聚乙烯燃氣管道電熔焊接接頭相控陣超聲檢測(編制說明)

聚乙烯燃氣管道電熔焊接接頭相控陣超聲檢測編制說明標準起草小組二O二O年一月1一、標準制定的目的和意義燃氣用埋地聚乙烯管道因具有耐腐蝕、 壽命長、性能穩(wěn)定、流體阻力小和造價低等優(yōu)異性能，目前廣泛應用于城市燃氣管道的輸送。PE燃氣管道目前兩種常用的連接方式之一是電熔連接，即把兩根直通的PE管道對接處同時插入電熔套筒內(nèi)，利用通電加熱，使兩根 PE管道接頭局部熱熔化后焊接起來。焊接電壓不穩(wěn)定等因素使得焊接質(zhì)量難以保證，而PE管一般要求壽命達50年以上，所以PE管的焊接質(zhì)量的好壞直接影響到管道系統(tǒng)的安全和壽命。據(jù)燃氣公司事故統(tǒng)計，近80%的燃氣泄漏事故都是由于電熔焊接質(zhì)量不良引起的，為了安全起見，非常有必要對PE管焊縫進行內(nèi)部缺陷的全面探傷。為了對PE管焊接缺陷探傷，我們研究可以現(xiàn)場中進行的有效的PE管電熔接頭非破壞性探傷方法。與金屬管道相比，PE管的焊接接頭目前還沒有成熟的無損檢測方法，檢驗PE電熔焊接接頭焊接質(zhì)量的方法為外觀檢查、靜液壓試驗和剝離試驗等破壞性試驗。破壞性試驗對少量的貫穿性缺陷敏感，對大量存在的非貫穿性缺陷并不適用。由于只能檢測到大的貫穿焊接缺陷，而對未焊透未融合等較小的卻有很大危害性的焊接缺陷無能為力。一旦PE電熔焊接接頭存在缺陷，極易引發(fā)燃氣泄露，導致爆炸等嚴重的安全事故，直接威脅社會公共安全和人民的人身財產(chǎn)安全。因此制定地方標準《聚乙烯燃氣管道電熔焊接接頭相控陣超聲檢測》具有重要意義。二、工作簡況1、任務來源廣東省特種設備行業(yè)協(xié)會2019年12月2日《廣東省特種設備行業(yè)協(xié)會團體標準《聚乙烯燃氣管道電熔焊接接頭相控陣超聲檢測》立項公告》（粵特協(xié)〔2019〕33號）文件批準由廣東省特種設備檢測院、廣州特種承壓設備檢測研究院、中山職業(yè)技術(shù)學院、多浦樂電子科技有限公司等單位負責起草廣東省種設備行業(yè)協(xié)會團體標準《聚乙烯燃氣管道電熔焊接接頭相控陣超聲檢測》。2、制定過程本標準原是廣東省地方標準計劃項目，新標準化法頒布實施后，該標準省市場監(jiān)管局決定不再作為地方標準，鼓勵作為團體標準研制。原省局標準立項后，個單位即即組織成立了標準編制工作小組，制訂標準制定工作計劃，并明確標準編制工作小組的組織形式、工作步驟、進度安排等，制定了較為詳細的項目實施計劃和方案。項目組歷經(jīng)了項目準備、項目調(diào)研、討論稿編制、征求專家意見、修改完善等幾個階段，形成了目前的征求意見稿，標準編制工作概要如下：1、2019年8月～2019年11月，成立標準編制工作組，會同有關(guān)企業(yè)，召開多次標準研討會，推進該地方標準的調(diào)研、起草、征求意見、修改3完善等工作，并按照團體標準要求修改了標準文本并向省協(xié)會做了申報。2、2019年1月～2020年1月，標準編制小組到有關(guān)企業(yè)開展調(diào)研，詳細了解滲透檢測缺陷測深及監(jiān)控的應用現(xiàn)狀，結(jié)合檢驗機構(gòu)工作實際，編制形成了工作組討論稿。標準編制工作組研究超聲波在聚乙烯材料中的聲學傳播特性，制作了聚乙烯材料對比試塊，該試塊標準反射體為橫通孔，孔徑均為1mm，孔長均為25mm（Φ1-25）。摸清不同厚度聚乙烯管道的聲學反射能力情況，該試塊橫通孔深度呈階梯分布，深度分別為5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm，基本覆蓋常規(guī)型號PE燃氣管道厚度范圍。研究對應相控陣探頭在PE燃氣管道電熔接頭里的橫向分辨力，試塊設計橫通孔水平間距分別為2.5mm、3.5mm、4.5mm；同時，區(qū)分電熔接頭特征線圖譜，分別研制了4L64、5L64、5L128、10L64相控陣線陣探頭進行相關(guān)實驗。標準編制工作組就討論稿會同有關(guān)企業(yè)專家，經(jīng)過反復研討， PE燃氣管道電熔焊接比起熱熔焊接更容易出現(xiàn)問題， 且超聲相控陣檢測技術(shù)目前在PE燃氣管道電熔焊接接頭檢測上較為成熟，電熔焊接接頭中存在的虛焊、過焊、氣孔、夾渣、電阻絲錯位等典型焊接缺陷均能得以發(fā)現(xiàn)，而熱熔焊接接頭中存在的未熔合類嚴重質(zhì)量缺陷未能檢出， 制定相關(guān)檢測標準不夠安全和嚴謹。三、編制原則4本標準的編制是在廣東省質(zhì)監(jiān)局科技計劃項目“聚乙烯 PE燃氣管道對接接頭超聲波相控陣檢測研究”（計劃編號： 2010CT11）的基礎上，本著“科學、適度、可行”原則，既考慮標準前瞻性又顧及企業(yè)、技術(shù)機構(gòu)檢測操作實際，同時，充分聽取各方意見的基礎上形成的。 本標準既可作為政府有關(guān)部門規(guī)范、監(jiān)督、規(guī)范聚乙烯PE燃氣管道電熔連接無損檢測的依據(jù)，又可作為有關(guān)企業(yè)進行檢測試驗的技術(shù)標準。本標準根據(jù)國家相關(guān)的管理規(guī)定，參考了相關(guān)國家標準、行業(yè)標準和相關(guān)資料，并結(jié)合質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)檢驗機構(gòu)多年的檢測經(jīng)驗，確定了本標準的主要內(nèi)容。四、標準主要內(nèi)容的確定依據(jù)1、范圍本標準適用于公稱直徑為 40～400mm的聚乙烯管道電熔焊接接頭的相控陣超聲檢測。通過大量的檢測試驗，該方法適用于5～40mm壁厚的接頭，壁厚小于5mm時，接頭中的缺陷顯示易被表面回波信號掩蓋；壁厚大于40mm時，由于管件壁厚較大，超聲波在PE材料中的衰減較大，缺陷回波信號也較