ICS19.100

CCSN78

DB61

陜西省地方標準

DB61/T1763—2023

燃氣聚乙烯管道電熔接頭相控陣超聲檢測

Phasedarrayultrasonictestingforelectrofusionjointofgaspolyethylenepipes

2023-12-22發(fā)布2024-01-22實施

陜西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB61/T1763—2023

目??次

前言.....................................................................................................................................................................II

1范圍.................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................................................................................1

3術語和定義.....................................................................................................................................................1

4檢測人員.........................................................................................................................................................2

5檢測設備.........................................................................................................................................................2

6檢測工藝.........................................................................................................................................................3

7檢測數(shù)據(jù)分析.................................................................................................................................................5

8缺陷評定.........................................................................................................................................................7

9檢測報告.........................................................................................................................................................8

附錄A（規(guī)范性）對比試塊PE-A.............................................................................................................10

附錄B（規(guī)范性）對比試塊PE-B.............................................................................................................11

附錄C（資料性）電熔接頭含缺陷模擬試塊制作.................................................................................12

附錄D（資料性）電熔接頭相控陣超聲檢測特征圖譜.........................................................................14

I

DB61/T1763—2023

前??言

本文件按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由陜西省市場監(jiān)督管理局提出并歸口。

本文件起草單位：榆林市特種設備檢驗檢測院、上海海驕機電工程有限公司、西安特種設備檢驗檢

測院、銅川市特種設備檢驗所、上海派普諾管道檢測科技發(fā)展有限公司。

本文件主要起草人：李宇翔、崔增林、印軍華、張建龍、王占榮、王家庚、王強、方家寧、贠柯、

賈學濱、金鑫、王靜、姬靜利、張魏雄、陳小龍、王永亮、米凱、井陽、李隆章、房東華、唐素梅、

鄭俊斌、王寧寧、高興、毛維輝。

本文件由榆林市特種設備檢驗檢測院負責解釋。

聯(lián)系信息如下：

單位：榆林市特種設備檢驗檢測院

電話：09128186855

地址：陜西省榆林市西沙柳營東路雙靈東巷16排5號

郵編：719000

II

DB61/T1763—2023

燃氣聚乙烯管道電熔接頭相控陣超聲檢測

1范圍

本文件規(guī)定了燃氣聚乙烯管道電熔接頭相控陣超聲檢測人員、檢測設備、檢測工藝、檢測數(shù)據(jù)分析、

缺陷評定及檢測報告的要求。

本文件適用于公稱直徑≥40mm，且接頭厚度＜80mm的燃氣聚乙烯管道電熔接頭的相控陣超聲檢

測。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文

件。

GB/T944無損檢測人員資格鑒定與認證

GB/T15558.1燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)第1部分：管材

GB/T15558.2燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統(tǒng)第2部分：管件

GB/T29302無損檢測儀器相控陣超聲檢測系統(tǒng)的性能與檢驗

GB/T29460含缺陷聚乙烯管道電熔接頭安全評定

GB/T32563無損檢測超聲檢測相控陣檢測方法

NB/T47013.15承壓設備無損檢測第15部分相控陣超聲檢測

3術語和定義

GB/T9445、GB/T32563和GB/T29460界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

熔合區(qū)meltfusionzone

熔接過程中材料熔化的區(qū)域。熔合區(qū)如圖1。

注1：1----電熔管件

注2：2----熔合區(qū)

1

DB61/T1763—2023

注3：3----電阻絲

注4：4----管材

圖1電熔接頭熔合區(qū)

3.2

冷焊程度Hthedegreeofcoldwelding

冷焊時，特征線與電阻絲的間距小于正常焊接接頭。與正常焊接接頭比較，用減量百分比表征。

3.3

過焊程度H′thedegreeofover-heatwelding

過焊時，特征線與電阻絲的間距大于正常焊接接頭。與正常焊接接頭比較，用增量百分比表征。

3.4

未熔合lackoffusion

熔合界面處聚合物分子間沒有擴散，導致界面未熔合在一起的缺陷。

3.5

微粒污染particulatecontamination

熔合界面處存在顆粒物污染的缺陷。

3.6

承插不到位pipeunder-penetration

管材承插時，端口未到達管件內(nèi)要求位置。

4檢測人員

4.1檢測人員應符合GB/T9445或相應適用標準的要求，進行檢測資格鑒定，并取得相應等級的證書。

取得各級別的檢測人員，只能從事與該資格級別相應的無損檢測工作，并負相應的技術責任。

4.2檢測人員應了解燃氣用聚乙烯管道的特性、制造工藝和焊接工藝，通過聚乙烯管道焊接接頭相控

陣超聲檢測專業(yè)技術培訓，并能獨立進行聚乙烯管道焊接接頭相控陣超聲檢測。

4.3檢測人員應得到聘用單位的工作授權。

5檢測設備

5.1儀器

相控陣超聲檢測儀器性能應符合GB/T29302的要求。

5.2探頭

5.2.1采用一元線陣直探頭。陣元間距應≤0.4mm，陣元長度應≤10mm。

5.2.2探頭頻率應根據(jù)管件厚度選定，不同管件厚度范圍適用的探頭頻率見表1。

2

DB61/T1763—2023

表1不同管件厚度適用的探頭頻率

管件厚度e（mm）頻率f（MHz）

6＜e≤155～6

15＜e≤304～5

e＞302.25～4

5.3試塊

5.4對比試塊用于調(diào)節(jié)設備，材料與被檢件相似，含有意義明確的參考反射體。對比試塊PE-A、PE-B

尺寸和要求見附錄A和附錄B。

5.5模擬試塊主要用于檢測工藝的驗證。外形尺寸應能代表被檢工件的特征，厚度應與被檢工件厚度

相對應。模擬試塊的制作方法見附錄C。

5.6耦合劑

應結合待檢熔接接頭的表面平整程度選擇耦合劑：

a)對表面平整的焊接接頭，應采用透聲性好，且不損傷檢測表面的耦合劑，如漿糊、甘油和水等；

b)對表面不平整的焊接接頭，應采用其聲速與聚乙烯材料相同或接近，聲阻抗與聚乙烯材料相差

不大的耦合劑，推薦采用由甘油、水玻璃等按一定比例混合配制而成的稠狀耦合劑；

c)應在工藝文件規(guī)定的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定可靠。

5.7掃查器

5.7.1應能夾持探頭并貼合管道沿焊縫進行周向掃查。

5.7.2檢測前應對掃查器進行校準，位移誤差應≤1%，最大不超過10mm。

5.8校準、核查、運行核查和檢查

檢測設備的校準、核查、運行核查和檢查要求按NB/T47013.15執(zhí)行。

6檢測工藝

6.1檢測區(qū)域

應包含熔合區(qū)寬度加上兩側各5mm的電熔管件母材。

6.2掃查方式

沿線掃查+線掃描。沿線掃查方式包括軸向掃查和周向掃查。

6.3探頭布置及軟件設置

6.3.1探頭布置

采用線掃描對檢測區(qū)域進行覆蓋，探頭平行于管件軸線（如圖2）。

3

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注1：1-----管材；

注2：2-----電熔管件；

注3：3-----相控陣探頭；

注4：4-----電阻絲。

圖2探頭布置

6.3.2激發(fā)孔徑設置

激發(fā)孔徑尺寸D、陣元寬度b應滿足：0.2≤D/b≤5。推薦選擇較大的激發(fā)孔徑。

6.3.3聚焦設置

6.3.4初始掃查聚焦深度應設置在熔合面外側1mm～3mm。

6.3.5在對缺陷進行精確定量或?qū)μ囟▍^(qū)域檢測需要獲得更高的靈敏度和分辨力時，可將焦點設置在

該區(qū)域。但應注意聚焦區(qū)以外聲場劣化。

6.3.6顯示設置

顯示設置宜設置為A掃描顯示、B型顯示和C型顯示。

6.4檢測時機

熔接完成并經(jīng)自然冷卻1.5h后。

6.5掃查面

6.5.1待檢電熔接頭應符合以下要求：

a)采用管材符合GB/T15558.1的要求，管件符合GB/T15558.2的要求；

b)接頭由持證焊工按經(jīng)評定合格的焊接工藝進行組裝、施焊；

c)接頭宏觀檢查合格，接頭表面平整，不影響探頭與工件的聲耦合。

6.5.2所有影響檢測的污物等應予以清除。

6.6靈敏度

6.6.1使用PE-A系列試塊，采用TCG方式校準靈敏度。

6.6.2掃查靈敏度由工藝驗證試驗確定，一般設定為φ1×25-4dB。檢測冷焊、過焊缺陷時，可將靈敏

度提高10dB～15dB。

6.6.3工件表面耦合損失和最大聲程處材質(zhì)衰減與試塊相差大于或等于2dB時，應進行傳輸損失補

償。

6.7掃查

6.7.1掃查速度≤30mm/s，掃查步進≤1mm。

6.7.2掃查起止位置至少重疊20mm；分段掃查時，至少重疊20mm。

4

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6.7.3電熔管件接線柱阻礙探頭的移動，自動掃查時應避開，如不能避開，則在接線柱阻礙探頭移動

的區(qū)域作手動補充掃查。

6.7.4掃查過程中應保持穩(wěn)定的耦合。

6.8工藝驗證

工藝驗證一般在模擬試塊上進行，應能清楚地顯示模擬試塊中的缺陷或反射體。

7檢測數(shù)據(jù)分析

7.1有效性評價

應對采集的檢測數(shù)據(jù)進行評估以確定其有效性，檢測數(shù)據(jù)應滿足以下要求：

a)掃查圖像中耦合不良累計不得超過5%，單個耦合不良長度不得超過2mm；

b)靈敏度、信噪比符合檢測要求；

c)數(shù)據(jù)覆蓋檢測范圍，無漏檢；

d)數(shù)據(jù)丟失量不得超過5%，且不允許相鄰數(shù)據(jù)連續(xù)丟失。

7.2缺陷識別

7.2.1依據(jù)B型顯示，結合A掃描顯示和C型顯示，識別缺陷顯示，判定缺陷類別。

7.2.2附錄D給出電熔接頭相控陣超聲檢測特征圖譜。

7.3缺陷測量

7.3.1位置、尺寸測量

a)結合B型顯示、C型顯示及A掃描顯示，對缺陷的位置、尺寸進行測量。缺陷測量時可采用：

b)以B型顯示、C型顯示中缺陷成像尺寸作為缺陷尺寸；

c)以A掃描顯示進行：若缺陷回波只有一個高點，采用-6dB法測長；若缺陷回波有多個高點，

采用端點-6dB法測長。

d)如果存在管材底波降低量超過6dB的區(qū)域時，此區(qū)域長度可作為缺陷長度。

7.3.2未熔合和微粒污染

a)未熔合和微粒污染為面積型缺陷，以其外接矩形的邊長表示。如圖3所示。

b)當存在兩個及兩個以上缺陷時，應考慮缺陷的相互影響。當相鄰缺陷間距小于等于較短缺陷尺

寸時，應作為一個缺陷處理，間距也應計入缺陷長度。

注1：L---電熔接頭單邊熔合區(qū)長度；

注2：X---缺陷外接矩形的軸向邊長；

注3：Y---缺陷外接矩形的周向邊長。

圖3面積型缺陷的表征

5

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7.3.3熔合面夾雜和孔洞

熔合面夾雜和孔洞為體積型缺陷，應表征其長度X、寬度Y和孔洞自身高度h。表征長度X和

寬度Y的方法與7.3.2相同，孔洞自身高度h采用電熔接頭縱向截面的二維超聲波圖像中該缺陷顯示

最大高度表示。

7.3.4電阻絲錯位

采用電阻絲錯位量來表征電阻絲錯位的嚴重程度。如圖4，取最大值作為電阻絲錯位量，見式（1）。

(1)

xmax（x1,x2)..............................................................

式中：

注1：x為電阻絲未錯位時的間距；

注2：為電阻絲偏離正常位置的偏離量。

x1,x2

圖4電阻絲錯位的表征

7.3.5冷焊

冷焊時，電熔接頭的特征線與電阻絲的間距小于正常焊接接頭。與正常焊接接頭比較，用減量百分

比表征冷焊程度H。計算方法見式（2）。

l

H1100%

l............................................................(2)

式中：

l——正常焊接電熔接頭中，特征線與電阻絲之間的距離；

l——待測電熔接頭中，特征線與電阻絲之間的距離。

注：l和l取最大值和最小值的平均值。

7.3.6過焊

a)過焊特征

過焊按孔洞、電阻絲錯位量和過焊程度分別表征。過焊主要呈現(xiàn)以下特征：

特征線與電阻絲之間的距離變大；

電阻絲發(fā)生錯位；

在接頭中容易產(chǎn)生孔洞。

b)過焊程度

與正常焊接接頭比較，用增量百分比表征過焊程度H＇，計算方法見式（3）。

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l

H1100%

l...................................................................(3)

式中：

l——正常焊接電熔接頭中，特征線與電阻絲之間的距離；

l——待測電熔接頭中，特征線與電阻絲之間的距離。

注：l和l取最大值和最小值的平均值。

7.3.7承插不到位

管材承插不到位以單邊熔合區(qū)的軸向長度L來表征其嚴重程度。

8缺陷評定

8.1缺陷質(zhì)量分級劃分

8.1.1根據(jù)接頭中存在的缺陷類別、數(shù)量和大小，質(zhì)量等級劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。

8.1.2存在承插不到位缺陷顯示時，評為Ⅲ級。

8.2熔合面夾雜、未熔合和微粒污染評級

按表2的規(guī)定進行分級評定。

表2熔合面夾雜、未熔合和微粒污染的質(zhì)量分級

級別與內(nèi)冷焊區(qū)貫通與內(nèi)冷焊區(qū)不貫通

Ⅰ—X≤L0/10

ⅡX≤L0/10X≤L0/5

Ⅲ大于Ⅱ級者

注：L0為標稱熔合區(qū)長度。

8.3孔洞評級

按表3的規(guī)定進行分級評定。

表3孔洞的質(zhì)量分級

級別單個孔洞組合孔洞

ⅠX/L0＜5%且h＜5%e累計尺寸X/L0＜10%且h＜5%e

ⅡX/L0＜10%且h＜10%e累計尺寸X/L0＜15%且h＜10%e

Ⅲ大于Ⅱ級者

注：L0為標稱熔合區(qū)長度，e為電熔接頭管材壁厚，h為孔洞自身高度。

8.4電阻絲錯位評級

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DB61/T1763—2023

按表4的規(guī)定進行分級評定。

表4電阻絲錯位缺陷的質(zhì)量分級

級別電阻絲錯位量

Ⅰx＜x0/3

Ⅱx＜x0且相鄰電阻絲未接觸

Ⅲ大于Ⅱ級者

注：x0為電阻絲間距

8.5冷焊評級

按表5的規(guī)定進行分級評定。

表5冷焊缺陷的質(zhì)量分級

級別冷焊程度H

Ⅰ＜10%

Ⅱ＜30%

Ⅲ大于Ⅱ級者

8.6過焊評級

8.6.1過焊引起熔合面孔洞缺陷時，按8.3評定。

8.6.2過焊引起電阻絲錯位時，按8.4評定。

8.6.3過焊缺陷按過焊程度進行分級評定時，按表6的規(guī)定進行分級評定。

表6過焊缺陷的質(zhì)量分級

級別過焊程度H＇

Ⅰ＜20%

Ⅱ＜40%

Ⅲ大于Ⅱ級者

8.7綜合評級

接頭中同時出現(xiàn)多種類型的缺陷時，以質(zhì)量最差的級別作為接頭的質(zhì)量級別。

8.8質(zhì)量接受標準

可為Ⅰ級或Ⅱ級，由合同雙方商定或參照有關規(guī)范執(zhí)行。

9檢測報告

檢測報告至少應包括以下內(nèi)容：

a)委托單位和報告編號；

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e)檢測標準、驗收等級；

f)接頭名稱、編號、材質(zhì)、規(guī)格；

g)檢測設備：儀器名稱、型號、編號、探頭、掃查裝置、試塊、耦合劑；

h)檢測結果、評級；

i)缺陷顯示圖；

j)檢測人員及其資格、審核人員及其資格、報告日期。

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AA

附錄A

（規(guī)范性）

對比試塊PE-A

A.1比試塊PE-A用于檢測系統(tǒng)的聲束延時校準、TCG/ACG修正。試塊應由與被檢工件同材質(zhì)的或聲學性

能相同或近似的材料制成，材料內(nèi)不得有大于或等于φ1mm平底孔當量的缺陷。試塊形狀和尺寸見圖A.

1，試塊的表面粗糙度應與被檢工件相接近，人工反射體為預埋φ1mm金屬絲。

圖A.1對比試塊PE-A

A.2試塊圓弧和適用范圍見表A.1。

表A.1試塊圓弧和適用范圍

單位：mm

試塊型號試塊圓弧R適用接頭范圍（公稱直徑）

PE-A-130≥40～80

PE-A-260≥80～160

PE-A-3平面≥160

A.3對比試塊加工應符合下列要求：

a)預埋金屬絲平行于底面。

k)試塊長度、高度、寬度、金屬絲位置符合圖A.1，尺寸精度為±IT12。

l)金屬絲的直徑：φ1mm±0.05mm。

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BB

附錄B

（規(guī)范性）

對比試塊PE-B

B.1對比試塊PE-B用于分辨力測試。試塊應由與被檢工件同材質(zhì)的或聲學性能相同或近似的材料制成，

材料內(nèi)不得有≥φ1mm平底孔當量的缺陷。試塊的形狀和尺寸見圖B.1，試塊的表面粗糙度應與被檢工

件相接近，人工反射體為預埋φ1mm金屬絲。

圖B.1對比試塊PE-B

B.2試塊圓弧和適用范圍見表B.1。

表B.1試塊圓弧和適用范圍

單位：mm

試塊型號試塊半徑R適用接頭范圍（公稱直徑）

PE-B-130≥40～80

PE-B-260≥80～160

PE-B-3平面≥160

B.3對比試塊加工應符合下列要求：

a)預埋金屬絲平行于底面。

m)試塊長度、高度、寬度、金屬絲位置符合圖B.1，尺寸精度為±IT12。

n)金屬絲的直徑：φ1mm±0.05mm。

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CC

附錄C

（資料性）

電熔接頭含缺陷模擬試塊制作

C.1熔合面夾雜

C.1.1取一段長度足夠的管材，根據(jù)套筒承插深度在管材上做好標記。

C.1.2用合適的機械刮削工具去除管材表面氧化層（見C.1-1）。

圖C.1-1管材表面氧化層去除

C.1.3用鑷子將鋁箔片（25μm厚）置于刮削后管材表面，用烙鐵將鋁箔片熱固定在管材上（見圖C.1

-2）。注意避免使用太大的壓力，否則會使鋁箔片變形。

圖C.1-2鋁箔片的放置

C.1.4重復上述操作得到兩段管材。

C.1.5將兩段管材有鋁箔片的一端插入套筒后進行焊接（注意承插線位置）。

C.2微粒污染

C.2.1取一段長度足夠的管材，根據(jù)套筒承插深度在管材上做好標記。

C.2.2用合適的機械刮削工具去除管材表面氧化層。

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C.2.3用軟毛刷刷取少量滑石粉（微粒<50μm）均勻涂抹在刮削好的管材表面（見圖C.2）。

圖C.2微粒污染（滑石粉）施加

C.2.4重復上述操作得到兩段管材。

C.2.5將兩端涂有滑石粉的管材插入套筒進行焊接。

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DD

附錄D

（資料性）

電熔接頭相控陣超聲檢測特征圖譜

D.1正常焊接

圖D.1正常焊接電熔接頭超聲相控陣檢測圖譜

正常焊接的相控陣超聲圖像同時呈現(xiàn)以下特征：

a)電阻絲排列規(guī)整，間距均勻，無明顯錯位現(xiàn)象；

b)熔合區(qū)域無缺陷顯示，管材內(nèi)壁信號連續(xù)、清晰；

c)電阻絲上方的特征線與電阻絲的間距正常。

d)通常電熔接頭的邊界總不是完美的，電熔接頭內(nèi)、外冷焊區(qū)會形成邊界信號和接頭外表面反射

信號等，這些信號不應該被包括在判定信