ICS19.100CCSN78DB61Phasedarrayultrasonictestingforbuttfusionjointofgaspolyethylenepipes陜西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB61/T1764—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14檢測人員 25檢測設備 26檢測工藝 37檢測數據分析 58缺陷評定 69檢測報告 7附錄A（規(guī)范性）對比試塊PE-A 8附錄B（規(guī)范性）對比試塊PE-B 9附錄C（規(guī)范性）對比試塊PE-C 10附錄D（資料性）熱熔接頭含缺陷模擬試塊制作 附錄E（資料性）熱熔接頭相控陣檢測特征圖譜 DB61/T1764—2023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、贠柯、王占榮、王家庚、高文智、方家寧、張建龍、高興、金鑫、李飛、劉曉鵬、杜博遠、鄭欣、邱娟、宋海平、孫濤、郭志、黃金軒、喬媛媛、李隆章、馮帆、毛維輝、賈學濱。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址：陜西省榆林市西沙柳營東路雙靈東巷16排5號郵編：719000DB61/T1764—20231燃氣聚乙烯管道熱熔接頭相控陣超聲檢測本文件規(guī)定了燃氣用埋地聚乙烯管道熱熔接頭相控陣超聲檢測人員、檢測設備、檢測工藝、檢測數據分析、缺陷評定及檢測報告的要求。本文件適用于公稱直徑≥75mm，且壁厚＜40mm的燃氣聚乙烯管道熱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/T9445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/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和GB/T32563界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1熔合區(qū)MFZmeltfusionzone熱熔對接過程中晶體熔化的區(qū)域。熔合區(qū)如圖1。DB61/T1764—20232圖1熱熔接頭熔合區(qū)3.2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。3.3熔合面夾雜Inclusion熔合面摻入外來物。3.4孔洞porosity界面處熔融聚合物結晶時，氣體未能逸出而殘留下來所形成的空穴。3.5微粒污染particulatecontamination熔合界面處存在顆粒物污染的缺陷。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。5.2探頭5.2.1探頭采用一維線陣縱波探頭，陣元間距應≤0.6mm，陣元長度應≤10mm。5.2.2探頭頻率應根據管材厚度選定。不同管材厚度范圍適用的探頭頻率見表1。DB61/T1764—20233表1不同管材厚度適用的探頭頻率5.2.3工件與楔塊間應耦合良好。工件與楔塊最大間隙超過0.5mm時，應定制與工件曲率相符的楔塊。5.3試塊5.3.1對比試塊用于調節(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、PE-C尺寸和要求應符合附錄A、附錄B、附錄C。5.3.2模擬試塊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可參考附錄D。5.4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)定的溫度范圍內穩(wěn)定可靠。5.5掃查器5.5.1應能夾持探頭并貼合管道沿焊縫進行平行掃查。5.5.2檢測前應對掃查器進行校準，位移誤差應≤1%，最大不超過10mm。5.6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)域熔合區(qū)加上兩側各5mm的母材。6.2掃查方式選擇采用周向掃查。6.3探頭布置及軟件設置6.3.1探頭布置探頭平行于管材軸線，布置于焊縫上或焊縫附近（見圖2）。DB61/T1764—20234注1：1------管材;圖2探頭的布置6.3.2激發(fā)孔徑激發(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檢測模式檢測模式可從圖3～圖5中選取。（a）自發(fā)自收（b）一發(fā)一收圖3線性掃描模式圖4扇形掃描模式圖5全聚焦模式6.3.4聚焦設置DB61/T1764—202356.3.4.1初始掃查聚焦深度設置在工件中最大探測聲程處。6.3.4.2在對缺陷進行精確定量或對特定區(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。6.3.5顯示設置顯示設置宜設置為A掃描顯示、S型顯示、C型顯示和D型顯示。6.4檢測時機熔接完成并經自然冷卻1.5h后。6.5掃查面6.5.1待檢熱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評定合格的焊接工藝進行組裝、施焊；c)接頭宏觀檢查和外卷邊切除檢查合格，接頭表面平整、干凈，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。6.6.3工件表面耦合損失和最大聲程處材質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掃查速度應≤30mm/s，掃查步進≤1mm。6.7.2掃查起止位置至少重疊20mm。6.7.3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，應能夠清楚地顯示模擬試塊中的缺陷或反射體。7檢測數據分析7.1有效性評價分析前應對采集的檢測數據進行評估以確定其有效性，檢測數據應滿足以下要求：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)數據覆蓋檢測范圍，無漏檢；d)數據丟失量不得超過5%，且不允許相鄰數據連續(xù)丟失。7.2缺陷識別7.2.1根據S型顯示、C型顯示和D型顯示，結合A掃描顯示，識別缺陷顯示，判定缺陷類別。7.2.2附錄E給出熱熔接頭相控陣超聲檢測特征圖譜。DB61/T1764—202367.3缺陷測量7.3.1位置、尺寸測量7.3.1.1結合S型顯示、C型顯示、D型顯示及A掃描顯示，對缺陷的位置、尺寸進行測量。7.3.1.2缺陷尺寸：若缺陷回波只有一個高點，采用-6dB法；若缺陷回波有多個高點，采用端點-6dB法。7.3.2未熔合、微粒污染7.3.2.1未熔合、微粒污染為面積型缺陷，以其外接矩形的邊長表示。如圖6，X為周向邊長，Y為徑向邊長。7.3.2.2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。圖6面積型缺陷的表征7.3.3合面夾雜、孔洞熔合面夾雜、孔洞為體積型缺陷，周向和徑向尺寸表征同7.3.2。8缺陷評定8.1缺陷質量等級劃分根據接頭中存在的缺陷類別、數量和大小，質量等級可劃分為Ⅰ、Ⅱ、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、未熔合和微粒污染缺陷的質量分級Ⅰ ⅡⅢ8.3孔洞評級DB61/T1764—20237按表3的規(guī)定進行分級評定。表3孔洞缺陷的質量分級ⅠⅡY/e≤30%Ⅲ8.4綜合評級熔接接頭中同時出現(xiàn)多種類型的缺陷時，以質量最差的級別作為熔接接頭的質量級別。8.5質量接受標準可為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容：a)委托單位和報告編號；b)檢測標準、驗收等級；c)接頭名稱、編號、材質、規(guī)格；d)檢測設備：儀器名稱、型號、編號，探頭、掃查裝置、試塊、耦合劑；e)檢測結果、評級；f)缺陷顯示圖；g)檢測人員及其資格、審核人員及其資格、報告日期。DB61/T1764—20238對比試塊PE-AA.1對比試塊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的或聲學性能相同或近似的材料制成，材料內不得有大于或等于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。A.1對比試塊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.2對比試塊加工應符合下列要求：a)預埋金屬絲平行于底面。b)試塊長度、高度、寬度、金屬絲位置符合圖A.1，尺寸精度為±IT12。c)金屬絲的直徑：φ1mm±0.05mm。DB61/T1764—20239對比試塊PE-BB.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的或聲學性能相同或近似的材料制成，材料內不得有≥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-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對比試塊加工應符合下列要求：a)預埋金屬絲平行于底面。b)試塊長度、高度、寬度、金屬絲位置符合圖B.1，尺寸精度為±IT12。c)金屬絲的直徑：φ1mm±0.05mm。DB61/T1764—2023對比試塊PE-CC.1對比試塊PE-C用于聲束角度范圍測試。試塊應由與被檢工件同材質的或聲學性能相同或近似的材料制成，材料內不得有大于或等于φ1mm平底孔當量的缺陷。試塊的形狀和尺寸見圖A.1，試塊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C.1C.2試塊圓弧和適用范圍見表C.1。表C.1對比試塊PE-C試塊圓弧和適用范圍C.3對比試塊加工應符合下列要求：a)預埋金屬絲平行于測試底面。b)試塊長度、高度、寬度、金屬絲位置符合圖樣C.1，尺寸精度為±IT12。c)金屬絲的直徑：φ1mm±0.05mm。DB61/T1764—2023（資料性）熱熔接頭含缺陷模擬試塊制作D.1熔合面夾雜D.1.1取兩段同規(guī)格的管材，將其固定在熱熔焊接機架上。D.1.2用銑刀銑削兩個熔合端面直到獲得連續(xù)完整的銑削帶。D.1.3在夾具和管材上做好標記，以確保取出管材后仍能將其放回原位。D.1.4取出機架上一段管材，將銑削面朝上放置。D.1.5在銑削面上選8個中間位置，用針尖做好標記（標記點清晰且無明顯壓痕）。D.1.6用鑷子將25μm厚的鋁箔片置于8個標記點上。D.1.7用烙鐵將鋁箔片熱固定在標記點處（為防止鋁箔片變形，力度不應過大，見圖D.1）。圖D.1鋁箔片的放置D.1.8將管材裝回夾具，且使夾具與管材標記重合，隨后進行正常焊接操作。D.2微粒污染D.2.1取兩段同規(guī)格的管材，將其固定在熱熔焊接機架上。D.2.2用銑刀銑削兩個熔合端面直到獲得連