[发明专利]在役聚乙烯管道电熔接头使用寿命无损评价方法和系统

说明书

本发明涉及一种在役聚乙烯管道电熔接头使用寿命无损评价方法，包括：预先在实验室中建立聚乙烯管道电熔接头焊接区域的热影响区边缘宽度与使用寿命的对应关系；在现场对待评价的在役聚乙烯管道电熔接头进行超声相控阵检测，得到所述在役聚乙烯管道电熔接头焊接区域的热影响区边缘宽度da；将所述热影响区边缘宽度da代入所述对应关系中，得到所述在役聚乙烯管道电熔接头的使用寿命tfa。本发明还涉及相应的评价系统，包括超声自聚焦线阵探头和配有数据分析软件的主机。本发明的方法及评价系统可实现对城市埋地聚乙烯管道电熔接头使用寿命的快速、无损评价。

技术领域

本发明涉及管道检测领域，特别是涉及一种在役聚乙烯管道电熔接头使用寿命无损评价方法和系统。

背景技术

聚乙烯管道电熔焊接接头作为管网系统连接重要的组成部分，对保障易燃、易爆介质长距离安全输送起到至关重要的桥梁作用。然而，由于受到焊接工艺及焊工主观经验等影响，聚乙烯管道电熔接头位置容易出现工艺缺陷(冷焊或过焊)，使得管道接头位置的长期力学性能明显减弱，缩短管道接头运行的使用寿命，从而导致因介质泄漏而引起重大的安全事故。因此，针对在役聚乙烯管道电熔接头使用寿命评估，对维护城市埋地聚乙烯管道安全运行起到重要的技术保障作用。

目前，针对在役聚乙烯管道使用寿命预测方式主要还是采用美国塑料管道协会制定的ISO 9080-2006国际标准(用推断法测定热塑管型材料长期流动液体静力强度)，如下公式：

其中，t_f为失效寿命，T为静液压试验温度，A、B、C、D为与具体材料牌号有关联的回归模型参数，σ_θ为打压的环向应力。

然而，该方法具有如下局限性：①属于破坏性试验且评价设备庞大，无法实施现场检测，需要进行现场截管取样，再带回实验室进行试验，不仅工程量大、流程繁琐，而且成本昂贵；②评价周期漫长，该方法的评价周期至少需要1年以上，不符合实际现场检验要求。

发明内容

基于此，本发明提供一种在役聚乙烯管道电熔接头使用寿命无损评价方法，该方法可实现对城市埋地聚乙烯管道电熔接头使用寿命的快速、无损评价。

本发明采取的技术方案如下：

一种在役聚乙烯管道电熔接头使用寿命无损评价方法，包括：

预先在实验室中建立聚乙烯管道电熔接头焊接区域的热影响区边缘宽度与使用寿命的对应关系；

在现场对待评价的在役聚乙烯管道电熔接头进行超声相控阵检测，得到所述在役聚乙烯管道电熔接头焊接区域的热影响区边缘宽度d_a；

将所述热影响区边缘宽度d_a代入所述对应关系中，得到所述在役聚乙烯管道电熔接头的使用寿命t_fa。

本发明提出预先在实验室中建立聚乙烯管道电熔接头焊接区域的热影响区边缘宽度与使用寿命的对应关系模型，根据此对应关系，只需现场实测在役聚乙烯管道电熔接头焊接区域的热影响区边缘宽度d_a，即可得出在役聚乙烯管道电熔接头的使用寿命t_fa。

而且，本发明的所述方法在现场采用超声相控阵无损检测技术进行扫查实测，属于无损评价方式，无需对管道接头进行现场破坏取样，即可对埋地聚乙烯管道电熔接头的使用寿命进行直观、无损评价，实施便捷，克服了现有评价方法评价周期漫长、工程量大、成本高的缺陷，并消除了现有评价方法需要进行破坏性试验等繁琐操作。

具体地，所述预先在实验室中建立聚乙烯管道电熔接头焊接区域的热影响区边缘宽度与使用寿命的对应关系，包括如下步骤：