聚乙烯及其复合管道安全检测与评价方法

聚乙烯及其复合管道广泛应用于油气输送、城市燃气等能源领域,其安全性至关重要。焊接接头的安全检测及评价是聚乙烯及其复合管道系统安全的关键技术。介绍了聚乙烯管道焊接接头的无损检测原理及方法、冷焊检测技术以及缺陷分类与失效模式三方面内容。对电熔和热熔焊接接头分别采用超声相控阵和耦合聚焦技术进行超声检测,并给出了缺陷剖切与检测结果的对比图。提出了物理概念清晰、工程应用方便的冷焊超声检测方法。将电熔接头中的缺陷分为熔合面缺陷、孔洞、结构畸变和过焊。分别对含不同类型和大小缺陷的电熔接头进行力学性能测试,发现电熔接头存在三种典型的失效模式,即沿电熔套筒壁贯穿裂纹失效、熔合面失效以及沿电阻丝所在平面贯穿裂纹失效。根据试验测试与理论分析结果,提出了相应的安全评定方法。所提出的方法,填补了国内外在聚乙烯管道安全检测与评价方法方面的技术空白,提高了燃气管道的本质安全性。     

聚乙烯电熔焊接新方法及工艺优化研究

在电熔接头相控阵检测中首次发现接头内部存在一条由超声信号组成的特征线,进一步研究表明,可以根据特征线移动速度以及特征线与电阻丝的距离变化情况,估评聚乙烯（PE）电熔接头的焊接工艺是否合适。在PE电熔接头新产品开发中采用超声检测实时录像,通过特征线的移动情况对焊接工艺参数进行优化,从而可大幅降低电熔接头的开发时间和成本。     

聚乙烯管道接头超声检测基础数据库软件开发

采用VB+SQL Server开发了聚乙烯管道接头失效基础数据库系统,实现对含缺陷聚乙烯电熔与热熔接头的缺陷类型、外观特征及其对应的超声图谱的组织管理、查询及浏览等功能。该数据库可以为聚乙烯管接头无损检测人员快速准确地检测、识别电熔及热熔接头中的缺陷特征,判断缺陷类型及其危害性提供帮助。     

聚乙烯燃气管道热熔接头主要缺陷及无损检测技术研究进展

本文将常见的聚乙烯燃气管道热熔接头缺陷形式分为未熔合、孔洞、工艺缺陷三类。同时,详细介绍了近年来聚乙烯燃气管热熔接头的超声相控阵检测、红外热成像检测、超声波耦合聚焦检测、微波扫描法检测、X射线检测等无损检测技术的研究进展。     

异种金属焊接接头无损检测技术研究

随着新型材料、新工艺和新设备的应用越来越广泛,异种钢焊接接头在工程应用中越来越重要。由于异种钢焊接接头材质不均匀,难以开展常规超声检测或表面检测。制作了含气孔、坡口未熔合、夹渣等异种钢缺陷试块,采用超声相控阵检测和射线检测两种方法对该试块进行检测。研究结果表明：异种钢焊接接头内部埋藏缺陷射线检测结果易受缺陷方向和透射角度影响,超声相控阵检测结果更加接近缺陷设计尺寸,超声相控阵检测可在一定程度上替代射线检测。     

超声相控阵技术在石油化工领域中的应用进展

对超声相控阵技术在国内外的发展及标准制定情况进行了简单的介绍,阐述了相控阵技术在石油化工领域的应用,包括长输管道环焊缝及腐蚀检测、法兰的腐蚀检测、小径管焊接接头检测、钢结构中T型接头的检测等,分析了相控阵在上述典型部件应用的技术优势。     

电站锅炉异种钢焊接超声相控阵检测研究

异种钢焊接接头能够实现降低生产成本，也能满足使用性能要求，目前在锅炉、管道和容器等特种设备中被广泛运用，其焊缝质量对于整个特种设备安全运行有着重要的作用，因此对于其质量把控具有重要意义。异种钢焊接接头具有化学成分不均匀和金相组织不均匀等特点，常规无损检测手段受局限程度较大。超声相控阵检测技术可实现声束的聚焦和偏转，与常规超声检测技术相比具有较大优势。制作含有裂纹、未熔合和未焊透的自然缺陷试块，利用超声相控阵检测技术对该试块进行检测，检测结果表明：超声相控阵检测技术能够较好地满足异种钢焊缝检测要求。     

聚乙烯电熔接头工艺缺陷与力学相关性研究

采用超声相控阵检测技术（PA）测量不同焊接时间下聚乙烯管道电熔接头热影响区边缘宽度l,并通过挤压剥离试验、傅里叶变换红外光谱（FTIR）试验和差示扫描量热（DSC）试验分别测试接头熔融区脆性剥离百分比（C_c）、官能团组成和结晶度（X_c）,最终建立接头热影响区边缘线宽度l与焊接性能H_c的对应关系,实现电熔接头焊接性能的无损评价。结果表明,随着焊接时间t的增加,接头热影响区边缘呈指数增长趋势沿金属丝向外壁移动,接头焊接性能先逐渐提高后降低。当焊接时间t=50 s时,l=2.21 mm、X_c=53.03 %,此时接头焊接性能H_c达到最大值96.21 %,当t<40 s时,l和X_c偏低,接头出现冷焊缺陷;相反,当t>70 s时,接头熔融区金属丝出现错位现象,融合面的聚乙烯分子由于高温氧化反应而出现过焊缺陷,两者都会导致接头焊接性能下降。     

聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与焊接性能关系研究

在聚乙烯管道电熔焊接过程中,形成接头强度主要取决于套筒和管材界面聚乙烯高分子链的扩散缠结阶段经历的时间,该时间与熔焊区扩展到管材内部的熔融区深度存在一定的对应关系。为探索聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与接头焊接性能的关系,提出了一种管材熔融区深度的超声测量方法,开展了管材熔融区深度测量和焊接性能试验。结果表明,管材熔融区深度与界面焊接强度有明确的关联,管材熔融区深度在一定范围内时,就能保证基本的剥离强度值和界面韧性;在此基础上提出一种以管材熔融区深度确定电熔接头焊接时间的新方法,该方法充分考虑到环境温度、焊接电压、电阻丝电阻等各种偏差,更能适应实际工程。     

薄壁奥氏体不锈钢管对接接头超声相控阵检测

奥氏体不锈钢对接接头广泛用于压力管道制造过程中,焊接接头的质量直接影响到承压特种设备的安全。目前,NB/T 47013—2015明确规定常规脉冲反射法超声检测只适用于10～80 mm的奥氏体不锈钢管对接接头。大量4～10 mm薄壁奥氏体不锈钢压力管道对接接头只能采用射线检测。运用相控阵超声检测技术对4～10 mm壁厚工件进行可行性研究,通过实验验证了相控阵检测技术的可行性和有效性。     

PE管热熔接头相控阵检测试验探讨

PE管在城镇燃气管网领域大量使用,其连接方式大量使用热熔接头,接头质量的好坏直接影响管道系统的安全。分析了超声相控阵检测技术原理,采用相控阵检测技术对预制PE管热熔接头人工缺陷的试样进行了检测试验,对比分析了外翻边对检测结果的影响,分析了未检出缺陷的原因,验证了检测结果的可靠性。     

燃气用聚乙烯管道热熔对接焊工艺参数优化的研究

聚乙烯管道因具有轻质、环保、寿命长、易施工、易成型、抗冲击性强、抗振性好和耐化学腐蚀性强等优点,故广泛应用于城市燃气输送行业。燃气用聚乙烯管道的焊接质量和焊接接头性能,不仅与管道和原材料本身的性能密切相关,还与焊接工艺参数息息相关。研究表明,加热板温度、焊接压力、吸热时间和冷却时间等工艺参数对焊接接头的性能有较大影响,而且与热熔焊接缺陷的产生密切相关。由于焊接接头的性能受相关工艺参数及焊接相关因素的影响,选择适宜的焊接工艺参数并有效控制焊接相关因素,才能获得最佳的焊接接头性能,从而提高聚乙烯燃气管道的焊接质量,维护城市公共安全。     

06Ni9钢对接接头的相控阵超声检测工艺研究

笔者针对某项目LNG储罐06Ni9钢对接接头,采用相同的母材、焊接材料、焊接工艺制作了06Ni9钢对接接头的对比试块和模拟缺陷试块,开展了06Ni9钢对接接头的相控阵超声检测试验研究,并对研究结果进行了总结。     

聚乙烯管道焊接技术和评价方法

综述了聚乙烯管道焊接技术和评价方法的国内外研究现状,较详细地阐述了聚乙烯管道热熔焊接和电熔焊接的焊接原理、焊接技术、焊接方法、工艺条件以及焊接质量的控制方法,介绍了几种聚乙烯管道焊接质量的评价方法,包括破坏性焊接性能评价方法、非破坏性焊接性能评价方法、长期性能评价方法等。最后,指出聚乙烯管道焊接技术和评价方法应受到质量检验部门的重视。     

工程塑料管道焊接质量检测和性能评定方法

随着工程塑料管道应用的不断深入,管道的焊接质量检测及其性能评定成了一个重要的问题。介绍了工程塑料管道焊接接头的外观检测、内部缺陷的无损检测、焊接接头性能试验及快速裂纹扩展和慢速裂纹扩展方法等,这些对推动工程塑料管道的广泛使用具有重要的意义。     

聚乙烯(PE)燃气管焊接及焊工培训考核探讨

简述了聚乙烯管道在燃气管道工程中相对传统金属管道的优势,重点分析了聚乙烯管的热熔焊接和电熔焊接之间的异同及应用情况。分析表明:在燃气管道工程中采用热熔和电熔焊接两种方法相结合的方式比较合理。文章最后对聚乙烯管的焊接培训考核提出了相关建议。     

热电阻插入式平板角焊缝的全聚焦相控阵检测技术研究

利用全聚焦相控阵成像技术对热电阻产品中的插入式平板角焊缝进行了研究。利用CIVA软件进行典型缺陷的缺陷响应分析,制定了无损检测方法。经插入式平板角焊缝的相控阵超声检测试验,成功检测出焊缝内部的一处未熔合缺陷,并精确测得缺陷的尺寸。最后,总结了插入式平板角焊缝的全聚焦相控阵检测方法。     

管道弯头焊缝超声相控阵检测技术研究

受施焊条件限制,直管和弯管连接处焊缝内很容易产生缺陷;同时,由于结构的特殊性,连接处的受力情况比直管段复杂,容易产生新的缺陷。受检测条件影响,常规无损检测手段具有较大的局限性。制作了含根部未焊透、条渣、气孔等常见自然缺陷的弯头试块,采用超声相控阵检测技术对该试块进行检测。结果表明,对于弯头内的缺陷,超声相控阵检测技术具有较好的检测效果,能够满足实际检测需求,同时为后期弯头检测奠定了一定的基础,为压力管道的安全评价提供依据。     

埋地钢带增强聚乙烯螺旋波纹管施工技术

埋地钢带增强聚乙烯螺旋波纹管连接主要靠带电阻丝的电熔带通电加热达到熔点,对需连接的两段管道施加压力熔合在一起形成热熔的焊缝,热熔的焊接断面很小,焊接边缘不会干扰管道,管道内部截面采取内箍塑型钢圈的形式使其也没有任何变形。     

聚乙烯管道电熔焊焊接缺陷及焊接质量影响因素分析

分析了聚乙烯管道电熔焊的缺陷类型和影响电熔焊质量的因素,提出了控制聚乙烯管道电熔焊质量的措施。