GE Marine Solutions annonce avoir réalisé avec succès divers essais au feu sur son nouveau boîtier composite LM2500, dans le cadre du Programme de modernisation des modules (MMP). Ces essais, ainsi que ceux portant sur d'autres composants, ont permis de vérifier l'efficacité du matériau composite, réduisant ainsi considérablement le poids et améliorant les performances. De plus, la conception du boîtier a évolué pour intégrer des capteurs et des composants modernisés.
Les participants au MMP comprennent GE, General Dynamics Bath Iron Works et la marine américaine ; le programme a débuté en 2014.
« Les navires sont constamment mis à rude épreuve par leur poids, afin de répondre aux besoins actuels et futurs en matière de capacités et de réduire les coûts du cycle de vie », a déclaré Brien Bolsinger, vice-président et directeur général de GE. « C'est pourquoi le MMP a été conçu en tenant compte des besoins des clients : moderniser le module de turbine à gaz avec de nouvelles technologies éprouvées qui réduisent le poids de l'enceinte d'environ 50 %, tout en réduisant les coûts du cycle de vie, les émissions sonores et en améliorant la sécurité. »
La nouvelle structure composite monolithique du module marin LM2500 de GE n'utilise pas de joints boulonnés entre les parois et le plafond. Cette caractéristique améliore considérablement l'assemblage et l'atténuation du bruit grâce à la suppression des canaux de bruit. L'utilisation de composites permet également d'agrandir les portes et les panneaux d'accès du module tout en les allégeant, facilitant ainsi leur manipulation. L'utilisation de composites élimine la rouille des portes, des charnières et des panneaux d'accès, réduisant ainsi la maintenance tout en améliorant la sécurité.
La nouvelle paroi latérale composite du module de turbine à gaz marine GE LM2500 est présentée lors des tests de validation de la résistance au feu et de l'intégrité structurelle menés au Southwest Research Institute.
Des essais au feu ont été réalisés au Southwest Research Institute (SwRI) afin de valider la conformité de la conception composite aux exigences de résistance au feu de l'US Navy. Le SwRI est un laboratoire d'essais accrédité et un organisme tiers d'assurance qualité et d'inspection.
Les tests SwRI ont également révélé les éléments suivants :
• Le mur composite du module a réussi les tests de flamme directe et d'impact thermique indirect, qui ont permis de tester la toxicité des fumées et des gaz émis.
• Le panneau composite pour murs et plafonds a passé avec succès les tests de résistance au feu et d'intégrité structurelle. Ces tests ont mesuré la capacité des matériaux à résister à un incendie à propagation rapide et la capacité structurelle à supporter des charges (y compris le personnel de lutte contre l'incendie) lors d'un incendie. Le panneau a été soumis à une montée en température rapide et maintenue à 2000 °F.
• Les tests et analyses de sections de murs en acier et composites soumis à 500 °F, ainsi que l'analyse complète du transfert thermique calibré, ont montré des améliorations notables grâce à la conception des murs composites GE. Ces tests suggèrent que les températures extérieures des parois seraient considérablement réduites.
• Les tests comparatifs de panneaux acoustiques ont montré des améliorations des niveaux de pression acoustique transmise (dBA).
Le MMP se concentre sur l'enceinte conçue par GE qui entoure l'ensemble de la turbine à gaz LM2500 (admission, moteur et échappement), laquelle assure plusieurs fonctions importantes. Cette enceinte limite le rejet de chaleur vers la salle des machines et offre une protection thermique à l'équipage contre les températures supérieures à 1000 2500 °F rayonnées par la turbine à gaz et l'échappement. Elle forme une barrière acoustique et coupe-feu autour de la turbine à gaz, assurant ainsi la sécurité du navire. D'après les essais, la nouvelle enceinte composite LMXNUMX atténuera mieux le bruit tout en conservant les mêmes caractéristiques de résistance au feu que l'enceinte en acier.
Module marin LM2500
Entièrement certifié selon les exigences de la marine américaine en matière de chocs
L'assemblage d'un prototype d'enceinte est en cours et sera testé dans une cellule d'essai grandeur nature pour turbine à gaz afin de confirmer l'atténuation du bruit et les performances thermiques prévues précédemment par les tests et analyses des composants. L'enceinte composite sera ensuite soumise à des essais de choc sur barge, conformément aux exigences de l'US Navy. Ces essais devraient être terminés d'ici mi-2018.
Le module de turbine à gaz développé dans le cadre du MMP sera disponible en 2018, sa première application étant prévue sur les navires DDG-51 Flight III de l'US Navy. L'enceinte composite légère et les composants modernisés seront également disponibles pour les marines internationales en 2018. Par ailleurs, GE fabrique actuellement un ensemble de portes composites modernisées pour un client naval.
Dans le monde entier, plus de 1,400 14 turbines à gaz GE enregistrent plus de 35 millions d'heures de service au service de 500 marines sur 100 navires de guerre pour XNUMX programmes de navires militaires allant des patrouilleurs, destroyers et croiseurs aux corvettes, frégates, navires amphibies et porte-avions.