1、ICS 19.100 N 78 DB15 内 蒙 古 自 治 区 地 方 标 准 DB15/T 1819.1 2020 燃气用埋地聚乙烯管道焊接接头超声 相控阵检测技术规范 第 1部分：通用要求 Code for testing of phased array ultrasonic welding joint of buried gas pipeline Part 1:General requirements 2020-01-03发布 2020-02-03实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发布 DB15/T 1819.1 2020 I 前 言 本标准 DB15/T 1819燃气用埋地聚乙烯管道
2、焊接接头超声相控阵检测技术规范分为以下 3个部分： 第 1部分：通用要求； 第 2部分：电熔接头检测； 第 3部分：热熔接头检测。 本部分为 DB15/T 1819 的第 1部分：通用要求。 本部分按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本部分由鄂尔多斯市特种设备检验所提出。 本部分由内蒙古自治区特种设备标准化技术委员会（ SAM/TC 12）归口。 本部分起草单位：鄂尔多斯市特种设备检验所、上海海骄机电工程有限公司、呼和浩特市中燃城市 燃气发展有限公司、上海 派普诺管道检测科技发展有限公司。 本部分 主要起草人：奥凤祥、冯振华、王子荣、马玉华、杨虎诚、郑丽、张俊、党伊兵、梁海滨、
3、张恬、郭玉鹏、浩斯巴雅尔、印军华、高羽洁、冯春馨、霍勇、李宁、何宗辉。 DB15/T 1819.1 2020 1 燃气用埋地聚乙烯管道焊接接头超声 相控阵检测技术规范 第 1部分：通用要求 1 范围 本部分规定了燃气用埋地聚乙烯管道焊接接头超声相控阵检测的一般要求，内容包括术语和定义、 检测人员、检测设备、基本要求等。 焊接接头型式包括电熔连接接头、热熔对接接头。 其它聚乙烯管道中焊接接头的超声相控阵检测可 参照执行。 2 规范 性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
4、文件。 GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T 12604.1 无损检测 术语 超声检测 GB 15558.1 燃气用埋地聚乙烯（ PE）管道系统 第 1部分：管材 GB 15558.2 燃气用埋地聚乙烯（ PE）管道系统 第 2部分：管件 GB/T 32563 无损检测 超声检测 超声相控阵检测方法 TSG D2002 燃气用聚乙烯管道焊接技术规则 TSG Z8001 特种设备无损检测人员考核规则 3 术语和定义 GB/T 12604.1、 GB 15558.1、 GB 15558.2和 GB/T 32563界定的术语和定义适用于本文件。 3.1 焊接特征线 eigen-
5、line 电熔接头超声图中电阻丝上方能够揭示熔融区边界的超声反射信号线。 3.2 电阻丝错位 wire dislocation 电阻丝不均匀排布或焊接过程中因电阻丝移位导致电阻丝分布不均匀的缺陷。 3.3 冷焊 cold welding 由于焊接输入热量不足，熔接界面上的分子未能扩散缠结或充分地扩散缠结而导致强度不足的缺 陷。 DB15/T 1819.1 2020 2 3.4 过焊 over-heat welding 由于焊接输入热量过多导致接头材料降解，使得熔接的粘结性能下降的缺陷。过焊时，伴随着孔洞 和电阻丝错位等缺陷的产生。 3.5 冷焊程度 H the degree of cold w
6、elding 冷焊时，电熔接头的特征线与电阻丝的间距小于正常焊接接头。采用待检接头特征线与电阻丝的间 距与正常焊接接头特征线与电阻丝的间距相比较，用减量百分比表征。 3.6 过焊程度 H the degree of over-heat welding 过焊时，电熔接头的特征线与电阻丝的间距大于正常焊接接头。采用待检接头特征线与电阻丝的间 距与正常焊接接头特征线与电阻丝的间距相比较，用增量百分比表征。 3.7 电阻丝直径 dS the resistance wire diameter 在超声检测图像中，管件上预埋电阻丝显示的直径。 3.8 电阻丝错位量 x the resistance wire
7、 displacement 电阻丝移开正常位置的最大距离。 4 检测人员 4.1 检测人员应按 GB/T 9445或 TSG Z8001的要求进行资格鉴定，并取得相应等级的证书。涉及到承 压类压力管道，应按照 TSG Z8001取得相应的资质证书。取得各级别的检测人员，只能从事与该资格级 别相应的检测工作，并负相应的技术责任。 4.2 检测人员应了解 燃气用 聚乙烯管道的特性、制造工艺和焊接工艺，通过聚乙烯管道焊接接头超声 相控阵检测专业技术培训，并能独立进行聚乙烯管道焊接接头超声相控阵检测。 4.3 检测人员应得到聘用单位的工作授权。 5 检测设备 5.1 超声相控阵检测设备 超声相控阵检测
8、设备包括主机、探头、软件、扫查装置和附件，上述各项应成套或单独具有产品合 格证或制造厂出具的合格文件。 DB15/T 1819.1 2020 3 5.2 超声相控阵仪器 5.2.1 超声相控阵仪器为计算机控制的含有多个独立的脉冲发射 /接收通道的脉冲反射型仪器，其放大 器的增益调节步进不应大于 1 dB。 5.2.2 超声相控阵仪器应配备与其硬件相匹配的延时控制和成像软件。 5.2.3 -3 dB带宽下限不高于 1 MHz，上限不低于 15 MHz。 5.2.4 采样频率不应小于探头中心频率的 6倍。 5.2.5 波幅模数转换位数应不小于 8位。 5.2.6 仪器的水平线性误差不大于 1 %，
9、垂直线性误差不大于 5 %。 5.2.7 所有激励通道的发射脉冲电压具有一致性，最大偏移量不大于设置值的 5 %。 5.2.8 各通道的发射脉冲延迟精度不大于 5 ns。 5.3 软件 5.3.1 仪器至少有 A、 S、 B、 C型显示的功能，且具有在扫描图像上对缺陷定位、定量及分析功能，在 二维图像中以亮度（或色彩）表示回波幅度。 5.3.2 能存储、调出 A、 S、 B、 C图像，且能将存储的检测数据复制到外部存储器。 5.3.3 仪器软件具有聚焦法则计算功能、 ACG校准功能，以及 TCG（或 DAC）校准功能。 5.3.4 仪器的数据采集和扫查装置的移动同步，扫查步进值可调，且最小值不
10、大于 0.5 mm。 5.3.5 仪器能存储和分辨各 A扫描信号之间相对位置的信息，如编码器位置。 5.3.6 离线分析软件中能对检测时关键参数设置进 行查看。 5.4 相控阵探头 5.4.1 相控阵探头由多个晶片（不少于 32个）组成阵列，可加装用以辅助声束偏转的楔块或延迟块。 5.4.2 探头实测中心频率与标称频率间的误差不大于 10 %。 5.4.3 探头 -6 dB频带宽度不小于 60 %。 5.5 仪器的校准 5.5.1 对 超声相控阵仪器每年至少进行一次校准。 5.5.2 除另有规定外，相控阵仪器校准结果应符合以下要求： a) 工作频率范围为 2 MHz 10 MHz； b) 具有
11、 80 dB以上的连续可调的衰减器； c) 水平线性偏差不大于 1 %； d) 垂直线性偏差不大于 5 %； e) 增益范围不小于 30 dB； f) 在达到所探工件的最大检测声程时，其有效灵敏度 余量应不小于 10 dB。 5.6 扫查装置 5.6.1 探头夹持部分在扫查时应能保证声束朝向与焊缝长度方向夹角不变 。 5.6.2 导向部分应能在扫查时使探头运动轨迹与拟扫查轨迹保持一致 。 5.6.3 扫查装置具有确定探头位置的功能，可通过步进电机或位置传感器实现对位置的探测与控制， 位置分辨率应符合工艺要求。 DB15/T 1819.1 2020 4 5.7 耦合剂 对表面平整的焊接接头，应采
12、用透声性好，且不损伤检测表面的耦合剂，如浆糊、甘油和水等。 对表面不平整的焊接接头，应采用其声速与聚乙烯材料相同或接近，声阻抗与聚乙烯材料相差不大 的耦合剂。 5.8 试块 5.8.1 对比试块 应采用与被检焊接接头材料声学性能相 同或近似的材料制成，该材料内不得有大于或等于 1 mm 平底孔当量的缺陷。对比试块有 PE-、 PE-，其规格尺寸和要求分别见附录 A、附录 B。 5.8.2 模拟试块 模拟试块的外形应能代表被检工件的特征，试块厚度应与被检工件厚度相对应， 也可采用完好的焊 接接头制作模拟试块，试块中的反射体可以是人工缺陷。 6 基本要求 6.1 宏观检查 检测前，焊接接头应经宏观
13、检查并合格。宏观检查按 TSG D2002的要求执行。 6.2 检测温度 6.2.1 系统校准与实际检测时温度差应控制在 5 范围内。 6.2.2 检测时，工件表面温度应控制在 0 40 范围内。若温度 过低或过高，应采取有效措施， 并评价其对检测结果的影响。 6.3 超声相控阵检测工艺文件 6.3.1 应根据本标准编制超声相控阵检测工艺规程。 6.3.2 检测前，应根据被检工件情况参照本标准及工艺规程编制操作指导书。 6.3.3 操作指导书至少应包括如下内容： a) 被检工件情况； b) 检测设备器材； c) 检测准备：包括确定检测区域、探头及楔块的选取和设置、机械扫查及电子扫描的选择、探头
14、 位置的确定、扫查面的确定、扫查面的准备等； d) 检测系统的设置和校准； e) 扫查和数据采集； f) 数据分析、缺陷评定与出具报告。 6.4 工艺验证试验 6.4.1 工艺验证试验在模拟试块上进行，将拟采用的检测工艺 应用到模拟试块上。工艺验证试验结果 应确保能够清楚地显示和测量模拟试块中的缺陷或反射体。 6.4.2 对每一种规格的焊接接头，应制作含有典型焊接缺陷的 模拟 试块。检测时应能确保 模拟 试块中 典型缺陷能可靠检出。 DB15/T 1819.1 2020 5 A A 附 录 A （规范性附录） 对比试块 PE- A.1 对比试块 PE-用于声束校准、 TCG修正和调整检测灵敏度
15、 。试块应由与被检工件同质的或声学相 似的材料制成，试块的尺寸规格见图 A.1，试块的表面粗糙度应与被检工件相接近，试块的检测面为平 面或带有一定曲率半径的曲面，在试块的不同深度位置上含有 6个排列不均匀的预 埋金属丝。 图 A.1 对比试块 PE- 试块的型号、相应的曲率半径和适用的焊接接头范围见表 A.1的规定。 表 A.1 试块圆弧曲率半径 单位为毫米 试块型号 试块圆弧曲率半径 R 适用电熔接头范围（公称直径） 适用热熔接头范围（公称直径） PE- -1 30 40 90 75 110 PE- -2 60 90 180 110 200 PE- -3 平面 180 200 A.2 对比试
16、块加工应符合下列要求： a) 预埋金属丝平行于底面； b) 试块 长度、高度、宽度、金属丝位置符合图 A.1，尺寸精度为 IT12； c) 金属丝的直径： 1 mm 0.05 mm。 DB15/T 1819.1 2020 6 B B 附 录 B （规范性附录） 对比试块 PE- B.1 对比试块 PE-用于相控阵检测系统定位精度测试和 ACG修正。试块应由与被检工件同质的或声学 相似的材料制成，试块的尺寸规格见图 B.1，试块的表面粗糙度应与被检工件相接近，试块的检测面为 平面，在以检测面为中心的 R25半圆弧上均匀预埋 35根 1金属丝。 图 B.1 对比试块 PE- B.2 对比试块加工应符合下列要求： a) 预埋金属丝平行于测试表面 ； b) 试块长度、高度、宽度、金属丝位置符合图样 B.1，尺寸精度为 IT12； c) 金属丝的直径： 1 mm 0.05 mm。 _
