高密度PE管道具有优良性能被广泛用于城市燃气管道。在现场施工中,由于焊接工艺、焊接环境及焊工技术等因素影响,聚乙烯管热熔对接接头会产生一些缺陷如孔洞、夹杂和未熔合等,同时由于管道长时间服役环境的多样性会导致聚乙烯管发生老化现象,都将对聚乙烯管道的安全运行带来安全隐患。本文基于超声相控阵和非线性超声检测技术对聚乙烯管的热熔接头缺陷及老化问题检测方法进行研究,主要工作如下:（1）使用定制的倾斜角度为35°的水楔块代替传统有机玻璃楔块,应用超声相控阵检测技术对定制的带有不同大小（直径为1 mm、2 mm、3 mm）和深度（10 mm-50 mm）横通孔缺陷的聚乙烯试块进行检测,并通过实际聚乙烯管上的缺陷进行了验证研究,结果表明试块上和实际管件上的缺陷检测效果相似。（2）引入检出概率POD定量分析不同因素对聚乙烯管热熔接头缺陷检出率的影响,并建立信号响应数据（?）的POD模型,得出:对1 mm横通孔缺陷进行检测,在置信度为95%,90%检出率下能检测到缺陷的深度,2.25 MHz探头为26.21 mm,5 MHz探头为14.98 mm;使用2.25 MHz探头对2 mm和3 mm缺陷进行检测,同上,能检测到缺陷的深度分别为27.78和28.88 mm。（3）制备了各种非线性超声检测用的聚乙烯样品,主要有聚乙烯冷焊热熔接头样品以及采用压缩蠕变的人工加速老化方法获得的聚乙烯老化样品等,并搭建基于RAM-5000 SNAP的聚乙烯非线性超声透射式检测系统。（4）对聚乙烯样品进行非线性超声试验研究,结果表明:非线性参量β能够有效表征有无老化的聚乙烯管材样品和接头样品,热熔接头处测得的β要比管材处大;不加载压力进行人工加速老化试验时,冷焊程度越严重（吸热时间越少）的接头样品,测得的非线性参量β越高,40%、60%、80%冷焊接头分别为0.0237,0.0223,0.0214。加载后,热熔接头的非线性参量β随着冷焊程度减少从0.0248减小到0.0229再增大到0.0254,有先减后增趋势。