INNIO Group坐落于奧地利顏巴赫 (Jenbach)，是一家致力于創(chuàng)新能源生產(chǎn)和壓縮系統(tǒng)研發(fā)制造的企業(yè)。由于大型發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不斷提高，單個(gè)組件承受的機(jī)械應(yīng)力也不斷增加，位于顏巴赫的 INNIO Group 總部早在 10 年前就引入了清潔度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。為確定有害殘留污染物顆粒的來(lái)源，自2015 年起INNIO Group開(kāi)始使用蔡司EVO 掃描電子顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)。

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▲“即使是微小的金屬污染物顆粒，也可能對(duì)我們強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)造成重大損害，“INNIO顏巴赫工廠的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量負(fù)責(zé)人Christian Troger強(qiáng)調(diào)稱(chēng)。

例如，如果有沙粒大小的金屬顆粒進(jìn)入連桿軸承，就會(huì)導(dǎo)致軸承中的油膜破裂。潤(rùn)滑不足會(huì)增加曲軸和連桿軸承之間的摩擦，從而導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞。對(duì)一臺(tái)總重達(dá) 91 噸、連桿軸承長(zhǎng)近 7 米、重達(dá) 8.5 噸的發(fā)動(dòng)機(jī)(如顏巴赫 J920) 進(jìn)行損壞修復(fù)是一項(xiàng)復(fù)雜而成本昂貴的工作。維修也會(huì)大大推遲向客戶(hù)交付發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)的功率密度越高，清潔度檢測(cè)就越重要。

行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者

顏巴赫憑借其發(fā)動(dòng)機(jī)，能為客戶(hù)提供 250 KW 至10.4 MW功率范圍的發(fā)電機(jī)組，以及電熱聯(lián)產(chǎn)和電熱冷三聯(lián)供系統(tǒng)。這些系統(tǒng)能夠適應(yīng)多種能源，包括填埋氣、污水沼氣、生物甲烷或氫氣，助力客戶(hù)邁向凈零排放目標(biāo)。迄今為止，顏巴赫發(fā)動(dòng)機(jī)已在全球約 100 個(gè)國(guó)家交付超過(guò) 25,000 臺(tái)。談及顏巴赫發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與可靠性，INNIO Group 為行業(yè)設(shè)立了標(biāo)桿。

顏巴赫發(fā)動(dòng)機(jī)的持續(xù)升級(jí)對(duì)其組件影響顯著。通過(guò)將機(jī)械效率提升至超過(guò) 50%，并增強(qiáng)對(duì)甲烷指數(shù)、氫氣比例及生物氣體的燃料靈活性，發(fā)動(dòng)機(jī)的最高壓力與軸承負(fù)荷增加，熱負(fù)荷也隨之升高。這就需要使用更堅(jiān)硬的軸承和更嚴(yán)格的公差。但這也增加了油膜因臨界顆粒而破裂的風(fēng)險(xiǎn)。

▲“清潔度檢測(cè)在我們的生產(chǎn)中至關(guān)重要，我們借助ZEISS EVO Mat 25進(jìn)行檢測(cè)，確保100%達(dá)到技術(shù)規(guī)范，使我們的發(fā)動(dòng)機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間保持高品質(zhì)運(yùn)行。“ INNIO Group 運(yùn)營(yíng)副總裁兼現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)理Martin Mühlbacher說(shuō)道。

新的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

2012/2013 年INNIO Group決定引入清潔度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，促使 INNIO 顏巴赫工廠經(jīng)歷了一場(chǎng)重大變革。借鑒汽車(chē)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)并遵循 VDA 19 指南，首先對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)。接著，工廠針對(duì)敏感組件定義了清潔度規(guī)范，并確定了生產(chǎn)中的高度關(guān)鍵區(qū)域，共涉及約 800 項(xiàng)改進(jìn)步驟。

INNIO Group 為了能夠分析組件上的殘留污染物，還建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，配備了專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的設(shè)備，用于沖洗重達(dá)數(shù)噸的組件。公司還發(fā)開(kāi)了一種吸塵器，內(nèi)置特制的旋風(fēng)濾膜，用于分析和清潔發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵區(qū)域，并投資購(gòu)置了能檢測(cè)殘留污染物顆粒分析濾膜的顯微鏡。蔡司EVO掃描電子顯微鏡在發(fā)現(xiàn)和清除潛在污染源方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

▲INNIO Group建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，配備了專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的設(shè)備，用于沖洗重達(dá)數(shù)噸的組件

▲在出口處收集濾膜并進(jìn)行顯微分析

▲如果超出限值，則會(huì)對(duì)帶有顆粒的分析濾膜進(jìn)行更仔細(xì)的檢查

▲ 蔡司EVO掃描電子顯微鏡在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用

用于測(cè)定材料的掃描電子顯微鏡

利用 ZEISS EVO確定材料成分及顆粒來(lái)源，需先將顆粒與組件分離，這一過(guò)程在INNIO位于顏巴赫的 Tecsa 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。通過(guò)特殊清洗機(jī)從組件上清洗下來(lái)的殘留污染物顆粒會(huì)被濾膜捕獲。然后在現(xiàn)場(chǎng)用光學(xué)顯微鏡對(duì)該濾膜進(jìn)行檢測(cè)。ZEISS EVO SEM 搭載 ZEISS Smart Particle Investigator（Smart PI）軟件，用于顆粒分析與分類(lèi)。該軟件符合現(xiàn)行的 ISO 和 VDA 技術(shù)潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，將操作 SEM、處理圖像和執(zhí)行基本分析所需的所有功能整合到一個(gè)應(yīng)用程序中。

▲ZEISS EVO SEM與用于顆粒分析和分類(lèi)的軟件ZEISS Smart Particle Investigator（Smart PI）配合使用