DB2102T+0150-2025燃气用聚乙烯PE管道焊接接头相控阵超声检测技术规范

2102I 2 3 3 3 5 8 9 9 9 9 9 9 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件主要起草人：李强、王羽、李玮、李晓军、赵善强、李志强、杨永、陈诚、张婷、刘殿川、刘昱、苏阳光、周家喜、朱景归口管理部门通讯地址:大连市市场监督管理局(大连市沙河口区中山路381号)，联系电文件起草单位通讯地址:大连蓝地无损检测有限公司(大连市中山区鲁迅路42-1号)，联系电1燃气用聚乙烯（PE）管道焊接接头相控阵超声检测技术规范本文件适用于燃气用聚乙烯管道中公称直径为40mm～400mm的电熔接头和75mm～400mm的热熔对接接头的相控阵超声检测。其他聚乙烯管道中焊接GB/T9445无损检测人员资格鉴定与GB/T29460含缺陷聚乙烯管道电熔接头安全GB/T32563无损检测超声检测相控阵超JB/T11731无损检测超声相控阵探头通NB/T47013.1承压设备无损检测第1部分：通用要求NB/T47013.15承压设备无损检测第15部分：相控阵超声检测TSGD2002燃气用聚乙烯管道焊接TSGZ8001特种设备无损检测人员由于焊接输入热量不足使得电熔接头中管材和管件界面上的分子未能扩散缠结或充分地扩散缠结2冷焊程度thedegreeofcoldw冷焊时,电熔接头的特征线与电阻丝的间距小于正常焊接接头。采用待检接头特征线与电阻丝的间距与正常焊接接头特征线与电阻丝的间距相比较,用减量百分过焊程度thedegreeofover-heatw过焊时,电熔接头的特征线与电阻丝的间距大于正常焊接接头。采用待检接头特征线与电阻丝的间距与正常焊接接头特征线与电阻丝的间距相比较,用增量百分电阻丝错位量theresistan对同一阵元组逐次采用不同的偏转延迟法则，以实阵列方向垂直于焊缝轴线或与轴线成一定角度(斜向扫查),探头前沿离开焊缝中心一定距离S,沿焊缝轴4缩略语3ACG：角度增益修正(Angle-correctedgain)TCG：时间增益修正（Time-correctedDAC：距离幅度曲线（Distance-amplitudecurv5.1检测人员5.1.2检测人员应了解燃气用聚乙烯管道的特性、制造工艺和焊接工艺，通过聚乙烯管道焊接接头超5.1.3检测人员应得到聘用单位的工作授权。5.2检测设备和器材5.2.1总则5.2.1.1相控阵超声检测设备包括相控阵超声检测仪器、相控阵探头、软件、扫查装置及附件等。5.2.1.3上述各项应单独或成套具有产品质量合格证明文件。应为计算机控制的含有多个独立的脉冲发射/接收通道的脉冲反射型仪器，并配备与其硬件相匹配f)所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大相控阵探头应符合JB/T11731的要求外，也应符a)由多个晶片(不少于32个)组成阵列，探头可加装d)实测所有阵元脉冲回波灵敏度与标称值的偏差≤±3dB；5.2.4软件4a)仪器软件至少应有A型、S型、B型、C型、D型显示的d)仪器的数据采集和扫查装置的移动同步，扫查步进值应可调，其最小e)仪器应能存储和分辨各A扫描信号之间相对位置a)探头夹持部分应能调整和设置探头位置，b)导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致；d)扫查装置应具有确定探头位置的功能，可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控5.2.6耦合剂a)耦合剂应具有透声性较好且不损伤被检工件表5.2.7试块试块包括标准试块、对比试块和模拟试块，具体符合以下a)标准试块。标准试块是指具有规定的化学成分、表面粗糙度及几何形状的材料块，用于评定和校准相控阵超声检测设备，即用于仪器探头系统性能校准b)对比试块。对比试块主要用于检测校准，应采用与被检焊接接头材料声学性能相同或近似的c)模拟试块。模拟试块是指含有模拟缺陷的试块，主要用于检测工艺验证。外形尺寸应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件厚度相对应，也可采用完好的焊接接头制作模拟试5.2.8检测设备的校准、核查、运行核查和检查5.2.8.1一般要求5.2.8.2校准55.2.8.3运行核查5.2.8.3.2每隔1个月至少对5.2.8.4检查5.2.8.4.1每次检测前应检查仪器设备器材外观、线5.2.8.4.2每次检测前应对位置传感器进行检查和记录，检查方式是使带位置传感器的扫查装置至少5.3检测工艺5.3.1.1工艺文件5.3.1.2工艺规程除满足NB/T47013.1的要求c)检测技术（线扫描、扇扫描、直接接触法）；）；）；）；m)扫查方式（纵向垂直扫查、纵向平行扫查或纵向倾斜扫查等）；65.3.1.3操作指导书a)检测技术要求：检测时机、检测比例、合5.3.2.1宏观检查检测前，焊接接头应按TSGD2002的要求进行经宏观检5.3.2.2检测方式5.3.2.2.1聚乙烯管道电熔焊接接头，一般采用一5.3.2.2.2聚乙烯管道热熔焊接接头，一般采用一维线5.3.2.3检测面的选取5.3.2.3.1聚乙烯管道电熔焊接接头，检测面为管件外圆弧面。5.3.2.3.2聚乙烯管道热熔焊接接头，检测面为焊缝两侧。5.3.2.4工艺参数设置的一般原则5.3.2.4.1应根据被检工件的类型、材质、结构尺寸、检测面以及检测方式综合选择探头（楔块）和5.3.2.4.2相控阵探头选择的参数包括类型、频率、晶片数量、晶片间距和晶片尺寸等。对于聚乙烯5.3.2.4.3楔块的选择主要包括其类型和形状规格等。对于纵波直入射法，一般选用平楔块或薄膜；5.3.2.4.4检测时，声束需一次或多次覆盖工件的检测区域以实现缺陷的有效检出。对于纵波直入射法，影响检测区域覆盖的参数主要为探头激5.3.2.4.5检测时，除非特别规定，应采用带位置传感器的机械扫查方式，并应设定扫查步进值。扫7扫查步进最大值(ΔXmax/mm）5.3.2.5检测实施的一般原则5.3.2.5.3扫查于最大扫查速度νmax，同时须满足耦合vmax——最大扫查速度，mm/s；N——设置的信号平均次数；5.3.2.5.4耦合剂的选用及工件表面温度要求工件的表面温度应控制在0℃~40℃,若温度超过40℃或低于0℃,可采用特殊探头或耦合剂；检测系控阵超声设备而定；当发现耦合不良时，应对该区域重新进行扫85.3.2.6检测图像和检测数据的一般要求5.3.2.6.1检测图像一般包括S型、A型、B型、C型和D型显示，可根5.3.2.6.2图像显示中应有位置5.3.2.6.3分析数据前应对所采集的数据进行评估以确定其有效性，数据至少应满足以下要求，若数a）数据是基于扫查步进的设置而采集的（定点检测等特殊）；5.3.2.7检测系统的复核术条件均应相同，若复核时发现初始设置的参数偏离，应按表2的>5%>3dB>2mm或板厚的3%（取较大值）5.3.3.1采用对比试块或制作与被检工件一致的模拟试块进行工艺验证。也可采用超声仿真的方式替代进行，但所采用的仿真技术应经技术验证和现场试验符合实际检5.3.3.2工艺验证结果应能够清楚地显示试块5.3.3.3测量的参考反射体或缺陷尺寸偏差值在允许范围内。5.4检测程序9）；h)检测数据评价、图像分析与缺陷评定；5.5环境与安全检测场所、环境及安全防护应符合NB/T47013.1的a)检测准备：包括确定检测区域、扫查方式、探头、探头的布置及软件设置、扫查面准备、耦6.2.1工艺验证试验在对比试块上进行，将拟采用的检测工艺应用到对比试块上。工艺验证试验结果6.2.2工艺验证试验也可在与被检工件相同材质和规格的电熔接头上进行，电熔接头中的反射体可为制作的焊接缺陷或者是正常焊接接头中分布整齐的6.4.3.1聚乙烯管道电熔接头相控阵超声检测用探头采用一维线阵探6.4.3.2探头声束汇聚区范围应能满足检测聚6.4.3.3探头的长度应大于电熔接头单边熔接区宽度，其扫描声束的宽度要求覆盖单边电熔接头的检6.4.3.4探头频率应根据管件厚度选定。不同管采用线扫描对焊接接头进行覆盖，探头平行于管件轴线，周向移动作沿线扫查（见图1）焊接接头初始扫查聚焦深度应设置在熔合面外侧1mm～3mm。注：在对缺陷进行精确定量时，或对特定区域检测需要获得更高的灵敏度和分辨力时，可将焦点设聚乙烯管道的电熔接头应在焊接工作完成、自然冷却2h后进行检测。接头外观质量应检验合格，电熔套筒的表面应尽量平整、干净，所有影响超声检测的污物6.4.6.2实际检测采用的耦合剂应与6.4.6.3如电熔套筒的表面不平整，选用的耦合剂声速和声阻抗尽量与被检材料接近。6.4.7.1应确保在规定的温度范围内进行6.4.7.2若温度过低或过高，应采取有效措施避免。若无法避6.4.7.4采用常规探头和耦合剂时，工件的表面温度为0℃~40℃。超出该温度范围，可采用特殊探6.5.1.1采用线扫描检测前，应对线扫描角度0°时的声束校准，校准的声程范围应包含检测拟使用6.5.1.3线扫描TCG修正后不同深度处相同反射体回波波扫查灵敏度由工艺验证试验确定，一般将声程与管套厚度相等或最接近（声程大于管套厚度）的试块上进行，一般将金属丝反射体的波高设置为满屏高度的80%～95%，然后调节检测参数至获得的图像有足够的分辨率和灵敏度，可鉴别每一根电阻丝。注：工件的表面耦合损失和材质衰减应与试块相同，否则应进行传输损6.5.3.1检测前应对位置传感器进行6.5.3.2校准方式是使扫查装置移动一定的6.6.6由于电熔管件接线柱阻碍探头的移动，自动扫查时应避开，如不能避开，则在接线柱阻碍探头6.6.7扫查过程中应保持稳定的耦合，有耦合监控功能的仪器可开启此功能，若怀疑耦合不好，应重6.7.2.1根据D型显示，结合A、6.7.2.2依据缺陷的位置、显示图像，确定缺陷的b)熔接面缺陷，包括未熔合、夹杂、油污等；超声相控阵检测时通常可探测到熔合区边界的特征线，因此可通过超声特征线指示的熔合区e)电阻丝错位，包括水平方向的错位、垂直方向的错位或两个方向均有的错位；f)管材承插不到位，承插不到位属于装配缺陷，可通过单边熔合区的位置判断管材是否承插到以B型显示和C型显示的图像中缺陷成像尺寸作为缺陷尺熔合面缺陷为面积型缺陷，将其表征为由其外接矩形之长和宽围成的矩形。如图2所示，缺陷所在的面为聚乙烯电熔接头的熔合面（C型显示图像），当存在两个以上的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采用电阻丝错位量来表征电阻丝错位的严重程度。如图3所示，通过聚乙烯电熔接头的轴向剖面图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,计算方法见l——对待测电熔接头进行检测，获得截面的超声成像图，测得该图像中的特征线与电阻丝之间采用特征线与电阻丝间距离变大的百分比来表征过焊的严重程度，计算方式见式l——对待测电熔接头进行检测，获得截面的超声成像图，测得该图像中的特征线与电阻丝之间注：l和l测量时取最大值和最小值的平均值。管材承插不到位以单边熔合区的轴向长度L根据接头中存在的缺陷性质、数量和密切程度，其质量等级可划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。注：X为该缺陷在熔合面轴向方向上的尺寸，L为标称熔合区长度，T为电熔接头管<20%<40%b)工艺规程版次或操作指导书编号；d)检测对象：检测对象名称、编号、规格尺寸、材质、检测部位和检测比例、检测时的表面状f)检测工艺参数：扫查灵敏度、激发阵元数量、激发阵元起始位置、扫描方式和扫查方式、探k)检测日期和地点。6.9.2应依据检测记录出具检测报告，至少包括以c)检测对象：检测对象名称、编号、规格尺寸、材质、检测部位和检测比例、检测时的表面状d)检测设备和器材：检测设备、探头e)检测工艺参数：扫查灵敏度、激发阵元数量、激发阵元起始位置、扫描方式和扫查方式、探7.2.1工艺验证试验在模拟试块上进行，将拟采用的检测工艺应用到与被检工件材质、规格、焊接工艺相同的模拟试块上。工艺验证试验结果应确保能够选用沿线扫查+扇形扫描进行检测。对可疑部位，可采用结合锯齿、前后、左右、旋转、环绕等各7.4.3.1聚乙烯管道热熔接头相控阵超声检测用探头采用一维线阵或面阵斜7.4.3.2探头声束汇聚区范围应能满足检测7.4.3.3探头激发孔径长度应满足：探头的检测区域应能覆盖整个热熔熔接截面，确保一次扫查在S7.4.3.6探头频率应根据管材厚度选定。不同管材厚采用扇扫描，探头平行于焊缝周向移动做沿线扫查(如图4)注：在对缺陷进行精确定量时，或对特定区域检测需要获得更高聚乙烯管道的热熔接头应在焊接工作完成，宏观检查7.4.6.2实际检测采用的耦合剂应7.4.7.1应确保在规定的温度范围内7.4.7.2若温度过低或过高，应采取有效措施避免。若无7.4.7.4采用常规探头和耦合剂时，工件的表面温度为0℃~40℃。超出该温度范围，可采用特殊探7.5.1.1采用扇扫描检测前，应对扇扫描角度范围内的每一个声束校准，校准的声程范围应包含实际7.5.1.3TCG修正和校准采用PE-I系列试块。ACG修正和校准采用PE-Ⅱ系列试块。7.5.3.1检测前应对位置传感器7.5.3.2校准方式是使扫查装置移动一7.6.5扫查停止位置超过起始位置至少20mm；若需对焊缝7.6.6扫查过程中保持稳定的耦合，有耦合监控功能的仪器可开启此功能，若怀疑耦合不好，应重新检测数据的有效性评价按5.3.2.6.37.7.2.2依据缺陷的位置、显示图像，确定缺b)熔接面夹杂，如夹砂、灰尘、金属等；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5所示，图5孔洞缺陷为体积型缺陷，表征其X、Y。其表征方法与7.7.3.IX＜10%T,且在任何连续300mm的焊缝长度中，当Y累计长度不超过20mmⅡX＜15%T，且在任何连续300mm的焊缝长度中，当Y累计长度不超过50mmⅢIX＜10%T,且在任何连续300mm的焊缝长度中，当Y累计长度不超过20mmⅡX＜15%T，且在任何连续300mm的焊缝长度中，当Y累计长度不超过50mmⅢ7.9.1按照现场操作的实际情况详细记录检