GE:s Marine Solutions rapporterar att de framgångsrikt har genomfört en mängd olika brandtester på sin nya komposit LM2500 marinkapsling som en del av Module Modernization Program (MMP). Brand- och andra komponenttesterna verifierade användningen av ett kompositmaterial för att markant minska vikten och förbättra prestandan. Dessutom har paketdesignen utvecklats för att inkludera uppdaterade paketsensorer och komponenter.
Deltagare i MMP inkluderar GE, General Dynamics Bath Iron Works och United States Navy; programmet startade 2014.
"Fartyg utmanas ständigt av vikt för att möta nuvarande och framtida kapacitetsbehov och för att sänka livscykelkostnaderna", säger GE:s Brien Bolsinger, Vice President, General Manager. "Det är därför MMP är designad med kundernas behov i åtanke: att uppdatera gasturbinmodulen med beprövad ny teknik som minskar kapslingens vikt med cirka 50 %, samtidigt som den minskar livscykelkostnader, buller och förbättrar säkerheten."
Den nya monolitiska kompositstrukturen i GE:s LM2500-marinmodul använder inte skruvförband mellan väggar och tak. Denna funktion förbättrar avsevärt montering och brusdämpning genom att eliminera bruskanaler. Användningen av kompositer gör det också möjligt att göra moduldörrarna och åtkomstpanelerna större, men ändå lättare för att underlätta hanteringen. Användningen av kompositer eliminerar rost på dörrar, gångjärn och åtkomstpaneler, vilket minskar underhållet samtidigt som säkerheten förbättras.
Den nya GE LM2500 marin gasturbinmodulens kompositsidovägg visas under valideringstestning av brandmotstånd och strukturell integritet som utfördes vid Southwest Research Institute.
Brandtestning utfördes vid Southwest Research Institute (SwRI) för att validera att kompositdesignen uppfyller US Navy:s brandmotståndskrav. SwRI är ett ackrediterat testlaboratorium och en tredje parts kvalitetssäkrings- och inspektionsbyrå.
SwRI-testningen avslöjade också följande:
• Modulkompositvägg klarade tester för direkt låga och indirekt värmepåverkan, vilka testar avgav rök- och gastoxicitet.
• Kompositvägg- och takpanelen klarade brandbeständighet och strukturella integritetstester. Dessa tester mätte materialens förmåga att motstå en snabb brand och den strukturella förmågan att bära last (inklusive brandbekämpningspersonal) under en brandhändelse. Panelen utsattes för en snabb temperaturstegring och hölls vid 2000oF.
• Tester och analyser av stål- och kompositväggsektioner utsatta för 500oF – tillsammans med hela paketets kalibrerade värmeöverföringsanalys – visade markanta förbättringar med GE:s kompositväggsdesign. Dessa tester tyder på att yttre hudtemperaturer skulle sänkas avsevärt.
• Jämförelsetest av akustiska paneler visade förbättringar i nivåerna för överfört ljudtryck (dBA).
MMP fokuserar på den GE-designade kapslingen som omger hela LM2500 gasturbinen (inlopp, motor och avgas) som fyller flera viktiga funktioner. Kapslingen begränsar värmeavvisning till maskinrummet och ger termiskt skydd till besättningen från >1000oF temperaturer som strålar ut från gasturbinen och avgaserna. Kapslingen bildar en akustisk och brandgräns runt gasturbinen för fartygets säkerhet. Baserat på tester kommer det nya komposithöljet LM2500 att bättre dämpa buller samtidigt som det bibehåller samma brandmotståndsegenskaper som stålhöljet.
LM2500 marinmodul
Fullt certifierad enligt US Navy Shock Requirements
Monteringen av en prototypkapsling pågår nu och kommer att testas i en fullskalig gasturbintestcell för att bekräfta bullerdämpning och termisk prestanda som tidigare förutspåtts av komponenttester och analys. Komposithöljet kommer sedan att utsättas för pråmchocktestning enligt US Navy-krav. Dessa tester är planerade att vara slutförda i mitten av 2018.
Gasturbinmodulen som utvecklats under MMP kommer att finnas tillgänglig 2018 med den första applikationen avsedd på den amerikanska flottans DDG-51 Flight III-fartyg. Det lätta komposithöljet och uppdaterade komponenter kommer att finnas tillgängliga för internationella flottor under 2018 också. Separat tillverkar GE för närvarande en eftermonterad kompositdörrenhet för en marin kund.
Över 1,400 14 GE gasturbiner loggar över 35 miljoner timmar över hela världen och tjänar 500 flottor på 100 marinfartyg för XNUMX militära fartygsprogram, allt från patrullbåtar, jagare och kryssare till korvetter, fregatter, amfibiefartyg och hangarfartyg.