GE 마린 솔루션즈는 모듈 현대화 프로그램(MMP)의 일환으로 새로운 복합 소재 LM2500 해양 인클로저에 대한 다양한 화재 시험을 성공적으로 완료했다고 발표했습니다. 화재 및 기타 부품 시험을 통해 복합 소재를 사용하여 무게를 크게 줄이고 성능을 향상시켰음이 확인되었습니다. 또한, 최신 센서와 부품을 통합하기 위해 패키지 설계도 개선되었습니다.
MMP에 참여하는 기업으로는 GE, 제너럴 다이내믹스 배스 아이언 웍스, 미국 해군 등이 있으며, 이 프로그램은 2014년에 시작되었습니다.
GE의 브라이언 볼싱어 부사장 겸 총괄 매니저는 "선박은 현재와 미래의 성능 요구를 충족하고 수명 주기 비용을 절감하기 위해 끊임없이 무게 문제에 직면하고 있습니다."라고 말했습니다. "이것이 바로 MMP가 고객 요구를 염두에 두고 설계된 이유입니다. 가스터빈 모듈을 업그레이드하여 외함 무게를 약 50% 줄이는 동시에 수명 주기 비용과 소음 배출을 줄이고 안전성을 향상시킵니다."
GE LM2500 해양 모듈의 새로운 일체형 복합재 구조는 벽과 천장 사이에 볼트 접합을 사용하지 않습니다. 이 특징은 소음 통로를 제거하여 조립 및 소음 감쇠를 크게 향상시킵니다. 또한 복합재 사용으로 모듈 도어와 액세스 패널을 더 크게 만들면서도 무게를 줄여 취급이 용이합니다. 복합재 사용으로 도어, 힌지, 액세스 패널의 녹 발생을 방지하여 유지보수 비용을 절감하고 안전성을 향상시킵니다.
사우스웨스트 연구소에서 실시한 내화성 및 구조적 무결성 검증 테스트 중에 촬영한 새로운 GE LM2500 선박용 가스터빈 모듈 복합 측벽입니다.
복합재 설계가 미 해군의 내화 요건을 충족하는지 검증하기 위해 사우스웨스트 연구소(SwRI)에서 화재 시험을 실시했습니다. SwRI는 공인 시험소이자 제3자 품질 보증 및 검사 기관입니다.
SwRI 테스트에서는 다음과 같은 사실도 밝혀졌습니다.
• 모듈 합성 벽은 직접 화염 및 간접 열 충격 테스트를 통과했으며, 테스트 결과 연기와 가스 독성이 방출되었습니다.
• 복합 벽체 및 천장 패널은 내화성 및 구조적 무결성 시험을 통과했습니다. 이 시험은 재료의 급속한 화재 저항 능력과 화재 발생 시 하중(소방대원 포함)을 지지하는 구조적 성능을 측정했습니다. 패널은 급속한 온도 상승을 거치며 2000°F(XNUMX°C)에서 유지되었습니다.
• 500°F(섭씨 XNUMX도)의 고온에 노출된 강철 및 복합 벽체 단면에 대한 시험 및 분석과 전체 패키지의 교정 열전달 분석 결과, GE 복합 벽체 설계의 현저한 개선 효과가 나타났습니다. 이러한 시험 결과는 외부 표면 온도가 크게 감소할 것임을 시사합니다.
• 음향 패널 비교 테스트에서는 전달되는 음압(dBA) 수준이 개선된 것으로 나타났습니다.
MMP는 LM2500 가스터빈 전체(흡입구, 엔진, 배기)를 감싸는 GE가 설계한 외함에 초점을 맞추고 있으며, 이 외함은 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다. 이 외함은 기관실로의 열 방출을 제한하고 가스터빈과 배기가스에서 방출되는 1000°F(섭씨 2500도) 이상의 고온으로부터 승무원을 보호합니다. 또한, 이 외함은 선박의 안전을 위해 가스터빈 주변에 음향 및 화재 경계를 형성합니다. 시험 결과, 새로운 LMXNUMX 복합 소재 외함은 강철 외함과 동일한 내화 특성을 유지하면서 소음을 더 효과적으로 감쇠하는 것으로 나타났습니다.
LM2500 해양 모듈
미국 해군 충격 요구 사항에 대한 완전한 인증
현재 시제품 인클로저 조립이 진행 중이며, 실물 크기의 가스터빈 시험 셀에서 시험을 통해 부품 시험 및 분석을 통해 예측된 소음 감쇠 및 열 성능을 확인할 예정입니다. 이후 복합재 인클로저는 미 해군 요건에 따라 바지선 충격 시험을 거치게 되며, 이 시험은 2018년 중반까지 완료될 예정입니다.
MMP(미 해군 기술 개발 프로그램)에 따라 개발된 가스터빈 모듈은 2018년에 출시될 예정이며, 첫 적용은 미 해군 DDG-51 Flight III 함정에 예정되어 있습니다. 경량 복합재 인클로저와 개선된 부품은 2018년에 전 세계 해군에도 공급될 예정입니다. GE는 현재 해군 고객을 위해 개조 복합재 도어 어셈블리를 생산하고 있습니다.
전 세계적으로 1,400개가 넘는 GE 가스터빈이 14만 시간 이상 작동하며 35개 해군의 500척의 군함에 100개의 군함 프로그램을 지원하는데, 여기에는 순찰선, 구축함, 순양함부터 코르벳함, 호위함, 상륙함, 항공모함이 포함됩니다.