راه حل های دریایی جنرال الکتریک گزارش می دهد که انواع آزمایش های آتش سوزی را بر روی محفظه دریایی کامپوزیت جدید LM2500 به عنوان بخشی از برنامه نوسازی ماژول (MMP) با موفقیت به پایان رسانده است. آزمایش آتش و سایر اجزاء استفاده از یک ماده کامپوزیت را برای کاهش قابل توجه وزن و بهبود عملکرد تأیید کرد. علاوه بر این، طراحی بسته به سمت ترکیب سنسورها و اجزای بسته به روز شده است.
شرکت کنندگان MMP عبارتند از جنرال الکتریک، جنرال دینامیک حمام آیرون ورکز و نیروی دریایی ایالات متحده. این برنامه در سال 2014 آغاز شد.
براین بولسینگر، معاون مدیر کل جنرال الکتریک، گفت: کشتیها دائماً از نظر وزنی برای برآوردن نیازهای ظرفیت فعلی و آینده و کاهش هزینههای چرخه عمر به چالش کشیده میشوند. به همین دلیل است که MMP با در نظر گرفتن نیازهای مشتری طراحی شده است: برای به روز رسانی ماژول توربین گاز با فناوری های جدید اثبات شده که وزن محفظه را تقریباً 50 درصد کاهش می دهد و در عین حال هزینه های چرخه عمر، انتشار نویز و ایمنی را بهبود می بخشد.
ساختار کامپوزیت یکپارچه جدید ماژول دریایی LM2500 جنرال الکتریک از اتصالات پیچی بین دیوارها و سقف استفاده نمی کند. این ویژگی مونتاژ و کاهش نویز را از طریق حذف کانال های نویز تا حد زیادی بهبود می بخشد. استفاده از کامپوزیت ها همچنین اجازه می دهد تا درهای ماژول و پانل های دسترسی بزرگتر و در عین حال سبک تر برای سهولت در جابجایی ساخته شوند. استفاده از کامپوزیت ها زنگ زدگی درها، لولاها و پانل های دسترسی را از بین می برد و در عین حال ایمنی را بهبود می بخشد.
دیواره جانبی کامپوزیت ماژول توربین گاز دریایی جدید GE LM2500 در طول آزمایش اعتبارسنجی مقاومت و یکپارچگی ساختاری انجام شده در موسسه تحقیقات جنوب غربی نشان داده شده است.
آزمایش آتش در مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی (SwRI) انجام شد تا تأیید شود که طرح کامپوزیت مطابق با الزامات مقاومت در برابر آتش نیروی دریایی ایالات متحده است. SwRI یک آزمایشگاه تست معتبر و یک آژانس تضمین کیفیت و بازرسی شخص ثالث است.
آزمایش SwRI همچنین موارد زیر را نشان داد:
• دیوار کامپوزیت ماژول آزمایشهای برخورد مستقیم با شعله و حرارت غیرمستقیم را گذراند که آزمایشها سمیت دود و گاز منتشر میکنند.
• پانل دیوار و سقف کامپوزیت تست های مقاومت در برابر آتش و یکپارچگی سازه را گذرانده است. این آزمایشها ظرفیت مواد را برای مقاومت در برابر آتشسوزی سریع و توانایی ساختاری برای حمل بار (از جمله پرسنل آتشنشانی) در طول یک رویداد آتشسوزی اندازهگیری کردند. پانل در معرض افزایش سریع دما قرار گرفت و در دمای 2000 درجه فارنهایت نگه داشت.
• آزمایشات و تجزیه و تحلیل مقاطع دیواری فولادی و کامپوزیت تحت دمای 500 درجه فارنهایت - همراه با آنالیز انتقال حرارت کالیبره شده بسته کامل - پیشرفت های قابل توجهی را در طراحی دیوار کامپوزیت جنرال الکتریک نشان داد. این آزمایشات نشان می دهد که دمای خارجی پوست به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
• تست های مقایسه پانل صوتی بهبود در سطوح فشار صدای ارسالی (dBA) را نشان داد.
MMP روی محفظه طراحی شده توسط جنرال الکتریک تمرکز دارد که کل توربین گاز LM2500 (ورودی، موتور و اگزوز) را احاطه کرده است که چندین عملکرد مهم را انجام می دهد. محفظه دفع گرما را به اتاق ماشینآلات محدود میکند و از دمای بیش از 1000 درجه فارنهایت که از توربین گاز و اگزوز تابش میشود، حفاظت حرارتی را برای خدمه فراهم میکند. محفظه یک مرز صوتی و آتش در اطراف توربین گاز برای ایمنی کشتی تشکیل می دهد. بر اساس آزمایش، محفظه کامپوزیت جدید LM2500 نویز را بهتر کاهش می دهد و در عین حال همان ویژگی های مقاومت در برابر آتش را مانند محفظه فولادی حفظ می کند.
ماژول دریایی LM2500
به طور کامل مطابق با الزامات شوک نیروی دریایی ایالات متحده تایید شده است
مونتاژ یک محفظه نمونه در حال حاضر در حال انجام است و در یک سلول آزمایشی توربین گازی در مقیاس کامل آزمایش خواهد شد تا کاهش نویز و عملکرد حرارتی را که قبلاً توسط آزمایشها و تجزیه و تحلیل اجزا پیشبینی شده بود تأیید کند. محفظه کامپوزیت سپس تحت آزمایش شوک بارج مطابق با الزامات نیروی دریایی ایالات متحده قرار خواهد گرفت. این آزمایشات قرار است تا اواسط سال 2018 تکمیل شود.
ماژول توربین گاز توسعه یافته تحت MMP در سال 2018 با اولین برنامه در نظر گرفته شده در کشتی های DDG-51 Flight III نیروی دریایی ایالات متحده در دسترس خواهد بود. محفظه کامپوزیت سبک وزن و اجزای به روز شده برای ناوگان بین المللی در سال 2018 نیز در دسترس خواهد بود. به طور جداگانه، جنرال الکتریک در حال حاضر یک مجموعه درب کامپوزیت مقاوم سازی شده برای یک مشتری نیروی دریایی تولید می کند.
در سراسر جهان، بیش از 1,400 توربین گاز جنرال الکتریک بیش از 14 میلیون ساعت به 35 نیروی دریایی در 500 کشتی نیروی دریایی برای 100 برنامه کشتی نظامی اعم از قایق های گشتی، ناوشکن و رزمناو گرفته تا ناوها، ناوچه ها، کشتی های آبی خاکی و ناوهای هواپیمابر خدمت می کنند.