客户案例 | 蔡司清洁度检测方案助力能源企业通向净零之路

INNIO Group坐落于奥地利颜巴赫 (Jenbach)，是一家致力于创新能源生产和压缩系统研发制造的企业。由于大型发动机的功率不断提高，单个组件承受的机械应力也不断增加，位于颜巴赫的 INNIO Group 总部早在 10 年前就引入了清洁度检测标准。为确定有害残留污染物颗粒的来源，自2015 年起INNIO Group开始使用蔡司EVO 扫描电子显微镜进行检测。

”

▲“即使是微小的金属污染物颗粒，也可能对我们强大的发动机造成重大损害，“INNIO颜巴赫工厂的运营质量负责人Christian Troger强调称。

例如，如果有沙粒大小的金属颗粒进入连杆轴承，就会导致轴承中的油膜破裂。润滑不足会增加曲轴和连杆轴承之间的摩擦，从而导致严重损坏。对一台总重达 91 吨、连杆轴承长近 7 米、重达 8.5 吨的发动机(如颜巴赫 J920) 进行损坏修复是一项复杂而成本昂贵的工作。维修也会大大推迟向客户交付发动机的时间。发动机的功率密度越高，清洁度检测就越重要。

行业领导者

颜巴赫凭借其发动机，能为客户提供 250 KW 至10.4 MW功率范围的发电机组，以及电热联产和电热冷三联供系统。这些系统能够适应多种能源，包括填埋气、污水沼气、生物甲烷或氢气，助力客户迈向净零排放目标。迄今为止，颜巴赫发动机已在全球约 100 个国家交付超过 25,000 台。谈及颜巴赫发动机的性能与可靠性，INNIO Group 为行业设立了标杆。

颜巴赫发动机的持续升级对其组件影响显著。通过将机械效率提升至超过 50%，并增强对甲烷指数、氢气比例及生物气体的燃料灵活性，发动机的最高压力与轴承负荷增加，热负荷也随之升高。这就需要使用更坚硬的轴承和更严格的公差。但这也增加了油膜因临界颗粒而破裂的风险。

▲“清洁度检测在我们的生产中至关重要，我们借助ZEISS EVO Mat 25进行检测，确保100%达到技术规范，使我们的发动机能长时间保持高品质运行。“ INNIO Group 运营副总裁兼现场经理Martin Mühlbacher说道。

新的生产标准

2012/2013 年INNIO Group决定引入清洁度检测标准，促使 INNIO 颜巴赫工厂经历了一场重大变革。借鉴汽车行业的经验并遵循 VDA 19 指南，首先对整个生产过程进行了模拟设计。接着，工厂针对敏感组件定义了清洁度规范，并确定了生产中的高度关键区域，共涉及约 800 项改进步骤。

INNIO Group 为了能够分析组件上的残留污染物，还建立了一个实验室，配备了专门开发的设备，用于冲洗重达数吨的组件。公司还发开了一种吸尘器，内置特制的旋风滤膜，用于分析和清洁发动机的关键区域，并投资购置了能检测残留污染物颗粒分析滤膜的显微镜。蔡司EVO扫描电子显微镜在发现和清除潜在污染源方面发挥着关键作用。

▲INNIO Group建立了一个实验室，配备了专门开发的设备，用于冲洗重达数吨的组件

▲在出口处收集滤膜并进行显微分析

▲如果超出限值，则会对带有颗粒的分析滤膜进行更仔细的检查

▲ 蔡司EVO扫描电子显微镜在其中发挥了关键作用

用于测定材料的扫描电子显微镜

利用 ZEISS EVO确定材料成分及颗粒来源，需先将颗粒与组件分离，这一过程在INNIO位于颜巴赫的 Tecsa 实验室进行。通过特殊清洗机从组件上清洗下来的残留污染物颗粒会被滤膜捕获。然后在现场用光学显微镜对该滤膜进行检测。ZEISS EVO SEM 搭载 ZEISS Smart Particle Investigator（Smart PI）软件，用于颗粒分析与分类。该软件符合现行的 ISO 和 VDA 技术洁净度标准，将操作 SEM、处理图像和执行基本分析所需的所有功能整合到一个应用程序中。

▲ZEISS EVO SEM与用于颗粒分析和分类的软件ZEISS Smart Particle Investigator（Smart PI）配合使用