石油化工用聚乙烯管道焊接接头X射线数字成像检测方法编制说明.pdf

《石油化工用聚乙烯管道焊接接头X射线数字成像检测方法》

（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

本标准依据国家标准化管理委员会国标委发〔2023〕58号《国家标准化管理委员会关于下达2023

年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》（计划号为T-606）进行制

定。本标准由全国非金属化工设备标准化技术委员会（SAC/TC162）提出并归口。

1.2标准起草单位和工作组成员

本标准起草单位由中国石油集团工程材料研究院有限公司……

1.3项目背景

随着聚乙烯（PE）材料力学性能、耐腐蚀性能、耐老化性能、耐温性能的大幅提升，聚乙烯（PE）

管道以其重量轻、耐腐蚀、高强韧性、优良挠性、水流阻力小、制造能耗低、造价低、便于搬运和

安装等优点，在石油化工流体输送中部分取代传统的金属内衬聚乙烯、聚丙烯、聚四氟、不锈钢管

材等，特别在石油、化工、化肥、制药、冶金、建材、纺织、印染、农药、橡胶塑料等行业输送酸、

碱腐蚀性液体、气体的工艺管及排污管中，成为优先选用的管材。以城镇燃气行业为例，目前超过

90%以上的新建中低压城镇燃气管道都使用聚乙烯管。据统计，截止2023年底，全国共有燃气管道

86.44万公里，其中聚乙烯管道占比超过70%。

由于焊接设备性能、焊接工人经验、天气和环境等多重原因影响，聚乙烯管材焊接接头中不可

避免地会存在焊接缺陷，成为管材快速失效最主要的因素，直接影响管道的服役安全。相比金属管

道焊接接头，国内、外聚乙烯管道焊接接头无损检测技术的研究和应用相对滞后，在安装施工、服

役过程中无法对焊接缺陷进行有效、准确的检测评价，导致安全事故频发。近几年，频繁发生的安

全事故已引起政府安全主管部门和行业的高度关注，多次出台政策要求全面排查隐患，及时更换和

改造存在质量问题的管道，但是由于现行标准规定的无损检测技术不成熟、不完善、不准确，对隐

患的排查和安全管理政策的执行带来很大的困难和问题，不少地方的特种设备监检部门只能采用目

测等方式进行在役聚乙烯管道焊缝表面外观检测，这种方法，远远达不到质量监控、隐患排查的要

求和目的。

目前，国内外针对聚乙烯管道焊接接头的无损检测方法有射线、超声、相控阵、微波等。超声

和相控阵技术对于裂纹、夹杂、孔洞等有型缺陷具有较高的检出率，但对冷焊、过焊、未熔合等聚

乙烯管焊接接头特有的、出现频率高、危害性大的缺陷检出率低，因此，工程应用受到很大限制。

从技术原理上说，X射线数字成像检测技术基于X射线的穿透性和材料衰减特性，通过探测器捕捉

穿透物体后的射线强度差异，生成内部结构图像，具有非破坏性检测、高分辨率成像、多材料适用

性（金属、塑料等）以及符合辐射安全标准等优势，能够直观地揭示聚乙烯管道（密度为0.91~0.97

g/cm³）焊接接头缺陷，包括冷焊、过焊、未熔合等聚乙烯管道焊接接头特有的、常见的、危害性大

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的缺陷，检测精度和可靠度更高。PE管安装中引入X射线数字成像检测技术，能够确保聚乙烯管道

焊接接头的内部质量，避免因焊接缺陷（如冷焊、过焊、未熔合等）导致的泄漏或结构失效。X射

线数字成像检测技术还可以与其它检测标准相互配套、优势互补，对提高聚乙烯管道焊接接头缺陷

检测的准确性、可靠性，保障焊接质量和聚乙烯管道的使用安全性，保证化工生产、人民生命和财

产安全具有非常重要的意义。

本标准依托省部级科研项目《在役聚乙烯管道老化评价技术研究》、中石油集团公司科研项目

《油气田非金属管材应用及配套检测评价技术》、《油田用耐温聚乙烯集输油管道在长庆油田工业

化试验》等相关项目成果。自2020年以来，国内科研、检测单位攻克了聚乙烯管道X射线数字成

像检测的投射角度、管电压管电流、透照频率、曝光时间等关键参数优选配置，研发的X射线数字

成像检测技术可有效检测聚乙烯焊接接头中存在的冷焊、过焊、夹杂、气孔、未熔合等缺陷，检出

率大于95%。相关项目均已顺利结题验收，成果应用于油田、城镇燃气等化工领域，效果显著，经

过工程检验和不断改进，目前已形成成熟技术，可进行行业推广。

2022年8月~2022年12月，各项目组成员进行了多次会议交流调研，会议主要内容包括聚乙烯

管道无损检测技术现状、国内外相关标准制定情况以及标准需求情况。经过多次