※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用された手順と、今後の維持を意図した手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則に対する ISO の遵守に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 138, 流体輸送用のプラスチック パイプ、継手およびバルブ、小委員会 SC 5, プラスチック材料のパイプ、継手およびバルブの一般的特性およびそれらの付属品 — 試験方法および基本仕様によって作成されました。
1 スコープ
このドキュメントでは、流体の搬送に使用される、パイプとパイプ、パイプと継手、および継手と継手のジョイントを含む、ポリエチレン突合せ融着 (BF) ジョイントのフェーズド アレイ超音波試験 (PAUT) について説明します。この文書は、ボイド、介在物、融合の欠如、位置ずれ、および BF 接合部の微粒子汚染などの欠陥の存在を検出できるテストを提供します。このドキュメントは、超音波に対する障壁のないポリエチレン パイプおよび継手にのみ適用されます。
また、この文書は、この試験方法の適用に不可欠な、手順の資格認定の要件と担当者の資格のガイダンスも提供します。
この文書には、装置、試験の準備と実施、適応評価、およびポリエチレン BF ジョイントのレポートも含まれています。超音波の適応症と合否判定基準の評価は、この文書ではカバーされていません。
注記 1現時点では、ポリエチレン BF ジョイントおよび/または肉厚が 8 mm から 100 mm の基準ブロックに対する PAUT の使用に関する実験室の経験が存在する[1] ～ [5] 。最近、PE80 および PE100 材料の BF ジョイントに関する現場での経験が報告されました[6] 。
注記 2ラウンド ロビン テストでは、PAUT が BF ジョイントの完全性評価を強化するための実行可能な方法であることが示されています[7] 。
注記 3常温核融合検出のための PAUT 技術が利用可能であることが知られている。ただし、この技術を ISO 規格に移行するには、さらなる研究、検証、および経験が必要です。この文書は、常温核融合の検出に関する情報を提供していません。
2 参考文献
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 5577 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
常温核融合
汚染以外の理由による、接合界面での適切な分子絡み合いのためのポリマー鎖の不完全な分子間拡散によって引き起こされる不十分な接合完全性。接合界面での PAUT 徴候を作成しません。
3.2
含まれている
融合ジョイントに閉じ込められた異物
3.3
融合の欠如
界面での分子絡み合いのためのポリマー鎖の分子間拡散がないため、接合界面での非破壊検査の指標が得られます
3.4
溶融溶融ゾーン
MFZ
融合界面を含み、BF接合プロセス中の結晶融解の限界を反映する界面の両側に境界を有するゾーン
注記1: MFZを図1に示す。
3.5
ずれ
接合するパイプ/継手の軸間のオフセット
3.6
粒子状汚染
核融合界面に存在する空気中の粉塵などの細かい粒子、または砂やグリットなどの粗い粒子
3.7
表面の欠陥
突合せ固定ジョイントの ID または OD 表面の欠陥
3.8
空所
BF ジョイントの空きスペース (またはエア ポケット)
3.9
フェーズドアレイ画像
フェーズド アレイ データから構築された 1 次元、2 次元、または 3 次元ディスプレイ
3.10
フェーズドアレイのセットアップ
プローブの特性（周波数、プローブ素子のサイズ、ビーム角、波動モードなど）、 プローブの位置（3.11） 、およびプローブの数によって定義されるプローブの配置
3.11
サンプル位置
ウェッジ (またはプローブ) の前面と BF 中心線の間の点
3.12
スキャン増分
スキャン方向の連続するデータ収集ポイント間の距離
3.13
誤報
何も存在しない場合の不完全さの報告
参考文献
| [1] | Hagglund F, Spicer M, および Troughton M.プラスチック (PE) パイプの溶接継手のフェーズド アレイ超音波検査、第 6 回中東 NDT 会議および展示会、バーレーン、2012 年 10 月 7 ～ 10 日 |
| [2] | Hyungtaik L im とTaegyung K im 、クラス III HDPE パイプ突合せ接合ジョイントの超音波 NDT 技術の調査、KSNT 会議、昌原、韓国、2015 年 10 月 28 ～ 30 日 |
| [3] | Hyungtaik L im およびTaegyung K im 、 Recent Trends of NDE Technique & Associated R&D in HDPE Pipe Joints 、KPVP Conference, 釜山、韓国、2014 年 12 月 4 ～ 5 日 |
| [4] | PNNLテクニカル レター レポート 2008 |
| [5] | カレブ・フレデリック、アレン・ポーター、デビッド・ジマーマン。高密度ポリエチレンのバットフュージョンジョイントの超音波フェーズドアレイテスト、NC ペーパー No. ICONE17-75859, pp. 207-211, ブリュッセル、ベルギー、2009 年 7 月 12 ～ 16 日 |
| [6] | Troughton M, Hagglund F.、ポリエチレン パイプの突合せ融着および電気融着接合部の現場体積検査、接合プラスチック、10, No.1, 2016 |
| [7] | HDPE パイプ接合部の非破壊検査に関する Advanced Nuclear Technology Round Robin Study, 2017 EPRI Technical Report, 3002011397 |
| [8] | ISO 13588, 溶接部の非破壊検査 — 超音波検査 — 自動フェーズド アレイ技術の使用 |
| [9] | ISO/TS 16829, 非破壊検査 - 自動超音波検査 - システムの選択と適用 |
| [10] | ISO 18563-1, 非破壊検査 — 超音波フェーズドアレイ装置の特性評価と検証 — 1: ツール |
| [11] | ISO 18563-2, 非破壊検査 — 超音波フェーズドアレイ装置の特性評価と検証 — 2: プローブ |
| [12] | ISO 18563-3, 非破壊検査 — 超音波フェーズドアレイ装置の特性評価と検証 — 3: 複合システム |
| [13] | ASTM E3044M, ポリエチレン突合せ融着接合部の超音波試験の標準プラクティス |
| [14] | Choi Sunwoong, ピンステーク プレゼンテーション、ISO/TC138/SC5/WG17 会議、2018 年 2 月、デルフト |
| [15] | Wolfe Ryan, Stover Craig, Munson Doug, Status HDPE Projects, ASME Boiler & Pressure Vessel Code Meetings, 2018 年 5 月、ダラス |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 138, Plastics pipes, fittings and valves for the transport of fluids, Subcommittee SC 5, General properties of pipes, fittings and valves of plastic materials and their accessories — Test methods and basic specifications.
1 Scope
This document describes the phased array ultrasonic testing (PAUT) of polyethylene butt fusion (BF) joints, including pipe-to-pipe, pipe-to-fitting and fitting-to-fitting joints, used for the conveyance of fluids. This document provides a test, whereby the presence of imperfections such as voids, inclusions, lack of fusions, misalignment and particulate contamination in the BF joints can be detected. The document is only applicable to polyethylene pipes and fittings without a barrier to ultrasonic waves.
This document also provides requirements for procedure qualification and guidance for personnel qualifications, which are essential for the application of this test method.
This document also covers the equipment, the preparation and performance of the test, the indication assessment and the reporting for polyethylene BF joints. The assessment of ultrasonic indications and acceptance criteria are not covered in this document.
NOTE 1 At the present time, laboratory experiences exist on the use of PAUT for polyethylene BF joints and/or reference blocks of wall thickness between 8 mm to 100 mm[1] to [5]. Recently, field experience on BF joints in PE80 and PE100 materials has been reported[6].
NOTE 2 Round robin testing has shown that PAUT is a viable method for enhancing the integrity assessment of BF joints[7].
NOTE 3 PAUT techniques for cold fusion detection are known to be available. However further research, verification and experience are needed to transfer the technique into an ISO Standard. This document does not provide any information regarding the detection of cold fusions.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 5577, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Vocabulary
- ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
- ISO 13953, Polyethylene (PE) pipes and fittings — Determination of the tensile strength and failure mode of test pieces from a butt-fused joint
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
cold fusion
insufficient joint integrity caused by the incomplete intermolecular diffusion of polymer chains for proper molecular entanglement at the joint interface due to reasons other than contamination, which does not create any PAUT indication(s) at the joint interface
3.2
inclusion
foreign material trapped in the fusion joint
3.3
lack of fusion
absence of intermolecular diffusion of polymer chains for molecular entanglement at the interface, resulting in a non-destructive testing indication at the joint interface
3.4
melt fusion zone
MFZ
zone containing the fusion interface and having boundaries on either side of the interface which reflect the limits of crystalline melting during the BF jointing process
Note 1 to entry: The MFZ is shown in Figure 1.
3.5
misalignment
offset between the axis of the pipes/fittings to be jointed
3.6
particulate contamination
fine particles, e.g. airborne dust, or coarse particles, e.g. sand and grit, that are present at the fusion interface
3.7
surface imperfection
imperfection on the ID or OD surface of the butt fusion joint
3.8
void
empty space (or air pocket) in a BF joint
3.9
phased array image
one-, two-, or three-dimensional display, constructed from the phased array data
3.10
phased array set-up
probe arrangement defined by probe characteristics (e.g. frequency, probe element size, beam angle, wave mode), probe position (3.11) , and the number of probes
3.11
probe position
point between the front of the wedge (or probe) and the BF centre line
3.12
scan increment
distance between successive data collection points in the direction of scanning
3.13
false call
reporting an imperfection when none exists
Bibliography
| [1] | Hagglund F, Spicer M and Troughton M.Phased array ultrasonic testing of welded joints in plastics (PE) pipes, 6th Middle East NDT Conference and Exhibition, Bahrain, 7-10 October 2012 |
| [2] | Hyungtaik Lim and Taegyung Kim, Investigation of ultrasonic NDT techniques for class III HDPE piping butt-fusion joint, KSNT Conference, Changwon, Korea, 28-30 October 2015 |
| [3] | Hyungtaik Lim and Taegyung Kim, Recent Trends of NDE Technique & Associated R&D in HDPE Pipe Joints, KPVP Conference, Busan, Korea, 4-5 December 2014 |
| [4] | PNNL Technical Letter Report 2008 Preliminary Assessment of NDE Methods on Inspection of HDPE Butt Fusion Piping Joints for Lack of Fusion |
| [5] | Caleb Frederick, Allen Porter and David Zimmerman. Ultrasonic Phased Array Test of Butt-Fusion Joints in High-Density Polyethylene, NC Paper No. ICONE17-75859, pp. 207-211, Brussels, Belgium, July 12–16, 2009 |
| [6] | Troughton M, Hagglund F., On-site volumetric inspection of butt fusion and electrofusion joints in polyethylene pipes, Joining Plastics, 10, No.1, 2016 |
| [7] | Advanced Nuclear Technology Round Robin Study on Nondestructive Examination of HDPE Pipe Joints, 2017 EPRI Technical Report, 3002011397 |
| [8] | ISO 13588, Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Use of automated phased array technology |
| [9] | ISO/TS 16829, Non-destructive testing — Automated ultrasonic testing — Selection and application of systems |
| [10] | ISO 18563-1, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic phased array equipment — 1: Instruments |
| [11] | ISO 18563-2, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic phased array equipment — 2: Probes |
| [12] | ISO 18563-3, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic phased array equipment — 3: Combined systems |
| [13] | ASTM E3044M, Standard Practice for Ultrasonic Testing of Polyethylene Butt Fusion Joints |
| [14] | Choi Sunwoong, Pin-staking presentation, ISO/TC138/SC5/WG17 meeting, Feb. 2018, Delft |
| [15] | Wolfe Ryan, Stover Craig, Munson Doug, Status HDPE Projects, ASME Boiler & Pressure Vessel Code Meetings, May 2018, Dallas |