ICS19.100CCSN78DB61Phasedarrayultrasonictestingforelectrofusionjointofgaspolyethylenepipes陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布IDB61/T1763—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14檢測(cè)人員 25檢測(cè)設(shè)備 26檢測(cè)工藝 37檢測(cè)數(shù)據(jù)分析 58缺陷評(píng)定 79檢測(cè)報(bào)告 8附錄A（規(guī)范性）對(duì)比試塊PE-A 10附錄B（規(guī)范性）對(duì)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 附錄D（資料性）電熔接頭相控陣超聲檢測(cè)特征圖譜 DB61/T1763—2023本文件按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局提出并歸口。本文件起草單位：榆林市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院、上海海驕機(jī)電工程有限公司、西安特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院、銅川市特種設(shè)備檢驗(yàn)所、上海派普諾管道檢測(cè)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(qiáng)、方家寧、贠柯、賈學(xué)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(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院負(fù)責(zé)解釋。聯(lián)系信息如下：?jiǎn)挝唬河芰质刑胤N設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院電話：09128186855地址：陜西省榆林市西沙柳營(yíng)東路雙靈東巷16排5號(hào)郵編：719000DB61/T1763—20231燃?xì)饩垡蚁┕艿离娙劢宇^相控陣超聲檢測(cè)本文件規(guī)定了燃?xì)饩垡蚁┕艿离娙劢宇^相控陣超聲檢測(cè)人員、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)工藝、檢測(cè)數(shù)據(jù)分析、缺陷評(píng)定及檢測(cè)報(bào)告的要求。本文件適用于公稱直徑≥40mm，且接頭厚度＜80mm的燃?xì)饩垡蚁┕艿离娙劢宇^的相控陣超聲檢測(cè)。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(gòu)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(duì)應(yīng)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(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證GB/T15558.1燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁≒E）管道系統(tǒng)第1部分：管材GB/T15558.2燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁≒E）管道系統(tǒng)第2部分：管件GB/T29302無損檢測(cè)儀器相控陣超聲檢測(cè)系統(tǒng)的性能與檢驗(yàn)GB/T29460含缺陷聚乙烯管道電熔接頭安全評(píng)定GB/T32563無損檢測(cè)超聲檢測(cè)相控陣檢測(cè)方法NB/T47013.15承壓設(shè)備無損檢測(cè)第15部分相控陣超聲檢測(cè)3術(shù)語和定義GB/T9445、GB/T32563和GB/T29460界定的以及下列術(shù)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。DB61/T1763—20232圖1電熔接頭熔合區(qū)3.2冷焊程度Hthedegreeofcoldwelding冷焊時(shí)，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(shí)，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(kuò)散，導(dǎo)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(shí)，端口未到達(dá)管件內(nèi)要求位置。4檢測(cè)人員4.1檢測(cè)人員應(yīng)符合GB/T9445或相應(yīng)適用標(biāo)準(zhǔn)的要求，進(jìn)行檢測(cè)資格鑒定，并取得相應(yīng)等級(jí)的證書。取得各級(jí)別的檢測(cè)人員，只能從事與該資格級(jí)別相應(yīng)的無損檢測(cè)工作，并負(fù)相應(yīng)的技術(shù)責(zé)任。4.2檢測(cè)人員應(yīng)了解燃?xì)庥镁垡蚁┕艿赖奶匦浴⒅圃旃に嚭秃附庸に?，通過聚乙烯管道焊接接頭相控陣超聲檢測(cè)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，并能獨(dú)立進(jìn)行聚乙烯管道焊接接頭相控陣超聲檢測(cè)。4.3檢測(cè)人員應(yīng)得到聘用單位的工作授權(quán)。5檢測(cè)設(shè)備5.1儀器相控陣超聲檢測(cè)儀器性能應(yīng)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(yīng)≤0.4mm，陣元長(zhǎng)度應(yīng)≤10mm。5.2.2探頭頻率應(yīng)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。DB61/T1763—20233表1不同管件厚度適用的探頭頻率5.3試塊5.4對(duì)比試塊用于調(diào)節(jié)設(shè)備，材料與被檢件相似，含有意義明確的參考反射體。對(duì)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(cè)工藝的驗(yàn)證。外形尺寸應(yīng)能代表被檢工件的特征，厚度應(yīng)與被檢工件厚度相對(duì)應(yīng)。模擬試塊的制作方法見附錄C。5.6耦合劑應(yīng)結(jié)合待檢熔接接頭的表面平整程度選擇耦合劑：a)對(duì)表面平整的焊接接頭，應(yīng)采用透聲性好，且不損傷檢測(cè)表面的耦合劑，如漿糊、甘油和水等；b)對(duì)表面不平整的焊接接頭，應(yīng)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(yīng)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(yīng)能夾持探頭并貼合管道沿焊縫進(jìn)行周向掃查。5.7.2檢測(cè)前應(yīng)對(duì)掃查器進(jìn)行校準(zhǔn)，位移誤差應(yīng)≤1%，最大不超過10mm。5.8校準(zhǔn)、核查、運(yùn)行核查和檢查檢測(cè)設(shè)備的校準(zhǔn)、核查、運(yùn)行核查和檢查要求按NB/T47013.15執(zhí)行。6檢測(cè)工藝6.1檢測(cè)區(qū)域應(yīng)包含熔合區(qū)寬度加上兩側(cè)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(shè)置6.3.1探頭布置采用線掃描對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行覆蓋，探頭平行于管件軸線（如圖2）。DB61/T1763—20234圖2探頭布置6.3.2激發(fā)孔徑設(shè)置激發(fā)孔徑尺寸D、陣元寬度b應(yīng)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(shè)置6.3.4初始掃查聚焦深度應(yīng)設(shè)置在熔合面外側(cè)1mm～3mm。6.3.5在對(duì)缺陷進(jìn)行精確定量或?qū)μ囟▍^(qū)域檢測(cè)需要獲得更高的靈敏度和分辨力時(shí)，可將焦點(diǎn)設(shè)置在該區(qū)域。但應(yīng)注意聚焦區(qū)以外聲場(chǎng)劣化。6.3.6顯示設(shè)置顯示設(shè)置宜設(shè)置為A掃描顯示、B型顯示和C型顯示。6.4檢測(cè)時(shí)機(jī)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(yīng)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(píng)定合格的焊接工藝進(jìn)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(cè)的污物等應(yīng)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(zhǔn)靈敏度。6.6.2掃查靈敏度由工藝驗(yàn)證試驗(yàn)確定，一般設(shè)定為φ1×25-4dB。檢測(cè)冷焊、過焊缺陷時(shí)，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(shí)，應(yīng)進(jìn)行傳輸損失補(bǔ)償。6.7掃查6.7.1掃查速度≤30mm/s，掃查步進(jìn)≤1mm。6.7.2掃查起止位置至少重疊20mm；分段掃查時(shí)，至少重疊20mm。DB61/T1763—202356.7.3電熔管件接線柱阻礙探頭的移動(dòng)，自動(dòng)掃查時(shí)應(yīng)避開，如不能避開，則在接線柱阻礙探頭移動(dòng)的區(qū)域作手動(dòng)補(bǔ)充掃查。6.7.4掃查過程中應(yīng)保持穩(wěn)定的耦合。6.8工藝驗(yàn)證工藝驗(yàn)證一般在模擬試塊上進(jìn)行，應(yīng)能清楚地顯示模擬試塊中的缺陷或反射體。7檢測(cè)數(shù)據(jù)分析7.1有效性評(píng)價(jià)應(yīng)對(duì)采集的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估以確定其有效性，檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足以下要求：a)掃查圖像中耦合不良累計(jì)不得超過5%，單個(gè)耦合不良長(zhǎng)度不得超過2mm；b)靈敏度、信噪比符合檢測(cè)要求；c)數(shù)據(jù)覆蓋檢測(cè)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(shí)別7.2.1依據(jù)B型顯示，結(jié)合A掃描顯示和C型顯示，識(shí)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(cè)特征圖譜。7.3缺陷測(cè)量7.3.1位置、尺寸測(cè)量a)結(jié)合B型顯示、C型顯示及A掃描顯示，對(duì)缺陷的位置、尺寸進(jìn)行測(cè)量。缺陷測(cè)量時(shí)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(jìn)行：若缺陷回波只有一個(gè)高點(diǎn)，采用-6dB法測(cè)長(zhǎng)；若缺陷回波有多個(gè)高點(diǎn)，采用端點(diǎn)-6dB法測(cè)長(zhǎng)。d)如果存在管材底波降低量超過6dB的區(qū)域時(shí)，此區(qū)域長(zhǎng)度可作為缺陷長(zhǎng)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(zhǎng)表示。如圖3所示。b)當(dāng)存在兩個(gè)及兩個(gè)以上缺陷時(shí)，應(yīng)考慮缺陷的相互影響。當(dāng)相鄰缺陷間距小于等于較短缺陷尺寸時(shí)，應(yīng)作為一個(gè)缺陷處理，間距也應(yīng)計(jì)入缺陷長(zhǎng)度。圖3面積型缺陷的表征DB61/T1763—202367.3.3熔合面夾雜和孔洞熔合面夾雜和孔洞為體積型缺陷，應(yīng)表征其長(zhǎng)度X、寬度Y和孔洞自身高度h。表征長(zhǎng)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(cuò)位采用電阻絲錯(cuò)位量來表征電阻絲錯(cuò)位的嚴(yán)重程度。如圖4，取最大值作為電阻絲錯(cuò)位量，見式（1）。1,x2…)..............................................................(1)式中：圖4電阻絲錯(cuò)位的表征7.3.5冷焊冷焊時(shí)，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(jì)算方法見式（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(cè)電熔接頭中，特征線與電阻絲之間的距離。7.3.6過焊a)過焊特征過焊按孔洞、電阻絲錯(cuò)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；●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(jì)算方法見式（3）。DB61/T1763—20237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(cè)電熔接頭中，特征線與電阻絲之間的距離。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(zhǎng)度L來表征其嚴(yán)重程度。8缺陷評(píng)定8.1缺陷質(zhì)量分級(jí)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(jí)劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)。8.1.2存在承插不到位缺陷顯示時(shí)，評(píng)為Ⅲ級(jí)。8.2熔合面夾雜、未熔合和微粒污染評(píng)級(jí)按表2的規(guī)定進(jìn)行分級(jí)評(píng)定。表2熔合面夾雜、未熔合和微粒污染的質(zhì)量分級(jí)Ⅰ—ⅡⅢ8.3孔洞評(píng)級(jí)按表3的規(guī)定進(jìn)行分級(jí)評(píng)定。表3孔洞的質(zhì)量分級(jí)ⅠX/L0＜5%且h＜5%eⅡX/L0＜10%且h＜10%eⅢ注：L為標(biāo)稱熔合區(qū)長(zhǎng)度，e為電熔接頭管材壁厚，h為8.4電阻絲錯(cuò)位評(píng)級(jí)DB61/T1763—20238按表4的規(guī)定進(jìn)行分級(jí)評(píng)定。表4電阻絲錯(cuò)位缺陷的質(zhì)量分級(jí)ⅠⅡⅢ8.5冷焊評(píng)級(jí)按表5的規(guī)定進(jìn)行分級(jí)評(píng)定。表5冷焊缺陷的質(zhì)量分級(jí)Ⅰ<10%Ⅱ<30%Ⅲ8.6過焊評(píng)級(jí)8.6.1過焊引起熔合面孔洞缺陷時(shí)，按8.3評(píng)定。8.6.2過焊引起電阻絲錯(cuò)位時(shí)，按8.4評(píng)定。8.6.3過焊缺陷按過焊程度進(jìn)行分級(jí)評(píng)定時(shí)，按表6的規(guī)定進(jìn)行分級(jí)評(píng)定。表6過焊缺陷的質(zhì)量分級(jí)Ⅰ<20%Ⅱ<40%Ⅲ8.7綜合評(píng)級(jí)接頭中同時(shí)出現(xiàn)多種類型的缺陷時(shí)，以質(zhì)量最差的級(jí)別作為接頭的質(zhì)量級(jí)別。8.8質(zhì)量接受標(biāo)準(zhǔn)可為Ⅰ級(jí)或Ⅱ級(jí)，由合同雙方商定或參照有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。9檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)委托單位和報(bào)告編號(hào)；DB61/T1763—20239e)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收等級(jí)；f)接頭名稱、編號(hào)、材質(zhì)、規(guī)格；g)檢測(cè)設(shè)備：儀器名稱、型號(hào)、編號(hào)、探頭、掃查裝置、試塊、耦合劑；h)檢測(cè)結(jié)果、評(píng)級(jí)；i)缺陷顯示圖；j)檢測(cè)人員及其資格、審核人員及其資格、報(bào)告日期。DB61/T1763—2023對(duì)比試塊PE-AA.1比試塊PE-A用于檢測(cè)系統(tǒng)的聲束延時(shí)校準(zhǔn)、TCG/ACG修正。試塊應(yīng)由與被檢工件同材質(zhì)的或聲學(xué)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(dāng)量的缺陷。試塊形狀和尺寸見圖A.1，試塊的表面粗糙度應(yīng)與被檢工件相接近，人工反射體為預(yù)埋φ1mm金屬絲。圖A.1對(duì)比試塊PE-AA.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A.3對(duì)比試塊加工應(yīng)符合下列要求：a)預(yù)埋金屬絲平行于底面。k)試塊長(zhǎng)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。DB61/T1763—2023對(duì)比試塊PE-BB.1對(duì)比試塊PE-B用于分辨力測(cè)試。試塊應(yīng)由與被檢工件同材質(zhì)的或聲學(xué)性能相同或近似的材料制成，材料內(nèi)不得有≥φ1mm平底孔當(dāng)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(yīng)與被檢工件相接近，人工反射體為預(yù)埋φ1mm金屬絲。圖B.1對(duì)比試塊PE-BB.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B.3對(duì)比試塊加工應(yīng)符合下列要求：a)預(yù)埋金屬絲平行于底面。m)試塊長(zhǎng)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。DB61/T1763—2023（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(zhǎng)度足夠的管材，根據(jù)套筒承插深度在管材上做好標(biāo)記。C.1.2用合適的機(jī)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(huì)使鋁箔片變形。圖C.1-2鋁箔片的放置C.1.4重復(fù)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(jìn)行焊接（注意承插線位置）。C.2微粒污染C.2.1取一段長(zhǎng)度足夠的管材，根據(jù)套筒承插深度在管材上做好標(biāo)記。C.2.2用合適的機(jī)械刮削工具去除管材表面氧化層。DB61/T1763—2023C.2.3C.2.4C.2.5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）施加重復(fù)上述操作得到兩段管材。將兩端涂有滑石粉的管材插入套筒進(jìn)行焊接。DB61/T1763—2023（資料性）電熔接頭相控陣超聲檢測(cè)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(cè)圖譜正常焊接的相控陣超聲圖像同時(shí)呈現(xiàn)以下特征：a)電阻絲排列規(guī)整，間距均勻，無明顯錯(cuò)位現(xiàn)象；b)熔合區(qū)域無缺陷顯示，管材內(nèi)壁信號(hào)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(huì)形成邊界信號(hào)和接頭外表面反射信號(hào)等，這些信號(hào)不應(yīng)該被包括在判定信號(hào)里。D.2熔合面夾雜圖D.2含熔合面夾雜的電熔接頭相控陣超聲檢測(cè)圖譜熔合面夾雜屬于體積型缺陷。在相控陣超聲圖像中：a)缺陷顯示在熔合面位置（電阻絲下方),缺陷顯示亮度與夾雜物有關(guān)；b)缺陷顯示下方，承插管材內(nèi)壁信號(hào)會(huì)缺失或減弱；c)存在自身高度顯示。DB61/T1763—2023D.3未熔合圖D.3含有未熔合的電熔接頭相控陣超聲檢測(cè)圖譜未熔合屬于面積型缺陷。在相控陣超聲圖像中：a)缺陷顯示在熔合面位置（電阻絲下方)，缺陷顯示比電阻絲顯示較弱；b)在缺陷顯示下方，承插管材內(nèi)壁信號(hào)會(huì)減弱；c)無自身高度顯示