承插不到位焊接接头超声图谱管材承插不到位，在超声图像中显示管材插入端的内壁信号线未超过电阻丝内圈位置。图B.11焊接中的边界信号附录C（资料性）相控阵检测作业指导书作业指导书编号：一、被检件基本情况工件名称工件规格（mm）材质检测比例焊接方法坡口型式检测时机表面状况检测面焊缝宽度工件温度检测区域宽度打磨宽度二、检测设备及器材仪器型号仪器编号扫查架型号编码器型号探头型号楔块型号检测频率楔块角度检测波形对比试块耦合剂三、检测工艺检测标准合格级别激发阵元数量起始晶片聚焦类型阵元孔径发射电压扫描类型扫查灵敏度