94机电技术2018年8月
林师一林平苏宣机邱振昌
电阻丝
(福建省锅炉压力容器检验研究院，福建福州350008)
摘要：针对聚乙烯管道电熔焊接无损检测技术匮乏的特点，开展了一系列的试验。通过超声波相控阵检测技术，对 聚乙烯电熔焊接常见的缺陷进行检测验证分析，证实了相控阵检测方法对聚乙烯电熔焊接缺陷的检测具有较高的精度及 可靠性，可以用于工程实践。
关键词：聚乙烯管道；电熔焊；超声相控阵
中图分类号:TG115.28+5 ;TQ325.1+2 文献标识码:A文章编号：1672-4801 (2018)04-094-04
D01:10.19508/jki.l672-4801.2018.04.028
聚乙烯管道具有质轻价廉、比强度高、耐腐 蚀、绝缘等优点，自上世纪90年代末，我国开始大 规模使用聚乙烯管道，主要是用于城市燃气输配 系统。聚乙烯燃气管道储存和输送易燃易爆介 质，属于特种设备，具有较高的危险性，需要实施 重点的检验检测。
聚乙烯(PE)管道焊接接头的质量控制主要 依赖规范的焊接操作，一旦偏离规范就无法保证 管道焊接质量。在实际焊接过程中，由于焊接工 艺控制不当等原因，容易产生各类焊接缺陷。目前对聚乙烯焊接接头的有效检测手段比较匮乏，因此开展聚乙烯管道焊接接头无损检测的技术研 究非常必要,x^j•城市聚乙烯燃气管道的发展和安 全运行具有重大的现实意义。
1聚乙烯管道焊接概述
聚乙烯管道的电熔焊接是一个物理过程，主 要方法是将所需连接的两根管的端部插入埋有电 阻丝的电熔套简中，采用通电的方式使电阻丝发 热，在热量作用下，管材外壁面和电容套筒内壁面 逐渐溶融为一体，冷却后形成了严密牢固的焊接 接头。
聚乙烯管道电熔焊接内部主要可能产生的缺 陷有：熔合面夹杂、未熔合、夹杂、孔洞、电阻丝错 位、冷焊、过焊等缺陷。
2电熔焊缺陷超声相控阵检测工艺研究
2.1相控阵检测方法
本次试验采用超声检测领域最新的检测技术—超声相控阵技术。相控阵是通过控制超声波 阵列换能器中各个阵元激励(或接收)脉冲的时间 延迟，改变由各阵元发射(或接收)声波到达(或来 自）物体内某点
时的相位关系，实现聚焦点和声束 方位的变化，从而完成相控阵波束合成，形成成像 扫描线的技术。相控阵技术通过多个探头聚焦，使超声波的能量足够大，克服了 PE管道中声波衰 减过大的问题。另外，相控阵技术能对扫描过程 实时成像，不仅能全过程记录信号，长久保存数 据，更有利于缺陷的识别和分析。
2.2试验材料与设备
试验过程采用6个聚乙烯电熔焊模拟试件作 为研究对象，规格均为：管件外径110 mm，壁厚 6.5 mm；套管直径132 mm，套管壁厚11 mm，套管 两端内预埋电阻丝。6个模拟试件的缺陷类型分 别为：冷焊、过焊160%、过焊200%、氧化皮未刮 除、夹铜片、承插不到位等。模拟试件及结构示意 图如图1所7K。
图1聚乙烯电擦焊接模拟试件及结构示意图
实验采用的相控阵主机为:Omniscan MX2相 控阵超声检测仪，使用5M HZ&128晶片相控阵超 声探头，基于线扫描对焊缝进行覆盖，探头平行于 管件轴线，周向移动扫查，线扫描角度为〇°。
2.3检测工艺研究
*福建省特种设备检验研究院科技项目(FJTJ2017005)
作者简介：林师一 (1959-)，男，高级工程师，从事压力容器检验、
无损检测技术研究。
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