[发明专利]带检测平面的电熔套筒

说明书

技术领域

本发明涉及塑料管道焊接技术，特别涉及带检测平面的新型电熔套筒。 

背景技术

近年来，我国能源结构和政策的调整以及西气东输等重要能源战略计划的进一步实施，给我国的管道行业带来巨大的发展空间。塑料管道和热塑性增强塑料复合管以其优异的综合力学性能在各行业中得到快速的发展和应用，其主要代表性产品有聚乙烯管、聚丙烯管、聚氯乙烯管、铝塑复合管、钢塑复合管、玻璃纤维增强塑料管等。电熔焊接是塑料管和复合管最主要的连接方式之一，尤其在某些复杂恶劣环境(如高压、泥浆等)下使用的复合管道，电熔焊接几乎是唯一适用的连接方法。 

对任何管道系统，管道接头都是管道系统的薄弱环节。对于输送石油、天然气等能源介质的塑料管道或塑料复合管道，一旦发生管道接头泄漏失效，将造成火灾、爆炸等恶劣事故，直接危及到管道沿线人员的生命财产安全。因此，电熔接头的安全性和可靠性受到越来越多的关注。 

美国西北太平洋国家实验室Steven R.Doctor等在美国能源部的支持下，开发了基于超声TOFD技术的塑料管道接头超声检测方法，目前已开始进行工程验证。与此同时，浙江大学郑津洋等在科技部国家“十一五”、“十二五”科技支撑计划的支持下，研发出一系列针对塑料管道电熔接头的超声检测方法以及配套设备。实践表明，采用超声相控阵技术结合B扫描实时成像方法可以有效地检测出电熔接头内部的孔洞、熔合面夹杂、冷焊等缺陷。这些技术和装备虽然已能够满足当前应用的各种电熔接头的超声检测需求，然而在实际应用过程中仍存在一些困难，其中最主要的困难是超声检测探头与待检测塑料管道的界面耦合问题。 

通常，超声检测技术人员的经验是采用耦合剂来减小电熔套筒与探头配合不紧密造成的界面声反射。对于在金属管道的超声检测，在表面涂抹耦合剂就可以使入射声强度达到检测要求。但是塑料管通常必须采用相控阵探头，探头与管材直径的比例与金属管道的探头与直径比要大，因此弧度的影响更加显著，即使在表面涂抹耦合剂，仍然还会产生很大的界面声反射，超声波能量在界面损失较严重，影响检测效果。 

众所周知，塑料管材普遍具有粘弹性。当超声波在塑料中传播时，衰减相当严重。因此，超声探头与待检测塑料管道的界面耦合质量直接关系到超声检测效果。为了检测 适应不同管径的聚乙烯管道接头，郑津洋等开发了具有不同弧度的特质超声探头，使得在超声检测过程中，超声探头始终能够贴合管材表面，保证界面耦合效果。 

然而，具有曲面的超声探头不仅需要对声场进行精确的设计计算，而且实际加工非常困难，加工费用昂贵。针对不同尺寸规格的塑料管道接头需要特制超声探头，不仅增加了设备成本，而且也给现场检测带来很大不便。本文提出一种带超声检测平面的新型电熔套筒结构，可弥补现有技术的不足，实现采用平面探头就可以对电熔接头进行有效检测的目的。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提出一种新型的塑料或塑料复合管道电熔套筒结构，结合现有的电熔接头超声检测方法，实现采用普通平面探头就可以对在役电熔接头进行方便、准确检测的目的。 

本发明采用的技术方案是： 

提供一种带检测平面的电熔套筒，包括管状的主体，其特征在于，在主体的外壁面上设有N个长条状矩形的检测平面；检测平面有两条对称轴，其长的对称轴与电熔套筒的中心轴线平行，且检测平面与电熔套筒的某共轴圆柱面相切。 

本发明中，所述检测平面的切削深度d_cut根据下述方式确定： 

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

式中，R_o为电熔套筒的外径，l_j为检测平面的宽度；