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Controllo Qualità

nell'industria energetica

Ci sono diversi aspetti importanti da considerare quando si tratta di ispezionare diverse parti e materiali nelle apparecchiature e nei meccanismi che si trovano nel settore dell'energia. I sistemi energetici operano in condizioni estreme, tra cui temperature elevate, pressioni e ambienti corrosivi.

Le ispezioni e le tecniche di controllo della qualità durante il processo di produzione contribuiscono a garantire la conformità alle normative e agli standard del settore, progettati per promuovere la sicurezza e proteggere l'ambiente.

Principali particolari sottoposti a controllo qualità nell'industria energetica

ENERGIA EOLICA

Turbine

Le turbine eoliche sono il componente principale di un sistema di energia eolica. In genere sono strutture alte e sottili con pale che ruotano per generare elettricità dall'energia del vento. Ogni serie di componenti che compongono questi dispositivi richiede test rigorosi, in modo da capire come funzioneranno e quanto spesso sia necessaria la manutenzione.

Tecniche di controllo qualità

Ispezioni visive / ottiche

Può aiutare a rilevare rapidamente eventuali danni o usura dei componenti della turbina, come le pale, l'alloggiamento e la torre, senza la necessità di un contatto fisico.

Misure dimensionali

Le misurazioni dimensionali consistono nel valutare la forma, le dimensioni e l'angolazione dei componenti della turbina eolica per determinare se funzioneranno o meno in modo ottimale una volta assemblati.

Mozzi

Nelle turbine eoliche, i mozzi rotanti sono utilizzati per trasferire il fluido idraulico o l'aria al sistema di controllo del passo, che regola l'angolo delle pale per una produzione ottimale di energia. I mozzi rotanti sono in genere costituiti da un alloggiamento fisso e da un componente rotante montato su cuscinetti, per cui sono necessarie diverse forme di controllo della qualità. Possono gestire un'ampia gamma di pressioni, temperature e portate, il che li rende componenti versatili nell'industria energetica.

Tecniche di controllo qualità

Misura della superficie

Utilizzati per misurare la rugosità, la consistenza o la finitura della superficie del mozzo, i rugosimetri sono dispositivi ben noti proprio per questo scopo. La misura della rugosità superficiale è una parte importante della manutenzione regolare, in quanto può prevenire problemi quali prestazioni insufficienti o usura prematura dovuta a difetti o irregolarità della superficie.

Prove di durezza

I dati raccolti durante le prove di durezza possono essere utilizzati per determinare se il materiale del mozzo rientra ancora nelle tolleranze accettabili o se è diventato troppo morbido o fragile durante il processo di produzione o a causa di diversi fattori, come la fatica.

Misure dimensionali

La misura delle dimensioni fisiche del mozzo per assicurarsi che sia conforme alle specifiche richieste è un'operazione assolutamente necessaria durante il processo di controllo qualità. In genere, questa operazione viene eseguita da personale qualificato che utilizza strumenti di misura di precisione come micrometri, calibri o scanner laser per misurare varie caratteristiche del mozzo, tra cui il diametro, la lunghezza e la profondità di elementi chiave come i fori dei bulloni o le superfici di montaggio. Si tratta di un'operazione particolarmente importante, in quanto previene problemi di disallineamento o di scarse prestazioni dovute a dimensioni fuori specifica.

Pale

Le pale delle turbine eoliche sono in genere realizzate in materiali compositi, come la fibra di vetro o la fibra di carbonio, per garantire resistenza e leggerezza.

Tecniche di controllo qualità

Analisi dei materiali

Le prove sui materiali comportano l'analisi delle proprietà fisiche e meccaniche del materiale della lama, come la resistenza alla trazione, alla fatica e alla rottura. In questo modo si può garantire che il materiale della lama sia di alta qualità e soddisfi le specifiche richieste.

Misura del profilo delle pale

La misura dimensionale delle pale è meno cruciale per la stabilità del dispositivo, ma svolge un ruolo critico per quanto riguarda l'efficienza di queste turbine eoliche. A questo scopo, nella maggior parte dei casi si utilizza un dispositivo di misura senza contatto con un software specializzato. Ciò soddisfa l'esigenza di misure accurate e rapide, poiché le pale delle turbine sono sottoposte a sforzi rilevanti

Torri

Le torri che sostengono le turbine sono tipicamente in acciaio o in cemento e devono essere progettate per resistere ai venti forti e ad altre condizioni climatiche avverse.

Tecniche di controllo qualità

Analisi dei materiali

Per quanto riguarda i materiali di cui sono fatte queste torri, l'analisi delle loro proprietà fisiche e meccaniche, come la resistenza alla trazione, la resistenza allo snervamento e la duttilità, sono di estrema importanza perché la torre deve essere strutturalmente solida.

ENERGIA DALL' ACQUA

Turbine

Le turbine sono macchine che convertono l'energia cinetica dell'acqua o del vapore in energia meccanica che può essere utilizzata per generare elettricità. L'acqua o il vapore vengono indirizzati sulle pale della turbina, facendole ruotare e azionando un generatore per produrre elettricità.

Tecniche di controllo qualità

Misura del profilo delle pale

La misura dimensionale delle pale utilizzate nelle turbine viene eseguita regolarmente durante i processi di controllo qualità. Per assicurarsi che elementi come la lunghezza, lo spessore, la curvatura e l'allineamento rientrino nelle specifiche, nella maggior parte dei casi si utilizza una CMM con un software specializzato. In questo modo si soddisfa l'esigenza di misure precise e rapide, dato che le pale delle turbine devono essere in grado di sopportare grandi quantità di energia.

Ispezione della superficie delle pale

Poiché le superfici di questi profili aerodinamici svolgono un ruolo fondamentale nella capacità di svolgere il loro compito, è fondamentale che non presentino difetti. Il modo più rapido per osservare i difetti su qualsiasi superficie è l'ispezione senza contatto abbinata a un software AI che indichi esattamente cosa cercare. Si può trattare di qualsiasi cosa, da crepe o scheggiature inaspettate durante il processo di produzione.

Prove sui materiali

Queste prove possono essere condotte sui componenti delle turbine per garantire che soddisfino gli standard richiesti in termini di forza, resistenza alla corrosione e altre proprietà che potrebbero influire sulle loro prestazioni.

Dighe

Le dighe sono strutture costruite attraverso un fiume o un corso d'acqua per creare un serbatoio d'acqua che può essere utilizzato per generare energia idroelettrica. Le dighe sono generalmente costituite da un muro di cemento o di terra e da uno scolmatore che permette all'acqua in eccesso di defluire.

Tecniche di controllo qualità

Prove sui materiali

Le prove possono essere condotte sui componenti che compongono la diga per garantire che soddisfino gli standard richiesti in termini di forza, resistenza alla corrosione e altre proprietà.

Generatori

Utilizzati per convertire l'energia meccanica in energia elettrica, i generatori sono la parte più nota di qualsiasi centrale idroelettrica. Trasformando la forza di una turbina in rotazione, il generatore può produrre elettricità.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

I componenti interni, l'alloggiamento e persino le piccole parti utilizzate per il fissaggio devono essere sottoposti a procedure di controllo della qualità per garantire che il generatore possa funzionare a lungo senza problemi. Per assicurarsi che i pezzi siano realizzati correttamente durante il processo di produzione, la maggior parte delle fabbriche utilizza l'elevata accuratezza delle macchine di misura a coordinate.

Rugosità, Rotondità, e Analisi della Forma

Questi tre argomenti diventano fondamentali quando si tratta degli alberi e dei cuscinetti utilizzati in questi generatori. Ogni componente ha un requisito di specifica ottimale che deve essere rispettato e che può essere testato solo con dispositivi come profilometri, rotondimetri e, in alcuni casi, anche con una CMM.

Condotte forzate

Le condotte forzate sono grandi tubi o canali che trasportano l'acqua dal serbatoio alla turbina. L'acqua che attraversa queste condotte forzate è tipicamente ad alta pressione per massimizzare la produzione di energia della turbina.

Tecniche di controllo qualità

Prove sui materiali

I test possono essere condotti sui componenti della condotta forzata per garantire che soddisfino gli standard richiesti in termini di forza, resistenza alla corrosione e altre proprietà.

ENERGIA SOLARE

Celle solari

Le celle solari sono un componente fondamentale dell'industria energetica, in quanto convertono la luce solare in elettricità. Le tecniche di controllo qualità sono quindi essenziali per assicurare che le celle solari siano costruite secondo gli standard richiesti e funzionino in modo efficiente.

Tecniche di controllo qualità

Misure senza contatto

Per verificare che i componenti delle celle solari rispondano ai requisiti di processo, vengono sottoposti a rigorosi controlli con sistemi ottici senza contatto. In questo modo si eviti il rischio di danni alle celle.

Interconnettori

Nel settore dell'energia solare, i dispositivi chiamati interconnettori consentono ai pannelli solari di collegarsi tra loro e/o alla rete elettrica. Sono essenziali per trasferire l'energia prodotta dai pannelli solari alle abitazioni e alle aziende.

Tecniche di controllo qualità

Misure dimensionali

Per garantire che le superfici di collegamento siano realizzate secondo le specifiche, spesso si ricorre alla misura dimensionale senza contatto per esaminare le varie parti dei dispositivi di interconnessione.

Prove sui materiali

Si tratta di testare i materiali utilizzati nella costruzione dei dispositivi di interconnessione per garantire che soddisfino i requisiti di qualità. Il più delle volte avvengono sui fili e sulle materie plastiche che compongono questi componenti.

Vetri solari

Il vetro solare è un tipo di vetro progettato appositamente per essere utilizzato nei pannelli solari. È trattato in modo speciale per essere altamente trasparente, durevole e in grado di resistere all'esposizione alla luce solare e ad altre condizioni ambientali.

Tecniche di controllo qualità

Misure ottiche

Vengono testate le proprietà di trasparenza e di assorbimento della luce del vetro solare per garantire che consenta il passaggio della maggior quantità possibile di luce solare verso le celle solari.

Prove sui materiali

Utili per determinare se ci sono difetti nelle proprietà fisiche di un materiale, vengono usati quando si controlla il rivestimento antiriflesso applicato al vetro solare. A causa delle proprietà del vetro e del rivestimento, il più delle volte i produttori utilizzano uno strumento automatico, come un durometro micro-Vickers, in grado di eseguire eseguire questi test molto precisi.

Inverters

Gli inverter sono un componente essenziale dei sistemi a energia solare, in quanto convertono l'elettricità in corrente continua (DC) prodotta dai pannelli solari in elettricità in corrente alternata (AC) che può essere utilizzata per alimentare case e aziende.

Tecniche di controllo qualità

Misure senza contatto

Poiché i circuiti stampati sono un componente critico di un inverter, le macchine ottiche ne misurano l'altezza e la forma delle caratteristiche e delle giunzioni di saldatura senza il rischio di danneggiare questi delicati componenti. Altri metodi di ispezione ottica comunemente utilizzati sono la misura laser dei profili e la microscopia confocale.

Misure dimensionali

Gli alloggiamenti utilizzati per proteggere gli inverter devono essere conformi alle specifiche in modo che tutti i componenti interni possano adattarsi, evitando inutili danni. Vengono utilizzati strumenti come misuratori di altezze e, in alcuni casi, macchine di misura CNC.

Batterie

Le batterie sono un componente importante dei sistemi a energia solare, in quanto immagazzinano l'energia in eccesso prodotta dai pannelli solari durante il giorno per utilizzarla nei periodi in cui non è disponibile la luce solare.

Tecniche di controllo qualità

Misure ottiche

Le misure ottiche possono essere utilizzate per analizzare la struttura interna delle batterie, compresa la distribuzione dei materiali attivi e lo spessore degli elettrodi. Queste informazioni possono essere utilizzate per ottimizzare la progettazione delle batterie per ottenere la massima efficienza e le migliori prestazioni. La misurazione ottica può anche essere utilizzata per rilevare difetti e anomalie all'interno della batteria, come crepe o impurità, che possono influire sulle prestazioni e sulla sicurezza della batteria.

Misure con bassa forza

Per ottenere risultati accurati su campioni delicati come i fogli per batterie, si utilizza una macchina con una forza di prova ridotta in combinazione con un sistema di fissaggio speciale, ad esempio una tavola a vuoto. Questo metodo viene utilizzato per determinare lo spessore dei fogli prima e dopo averli sottoposti a processi di rivestimento.

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