聚乙烯管道電熔接頭質(zhì)量控制及評(píng)估方法探討

黃煥東，沈正祥，王 杜，陳 虎，賴 圣，陳定岳

（寧波市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江 寧波 315048）

聚乙烯（PE）材料性能優(yōu)良，不僅是目前城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范的首選管材，而且在高壓燃?xì)夤艿乐幸灿袘?yīng)用[1-2]。焊接是PE管道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一旦接頭質(zhì)量出現(xiàn)問題，就會(huì)給管網(wǎng)施工埋下巨大安全隱患，影響管道的后期使用。電熔焊接設(shè)備體積小、施工方便且焊接速度快，非常適合且已廣泛應(yīng)用于燃?xì)釶E管道的施工過(guò)程。電熔接頭是聚乙烯管道系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，是影響焊接強(qiáng)度質(zhì)量評(píng)估的重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電熔接頭失效占據(jù)PE燃?xì)夤艿朗鹿实囊话胍陨蟍3-5]。剝離試驗(yàn)是目前分析PE焊接接頭強(qiáng)度的重要方法，但因缺少統(tǒng)一、客觀的判斷準(zhǔn)則，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)或方法很難實(shí)際實(shí)施。文中介紹了電熔焊接技術(shù)的基本原理，從材料角度歸納了影響電熔接頭性能的主要因素，著重分析了現(xiàn)有破壞性試驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)及不足，最后展望了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在質(zhì)量評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

1 電熔焊接技術(shù)原理

電熔焊接是一種常用的PE管材焊接技術(shù)。電熔焊接時(shí)要用到1個(gè)連接器，連接器的作用是夾持2個(gè)待焊接管材的端口。一些連接器內(nèi)部還裝有止動(dòng)模塊，用于防止管端直接接觸。連接器內(nèi)壁裝有電阻加熱線圈，線圈通電生成的熱量可使周圍的聚合物熔化。連接器與管材界面附近的熔融物在高溫和壓力作用下，分子鏈發(fā)生相互擴(kuò)散與纏結(jié)，當(dāng)熔合區(qū)擴(kuò)散到一定程度時(shí)自然冷卻后即可得到必要的焊接強(qiáng)度[6-8]。獲得具有良好性能的電熔接頭必須遵循的工作程序?yàn)椋紫裙蔚艄艿辣砻婕s0.2 mm厚度的材料，用浸有乙醇或異丙醇的無(wú)絨布清潔，確保無(wú)污染物。然后對(duì)齊并夾緊管材和連接器，避免產(chǎn)生相對(duì)力矩。最后給加熱線圈通電并根據(jù)管材尺寸和環(huán)境溫度確定熔合時(shí)間。熔合過(guò)程可分為3個(gè)階段，①開始加熱與連接器膨脹。②熱量擴(kuò)散并形成接頭。③冷卻。前2個(gè)階段所需的時(shí)間即為熔合時(shí)間，電熔連接器的長(zhǎng)度規(guī)格有多種，一般為16～500 mm，最大的可以達(dá)到800 mm[9]。

2 電熔接頭性能影響因素

影響電熔焊接強(qiáng)度大小的因素有很多，不管目前對(duì)PE材料的認(rèn)識(shí)和利用有多充分，在最終的施工現(xiàn)場(chǎng)，焊接工藝會(huì)直接影響接頭的質(zhì)量。與實(shí)驗(yàn)室理想條件不同，施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度和濕度，可能會(huì)使焊接接頭的性能發(fā)生很大變化。

2.1 表面潔凈度

管材接頭的失效方式為脆性，而被黃油或凡士林污染的管材接頭，其失效方式為混合性韌/脆，此情況下簡(jiǎn)單清洗不能有效提高管材表面潔凈度。在實(shí)驗(yàn)室條件下，一些含沙子等異物的管材接頭雖然能順利通過(guò)剝離試驗(yàn)，但保持管材表面干凈整潔仍可使接頭具有良好的延展性。通常用砂紙打磨管材外表面，厚度約0.05 mm，同時(shí)確保連接器內(nèi)表面的清潔，即可焊接形成韌性接頭。Scholten F等[10]通過(guò)FTIR法分析了焊接接頭的破壞斷面，發(fā)現(xiàn)硅氧烷、乙二醇、銨鹽、硅酸鹽和氧化鐵等可能是導(dǎo)致接頭脆性斷裂的主要污染物。打磨過(guò)度則會(huì)導(dǎo)致管材與連接器的間隙變大，特別是小口徑管材，如果間隙超過(guò)0.5mm，連接器與管材不會(huì)形成有效粘結(jié)，有可能造成災(zāi)難性后果。熔合時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致材料退化，而熔合時(shí)間太短，接頭易發(fā)生脆斷。Troughton M等[11]采用縮短熔合時(shí)間（比標(biāo)準(zhǔn)建議的時(shí)間少38%）的方法，制作了若干個(gè)電熔接頭，但剝離試驗(yàn)結(jié)果顯示所有接頭均呈現(xiàn)韌性，這表明建議的熔合時(shí)間可能比實(shí)際所需的時(shí)間要長(zhǎng)，以補(bǔ)償管材可能出現(xiàn)的不當(dāng)打磨和錯(cuò)位。焊接過(guò)程中，如果管材或連接器上有少量水，則可能在熔合區(qū)內(nèi)汽化膨脹并形成孔洞。為避免此類問題，焊接前可使用干燥的無(wú)塵布擦拭管材和連接器表面。

2.2 表面氧化

氧化反應(yīng)是1個(gè)由自由基形成和傳播引發(fā)的鏈?zhǔn)竭^(guò)程。機(jī)械剪切、高溫或紫外線均可使PE分子鏈除去氫而生成自由基。在壓鑄過(guò)程中，管材的不均勻區(qū)內(nèi)可能發(fā)生氧化，高密度聚乙烯（HDPE）熱氧化可生成酮、羧酸、酯和內(nèi)酯等[12-14]，HDPE 光氧化可生成含羰基的降解產(chǎn)物以及乙烯基。因此，焊接之前需刮除管材表面的氧化產(chǎn)物，否則將增加不良接口的比率，甚至造成焊接失敗。

2.3 抗氧化劑

抗氧化劑添加在PE管材中，根據(jù)穩(wěn)定性分為2組，即初級(jí)抗氧化劑（例如受阻酚）和次級(jí)抗氧化劑（例如亞磷酸鹽或硫代酯）[15]，其濃度通過(guò)氧化誘導(dǎo)時(shí)間（OIT）間接測(cè)定。PE管材的抗氧化劑含量通常約0.1%。以PE作為保護(hù)層能夠延緩管材的老化，并且能焊出高質(zhì)量的電熔接頭。PE管材中的抗氧化劑對(duì)焊接質(zhì)量的影響非常有限，但PE管材在使用過(guò)程中由于氧化和降解，抗氧化劑會(huì)發(fā)生不同程度的損失。通常情況下，管材表面受氧化和降解作用的影響最大，管材內(nèi)、外表面的抗氧化劑測(cè)定濃度約為管壁中心的1/2。PE管材長(zhǎng)期暴露在高溫環(huán)境中時(shí)，管材的抗氧化劑損失會(huì)大幅加速，PE樣品在90℃且無(wú)水氧化環(huán)境靜置244 d后，氧化誘導(dǎo)時(shí)間僅為初始值的1/4[16]。對(duì)太陽(yáng)輻射下的管材接頭進(jìn)行的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，高溫破壞了聚合物分子鏈，大量的穩(wěn)定劑被消耗，接頭性能已明顯降低[17-18]。

2.4 填料

炭黑是石油、天然氣等不完全燃燒的產(chǎn)物，在橡膠和塑料生產(chǎn)中廣泛用作填料，具有熱和光氧化穩(wěn)定性。PE管材中加入炭黑有預(yù)防戶外風(fēng)化的作用，添加2%的炭黑就可獲得長(zhǎng)達(dá)30 a的戶外風(fēng)化預(yù)防效果。炭黑顆粒的大小可通過(guò)生產(chǎn)工藝調(diào)整[19]。在市政工程中使用的PE管材，其炭黑含量必須符合相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，平均粒徑應(yīng)在10～25 nm。

填料與管材中穩(wěn)定劑之間存在相互影響，其對(duì)焊接質(zhì)量的影響有待進(jìn)一步研究。

2.5 分子量

就聚合物分子結(jié)構(gòu)對(duì)其力學(xué)性能的貢獻(xiàn)而言，最長(zhǎng)分子鏈的作用是最大的，聚合物老化和降解通常對(duì)應(yīng)著其分子量的降低。通過(guò)色譜法分析80℃水環(huán)境下的中密度聚乙烯（MDPE）管道，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)壁表面采集樣品的分子量急劇下降，約為初始值的30%，分子鏈斷裂主要發(fā)生在非晶態(tài)聚合物區(qū)域內(nèi)。在某些條件下，低分子量物質(zhì)可能會(huì)擴(kuò)散至管材表面，形成一種油膩層，進(jìn)而對(duì)焊接性能產(chǎn)生負(fù)作用。Lundb?ck等[20]在聚乙烯枝狀老化斑塊上發(fā)現(xiàn)這種油膩層，而且可用酒精或有機(jī)溶劑將其去除，因此認(rèn)為其很可能是一種低分子量聚合物。

2.6 形態(tài)

HDPE通常是半結(jié)晶態(tài)的，由結(jié)晶區(qū)和非晶區(qū)組成，其中結(jié)晶區(qū)的比例為40%～80%。在管材擠壓過(guò)程中，管材外部由水冷卻，而內(nèi)部由空氣冷卻，從而形成管壁外部結(jié)晶度小于管壁內(nèi)部結(jié)晶度，而管壁內(nèi)部結(jié)晶度小于管壁中部結(jié)晶度的壁厚結(jié)晶度梯度[21]。密度分布遵循相同的模式，因?yàn)槊芏群徒Y(jié)晶度成正比。關(guān)于PE形態(tài)對(duì)電熔接頭強(qiáng)度的影響，目前國(guó)內(nèi)外的研究還不多見，大多數(shù)報(bào)道都是針對(duì)高取向度材料，而傳統(tǒng)的HDPE管材多為球粒態(tài)，多呈帶狀分布。在管材外表面擠出方向上可觀察到聚合物分子鏈輕微的取向度，但高分子的取向度對(duì)HDPE管材的失效模式似乎沒有影響[22]。

3 電熔接頭焊接質(zhì)量評(píng)估方法

3.1 評(píng)估方法簡(jiǎn)價(jià)

電熔接頭的焊接質(zhì)量評(píng)估通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行，評(píng)估試驗(yàn)有長(zhǎng)期性試驗(yàn)或短期性試驗(yàn)2種類型，通常焊接質(zhì)量評(píng)估的重點(diǎn)應(yīng)放在短期性試驗(yàn) （如拉伸試驗(yàn)）上。長(zhǎng)期性試驗(yàn)主要是剝離試驗(yàn)，剝離試驗(yàn)可以彌補(bǔ)短期性試驗(yàn)在定量和客觀性方面的不足，常見的剝離試驗(yàn)方法是由瑞典SP技術(shù)研究所首次提出的ISO 13954—1997“Plastics Pipes and Fittings—Peel Decohesion Test for Polyethylene(PE)Electrofusion Assemblies of Nominal Outside Diameter Greater than or Equal to 90 mm”[23]， 瑞典 SP 技術(shù)研究所將此方法推廣到了電熔接頭的評(píng)估上。同樣可用于電熔焊接質(zhì)量評(píng)估的還有雙剝離試驗(yàn)技術(shù)方法，這是在剝離試驗(yàn)方法基礎(chǔ)上形成的改進(jìn)方法，該方法標(biāo) 準(zhǔn)為 EN 12814-4—1999 “Testing of Welded Joints of Thermoplastics Semi-finished Products”[24]。綜合應(yīng)用多種技術(shù)手段能夠提高電熔接頭的焊接質(zhì)量評(píng)價(jià)的客觀性和準(zhǔn)確性，例如通過(guò)剝離試驗(yàn)結(jié)果分析和斷口檢測(cè)，采用量化的表面塑性和規(guī)范化的剝離能量等。此外，將新型檢測(cè)技術(shù)手段應(yīng)用于電熔接頭的焊接質(zhì)量的評(píng)估也是一個(gè)研究方向，Murphy等[25]嘗試了利用微波成像技術(shù)對(duì)接頭進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，用于替代傳統(tǒng)的剝離試驗(yàn)。

3.2 單剝離試驗(yàn)

單剝離試驗(yàn)的樣品結(jié)構(gòu)示意圖見圖1[23]。從電熔接頭上取8個(gè)樣品，連接器兩側(cè)各4個(gè)，樣品間隙 （管材和連接器之間）應(yīng)包括最小值和最大值。使用帶鋸切割獲得樣品，測(cè)試前將樣品安裝在虎鉗上，并連接鉤環(huán)，試件以25 mm/min的速度剝落，并根據(jù)位移測(cè)量力的大小，得出載荷-位移曲線。

圖1 單剝離試驗(yàn)樣品結(jié)構(gòu)示圖

試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品進(jìn)行表征，首先測(cè)量熔合區(qū)長(zhǎng)度和管材與連接器連接界面的總脆性斷裂長(zhǎng)度，然后通過(guò)式（1）計(jì)算接頭的脆性量。如果8個(gè)樣品的脆性量均小于或等于33%，則認(rèn)為該電熔接頭的焊接質(zhì)量合格。

式中，Cc為接頭的脆性量，%；d2為脆性斷裂長(zhǎng)度，y為熔合區(qū)長(zhǎng)度，mm。

3.3 雙剝離試驗(yàn)

3.3.1 韌性

剝離試驗(yàn)中，接頭的延性破壞大多數(shù)發(fā)生在連接器或管材上，因此獲得的接頭強(qiáng)度的信息較少。更多的接頭強(qiáng)度信息要通過(guò)進(jìn)行雙剝離試驗(yàn)獲取。

進(jìn)行雙剝離試驗(yàn)時(shí)，樣品的制作程序不變，但樣品的形狀不同。雙剝離試驗(yàn)樣品結(jié)構(gòu)示意圖2[24]。樣品具有一對(duì)平行面，熔合線兩側(cè)各有1個(gè)寬、深均為5 mm的凹槽，使用鉤環(huán)將樣品安裝在拉伸機(jī)中，圖2中箭頭所指為剝離方向。

圖2 雙剝離試驗(yàn)樣品結(jié)構(gòu)示圖

接頭樣品的焊接質(zhì)量評(píng)估參數(shù)為韌性K。試驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)式（2）計(jì)算接頭的韌性。

式中，F(xiàn)w為試驗(yàn)測(cè)得的最大力，N；c為加載位置到接頭起點(diǎn)的距離，b為接頭試樣寬度，H為接頭試樣高度，mm。

3.3.2 延展性

Bowman J[26]建議將電熔接頭斷面劃成不同的區(qū)域（用ai表示），根據(jù)斷面特征，定義一個(gè)延性指標(biāo) di，范圍從 1（脆）～5（韌），采用式（3）計(jì)算樣品總延展性DT和延性量Dductility。按照此方法得到的延展性指標(biāo)僅僅是一種有根據(jù)的推測(cè)，實(shí)施前應(yīng)評(píng)估可行性。

3.3.3 標(biāo)準(zhǔn)剝離能

標(biāo)準(zhǔn)剝離能EN與樣品寬度W及熔合區(qū)長(zhǎng)度L密切相關(guān)，計(jì)算如下。

式中，n為金屬絲條數(shù)；φW為熔合區(qū)內(nèi)金屬絲直徑，mm；EP為剝離能量。由于金屬絲不吸收能量，因此實(shí)際熔合區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)扣除金屬絲的尺寸。

EP是雙剝離試驗(yàn)中載荷/位移曲線的面積，可用力、位移試驗(yàn)數(shù)據(jù)及式（5）積分得到[27]。

式中，P(x)為作用力;x為位移，xf為樣品破壞時(shí)的位移。

3.4 斷面形貌

在剝離試驗(yàn)中應(yīng)用斷面分析技術(shù)，可對(duì)PE材料樣品斷口進(jìn)行宏觀目測(cè)和微觀 （光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡）掃描，并進(jìn)一步進(jìn)行微觀缺陷、斷裂起源、擴(kuò)展方向的識(shí)別以及失效機(jī)理的判斷[28-29]。無(wú)論P(yáng)E材料樣品斷口的失效方式是脆性、韌性或者混合式的，均可從斷面形貌分析中得到有價(jià)值的線索。

3.4.1 韌性斷裂

在宏觀尺度上，材料的延性斷裂與塑性變形有關(guān)，撕裂、屈服、塑性流動(dòng)、頸縮和剪切等都會(huì)導(dǎo)致材料發(fā)生變形。

在微觀層面，材料結(jié)晶片層之間的分子拉伸過(guò)程可用于描述分子尺度的韌性變形，韌性斷裂機(jī)制示意圖見圖3[30]。

圖3 PE材料韌性斷裂機(jī)制示圖

當(dāng)分子不再伸展時(shí)，結(jié)晶片層被拉開并分裂成更小的部分。 PE材料延性斷裂韌性斷口典型形貌見圖4。一般工作溫度過(guò)高（通常高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）會(huì)導(dǎo)致延性斷裂。由于塑性變形發(fā)生在材料整個(gè)體積上，因此延性斷裂所需的能量遠(yuǎn)大于脆性斷裂[31]。

圖4 PE材料延性斷裂韌性斷口典型形貌

3.4.2 脆性斷裂

脆性斷裂與材料意外或瞬間的失效破壞有關(guān)，通常發(fā)生在屈服應(yīng)力以下，很少或幾乎沒有塑性變形。脆性斷裂機(jī)制示意圖見圖5[30]，材料經(jīng)歷一段時(shí)間的低應(yīng)力后，少量分子鏈開始斷開，當(dāng)剩余的分子鏈不足以保持晶體片層完整時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)脆性斷裂。

圖5 脆性斷裂機(jī)制

在宏觀尺度上，由于材料變形不明顯，斷裂面看起來(lái)相當(dāng)平坦。典型的脆性斷口形貌見圖6。斷面可劃分不同的區(qū)域，并呈現(xiàn)不同的特征。在黑色PE材料的脆性破壞過(guò)程中，出現(xiàn)了深黑色和灰色2 個(gè)區(qū)域[31]。

圖6 典型的脆性斷口形貌

3.5 剝離試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)

3.5.1 單剝離試驗(yàn)

單剝離試驗(yàn)存在2個(gè)問題。①標(biāo)準(zhǔn)的部分內(nèi)容定義不明確。主要表現(xiàn)為缺乏典型的脆性和韌性破壞圖片，也未涉及如何處理熔合區(qū)中的孔洞、線印和熔體流動(dòng)，以及準(zhǔn)確地定義脆性斷裂長(zhǎng)度等方面。②單剝離試驗(yàn)結(jié)果與理論推斷不一致。具體表現(xiàn)為在單剝離試驗(yàn)中呈現(xiàn)韌性破壞的樣品，進(jìn)行雙剝離試驗(yàn)卻出現(xiàn)了脆性斷裂。從理論上推斷，樣品若呈現(xiàn)韌性特征，其接頭理應(yīng)具有較高的強(qiáng)度。從試驗(yàn)結(jié)果看，脆性接頭的強(qiáng)度足以通過(guò)單剝離試驗(yàn)，接頭可能從內(nèi)部冷區(qū)開始出現(xiàn)缺陷并向外擴(kuò)散至熔合區(qū)，某些服役很長(zhǎng)時(shí)間未現(xiàn)異常的電熔接頭在單剝離試驗(yàn)中出現(xiàn)脆性斷裂。由此可見，單剝離試驗(yàn)評(píng)估焊接質(zhì)量的可靠性有限，很難用于評(píng)估電熔接頭的在役失效行為。

3.5.2 雙剝離試驗(yàn)

在雙剝離試驗(yàn)過(guò)程中，只有接頭的焊接區(qū)域受到應(yīng)力作用，熔合界面才可能發(fā)生失效，由此可以看出該方法獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)（如載荷和位移）包含了更多的接頭強(qiáng)度信息，脆性和韌性接頭的標(biāo)準(zhǔn)剝離能差異也更顯著。因此，在接頭的質(zhì)量評(píng)估中，雙剝離試驗(yàn)方法的可靠性比單剝離試驗(yàn)方法的高。

雙剝離試驗(yàn)也有缺點(diǎn)，主要是樣品制備耗時(shí)較長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)化剝離能應(yīng)用需制定一個(gè)合理的判斷準(zhǔn)則。量化的表面延展性和雙重剝離試驗(yàn)結(jié)合可成為評(píng)估電熔接頭質(zhì)量的新方法，其中圖像分析軟件可用于研究不同的斷裂表面，但在斷面特征和延性指標(biāo)方面，還需做更多的工作[32]。尤其在確定延性指標(biāo)時(shí)，需考慮不同脆斷區(qū)微觀尺度的塑性差異。

3.6 其他方法

X射線、紅外熱成像、太赫茲（THz）、微波及超聲波等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)近些年發(fā)展迅速[33]，在PE管材接頭的檢測(cè)方面進(jìn)行了一些應(yīng)用研究，同時(shí)也暴露了一些問題。

PE材料吸收率低，X射線只能檢測(cè)電熔接頭的體積型缺陷（孔洞或夾雜）[34-35]，不適合大批量生產(chǎn)。X射線計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)可以展示接頭的所有細(xì)節(jié)，能直觀地顯示熔合區(qū)的孔洞、管線和加熱線圈等信息，但不能區(qū)分脆性和韌性區(qū)。當(dāng)垂直于管道軸線進(jìn)行掃描時(shí)，導(dǎo)線重疊會(huì)產(chǎn)生偽像，使圖像分析更加復(fù)雜[36-37]。該技術(shù)不提供任何有關(guān)電熔接頭強(qiáng)度的信息，從這個(gè)層面上看，X射線計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)目前不適合用于電熔接頭的質(zhì)量評(píng)估。

紅外熱成像技術(shù)對(duì)PE內(nèi)部缺陷的分辨率較低，在10 mm深處的有效探測(cè)直徑僅有 8 mm[38-39],對(duì)較小的裂紋缺陷，檢測(cè)效果尤其不佳[40]。

THz檢測(cè)技術(shù)是由超短激光脈沖技術(shù)在時(shí)域光譜分析領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展而來(lái)，塑料對(duì)THz輻射是透明的，這是該檢測(cè)技術(shù)可行的關(guān)鍵，因此可作為電熔接頭無(wú)損診斷的新工具[41-42]。

微波技術(shù)雖然能檢測(cè)到接頭在管道兩側(cè)存在的差異，但微波檢測(cè)結(jié)果相似的2個(gè)樣品在剝離試驗(yàn)中表現(xiàn)則完全不同。微波圖像可以顯示樣品的所有部位，從而最大限度地降低遺漏脆性區(qū)的可能性[43-44]。這項(xiàng)技術(shù)目前只能作為一種補(bǔ)充，如果能夠有效地區(qū)分脆性區(qū)和韌性區(qū)，對(duì)于電熔接頭的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)是非常有用的。

超聲波在PE材料中衰減迅速，同時(shí)受到金屬絲信號(hào)的干擾，會(huì)造成接頭的內(nèi)部信息大量缺失[45]。采用超聲相控陣技術(shù)則可有效解決這個(gè)問題，國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)以該技術(shù)為基礎(chǔ)，相繼開發(fā)出PE管道專用的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備[46-47]，在實(shí)驗(yàn)室條件下，對(duì)電熔接頭內(nèi)部的電阻絲錯(cuò)位、孔洞及未焊透缺陷有較高的檢出率。由于缺乏成熟的評(píng)判指標(biāo)，超聲相控陣技術(shù)的缺陷檢出率總體偏低，對(duì)冷焊缺陷難以識(shí)別，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用存在一定的局限性[48-50]。 總之，在PE管材接頭的檢測(cè)方面，無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)可靠性還有待更多的完善和提高。

4 結(jié)語(yǔ)

接頭強(qiáng)度是PE管道電熔焊接質(zhì)量評(píng)估的重要內(nèi)容，單剝離試驗(yàn)方法存在明顯的不足，雙剝離試驗(yàn)方法則能提供較多的接頭信息，結(jié)合圖像分析軟件量化斷口的表面延展性，可作為焊接質(zhì)量評(píng)估的新方法。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)由于成熟度不夠，目前更適合作為輔助手段，或用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的接頭質(zhì)量評(píng)估，現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用還存在困難。