ICS91.140.40Q82DB31DB31/T1058—2024本文件按照GB/T1.1-2020給出的規則起草。本文件由上海市市場監督管理局提出。本文件由上海市特種設備監督檢驗技術研究院歸口。本文件起草單位：上海市特種設備監督檢驗技術研究院、上海海驕機電工程有限公司、上海派普諾管道檢測科技發展有限公司、上海燃氣（集團）有限公司、上海市燃氣行業協會、上海煤氣第一管線工程有限公司、機械工業上海藍亞石化設備檢測所有限公司、上海市焊接學會。本文件主要起草人：。1DB31/T1058—2024燃氣用聚乙烯（PE）管道熔接接頭安全評定要求本文件規定了燃氣用聚乙烯（PE）管道熔接接頭熔接缺陷的表征和安全性評定。本文件適用于燃氣用聚乙烯管道系統中電熔連接接頭和熱熔對接接頭的安全評定，其他用途的聚乙烯管道熔接接頭的安全評定可參照使用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規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/T15558.1燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第1部分：總則GB/T15558.2燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第2部分：管材GB/T15558.3燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第3部分：管件GB/T15558.4燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第4部分：閥門GB/T15558.5燃氣用埋地聚乙烯（PE）管道系統第5部分：系統適用性GB/T33488.5化工用塑料焊接制承壓設備檢驗方法第5部分：衍射時差法超聲檢測TSGD2002燃氣用聚乙烯管道熔接技術規則NB/T47013.15承壓設備無損檢測第15部分：相控陣超聲檢測JB/T12530.3塑料焊縫無損檢測方法第3部分：射線檢測3術語和定義GB/T15558.1—5界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1熔合區meltfusion熔接過程中材料熔化的區域。熔合區如圖1。標引序號說明：1----電熔管件2----熔合區3----電阻絲4----管材（a）電熔接頭2DB31/T1058—2024標引序號說明：1-------卷邊2------熔合區邊界3------熔合區4-------熔合面（b）熱熔接頭圖1接頭熔合區3.2缺陷表征characterizationofdefects對缺陷大小及嚴重程度的規范化表示。3.3孔洞cavity接頭中存在的空洞（或氣孔）。3.4夾雜inclusion熔接后殘留在接頭內部的砂粒、塑料碎片、鐵屑等雜物。3.5微粒污染particulatecontamination熔合面遭到顆粒污染，存在細微顆粒（如灰塵等）。3.6裂紋crack分子擴散和纏結遭到破壞，形成新界面所產生的縫隙。3.7特征線eigen-line能夠揭示熔合區邊界的信號顯示。3.8冷焊coldwelding由于熔接熱量不足，聚合物分子間擴散不充分，導致接頭熔接不足而形成的缺陷。3.9過焊over-heatwelding由于熔接熱量過多，聚合物材料降解，導致接頭性能下降而形成的缺陷。3.10冷焊程度Hthedegreeofcoldwelding表征冷焊缺陷嚴重程度的參數。3.11過焊程度H′thedegreeofover-heatwelding表征過焊缺陷嚴重程度的參數。3.123DB31/T1058—2024電阻絲錯位wiredislocation電熔接頭因熔融聚合物的流動，導致電阻絲局部移位而形成的缺陷。3.13承插不到位pipeunder-penetration電熔接頭連接時，因管材端口未插至管件預定位置而形成的缺陷。4符號下列符號適用于本文件。e----管材壁厚，單位為毫米（mmH----冷焊程度；H＇----過焊程度；k----正常熱熔接頭中，熔合區寬度，單位為毫米（mm）；k＇----待檢熱熔接頭中，熔合區寬度，單位為毫米（mm）。L----電熔接頭標稱熔融區長度，單位為毫米（mm）；l----正常電熔接頭中，特征線與電阻絲間的距離,單位為毫米（mm）；l＇----待檢電熔接頭中，特征線與電阻絲間的距離,單位為毫米（mm）；X----電熔接頭：缺陷在熔合面上投影的外接矩形軸向邊長，單位為毫米（mm熱熔接頭：缺陷在熔合面上投影的外接矩形周向邊長，單位為毫米（mm）；x----電阻絲錯位量，單位為毫米（mm）；xi----電阻絲偏離原位置的距離，單位為毫米（mmx0----電阻絲標稱間距，單位為毫米（mm）；Y----電熔接頭：缺陷在熔合面上投影的外接矩形周向邊長，單位為毫米（mm熱熔接頭：缺陷在熔合面上投影的外接矩形徑向邊長，單位為毫米（mm）；∑X----電熔接頭中，同一軸向截面上多個缺陷尺寸X的累計值,單位為毫米（mm∑Y----熱熔接頭中，同一軸向截面上多個缺陷尺寸Y的累計值,單位為毫米（mm）。5一般要求5.1評定熔接接頭：a）熔接用聚乙烯管材和管件應符合GB/T15558.1-5的要求；b）熔接接頭應由持證焊工按經熔接工藝評定合格后的工藝進行組裝、熔接；c）熔接接頭外觀應符合TSGD2002的要求。5.2缺陷檢測：a）應根據熔接接頭可能存在的各種缺陷合理選擇有效的檢測方法和設備；b）缺陷檢測人員應具有豐富的缺陷判別和缺陷尺寸測定的經驗；c）檢測數據應包括接頭的基本信息、缺陷的類別、位置和尺寸；d）采用非標準方法時，應得到充分的驗證和確認。5.3熱熔對接接頭的射線檢測方法可參照JB/T12530.3執行，衍射時差法超聲檢測方法可參照GB/T33488.5執行，相控陣超聲檢測方法可參照本文件資料性附錄A執行，電熔連接接頭的相控陣超聲檢測方法可參照NB/T47013.15附錄A執行。5.4資料性附錄A給出了熱熔接頭相控陣超聲檢測方法，資料性附錄B給出了電熔接頭相控陣超聲檢測成像示例，資料性附錄C給出了熱熔接頭相控陣超聲檢測成像示例。4DB31/T1058—20246缺陷表征6.1缺陷的類別電熔接頭存在的缺陷類別有：夾雜、微粒污染、孔洞、電阻絲錯位、冷焊、過焊和承插不到位。熱熔接頭存在的缺陷類別有：夾雜、微粒污染、孔洞、冷焊、過焊和裂紋。6.2電熔接頭缺陷表征6.2.1夾雜、微粒污染、孔洞以在熔合面上投影的外接矩形邊長表征（見圖2）。同時符合下列條件的相鄰缺陷，作為一個缺陷處理，間距計入缺陷尺寸：a）缺陷軸向間距小于缺陷較小軸向尺寸；b）缺陷周向間距小于5mm。圖2電熔接頭夾雜、微粒污染、孔洞缺陷表征6.2.2電阻絲錯位采用電阻絲錯位量來表征嚴重程度（見圖3）。a）未錯位b）錯位圖3電阻絲錯位表征取各電阻絲偏離原位置距離的最大值作為電阻絲錯位量，見式（1）。x=max（x1，x2…）……（1）6.2.3冷焊冷焊時，電熔接頭的特征線與電阻絲的間距小于正常熔接接頭。用減量百分比表征冷焊程度，見式×100%……6.2.4過焊6.2.4.1過焊主要呈現以下特征：5DB31/T1058—2024a）特征線與電阻絲之間的距離變大；b）電阻絲發生錯位；c）在接頭中容易產生空洞。過焊可按孔洞、電阻絲錯位量或過焊程度來表征。6.2.4.2過焊程度表征采用特征線與電阻絲間距離增量百分比來表征，見式（3）?！?00%……6.3熱熔接頭缺陷表征6.3.1夾雜、微粒污染、孔洞、裂紋以在熔合面上投影的外接矩形邊長表征（見圖4）。同時符合下列條件的相鄰缺陷，作為一個缺陷處理，間距計入缺陷尺寸：a）徑向間距小于缺陷較小徑向尺寸；b）周向間距小于5mm。圖4熱熔接頭熔合面夾雜、微粒污染、孔洞、裂紋缺陷表征6.3.2冷焊冷焊時,接頭熔合區寬度小于正常熔接接頭。用減量百分比表征冷焊程度，見式（4）?！?00%……6.3.3過焊過焊主要呈現以下特征：a）卷邊尺寸粗大；b）卷邊表面和內部、接頭內部存在孔洞；c）接頭表面海綿狀浮渣。7安全性評定7.1質量分級根據接頭中存在缺陷的類別、數量和大小，質量等級劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。7.2電熔接頭質量評級7.2.1判定有承插不到位或微粒污染缺陷顯示的接頭，評為Ⅲ級。6DB31/T1058—20247.2.2存在夾雜缺陷顯示的接頭評級按表1的規定進行。。表1存在夾雜缺陷顯示接頭的質量分級Ⅰ ⅡⅢ7.2.3存在孔洞缺陷顯示的接頭評級按表2的規定進行。表2存在孔洞缺陷顯示接頭的質量分級ⅠⅡⅢ7.2.4存在電阻絲錯位缺陷顯示的接頭評按表3的規定進行。表3存在電阻絲錯位缺陷顯示接頭的質量分級電阻絲錯位量xⅠ/3ⅡⅢ7.2.5存在冷焊缺陷顯示的接頭按表4的規定進行。表4存在冷焊缺陷顯示接頭的質量分級ⅠⅡⅢ7.2.6存在過焊缺陷顯示的接頭評級：（a）引起孔洞缺陷時，按7.2.3評定；（b）引起電阻絲錯位缺陷時，按7.2.4評定；（c）按過焊程度評級時，按表5的規定進行。表5按過焊程度評級時接頭的質量分級過焊程度H'ⅠⅡⅢ7.3熱熔接頭質量評級7.3.1判定有裂紋或微粒污染缺陷顯示的接頭，評為Ⅲ級。7.3.2存在夾雜缺陷顯示的接頭評級按表6的規定進行。7DB31/T1058—2024表6存在夾雜缺陷顯示接頭的質量分級Ⅰ—ⅡⅢ7.3.3存在孔洞缺陷顯示的接頭評級按表7的規定進行。表7存在孔洞缺陷顯示接頭的質量分級ⅠⅡⅢ7.3.4存在冷焊缺陷顯示的接頭評級按表8的規定進行。表8存在冷焊缺陷顯示接頭的質量分級ⅠⅡⅢ7.4安全評定7.4.1安全評定結論分為可接受和不可接受。7.4.2不同壓力的燃氣管道，可接受等級按表9的規定。表9可接受等級可接受等級Ⅱ>0.4Ⅰ8DB31/T1058—2024附錄A（規范性）熱熔接頭相控陣超聲檢測方法A.1范圍本附錄規定了熱熔接頭的相控陣超聲檢測方法。本附錄適用于公稱直徑大于等于75mm，且壁厚小于40mm的燃氣聚乙烯管道熱熔接頭。A.2規范性引用文件NB/T47013.1承壓設備無損檢測第1部分：通用要求NB/T47013.15承壓設備無損檢測第15部分：相控陣超聲檢測A.3人員要求按本方法實施檢測的人員，應符合NB/T47013.14.1的規定，接受專業培訓，方可開展檢測工作。專業培訓科目應包括相控陣超聲檢測技術和聚乙烯熱熔接頭熔接技術。A.4檢測設備A.4.1儀器A.4.1.1并行硬件通道不少于32通道，采用全聚焦模式時，可顯示多種成像路徑的檢測圖像。A.4.1.2能夠對成像結果進行分析測量，能夠提供A、B、C或D型顯示。A.4.1.3儀器、探頭及其組合性能應滿足NB/T47013.154.2.2.3的要求。A.4.2探頭A.4.2.1探頭的標稱頻率范圍一般為1MHz～10MHz，陣元數目推薦不少于32個。A.4.2.2探頭其他指標滿足NB/T47013.154.2.2.2的要求。A.4.3試塊A.4.3.1標準試塊用于儀器探頭系統性能校準，要求應符合NB/T47013.154.2.3.1的規定。A.4.3.2對比試塊A.4.3.2.1對比試塊用于確定檢測覆蓋范圍和靈敏度設置。對比試塊材料與被檢件相似，不得有大于或等于φ1平底孔當量的缺陷。A.4.3.2.2對比試塊的適用范圍和形狀見表A.1和圖A.1。9DB31/T1058—2024a）PE-A試塊b）PE-B試塊c）PE-C試塊圖A.1對比試塊示意圖表A.1對比試塊尺寸編號試塊圓弧曲率半徑R適用管壁厚范圍適用管外徑范圍PE-A-140＜12.0PE-A-260PE-B-112.0~22.0PE-B-2平面PE-C22.0~40.0A.4.3.3模擬試塊A.4.3.3.1模擬試塊是含有模擬缺陷的試塊，主要用于檢測工藝驗證。A.4.3.3.2模擬試塊的材料和聲學特性應與被檢工件相同或相近，無影響檢測的其他缺陷。A.4.3.3.3模擬試塊的外形結構、厚度和表面條件均應與被檢工件相同或相近。A.4.3.3.4模擬缺陷應采用熱熔熔接方法制備或使用以往檢測中發現的真實缺陷。A.4.3.3.5模擬缺陷的類型、位置、尺寸和數量設置應考慮被檢工件中可能存在的缺陷狀態。A.4.4掃查裝置A.4.4.1為實現機械掃查并確保探頭運動軌跡與參考線保持一致，宜采用掃查裝置。A.4.4.2掃查裝置一般包括探頭夾持部分、驅動部分、導向部分及位置傳感器。A.4.4.3探頭夾持部分應能調整和設置探頭位置，在掃查時保持探頭相對距離和相對角度不變。A.4.4.4導向部分應能在掃查時使探頭運動方向與設定方向保持一致。DB31/T1058—2024A.4.4.5驅動部分可以采用馬達或人工驅動。A.4.4.6位置傳感器的位移誤差應小于1%，且最大不超過10mm。A.4.5耦合劑A.4.5.1耦合劑應具有透聲性較好且不損傷被檢工件表面的性質，如化學漿糊、甘油和水等。A.4.5.2耦合劑應在工藝文件規定的溫度范圍內穩定可靠。A.4.6檢測設備的校準、核查、運行核查和檢查按NB/T47013.154.2.5的要求執行。A.5檢測準備A.5.1檢測區域檢測區域應包含焊縫本身寬度加上兩側各5mm的母材。A.5.2掃查方式采用側向沿線掃查或頂部沿線掃查。A.5.3檢測模式檢測模式可從圖A.2～圖A.4中選取。（a）自發自收（b）一發一收圖A.2線性掃描模式圖A.3扇形掃描模式圖A.4全聚焦模式A.5.4顯示方式采用位置編碼器定位進行檢測數據全程記錄時，推薦使用C型顯示或D型顯示。A.5.5探頭的選擇A.5.5.1探頭采用一維線陣探頭。A.5.5.2探頭聲束匯聚區范圍應能滿足檢測聚乙烯管道熱熔接頭內缺陷的要求。DB31/T1058—2024A.5.5.3探頭激發孔徑寬度應小于10mm，使探頭與管件外圓弧面有良好的耦合。A.5.5.4足夠小的陣元間距和陣元，避免空間混疊和過高的聲束指向性，推薦陣元間距≤0.5mm。A.5.5.5探頭楔塊應選用聲速與聚乙烯相近的材料制作，推薦采用聚砜材料。A.4.5.6探頭頻率根據管材厚度選定。不同管材厚度范圍適用的探頭頻率見表A.2。表A.2不同管材厚度適用的探頭頻率管材厚度e（mm）頻率f（MHz）e≤155～7.515＜e≤302.5～5e≥302～2.5A.5.6掃查面準備A.5.6.1檢測時機聚乙烯管道的熱熔接頭應在熔接工作完成，自然冷卻2h后進行檢測。A.5.6.2熱熔熔接接頭熱熔熔接接頭應符合以下要求：a）采用管材應符合GB/T15558的要求；b）接頭應該是持證焊工按經評定合格的熔接工藝進行組裝、施焊的；c）接頭應經接頭外觀檢驗和外卷邊切除檢查合格，檢測工藝有外卷邊切除要求時，外卷邊應全部切除；d）接頭的表面應盡量平整、干凈，不影響探頭與工件的聲耦合。A.5.6.3表面清理所有影響檢測的污物應予以清除，卷邊切除后表面的不規則狀態不得影響檢測結果的正確性和完整性。A.5.6.4掃查面標記檢測前應在工件掃查面上予以標記，標記內容至少包括掃查起始點和掃查方向。A.5.7耦合劑A.5.7.1耦合劑選用應符合A.3.6的要求。A.5.7.2實際檢測采用的耦合劑應與檢測系統設置和校準時的耦合劑相同。A.5.8檢測溫度A.5.8.1應確保在規定的溫度范圍內進行檢測。A.5.8.2若溫度過低或過高，應采取有效措施避免。若無法避免，應評價其對檢測結果的影響。A.5.8.3系統校準與實際檢測間的溫度差應控制在±15℃之內。A.5.8.4采用常規探頭和耦合劑時，工件的表面溫度范圍為0℃~40℃。超出該溫度范圍，可采用特殊探頭或耦合劑，并通過實驗驗證。A.5.9掃查A.5.9.1掃查速度≤30mm/s，掃查步進≤1mm。A.5.9.2掃查停止位置應超過起始位置至少20mm；若需對焊縫進行分段掃查，則各段掃查區的重疊范圍至少為20mm。A.5.9.3掃查過程中應保持穩定的耦合，有耦合監控功能的儀器可開啟此功能。若懷疑耦合不好，應重新掃查該段區域。A.6范圍和靈敏度A.6.1概述選擇了掃查方式和檢測模式后：a）對每個關注區域，都應設置靈敏度；b）設置的任何改變，如探頭位置、關注區域、成像路徑等，都需要驗證設置；c）當使用帶楔塊的探頭時，應在安裝好楔塊的情況下設置靈敏度；DB31/T1058—2024d）當使用帶柔性適形楔塊的探頭或水浸技術時，應在安裝好楔塊或水浸延遲聲程就緒的情況下設置靈敏度。A.6.2范圍和靈敏度設置A.6.2.1可在對比試塊或模擬試塊上進行范圍和靈敏度的設置，工藝文件應規定具體的設置方法。A.6.2.2成像中的信噪比宜至少為12dB。A.6.3增益修正A.6.3.1TCG修正采用對比試塊，工藝文件應規定TCG修正方法。修正后不同深度處相同反射體回波波幅應基本一致。A.6.3.2工件的表面耦合損失和材質衰減與試塊不相同時，應進行傳輸損失補償。最大聲程內最大傳輸損失差小于或等于2dB時可不進行補償。A.6.4位置傳感器校準A.6.4.1檢測前應對位置傳感器進行校準。A.6.4.2掃查裝置移動一定的距離（不小于500mm）時對檢測設備所顯示的位移與實際位移進行比較，其誤差應小于1%，最大不超過10mm。A.7檢測工藝驗證A.7.1檢測工藝首次采用前，應進行檢測工藝驗證。A.7.2工藝驗證一般在模擬試塊上進行，將擬采用的檢測工藝應用到模擬試塊上，驗證檢測工藝的可接受性。A.7.3工藝驗證應包括：a）檢測出所要求的反射體，信噪比滿足A.6.2.2的要求。b）規范要求的定量能力。c）保證深度和寬度范圍的有效覆蓋。A.8檢測A.8.1依照工藝設計將檢測系統的硬件及軟件置于檢測狀態。A.8.2在初始檢測前，應按掃查計劃在合適的參考試塊上驗證覆蓋范圍。A.8.3按掃查計劃，標明探頭距焊縫中心距離，確定探頭移動區域。A.8.4在工件掃查面上標記掃查起始點和掃查方向等信息。A.8.5將探頭擺放到要求的位置，使用耦合劑，沿設計的路徑進行掃查。探頭移動軌跡偏離與掃查軌跡不能超過3mm。A.8.6掃查時，掃查速度應能保證采集到每個掃查位置所需的數據。掃查線丟失表明掃查速度過快。在單次掃查過程中丟失數據的比例不可超過5%,相鄰兩根掃查線不應同時丟失。A.8.7對于初次掃查檢測到的某些不連續，應分析其取向，盡可能增加成像路徑、選用垂直于不連續的掃查。A.8.8如適用，宜使用耦合監控功能。DB31/T1058—2024（資料性）電熔接頭相控陣超聲檢測成像示例B.1正常熔接圖B.1正常熔接電熔接頭相控陣超聲檢測成像示例正常熔接的相控陣超聲圖像同時呈現以下特征：a)電阻絲排列規整，間距均勻，無明顯錯位現象；b)熔合區域無缺陷顯示，管材內壁信號連續、清晰；c)電阻絲上方的特征線與電阻絲的間距正常。d)通常電熔接頭的邊界總不是完美的，電熔接頭內、外冷焊區會形成邊界信號和接頭外表面反射信號等，這些信號不應該被包括在判定信號里。B.2熔合面夾雜圖B.2含熔合面夾雜的電熔接頭相控陣超聲檢測成像示例熔合面夾雜屬于體積型缺陷。在相控陣超聲圖像中：a)缺陷顯示在熔合面位置（電阻絲下方),缺陷顯示亮度與夾雜物有關；b)缺陷顯示下方，承插管材內壁信號會缺失或減弱；c)存在自身高度顯示。DB31/T1058—2024B.3電阻線錯位圖B.3含電阻絲錯位的電熔接頭相控陣超聲檢測成像示例電阻絲錯位是相比于原均勻排布狀態的，在相控陣超聲圖像中呈現電阻絲離開原有位置，排列不均勻，嚴重時甚至顯得雜亂無章。B.4孔洞B.4.1熔合面孔洞圖B.4.1含熔合面孔洞的電熔接頭相控陣超聲檢測成像示例熔合面孔洞屬于體積型缺陷。在相控陣超聲圖像中：a)