随着天然气生产和消费速度的增长,城市燃气管道规模迅速发展,到“十二五”期末,城镇燃气管道总里程将达到60×104km。聚乙烯管道具有良好的综合性能,能够有效地解决腐蚀和泄漏等问题,因此广泛应用于城市燃气管网。目前聚乙烯管道焊接方法主要有热熔焊接和电熔焊接等,热熔焊接方式操作简单、实用性强,在工程中使用较多。但由于焊接过程中受工艺、环境等影响,在焊接接头处容易产生缺陷；实践表明,聚乙烯管焊接接头是整个管道的薄弱环节。因此,本论文主要研究热熔焊接接头力学性能及无损检测等方面的内容,为城市燃气管道的安全运行提供理论基础和技术支撑。首先,分析热熔焊接各阶段影响焊接质量的因素,并预制大量含缺陷热熔焊接接头,解剖并观察其表面形态,总结出工艺缺陷、不对中以及其他焊接缺陷等三类缺陷形式,并分析其成因。其次,设计聚乙烯管道热熔焊接接头力学性能试验,热稳定性试验以及翻边大小测定等性能评价的正交试验,研究了焊接过程的主要工艺参数对热熔接头性能的影响规律及程度,最终明确对焊接性能影响较为显著的三个工艺参数是：焊接温度、焊接压力和吸热时间。另外,得出的最佳焊接工艺参数组合,与相关标准的推荐值或范围相吻合。为聚乙烯管道热熔焊接工艺过程参数的重点控制提供了依据。然后,针对含工艺缺陷热熔接头开展力学性能试验,主要是拉伸试验、冲击试验以及高温耐压试验。通过拉伸试验结果分析了拉伸曲线与试样断裂方式的相关性,研究了含不同工艺缺陷热熔接头对拉伸强度、断裂伸长率等性能的影响。在冲击试样断裂形貌宏观分析的基础上,观察其电镜扫描微观形态,最终确定了四种典型的断裂形貌。同时,针对含工艺缺陷热熔接头的耐高温高压性能展开了研究。最后,借鉴金属管道的X射线数字成像检测方法,分析影响聚乙烯管道热熔接头检测效果的因素,计算主要检测参数,在检测过程中根据特定规格聚乙烯管道热熔焊接接头进行参数调节,构建了检测参数组合,最终能够有效地检测热熔接头缺陷。