钢塑转换接头焊接缺陷的无损检测技术应用​

凌晨两点，市政燃气抢修现场仍灯火通明。焊工老李蹲在管沟旁，盯着刚焊完的DN200钢塑转换接头直皱眉：焊缝根部隐约发黑，却拿不准是氧化色还是未熔合。若割开复检，整条支管要停输六小时；放任不管，又担心日后漏气。两难之间，无损检测成了唯一出路。

一、钢塑转换接头为何“娇气”

钢塑转换接头一端为碳钢，一端为PE，通过电热熔套筒完成过渡。钢材导热快，PE熔体黏度高，两者热膨胀系数相差近十倍，焊接界面极易出现冷焊、虚焊、孔洞三大缺陷。更麻烦的是，PE侧熔深仅0.5 mm~1 mm，缺陷尺寸常小于0.2 mm，肉眼无法识别，传统压力试验又无法定位微漏点。

二、无损检测三剑客

1. 射线检测（RT）

用160 kV便携式X射线机，配合数字成像板，5 min即可成像。对钢侧未焊透、PE侧夹杂检出率≥90%。但射线对面积型缺陷不敏感，且需撤场半径30 m，城市街巷难以施展。

2. 相控阵超声（PAUT）

选用5 MHz 32晶片柔性楔块，一次扫描可覆盖钢-PE界面全部熔宽。通过设置扇扫角度35°~70°，能把

3. 衍射时差法（TOFD）

在PE侧布置一对2 MHz宽带探头，利用尖端衍射信号测量缺陷高度。对埋藏0.5 mm以上的孔洞，误差≤0.1 mm。TOFD还能给出缺陷在壁厚方向的精确位置，为后续铣刀挖补提供坐标。缺点是表面盲区约1 mm，需与PAUT互补。

三、现场作业七步法

1. 表面处理：用80目砂纸打磨焊缝两侧各150 mm，粗糙度Ra≤6.3 μm，避免耦合不良。

2. 温度补偿：PE弹性模量随温度变化大，检测前用红外测温枪记录表面温度，若

3. 探头选型：钢侧用5 MHz 45°横波斜探头，PE侧用2 MHz纵波直探头，楔块曲率与管外径匹配，间隙≤0.5 mm。

4. 扫描速度：PAUT≤50 mm/s，TOFD≤30 mm/s，防止漏检。

5. 缺陷评判：依据SY/T 0443-2018，冷焊反射波幅≥DAC-6 dB即判废；气孔直径>1 mm需返修。

6. 数据存档：将原始A扫、B扫、TOFD图像打包成DICONDE格式，上传云端，10年后仍可追溯。

7. 修复验证：铣刀挖除缺陷后，用同参数二次检测，直至无超标信号。

四、典型案例

苏州某天然气公司去年应用PAUT+TOFD组合检测1 372道钢塑转换接头，发现32处超标缺陷，一次返修合格率由92%提升到99.3%，节约停输时间168小时，减少天然气放空约8万标方，直接经济效益超60万元。

五、未来趋势

随着PE100-RC、PE-Xa等耐裂纹材料普及，缺陷尺寸将进一步缩小。下一步，可将全矩阵捕获（FMC）与人工智能结合，通过卷积神经网络自动识别0.1 mm级微裂纹，实现钢塑转换接头焊接质量“零缺陷”交付。