Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Determinación mediante la realización análisis de falla de las causas más comunes de falla en ejes de equipos industriales(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-08-29) Díaz Cáceres, Jorge Luis; Merino Ponce, DanielUno de los componentes más importantes en la mayoría de máquinas que existen en el mundo son los ejes. Una falla en estos componentes, involucra un elevado costo, no solo por el costo del componente en sí mismo, sino también, porque al fallar dicho componente, puede parar toda una línea de producción por varias horas e incluso días y en trabajos como operaciones mineras, dichas paradas no programadas simbolizan grandes pérdidas económicas. El presente documento tiene como objetivo determinar mediante la realización de dos análisis de falla y el estudio de data del laboratorio las causas de falla más comunes en ejes de equipos industriales. Los componentes a los que se realizarán los análisis de falla pertenecen a los casos externos que llegan comúnmente al Laboratorio de Materiales de la PUCP. La secuencia del trabajo desarrollado fue recolectar información sobre la metodología que se sigue para realizar un análisis de falla, para que de esta manera se pueda llevar a cabo los análisis de falla a 2 ejes pertenecientes a una caja reductora de un molino de bolas. La secuencia que utiliza este documento sigue los alineamientos planteados por el Laboratorio de Materiales de la PUCP. Una vez realizado los reportes de los casos mencionados, se procede al estudio y análisis de otros 7 reportes que se encuentran en la base de datos del laboratorio, para que de esta manera se pueda presentar resúmenes de cada uno de estos casos siguiendo una secuencia planteada. Finalmente, se procede a analizar los resultados donde se encuentra que el problema más recurrente tiene que ver con deficiencias en el material empleado en la fabricación del componente. Con los resultados obtenidos se plantean recomendaciones y conclusiones.Ítem Texto completo enlazado Determinación del factor de corrección en el tiempo de exposición para el ensayo de radiografía industrial en tubería de acero inoxidable con agua(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-04-08) Sánchez Gavidia, Alejandro Manuel; Merino Ponce, DanielEn la actualidad, los Ensayos No Destructivos (END) han desempeñado un papel muy importante en el control de calidad de componentes en la industria uno de estos ensayos aplicados con mayor frecuencia es la Radiografía Industrial (RI) usada principalmente para la identificación y clasificación de las discontinuidades de soldadura. Este ensayo tiene la ventaja de alta fiabilidad, versatilidad y capacidad de otorgarnos un registro permanente de información. La RI es muy utilizada en los procesos industriales, en los que líquidos y gases son transportados por tuberías soldadas. Para poder realizar este ensayo se debe detener el proceso de la planta lo que, como se sabe, significaría una pérdida de tiempo y de costo para la industria donde se realice dicho ensayo: el tipo de material y su espesor harían más prolongado el tiempo de exposición de la soldadura en la tubería, sin contar con que esta debería estar vacía. El presente trabajo de investigación ha tenido como propósito encontrar un factor de corrección para el tiempo que debe estar expuesta una tubería soldada de acero inoxidable, en la cual hay líquido, en este caso agua; asi se busca conseguir una radiografía que cumpla con los criterios de calidad establecidos por las normas de fabricación. Previamente se realizó un estudio para definir los parámetros involucrados en esta técnica. El manejo de estos parámetros se realizaron de acuerdo al Artículo 2 del Código ASME, sección V, Edición 2013, y acorde a lo recomendado en el Apéndice A "Recommended Radiographic Technique Sketches for Pipe or Tube Welds" de dicho Código. Después de realizar varias pruebas en el laboratorio en las que se utiliza un factor que se multiplica, en cada ensayo realizado, al tiempo de exposición de la tubería llena de agua expuesta a los rayos X, sin variar su voltaje y amperaje, se logra obtener un valor de corrección para este tiempo, el cual es aceptable y que cumple con los criterios de calidad. Al final del presente trabajo de investigación, se presenta el valor del factor de corrección que se puede utilizar para los ensayos de RI que se realicen a tuberías de acero inoxidable con agua.Ítem Texto completo enlazado Metodología para inspección visual remota en juntas soldadas de tuberías de acero inoxidable mayores a 4" de diámetro y con espesores hasta 3 mm empleando el videoscopio lenox modelo PVS(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-03) Carbajal Olivera, Carlos Humberto; Merino Ponce, DanielEn el Laboratorio de Materiales de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) se vienen brindando servicios a la industria desde 1973. Actualmente el Laboratorio de Materiales de la PUCP cuenta con un prestigio ganado a lo largo de su trayectoria y brinda los servicios de los ensayos no destructivos como: Inspección Visual, Líquidos penetrantes, Partículas Magnéticas, Radiografía Industrial y Ultrasonido a las empresas más importantes del medio. En las empresas de rubro alimentario, en especial la empresa Backus tiene la necesidad de supervisar que las juntas soldadas de las tuberías de acero inoxidable, por donde se transporta miles de litros de cerveza, se encuentren bien elaboradas. Es cierto que mediante el uso de la radiografía industr ial se puede corroborar la sanidad de la junta soldada, pero lo que no detecta la radiografía es la posible oxidación (carbonización), que puede presentarse cuando no se realiza un aislamiento adecuado de argón al interior de la tubería antes de proceder a soldar, pero con el Videoscopio Lenox, del laboratorio de materiales de la PUCP, mediante la inspección visual remota si se puede hacer, pero no existe una metodología para la inspección por medio de este equipo. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo desarrollar una metodología para inspeccionar visualmente las juntas soldadas de tuberías de acero inoxidable mayores a 4" de diámetro y con espesores hasta 3mm, empleando el Videoscopio Lenox modelo PVS. Para conseguir el objetivo planteado, la tesis detalla los criterios de aceptación y rechazo de uniones soldadas en tuberías de acero inoxidable, que nos servirá para elaborar las imágenes patrones de discontinuidades no permitidas por el código AWS D18.1. Se preparó 02 prototipos, uno para realizar el so Ideo sin purga con gas argón, el cual permitirá capturar la imagen patrón de la oxidación en una unión soldada al interior de la tubería y el segundo prototipo para realizar el soldeo con previa purga de gas argón, el cual permitirá demostrar que es indispensable purgar las tuberías de acero inoxidable para garantizar la sanidad de la junta soldada, a pesar que sea costoso por el número de metros de tubería que normalmente tienen las empresas de rubro alimentario. Se detalla las características técnicas de cada equipo que conforman el Videoscopio Lenox modelo PVS, así como sus partes más importantes, que permitirá familiarizarse con el equipo antes de usarlo. Finalmente se elabora el procedimiento para el uso del Videoscopio Lenox modelo PVS en la inspección visual remota para tuberías de acero inoxidable mayores a 4" de diámetro y con espesores hasta 3mm y se elaboran las imágenes patrones de discontin uidades no permitidas por el código AWS D18.1 haciendo uso de los prototipos preparados.Ítem Texto completo enlazado Inspección de fondo de tanques de almadenamiento API 650 mediante emisión acústica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-09-02) Reyna Barandiarán, Alvaro Gerardo Jesús; Merino Ponce, DanielEn la actualidad existe una gran cantidad de tanques de almacenamiento en la industria petrolera, los cuales deben ser inspeccionados con cierta periodicidad para garantizar su buen estado. El mayor problema que existe en la actualidad es que las refinerías evitan realizar estas tareas debido al prolongado tiempo de inspección y se requiere dejar fuera de servicio a los tanques evaluados. En muchas ocasiones, las inspecciones ofrecen resultados favorables, indicando que los tanques se encuentran en buen estado; sin embargo, con la finalidad de evitar que un equipo quede fuera de servicio durante la inspección, se plantea emplear una técnica alternativa de la emisión acústica, la cual evalúe la integridad de los fondos de tanques de almacenamiento, permitiendo un ahorro de tiempo y dinero a la industria petrolífera. La presente tesis está avocada a implementar y documentar la técnica alternativa de inspección de tanques de almacenamiento API- 650, partiendo de los procedimientos generales de inspección hasta la aplicación en un caso específico, cuyos resultados obtenidos mostraron la gran capacidad del método de Emisión Acústica para evaluar la integrad de los fondos de tanques de almacenamiento.Ítem Texto completo enlazado Inspección de las uniones soldadas de juntas a tope de penetración completa con diseño de junta en simple "V" para un rango de espesores de 8 a 25 mm mediante el método de ensayo de ultrasonido y la técnica de arreglo de fases (Phased Array)(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-07-08) Ly Medina, Daniel; Merino Ponce, DanielA través de los años ha existido la necesidad del hombre de poder unir elementos o componentes entre sí, de todos los procesos existentes el más utilizado y efectivo en el mundo es el de soldadura; sin embargo, este proceso debe pasar por un control de calidad y así asegurar su funcionabilidad y duración en el tiempo. Existen diversos métodos para certificar que la soldadura realizada es correcta, para ello se hace uso de los ensayos no destructivos; ya que nos permiten inspeccionar la soldadura y asegurar que fue realizada de forma adecuada sin afectar a la misma ni física ni químicamente. Si bien existen ensayos volumétricos tradicionales como el ultrasonido convencional y la radiografía industrial, la búsqueda en la optimización de los tiempos de inspección ha generado un método de ultrasonido avanzado (ultrasonido de arreglo de fases – Phased Array); el cual se describirá en el siguiente trabajo. Es por ello que en el presente trabajo se busca poder validar a través de la información de los códigos al ultrasonido de arreglo de fases como el método más eficaz para la inspección volumétrica de uniones soldadas de junta a tope en forma de “V” con penetración completa para un rango de espesores entre 8 a 25 mm. Para ello se utilizarán 8 probetas calificadas, las cuales serán ensayadas mediante el método de ultrasonido Phased Array y radiografía industrial convencional para su comparación. En esta tesis se ha podido comprobar que la técnica de ultrasonido Phased Array es una alternativa viable para la inspección de juntas a tope con diseño en simple “V” para el rango de espesores ensayado. Asimismo se desarrolló un procedimiento final de inspección mediante ultrasonido Phased Array y su aplicación en uniones soldadas con juntas a tope en forma de simple “V”, para un rango de espesores entre 8 a 25 mm. Pudiéndose realizar nuevamente estos ensayos, así como también utilizarlo para su aplicación en la fabricación de piezas y componentesÍtem Texto completo enlazado Diseño de un detector de rayos X y rayos Gamma para aplicaciones de radiografía industrial(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-05-13) Salcedo Soto, Carlos Hernán; Carrera Soria, Willy Eduardo; Merino Ponce, DanielLa radiación ionizante se encuentra en nuestro mundo de forma natural y es una herramienta tanto beneficiosa como dañina para el ser humano. El objetivo final de esta tesis es evadir los efectos dañinos, en específico, de la radiación X y gamma. Durante este asunto de estudio se muestra el proceso detallado del diseño de un equipo de detección de rayos X y rayos gamma utilizando como pieza principal un diodo PIN de silicio modelo S3590-08, del fabricante Hamamatsu Photonics, capaz de sensar la intensidad de los rayos gamma y los rayos X a distintas energías. El equipo es capaz de procesar los datos gracias a un microcontrolador Atmega8 de la compañía Atmel, y mostrar al usuario la dosis de radiación a la que está expuesto en tiempo real a través de una pantalla de cristal líquido. También le advierte al operario si ha superado un valor seguro a través de mensajes y de dos alarmas, una visual y la otra sonora. Todo el diseño es validado en base a simulaciones de software que emulan el comportamiento, de forma aproximada, de la electrónica utilizada en la tesis. Además, se añade un protocolo de pruebas frente a radiación X para una futura etapa de implementación, calibración y uso final del equipo en el Laboratorio de Materiales de la especialidad de Ingeniería Mecánica.