GE成功完成新型复合材料LM2500船用燃气轮机模块的防火测试:现代化改造减轻了外壳重量、噪音和振动

GE海洋解决方案部门宣布,作为模块现代化计划(MMP)的一部分,其新型复合材料LM2500船用外壳已成功完成多项防火测试。防火测试及其他组件测试验证了复合材料的使用能够显著减轻重量并提升性能。此外,该外壳的设计也已取得进展,集成了升级的外壳传感器和组件。

MMP 的参与者包括通用电气公司、通用动力巴斯钢铁厂和美国海军;该计划于 2014 年启动。
通用电气公司副总裁兼总经理布莱恩·博辛格表示:“船舶不断面临重量方面的挑战,需要满足当前和未来的运力需求,并降低生命周期成本。因此,MMP 的设计充分考虑了客户需求:采用成熟的新技术更新燃气轮机模块,将外壳重量减轻约 50%,同时降低生命周期成本、噪音排放并提高安全性。”

GE LM2500 船用模块的全新整体复合材料结构无需在舱壁和舱顶之间使用螺栓连接。这一特性通过消除噪声通道,显著改善了装配和降噪效果。复合材料的使用还使模块门和检修面板尺寸更大,重量更轻,便于搬运。复合材料的使用避免了门、铰链和检修面板生锈,减少了维护工作量,同时提高了安全性。

图中显示的是西南研究院进行的耐火和结构完整性验证测试中的新型 GE LM2500 船用燃气轮机模块复合材料侧壁。

西南研究院 (SwRI) 进行了防火测试,以验证该复合材料设计是否符合美国海军的防火要求。SwRI 是一家获得认证的测试实验室,也是第三方质量保证和检验机构。

SwRI 测试还揭示了以下情况:
• 模块复合墙体通过了直接火焰和间接热冲击测试,测试了所排放的烟雾和气体的毒性。
• 复合墙板和天花板通过了耐火性和结构完整性测试。这些测试衡量了材料承受快速上升火势的能力,以及火灾发生时结构承载负荷(包括消防人员)的能力。面板经受了快速升温,并保持在2000华氏度(约XNUMX摄氏度)的高温。
• 对承受500华氏度高温的钢制和复合墙体部分进行测试和分析,并进行全套校准传热分析,结果表明,GE复合墙体设计显著改善。这些测试表明,外部表皮温度将显著降低。
• 声学面板对比测试表明传输声压(dBA)水平有所改善。

MMP 重点关注通用电气设计的外壳,该外壳包围了整个 LM2500 燃气轮机(进气口、发动机和排气口),发挥着多项重要功能。该外壳限制了热量向机舱的排放,并为船员提供了热保护,使其免受燃气轮机和排气口辐射的超过 1000 华氏度(约 2500 摄氏度)高温的影响。该外壳在燃气轮机周围形成了一个隔音和防火边界,保障了船舶的安全。根据测试,新型 LMXNUMX 复合材料外壳将更好地降低噪音,同时保持与钢制外壳相同的防火特性。

LM2500船用模块
完全符合美国海军冲击要求
目前,原型外壳的组装工作正在进行中,并将在全尺寸燃气轮机测试单元中进行测试,以验证先前通过组件测试和分析预测的噪声衰减和热性能。之后,复合材料外壳将根据美国海军的要求进行驳船冲击测试。这些测试计划于2018年中期完成。
根据MMP项目开发的燃气轮机模块将于2018年投入使用,首次应用于美国海军的DDG-51 Flight III型舰艇。轻型复合材料外壳和升级后的组件也将于2018年提供给各国海军。此外,通用电气公司目前正在为一家海军客户生产改装复合材料舱门组件。

在全球范围内,超过 1,400 台 GE 燃气轮机累计运行时间超过 14 万小时,服务于 35 支海军的 500 艘海军舰艇,涉及 100 个军舰项目,包括巡逻艇、驱逐舰和巡洋舰、轻型护卫舰、护卫舰、两栖舰艇和航空母舰。