[發(fā)明專利]帶檢測平面的電熔套筒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007074.9
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN102537572A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 師俊;施建峰;鄭津洋;郭偉燦
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F16L47/03
• 分類號(hào): F16L47/03
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及塑料管道焊接技術(shù)，特別涉及帶檢測平面的新型電熔套筒。?

背景技術(shù)

近年來，我國能源結(jié)構(gòu)和政策的調(diào)整以及西氣東輸?shù)戎匾茉磻?zhàn)略計(jì)劃的進(jìn)一步實(shí)施，給我國的管道行業(yè)帶來巨大的發(fā)展空間。塑料管道和熱塑性增強(qiáng)塑料復(fù)合管以其優(yōu)異的綜合力學(xué)性能在各行業(yè)中得到快速的發(fā)展和應(yīng)用，其主要代表性產(chǎn)品有聚乙烯管、聚丙烯管、聚氯乙烯管、鋁塑復(fù)合管、鋼塑復(fù)合管、玻璃纖維增強(qiáng)塑料管等。電熔焊接是塑料管和復(fù)合管最主要的連接方式之一，尤其在某些復(fù)雜惡劣環(huán)境(如高壓、泥漿等)下使用的復(fù)合管道，電熔焊接幾乎是唯一適用的連接方法。?

對任何管道系統(tǒng)，管道接頭都是管道系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。對于輸送石油、天然氣等能源介質(zhì)的塑料管道或塑料復(fù)合管道，一旦發(fā)生管道接頭泄漏失效，將造成火災(zāi)、爆炸等惡劣事故，直接危及到管道沿線人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，電熔接頭的安全性和可靠性受到越來越多的關(guān)注。?

美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室Steven?R.Doctor等在美國能源部的支持下，開發(fā)了基于超聲TOFD技術(shù)的塑料管道接頭超聲檢測方法，目前已開始進(jìn)行工程驗(yàn)證。與此同時(shí)，浙江大學(xué)鄭津洋等在科技部國家“十一五”、“十二五”科技支撐計(jì)劃的支持下，研發(fā)出一系列針對塑料管道電熔接頭的超聲檢測方法以及配套設(shè)備。實(shí)踐表明，采用超聲相控陣技術(shù)結(jié)合B掃描實(shí)時(shí)成像方法可以有效地檢測出電熔接頭內(nèi)部的孔洞、熔合面夾雜、冷焊等缺陷。這些技術(shù)和裝備雖然已能夠滿足當(dāng)前應(yīng)用的各種電熔接頭的超聲檢測需求，然而在實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在一些困難，其中最主要的困難是超聲檢測探頭與待檢測塑料管道的界面耦合問題。?

通常，超聲檢測技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)是采用耦合劑來減小電熔套筒與探頭配合不緊密造成的界面聲反射。對于在金屬管道的超聲檢測，在表面涂抹耦合劑就可以使入射聲強(qiáng)度達(dá)到檢測要求。但是塑料管通常必須采用相控陣探頭，探頭與管材直徑的比例與金屬管道的探頭與直徑比要大，因此弧度的影響更加顯著，即使在表面涂抹耦合劑，仍然還會(huì)產(chǎn)生很大的界面聲反射，超聲波能量在界面損失較嚴(yán)重，影響檢測效果。?

眾所周知，塑料管材普遍具有粘彈性。當(dāng)超聲波在塑料中傳播時(shí)，衰減相當(dāng)嚴(yán)重。因此，超聲探頭與待檢測塑料管道的界面耦合質(zhì)量直接關(guān)系到超聲檢測效果。為了檢測?適應(yīng)不同管徑的聚乙烯管道接頭，鄭津洋等開發(fā)了具有不同弧度的特質(zhì)超聲探頭，使得在超聲檢測過程中，超聲探頭始終能夠貼合管材表面，保證界面耦合效果。?

然而，具有曲面的超聲探頭不僅需要對聲場進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)計(jì)算，而且實(shí)際加工非常困難，加工費(fèi)用昂貴。針對不同尺寸規(guī)格的塑料管道接頭需要特制超聲探頭，不僅增加了設(shè)備成本，而且也給現(xiàn)場檢測帶來很大不便。本文提出一種帶超聲檢測平面的新型電熔套筒結(jié)構(gòu)，可彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)采用平面探頭就可以對電熔接頭進(jìn)行有效檢測的目的。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提出一種新型的塑料或塑料復(fù)合管道電熔套筒結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)有的電熔接頭超聲檢測方法，實(shí)現(xiàn)采用普通平面探頭就可以對在役電熔接頭進(jìn)行方便、準(zhǔn)確檢測的目的。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：?

提供一種帶檢測平面的電熔套筒，包括管狀的主體，其特征在于，在主體的外壁面上設(shè)有N個(gè)長條狀矩形的檢測平面；檢測平面有兩條對稱軸，其長的對稱軸與電熔套筒的中心軸線平行，且檢測平面與電熔套筒的某共軸圓柱面相切。?

本發(fā)明中，所述檢測平面的切削深度d_cut根據(jù)下述方式確定：?

dcut=Ro-Ro2-14lj2---(1)]]>

式中，R_o為電熔套筒的外徑，l_j為檢測平面的寬度；?