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https://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/10675| Title: | Diagnóstico de fallos de los equipos estacionarios críticos del proceso de intercambio de calor, para el incremento en la ingeniería de confiabilidad operacional industrial, en el laboratorio de Mecatrónica en la Universidad de Pamplona. |
| Authors: | Parada Gómez, Juan José Roberto. |
| Keywords: | Intercambiador de calor. Características invariantes. Modelo de identificación. Método de dos puntos de Smith. Sintonización del PID. Métodos heurísticos de sintonización. Metodología experimental. Tabla ensayo error. Método Ziegler and Nichols. Simulación del controlador, detección y diagnóstico. Residuales. Análisis estadístico descriptivo de variación de frecuencias. |
| Issue Date: | 2023 |
| Publisher: | Universidad de Pamplona - Facultad de Ingenierías y Arquitectura. |
| Citation: | Parada Gómez, J. J. R. (2023). Diagnóstico de fallos de los equipos estacionarios críticos del proceso de intercambio de calor, para el incremento en la ingeniería de confiabilidad operacional industrial, en el laboratorio de Mecatrónica en la Universidad de Pamplona [Trabajo de Grado Maestría, Universidad de Pamplona]. Repositorio Hulago Universidad de Pamplona. https://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/10675 |
| Abstract: | El autor no proporciona la información sobre este ítem. |
| Description: | Los sistemas de detección y diagnóstico de fallos son conjuntos de técnicas y enfoques utilizados en el manejo de anomalías en sistemas complejos, como maquinaria industrial, procesos de producción y sistemas de transporte. Los equipos críticos estáticos, como los intercambiadores de calor, requieren especial atención para asegurar su funcionamiento dentro de las condiciones de diseño. Una falla en estos equipos puede tener impactos ambientales, riesgos para el personal y la productividad, y afectar la integridad del sistema, generando un alto impacto económico y reduciendo la confiabilidad operacional. Los avances tecnológicos han mejorado los instrumentos de adquisición de datos y las técnicas de detección y diagnóstico de fallos. Se están desarrollando aplicaciones de técnicas inteligentes en las diferentes etapas de la protección, y las posibilidades de hibridación continúan creciendo. Este proyecto de investigación tiene como objetivo principal realizar el diagnóstico de fallos en equipos críticos estacionarios del laboratorio de mecatrónica en la Universidad de Pamplona. El proceso metodológico se basa en el método científico, con un enfoque descriptivo simple y experimental. En la etapa inicial; se realizó una investigación inicial sobre la caracterización y las técnicas de detección y diagnóstico utilizadas en los intercambiadores de calor y una revisión sobre el estado del arte sobre los equipos estacionarios. En una segunda etapa; se realizó la caracterización de los sistemas estacionarios críticos, la sinergia entre las variables a estudiar, la caracterización física y su documentación. En la tercera etapa, se diseñó un procedimiento experimental para la captura de la data, su proceso de organización, y tratamiento de análisis, tanto de la planta en estado funcional, como en estado de fallo, el diseño de modelos matemáticos identificados del comportamiento de la planta, aplicando el método de dos puntos, se calculó el PID con el método de Ziegler – Nichols, y se ajustó el PID utilizando métodos heurísticos como la tabla ensayo error, y la evaluación de estos diseños, en cuanto a perturbaciones, ruidos y fallos; se emplearon métodos basados en residuales comparativos del modelo de la planta con las plantas reales, se realizó el estudio estadístico descriptivo de la función de densidad de frecuencias, y se formularon hipótesis de detección, basado en los rangos inferior y superior, con valores del 95% de confianza en cada rango. En la etapa de implementación, se hizo una propuesta para la modificación física, con base en las características disponibles del banco y un ajuste en la programación del PLC. El principal resultado fue el diseño de una metodología de mejora en la ingeniería de confiabilidad industrial, basada en el análisis estadístico de residuales comparativos entre la planta modelo sin fallos y las plantas reales. Además, se realizó un estudio del estado del arte en sistemas de detección y diagnóstico de fallos, técnicas de monitoreo y normatividad vigente. Se caracterizaron los equipos críticos estacionarios del laboratorio de mecatrónica y se propuso la ingeniería de implantación industrial. Los análisis estadísticos permitieron establecer umbrales de detección y diagnóstico para fallos por obstrucción en los intercambiadores de calor y fallos de lectura anormal del instrumento. Estos resultados validaron los experimentos realizados y propusieron un sistema de implantación industrial con requisitos mínimos. A nivel industrial, los equipos estacionarios críticos supervisados por métodos de detección y diagnóstico de fallos presentan niveles más altos de confiabilidad operacional. Además, se reduce el tiempo de inactividad, se apoya al sistema de mantenimiento predictivo y se mejora la seguridad y el rendimiento del equipo. |
| URI: | https://repositoriodspace.unipamplona.edu.co/jspui/handle/20.500.12744/10675 |
| Appears in Collections: | Maestría en Controles Industriales |
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