如何制定核電廠的冷作彎管ITP(Inspection and Test Plan)&生產流程(Manufacturing Process Plan)?

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:

  1. 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。
  1. 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

 

  1. 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。

  1. 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。
  1. 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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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)「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。

 

 

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