制定核電廠冷作彎管的檢驗與測試計畫 (Inspection and Test Plan, ITP) 是一個系統性且嚴謹的過程,其核心目標是確保每一道工序和最終產品都完全符合ASME、法規以及設計規範的要求。
以下是制定ITP時需要包含的關鍵步驟與內容:
- ITP的結構與基本資訊
一個完整的ITP應以表格形式呈現,並在開頭清楚標示以下基本資訊:
- 專案名稱與編號: 標明ITP所屬的核電廠專案。
- 文件編號與版次: 確保版本控制,便於追溯。
- 適用範圍: 清楚說明此ITP適用於哪種材料、尺寸或安全等級(例如:ASME Section III Class 1)的冷作彎管。
- 參考規範: 列出所有相關的設計圖面、ASME規範、品質保證(QA)程序以及客戶的規格要求。
- 核心檢驗與測試項目
ITP的核心是工序清單,將冷作彎管的製造過程分解為一系列可控的步驟,並為每個步驟指定檢驗與測試要求。以下是一個典型的ITP工序範例:
工序編號 | 工序描述 | 檢驗與測試方法 | 參考規範與文件 | 驗收標準 | 檢驗方 | 記錄文件 |
1.0 | 材料接收與入庫 | |||||
1.1 | 材料證明文件 (MTR) 審查 | 文件審查 | ASME Section II、採購規範 | MTR與採購單一致,並經核准 | 製造商QA、客戶代表 | 材料入庫單、MTR文件 |
1.2 | 外觀與尺寸檢查 | 目視檢查、尺寸量測 | 採購規範 | 表面無損傷,尺寸符合規範 | 製造商QA | 材料接收報告 |
2.0 | 管材準備與彎曲前檢查 | |||||
2.1 | 材料追溯性標示 | 目視檢查 | 品質保證程序 | 每個管件標示唯一編號 | 製造商QA | 追溯性記錄 |
2.2 | 彎曲區域預檢 | 尺寸量測 | 彎曲圖面 | 管壁厚度、外徑符合要求 | 製造商QA | 預檢報告 |
3.0 | 冷作彎曲 | |||||
3.1 | 彎曲製程參數記錄 | 記錄儀器數據 | 彎曲程序書 | 彎曲速度、壓力等參數符合程序 | 製造商QA | 製程記錄單 |
4.0 | 彎曲後檢驗 | |||||
4.1 | 幾何尺寸量測 | 尺寸量測 | 彎曲圖面 | 彎曲半徑、角度、長度等符合圖面 | 製造商QA、客戶代表 | 尺寸檢測報告 |
4.2 | 管壁厚度檢測 | 超音波測厚儀 | ASME B31.1 / Section III | 管壁減薄量在允許範圍內 | 製造商QA | 厚度檢測報告 |
4.3 | 外觀與表面檢查 | 目視檢查、PT/MT | ASME Section V | 表面無裂紋、凹痕或起皺 | 製造商QA | 表面檢測報告 |
5.0 | 非破壞性檢測 (NDT) | |||||
5.1 | 超音波檢測 (UT) 或 射線檢測 (RT) | NDT | ASME Section V | 內部無裂紋、夾渣等缺陷 | 外部NDT公司 | NDT報告 |
6.0 | 最終檢驗與出貨 | |||||
6.1 | 最終外觀檢查 | 目視檢查 | 最終出貨規範 | 表面清潔、標示清晰 | 製造商QA | 最終檢驗報告 |
6.2 | 文件彙編與審查 | 文件審查 | 專案品質保證計畫 | 所有記錄文件完整、經簽核 | 製造商QA | 品質證明文件包 |
- 關鍵要素說明
- 檢驗方 (Hold / Witness / Review): ITP表格中的「檢驗方」欄位至關重要,它定義了各方在不同階段的參與程度:
- Hold Point (H): 必須在此步驟暫停,等待指定方(例如:客戶代表)到場檢驗並簽核後,才能進行下一步。這通常用於關鍵或不可逆的工序。
- Witness Point (W): 指定方有權利到場見證檢驗,但即使未能到場,工序仍可繼續。
- Review Point (R): 指定方只需要事後審查相關的檢驗報告即可。
- 記錄文件 (Documentation): 每個檢驗步驟都必須產生對應的書面記錄,這些記錄將構成最終的品質證明文件冊(Quality Assurance Package),證明製造過程完全符合規範。
- 持續改進: ITP並非一成不變,它應根據實際製造經驗、客戶回饋和法規更新而持續修訂,確保其有效性和適用性。
透過制定並嚴格執行ITP,可以將冷作彎管的製造風險降至最低,確保每個環節都受到嚴格控制,最終產出符合核能安全要求的合格產品。
如何制定冷作彎管生產流程
制定冷作彎管的生產流程,特別是針對核電廠等級的管件,需要一套系統性的方法來確保品質、安全和效率。這份生產流程計畫(Manufacturing Process Plan)應詳細說明從原料接收到最終產品出貨的每一個步驟,並與前面提到的檢驗與測試計畫(ITP)緊密結合。
- 流程制定原則
在開始制定流程之前,應先確立以下原則:
- 符合規範: 流程必須完全遵循所有相關的ASME規範(如Section III、B31.1)、設計圖面和品質保證(QA)要求。
- 可追溯性: 從原料到成品,每一個步驟都必須有明確的記錄,確保可以追溯到原始的材料證明文件(Material Test Report, MTR)。
- 品質控制: 每個關鍵工序都應設立檢驗點,確保產品品質符合要求,並能在問題發生時立即發現。
- 安全優先: 確保所有操作都符合工業安全規範,保護作業人員的安全。
- 生產流程步驟
以下是一個標準的冷作彎管生產流程,每個步驟都需搭配具體的作業指導書(Work Instruction):
第一階段:備料與準備
- 原料接收與檢查:
- 作業內容: 接收原管材,核對其材料證明文件(MTR)與採購單是否一致。
- 檢驗要點:
- 核對管材的爐號、化學成分、機械性能。
- 進行外觀檢查,確認表面無損傷、鏽蝕等。
- 測量尺寸(外徑、壁厚、長度),確保符合規範。
- 追溯性標示:
- 作業內容: 使用低應力鋼印或其他核准方法,將管材的爐號、專案編號等資訊標示在管材上。
- 檢驗要點: 確保標示清晰、持久,且不影響管材性能。
- 預處理:
- 作業內容: 清潔管材表面,去除油污和雜質。必要時,在彎曲區域進行標記,以利後續操作。
第二階段:彎曲成形
- 設備設定:
- 作業內容: 根據彎管圖面和彎曲程序書,設定彎管機的參數,包括彎曲半徑、彎曲角度、彎曲速度等。
- 檢驗要點: 確認設定參數與文件一致。
- 彎曲作業:
- 作業內容: 將管材放入彎管機,依設定參數進行彎曲。
- 檢驗要點: 在彎曲過程中,操作人員需監控彎曲狀態,確保沒有異常。
- 彎曲後檢查(目視與尺寸):
- 作業內容: 彎曲完成後,立即進行外觀檢查,確認表面無裂紋、凹痕或起皺。同時使用量具測量彎曲半徑、角度、總長度等關鍵尺寸。
- 檢驗要點: 檢查結果必須符合設計圖面和規範的公差要求。
第三階段:後續處理與檢驗
- 非破壞性檢測(NDT):
- 作業內容: 這是確保彎管內部品質的關鍵步驟。通常會使用超音波測厚儀量測彎曲區域的壁厚,確保沒有過度減薄。依據規範要求,可能還需進行液體滲透檢測(PT)或磁粉檢測(MT)來檢查表面微小裂紋。
- 檢驗要點: 檢測結果必須符合ASME Section V和客戶規範的驗收標準。
- 最終檢驗:
- 作業內容: 完成所有加工後,進行最終的外觀、尺寸和標示檢查。
- 檢驗要點: 確認產品無任何缺陷,所有追溯性標示清晰,並準備好出貨。
- 文件與品質證明包彙編:
- 作業內容: 整理所有相關文件,包括MTR、檢驗報告、NDT報告、彎曲記錄等,形成完整的品質證明文件冊。
- 檢驗要點: 確保所有文件完整、正確且經相關人員簽核。
- ITP與流程的關係
生產流程詳細描述了「如何做」(how),檢驗與測試計畫(ITP)則定義了「何時做」(when)和「誰來做」(who)。
- ITP將生產流程中的關鍵步驟(如材料接收、彎曲後檢查、NDT)標示為Hold Point(H)或Witness Point(W)。
- 在這些檢驗點,生產必須暫停,等待指定的檢驗方(如製造商QA、客戶代表或第三方檢驗公司)到場確認,確保品質符合要求後,才能繼續下一個步驟。
結論:
這兩份文件相互配合,共同構成一個完整且可控的核電廠冷作彎管製造端所需的系統資訊。