核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块的制作方法

本发明涉及超声相控阵水系耦合楔块，尤其涉及一种核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块。

背景技术：

1、高密度聚乙烯(hdpe)管材具有刚性和韧性高、耐腐蚀性和化学稳定性佳、水力性能好、使用寿命长的特点，已广泛用于市政民用工程和化工等行业，近年来开始逐渐应用于核电领域。美国、英国等核电厂在部分核级与非核级系统管道中应用了hdpe管材，国内ap1000核电厂和中广核大亚湾公司分别在厂用水系统和循环水过滤系统中应用了hdpe管材。目前在役和在建的核电站hdpe管道的连接大多采用热熔连接，而hdpe管的连接是整个hdpe管安装过程中最重要的工序，连接技术的优劣直接关系到管道运行寿命，相关法规要求对hdpe管的热熔接头质量进行无损检测。

2、超声波相控阵检测技术广泛应用于金属的无损检测，对金属的缺陷评定已经具有很好的检测效果。金属焊缝检测通常用斜探头，超声探头发射的声束经过楔块折射到焊缝中。常用的楔块是有机玻璃，声速大概2330m/s，金属的声速5900m/s，根据菲涅尔定律，超声波会在有机玻璃楔块和金属界面发射折射，折射波就可以从焊缝两侧进入检测区域，覆盖焊缝。但是hdpe管热熔接头的声速在2200-2500m/s之间，声速和有机玻璃楔块的声速非常接近，这样就无法产生折射波，也很难使超声波探头声束覆盖hdpe管热熔接头。由于水的声速是1480m/s，和hdpe管的声速有很大的差异，容易产生折射波，增加hdpe管检测的焊接接头覆盖范围，因此常被用来作为hdpe管检测的声束偏转介质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，解决超声波无法折射入低声束聚乙烯材料中的、聚乙烯管材无法很好检测的问题，以提高聚乙烯管热熔接头检测的质量。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，包括水系耦合软膜、凹形软膜固定型架和上盖板，所述水系耦合软膜通过所述凹形软膜固定型架安装在所述上盖板的下方，所述水系耦合软膜和所述上盖板之间形成水腔，所述上盖板上设有单向排气阀、注水口。

4、作为一种可实施的方式，所述凹形软膜固定型架和所述上盖板通过软膜固定螺钉固定连接，并夹紧所述水系耦合软膜。

5、作为一种可实施的方式，所述注水口通过螺钉固定在所述上盖板上，所述水腔与所述注水口连通。

6、作为一种可实施的方式，所述单向排气阀设于所述上盖板的阀门孔中，与所述水腔连通。

7、作为一种可实施的方式，所述单向排气阀为微型单向排气阀。

8、作为一种可实施的方式，所述凹形软膜固定型架内部中空，周角倒圆。

9、作为一种可实施的方式，所述凹形软膜固定型架上设有固定螺孔，用于固定安装相控阵探头。

10、作为一种可实施的方式，相控阵探头外壳通过相控阵探头固定螺钉固定在所述上盖板上。

11、作为一种可实施的方式，所述相控阵探头与所述上盖板之间设有密封胶垫。

12、作为一种可实施的方式，所述水系耦合软膜向下凸出所述凹形软膜固定型架贴合面2mm。

13、作为一种可实施的方式，所述上盖板相对于所述水系耦合软膜的底部倾斜布置。

14、作为一种可实施的方式，所述注水口设于所述凹形软膜固定型架的下角，所述单向排气阀设于所述凹形软膜固定型架上角。

15、作为一种可实施的方式，所述水系耦合软膜采用聚氨酯材料，所述凹形软膜固定型架采用树脂材料。

16、与现有技术相比，本发明提供的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块具有以下有益效果：

17、本发明通过水系楔块解决了超声波无法折射入低声束聚乙烯材料中，增大了折射角，提高了聚乙烯管热熔接头检测的质量。

18、本发明能匹配不同曲率的检测对象，满足现场水浸式超声相控阵检测要求。

技术特征：

1.一种核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，包括水系耦合软膜(1)、凹形软膜固定型架(2)和上盖板(4)，所述水系耦合软膜(1)通过所述凹形软膜固定型架(2)安装在所述上盖板(4)的下方，所述水系耦合软膜(1)和所述上盖板(4)之间形成水腔(8)，所述上盖板(4)上设有单向排气阀(6)、注水口(7)。

2.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述凹形软膜固定型架(2)和所述上盖板(4)通过软膜固定螺钉(3)固定连接，并夹紧所述水系耦合软膜(1)。

3.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述注水口(7)通过螺钉固定在所述上盖板(4)上，所述水腔(8)与所述注水口(7)连通。

4.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述单向排气阀(6)设于所述上盖板(4)的阀门孔中，与所述水腔(8)连通。

5.根据权利要求4所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述单向排气阀(6)为微型单向排气阀。

6.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述凹形软膜固定型架(2)内部中空，周角倒圆。

7.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述凹形软膜固定型架(2)上设有固定螺孔，用于固定安装相控阵探头。

8.根据权利要求7所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，相控阵探头外壳通过相控阵探头固定螺钉(5)固定在所述上盖板(4)上。

9.根据权利要求7所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述相控阵探头与所述上盖板(4)之间设有密封胶垫。

10.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述水系耦合软膜(1)向下凸出所述凹形软膜固定型架(2)贴合面2mm。

11.根据权利要求10所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述上盖板(4)相对于所述水系耦合软膜(1)的底部倾斜布置。

12.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述注水口(7)设于所述凹形软膜固定型架(2)的下角，所述单向排气阀(6)设于所述凹形软膜固定型架(2)上角。

13.根据权利要求1所述的核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，其特征在于，所述水系耦合软膜(1)采用聚氨酯材料，所述凹形软膜固定型架(2)采用树脂材料。

技术总结本发明提供了一种核级高密度聚乙烯管道热熔接头超声相控阵水系耦合楔块，包括水系耦合软膜、凹形软膜固定型架和上盖板，所述水系耦合软膜通过所述凹形软膜固定型架安装在所述上盖板的下方，所述水系耦合软膜和所述上盖板之间形成水腔，所述上盖板上设有单向排气阀、注水口。本发明通过水系楔块解决了超声波无法折射入低声束聚乙烯材料中，增大了折射角，提高了聚乙烯管热熔接头检测的质量。技术研发人员：甘文军,姚晓园,蔡家藩受保护的技术使用者：中核武汉核电运行技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30