超声相控阵技术对聚乙烯管道焊接接头的检测研究

介绍了聚乙烯管道焊接常用的热熔焊接及电熔焊接的工作原理,对焊接过程中常见的缺陷形式进行了总结。另外,着重介绍了超声相控阵技术在聚乙烯焊接接头缺陷检测中的应用,并采用该技术对聚乙烯电熔焊接时常见的电熔夹杂、电熔冷焊、电熔过焊、电熔承插不到位、电熔孔洞及聚乙烯热熔焊接时出现的热熔夹杂、热熔孔洞、热熔未熔合等缺陷进行了表征分析,结果显示,超声相控阵技术可有效对聚乙烯焊接时常见缺陷进行识别,且表征结果具有可追溯性。     

聚乙烯管道电熔焊接缺陷的PAUT与DR检测研究

采用相控阵超声检测技术(PAUT)和数字射线检测技术(DR)对含有不同焊接缺陷的聚乙烯管道电熔焊接接头进行无损检测,通过分析不同焊接缺陷的特征图谱,探讨了PAUT和DR检测聚乙烯管道各类焊接缺陷的优劣性。试验结果表明PAUT对聚乙烯管道电熔焊接存在的工艺缺陷(冷焊、过焊)、孔洞、夹渣和未熔合缺陷都具有较高的缺陷检出率,尤其是针对不同程度的工艺缺陷,具有较高的检测灵敏度,但是对孔洞、夹渣和未熔合等体积型缺陷定性较难;DR对聚乙烯管道电熔焊接存在的孔洞、夹渣、未熔合及过焊缺陷具有较高的缺陷检出率,检测结果直观可靠,但是对冷焊缺陷的检出率较低。     

聚乙烯管道电熔接头超声检测

由于聚乙烯材料超声波衰减系数大,以及电熔接头中金属丝信号对检测的干扰,使得传统的超声检测方法并不能有效地检出聚乙烯电熔接头中的各类缺陷。采用超声相控阵动态聚焦,结合B扫查成像技术,可以解决上述难题。将超声检测图像与接头实剖图进行对比,证明该方法能可靠地检出聚乙烯电熔接头中的各类缺陷,并在聚乙烯管道安装工程的实践检测中得到进一步验证。     

聚乙烯电熔接头冷焊缺陷的超声检测方法

聚乙烯管道广泛应用于城市燃气输送。冷焊是聚乙烯管道接头最危险的缺陷之一,也是现有无损检测方法难以发现的一类缺陷。文中在电熔焊接接头检测中首次发现聚乙烯电熔接头内部存在一条由微小气泡造成的特征线,特征线与电阻丝之间的距离与冷焊程度有明确的对应关系。在此基础上,提出一种全新的冷焊缺陷超声检测方法,即先利用相控阵超声检测系统测量特征线和电阻丝间的距离,再利用经验公式评估冷焊程度。结果表明,所提方法判断冷焊具有足够的精度,可以应用于聚乙烯管道焊接工艺研究和接头质量检测。     

聚乙烯管道焊接接头超声波检测中的动态滤波器设计

使用了超声相控阵技术及B扫描实时成像对各种聚乙烯管道焊接接头进行检测。超声相控阵检测系统中的接收动态滤波器模块对超声成像的图像分辨率和探测深度等指标有着较大的影响。进行了动态滤波器的设计,并且运用到聚乙烯管道接头检测的工程实践中。     

聚乙烯管道电熔接头的超声相控阵成像及缺陷特征

为了提高基于超声相控阵的聚乙烯管道电熔接头的图像特征识别和自动缺陷检测效率,提出采用K均值聚类算法和数学形态学相结合的图像处理方法,实现了对超声相控阵检测图像的处理. K均值聚类算法可以有效地实现图像的整体分割,数学形态学处理能够平滑图像边缘,得到相对完整独立的缺陷成像区域. 结果表明,所提出的方法不需要训练样本,只需根据数据本身的属性进行自我训练,可靠性较高. K均值聚类算法和数学形态学相结合能较完整地将多种缺陷信息从图像中分离出来,为聚乙烯管道电熔接头缺陷的自动评价提供了新方法,具有较好推广价值.     

聚乙烯管道电熔接头焊接过程温度场分析

电熔焊接是聚乙烯燃气管道常用的连接技术之一.电熔焊接过程的温度场分布对接头的强度和寿命有着重要的影响.文中建立了聚乙烯管道电熔焊接接头的一维非稳态整体传热模型,综合考虑聚乙烯比热容、密度和热导率的温度非线性,电阻丝与聚乙烯的热导率以及实时输入功率随温度变化对温度场的影响.结果表明,利用文中的方法可以准确地预测电熔焊接过程的温度场,跟踪焊接功率的实时变化情况.     

聚乙烯管道热熔对接接头的超声相控阵检测

在研究聚乙烯管道热熔对接接头超声检测中超声波反射规律的基础上,提出对该接头使用超声相控阵检测技术。研制了基于相控阵聚焦和超声实时成像技术的超声自动检测系统,通过液体楔块的声阻抗匹配,克服了聚乙烯材料声衰减严重和检测界面声能损耗对超声检测造成困难的问题。通过制作典型缺陷的聚乙烯接头缺陷试样,进行了可靠性测试和工艺试验,结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯热熔对接接头中的典型缺陷。     

焊接接头的相控阵超声检测

相控阵超声检测技术通过控制探头中各芯片的激励和调节声束参数来进行检测,具有无需锯齿扫查,声束角度广,缺陷显示直观等特点。通过对含焊接缺陷试板的焊接接头进行相控阵超声检测,并与其他检测方法进行对比,综合分析了典型缺陷信号特性,为相控阵超声检测技术在焊接接头缺陷实际检测中的应用提供借鉴。     

埋地聚乙烯管道热熔接头的超声相控阵检测

在分析聚乙烯管道热熔接头常规超声检测工艺的基础上,提出了超声相控阵动态聚焦和S扫查成像技术,对聚乙烯管道热熔接头进行了检测。检测结果验证了该方法的可行性,并对在役埋地聚乙烯管道热熔接头进行了工程检测验证,为超声相控阵技术在埋地聚乙烯管道检测中的推广应用提供了经验。     

聚乙烯电熔接头的超声波检测

聚乙烯(PE)管道广泛应用于城市燃气输送.接头焊接质量直接影响接头的力学性能.笔者在电熔焊接接头检测中首次发现接头内部存在一条由微小气泡造成的特征线,此特征线与电阻丝之间的距离与接头的焊接程度有明确的对应关系.在此基础上,提出一种全新的接头焊接超声检测表征方法.试验表明,该方法可以有效应用于聚乙烯管道焊接工艺研究和接头冷焊和过焊的质量检测.     

核电厂厚壁高密度聚乙烯管道热熔接头的相控阵超声检测

分析了核电厂厚壁高密度聚乙烯管道热熔接头体积检查的主要难点.基于对高密度聚乙烯材料的声学性能和相控阵超声声场的建模分析,定制了自聚焦相控阵超声探头和特殊结构相控阵水楔块,有效解决了壁厚大于90 mm的高密度聚乙烯热熔接头的超声检测问题.通过对国内某核电站厂用水系统32英寸高密度聚乙烯管道的现场检测,验证了该检测技术的有...     

焊接缺陷对聚乙烯管道焊接接头强度的影响

聚乙烯燃气管道由于其耐腐蚀、柔性好、施工效率高等优良特性,已逐渐在城镇燃气运输中取代钢制管道,成为主要的输送方式。聚乙烯管道的安装主要采用电熔和热熔焊接方式,存在的主要焊接缺陷有过焊、冷焊、氧化皮未去除、电阻丝错位、孔洞等,文中研究了不同焊接缺陷对聚乙烯焊接接头强度的影响程度及影响机理。采用拉伸、压扁、SEM和EDS测试方法对带有人为缺陷的焊接接头进行分析测试。拉伸、压扁力学性能结果表明,影响聚乙烯管道焊接接头强度的主要缺陷为冷焊、过焊、氧化皮未去除、电阻丝错位,其中氧化皮未去除对接头强度的影响最大,为正常焊接断裂应力的0.4%;SEM和EDS测试结果表明,含有氧化皮的管材分子链易交联、断链,流动性差,热氧老化的硬质斑块和机械划伤阻碍了聚乙烯母材大分子链的扩散,同时在紫外线、光、热等作用下,氧与聚乙烯表面分子链发生反应,形成大量羟基自由基团,使得聚乙烯分子链发生热氧老化和降解,大大降低了聚乙烯接头强度。     

管板与筒体接头相控阵超声检测技术应用

高压加热器管板与筒体焊接接头是最终组焊接头,接头结构形状复杂,焊接难度高,易产生未焊透、裂纹等缺陷,采用超声反射法检测时受限于结构影响,只能进行底部直射检测,而底部状况会干扰缺陷的识别。通过试验分析工件规格形状对相控阵超声检测技术缺陷检出能力的影响,提出超声衍射时差法与相控阵超声组合检测的方法,确保接头覆盖,结合相控阵三维显示识别技术排除干扰,对今后开展类似焊接接头检测具有指导意义。     

金属管道未焊透缺陷定量检测方法

为了解决金属压力管道焊接接头中的未焊透缺陷定量检测技术的工程应用问题,选择了数字射线成像技术和相控阵超声技术,对碳钢和不锈钢2种材质焊接试件中的预制未焊透缺陷进行检测,并对缺陷的深度、宽度进行了定量,验证了2种方法在金属管道未焊透缺陷定量检测应用的可行性。结果表明,数字射线技术和相控阵超声技术在金属管道未焊透缺陷特征尺寸的定量检测方面,对于缺陷宽度和深度定量的准确度均可以满足在用含缺陷压力管道焊接接头安全评价的工程需要,数字射线技术在判定缺陷性质方面较有优势;相控阵超声技术检测效率高、无辐射且定量准确。在实际应用中检验人员应综合两种技术的优缺点和应用特点综合选择检测方法。 创新点： 将数字射线技术和相控阵超声技术用于金属管道未焊透缺陷定量检测,并对2种技术的精度和可靠性进行了验证,解决了金属压力管道未焊透缺陷定量检测的工程应用问题。     

管道不规则接头的超声相控阵自动检测信号识别方法

针对电站管道不规则接头的超声相控阵自动检测时数据处理效率低、信号源位置识别困难等问题,建立了超声相控阵自动检测信号识别算法,设计制作了带有人工缺陷的模拟试件,并利用该试件对识别算法进行验证。结果表明:提出的超声相控阵自动检测信号识别算法能够提高信号的初判效率,直观显示信号沿扫查方向的分布情况,有效区分结构干扰信号及同一缺陷的多个显示,为管道不规则接头超声相控阵自动检测提供了技术支持。     

城镇燃气聚乙烯管道热熔接头缺陷的检测技术

本文详细介绍了针对城镇燃气聚乙烯管道热熔接头缺陷的非破坏性检测技术,包括外观检测、超声波检测、超声相控阵检测、红外热成像检测、微波扫描法检测、X射线检测等检测技术。     

超声相控阵检测技术在电站锅炉厚壁管道检测中的应用

针对电站锅炉厚壁管道常规超声检测时存在近表面盲区大、检测结果受人为因素影响较大等缺点,需要提高电站锅炉厚壁管道检测可靠性。详细阐述了超声相控阵检测技术具有缺陷检出率高、检测可靠性好等优点,对超声相控阵检测工艺进行了分析,并举例说明了超声相控阵检测技术在电站锅炉厚壁管道检验中的应用。     

不同检测方法在对接焊接接头检测中的对比

介绍利用不同检测技术检测对接焊接接头的特点。分析研究了相控阵超声成像技术在检测对接焊接接头的优势。试验表明,相控阵超声检测方法能够记录检测全过程、检测重复性好、检测结果直观、可确定缺陷的空间走向及变化、可测量缺陷高度且检测效率高。     

小径管对接焊接接头的相控阵超声检测

对小径管对接焊接接头中的裂纹、未熔合和未焊透等焊接缺陷,进行了相控阵超声检测,并与射线检测结果进行对比分析。对现场相控阵超声检测数据的判读方法进行总结,为小径管相控阵超声检测图像的识别和结果评定提供借鉴。