Ingeniería Mecánica (Lic.)
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12404/15
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Item Uso de la ferritoscopía para la detección y cuantificación de fase sigma en un acero inoxidable dúplex UNS S32205 como alternativas técnicas convencionales(Pontificia Universidad Católica del Perú) Ramírez Marocho, Luis Adriel; Nuñez Monrroy, Rolando MarioLos aceros inoxidables dúplex son una familia de aceros caracterizados por presentar una estructura de dos fases: ferrita y austenita en proporciones equivalentes, lo que les permite obtener propiedades mecánicas y anticorrosivas superiores a los demás aceros. Ello ha permitido que sean empleados en diversos campos de la industria como la petroquímica, alimenticia y red de tuberías submarinas. Sin embargo, debido a la alta cantidad de elementos aleantes que poseen, presentan una alta susceptibilidad a formar fases intermetálicas y compuestos como carburos y nitruros, los cuales disminuyen las propiedades en servicio del material. Actualmente, técnicas como la microscopía óptica permiten detectar estas fases en los componentes, pero, para tal fin, es necesario realizar la extracción de una muestra y el traslado de la misma a un centro especializado, lo que implicaría que el componente deje de operar incluso pudiendo quedar inutilizado. El objetivo del presente trabajo de investigación es proponer el uso de la técnica de ferritoscopía como una alternativa no destructiva que permita detectar dichas fases secundarias del material en un componente en servicio brindando resultados confiables y rápidos. Para ello, se propone inicialmente estudiar el comportamiento microestructural del acero inoxidable dúplex UNS S32205 debido a su mayor comercialización y uso en los distintos sectores industriales. Asimismo, se busca caracterizar la microestructura del material bajo distintos ciclos térmicos empleando técnicas como Microscopía Óptica y establecer una relación entre el tiempo de exposición y el crecimiento de las fases secundarias, las cuales son las responsables de la degradación de las propiedades mecánicas. De esta manera, se podrá también obtener una relación entre el comportamiento de la fase ferrítica y las fases secundarias para poder así determinar la precisión que se obtendrá mediante la técnica no destructiva propuesta.Item Gestión del proyecto para la mejora del punto de operación de una bomba tipo Turbina Vertical de 800 HP para bombeo de agua en mina con una concentración de sólidos de hasta 2%(Pontificia Universidad Católica del Perú) Montalban Guillen, Giancarlo Jair; Cuisano Egúsquiza, Julio CésarEl presente informe aborda la gestión del proyecto para la mejora del punto de operación de una bomba tipo Turbina Vertical VIT que opera con un motor de 800 HP utilizada para el bombeo de agua de mina con una baja concentración de sólidos. El caso presentado refiere a una importante mina en el Perú, ubicada en la provincia de Junín, y su necesidad por incrementar la presión diferencial en su sistema de bombeo que surgió en el año 2019 debido al aumento en la cuota de producción y a las condiciones climáticas cambiantes. Para ello, la empresa especializada en Bombas Verticales del tipo Turbina Vertical, con experiencia en el análisis e implementación de soluciones de bombeo, fue consultada para evaluar las modificaciones necesarias en la bomba instalada, considerando factores hidráulicos, mecánicos y eléctricos. Mediante una metodología que plantea alternativas y criterios técnicos económicos se encuentra la alternativa óptima, y con ello se analiza la curva característica de la bomba, el listado de componentes y la determinación de la cantidad de etapas adicionales requeridas, de ser el caso, para cumplir con el nuevo punto de operación. Finalmente, se contrastan los resultados obtenidos en la etapa de análisis teórico con una prueba certificada.Item Implementación de una solución tecnológica para incrementar el rendimiento de 02 plantas de concreto ubicadas en una unidad minera(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-04-01) Sopla Rivera, Melvin David; Fosca Pastor, Carlos AbrahamEl presente documento aborda la implementación de una solución tecnológica con el fin de incrementar el rendimiento real de 02 plantas de concreto, iniciando con la descripción de la planta, sus componentes principales, su función dentro del sistema principal y las oportunidades de mejora que se pueden aplicar para así poder obtener un incremento significativo del rendimiento. Las plantas son del mismo modelo y ambas están montadas en el interior de una unidad minera, ambas trabajan independientes una de la otra, pero en simultáneo por la necesidad de producción de concreto de la unidad minera. La evaluación de sistemas y la búsqueda de oportunidades de mejora se hicieron solo en una de las plantas, pero la solución propuesta se aplicó a ambas luego de un análisis eléctrico - mecánico y el seguimiento a la producción diaria de las plantas. La implementación de la alternativa sustentada y probada logro incrementar el rendimiento de la planta de un inicial 75% hasta un 100% del rendimiento nominal (60 metros cúbicos por hora), logrando así el objetivo principal. Finalmente se presentarán las conclusiones de este proyecto reforzando la importancia de complementar los conocimientos profesionales obtenidos durante la carrera con el manejo de tecnologías actuales y la electrónica de potencia la cual, hoy en día, que permite realizar optimizaciones y automatizaciones a distintas escalasItem Calificación del proceso de soldadura y soldadores y elaboración de un programa de inspección para la construcción de una línea de transporte de gas natural con acero API 5l x80m según API 1104(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-26) Blácido Policarpo, Marco Antonio; Lean Sifuentes, Paul PedroEste trabajo tiene como objetivo calificar el proceso de soldadura y los soldadores, además de elaborar un programa de inspección para la construcción de una línea de transporte de gas natural fabricada con acero API 5L X80M, siguiendo los lineamientos del código API 1104. El estudio se realizó en el contexto del gaseoducto de Camisea, en Perú, uno de los proyectos de transporte de gas natural más importantes de la región. Para asegurar la calidad de las soldaduras, se trabajó de acuerdo con las variables esenciales del código API 1104, determinando los parámetros específicos para la calificación de procedimientos de soldadura (WPS, Welding Procedure Specification) y los registros de calificación de procedimientos (PQR, Procedure Qualification Record). Se realizaron pruebas destructivas y no destructivas, como ensayos de tracción, Nick break, entre otras,para verificar la integridad de las uniones. Los resultados mostraron que los procesos de soldadura propuestos cumplen con los requisitos de fabricación establecidos por las normativas API 1104. En cuanto al programa de inspección, se propuso lineamientos que abarcan desde la evaluación de las materias primas hasta el control de calidad de las soldaduras en el campo. Se concluye que el desarrollo del WPS y PQR, la calificación adecuada de soldadores, y un riguroso programa de inspección son fundamentales para garantizar la seguridad y eficiencia en la construcción de la línea de transporte de gas natural.Item Implementación del análisis vibracional en rodamientos FAG 6320 de camiones eléctricos mineros como técnica predictiva de fallas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-21) Vásquez Terán, Humberto Smith; Fosca Pastor, Carlos AbrahamEl presente informe aborda la implementación del análisis vibracional como técnica predictiva para la detección de fallas en rodamientos FAG 6320 del alternador de potencia de camiones eléctricos mineros. A través del monitoreo de vibraciones, se busca prevenir fallas catastróficas y optimizar la gestión del mantenimiento en equipos de alto impacto operacional. Se detalla la metodología usada, incluyendo la recolección de datos en mantenimientos preventivos, la instrumentación empleada y el procesamiento de señales mediante la Transformada Rápida de Fourier (FFT) para la identificación de frecuencias características de fallas. Además, se presentan casos de estudio que validan la efectividad del análisis vibracional al detectar defectos en pistas, elementos rodantes y jaulas de los rodamientos, permitiendo su reemplazo antes de una falla funcional. El impacto en la gestión del mantenimiento es significativo, el caso de estudio presenta una reducción de costos operativos en aproximadamente un 40%, al evitar reparaciones mayores y tiempos de inactividad imprevistos. Finalmente se comenta siguientes pasos o estrategias a largo plazo para optimizar aún más el análisis vibracional, y permitir la detección temprana de anomalías sin necesidad de inspecciones manuales ya que se explora el uso de modelos de Deep Learning para predecir la vida útil remanente del rodamiento con base en datos históricos, mejorando la precisión del diagnóstico en campo y facilitando la toma de decisiones.Item Elaboración y calificación de procedimiento de soldadura preliminar y calificación de soldador para la ejecución de soldadura de recuperación de dimensiones de cucharas de turbinas pelton de acero ASTM A743 CA6NM(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-03-21) Sánchez Farfán, Joaquín Antonio; Lean Sifuentes, Paul PedroEl presente trabajo se centra en el desarrollo de un procedimiento de soldadura preliminar para la recuperación de dimensiones de una cuchara de turbina Pelton de acero ASTM A743 tipo CA6NM mediante deposición de material. Además, se determinaron los ensayos y criterios de aceptación requeridos para la calificación del procedimiento y de los soldadores que ejecuten la soldadura de recuperación de dimensiones. A partir de la revisión bibliográfica, se halló que uno de los principales factores a tomar en consideración en la soldadura de aceros inoxidables martensíticos es el control de la ferrita delta, esto con la finalidad de evitar fenómenos de fisuración en frío. Se usaron los diagramas de Balmoth y Lippold para estimar el porcentaje de ferrita delta de la unión soldada. De esta forma se concluyó que la composición química del material de aporte y la dilución son parámetros que se deben controlar para garantizar la sanidad de la reparación. Además, se estableció el tratamiento térmico post soldadura, tomando en consideración su efecto en las propiedades mecánicas de la junta soldada. Por otro lado, la calificación del procedimiento se planteó utilizando el código AWS B2.1, ya que el código AWS D14.6 refiere a este para el proceso de calificación. Se consideraron los ensayos y los criterios de aceptación establecidos por dicho código: ensayo de doblado, ensayo de tintes penetrantes, ensayo de dureza y análisis químico. Finalmente, se abarcó el proceso de calificación de soldadores utilizando el código AWS B2.1, el cual consistió en la calificación de un soldador en proceso GMAW en soldadura tipo canal y en posición de prueba G1.Item Gestión y liderazgo en soporte técnico: capacitación, optimización de procesos y expansión regional en la industria automotriz(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-25) Palomares Naupari, Roberto Carlos; Yépez Castillo, HerbertEste informe profesional describe la extensa experiencia del autor bajo el cargo de jefe de soporte técnico en la división de vehículos comerciales de una empresa automotriz internacional a lo largo de más de diez años. El autor representó a la empresa en eventos regionales y mundiales, obtuvo logros durante su gestión, participó en cursos de capacitación, incrementó la red de contactos de la compañía y fortaleció la imagen de la marca en el mercado. En primer lugar, el informe describe la exitosa gestión del autor para establecer el primer y único Centro Regional de Entrenamiento de la marca en América Latina y el Caribe, con sede en Lima. El autor desarrolló programas de capacitación dirigidos a mejorar el conocimiento y las habilidades del personal técnico. En segundo lugar, el informe detalla la participación del autor en la gestión de vehículos, contribuyendo a la optimización de procesos y la implementación de mejoras operativas. Finalmente, en tercer lugar, el informe expone el aporte del autor en el área de soporte técnico y consultoría para las distintas divisiones de la compañía, consolidando la eficiencia y calidad del servicio técnico en la región.Item Construcción de superestructura del puente Alto Molino y análisis de falla en componentes mecánicos de maquinaria pesada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-30) Quillos Solórzano, Gabriela Zulema; Yépez Castillo, HerbertEl presente informe se elaboró en base a la experiencia profesional del autor, quien se desempeñó como supervisor de construcciones metálicas en la empresa Servicios Industriales de la Marina S.A. (SIMA S.A.) por 2 años y analista de fallas en la empresa Ferreyros S.A. por 1 año. En ese sentido, el informe describe dos actividades estrechamente vinculadas al quehacer del ingeniero mecánico: la construcción de la superestructura del puente Alto Molino y el análisis de integridad de componentes mecánicos de maquinaria pesada. En primer lugar, se describen las etapas de fabricación de la superestructura del puente Alto Molino de 150 m de luz que pertenece al proyecto Puentes Arequipa. Se hace énfasis en los procesos de habilitado de planchas, armado, soldadura y pintura. En segundo lugar, se describe la metodología para determinar la causa probable de falla de un componente de maquinaria pesada. Para lo cual, se muestra los principales aspectos de recolección de evidencias y el proceso de evaluación para el planteamiento de acciones correctivas. Adicionalmente, se expone dos casos de análisis de falla empleando la metodología desarrollada y se presenta evidencias, evaluaciones y conclusiones. Los resultados del análisis son insumos esenciales para el plan correctivo y preventivo de componentes en estudio.Item Desarrollo de un aplicativo para determinar los parámetros de exposición radiográfica de un generador de rayos X con capacidad de hasta 300kV(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-24) Torres Peralta, César Eduardo; Hurtado Espejo, César EduardoEl deterioro por tiempo de uso de un equipo generador de rayos X requiere de la actualización de sus diagramas de exposición para mantener la eficiencia en los tiempos de ensayo. Este estudio tuvo como finalidad el desarrollo de un aplicativo para determinar el tiempo de exposición radiográfica a través de la obtención de un diagrama de exposición actualizado para acero ASTM-36 empleando un equipo generador de rayos X de hasta 300kV con un desgaste considerable debido a su uso prolongado, así como un diagrama de exposición de aluminio derivado del diagrama de acero. El desarrollo de las curvas de exposición para acero se realizó mediante una metodología experimental y para ello se contó con tres patrones tipo cuña escalonada con espesores entre 1 a 80 mm en total, así como películas AGFA STRUCTURIX D7 para el revelado. Las curvas preliminares de densidad-espesor y densidad-tensión se obtuvieron mediante la proyección de rayos X a exposiciones de 5, 10, 15, 20, 30 y 50 mA.min a diferentes espesores de las cuñas patrón, con una variación de voltaje entre 100 a 300kV con aumentos de 20 kV. El diagrama de exposición fue obtenido seleccionando los valores útiles de las curvas preliminares para obtener curvas a una densidad de 2.5. Tras esto, se procedió con la aplicación de factores de corrección para obtener el diagrama de exposición del aluminio a 100, 150 y 220 kV. En adición, se detallan los factores de corrección para la variación de FFD y tipo de película. Con el diagrama de exposición de acero y aluminio se desarrolló un aplicativo para el cálculo del tiempo de exposición. y se realizó la validación de mediante ensayos experimentales. El aplicativo permite el ingreso de material, voltaje, espesor de material, FFD y tipo de película para obtener el tiempo de exposición, lo que otorga al usuario mayor versatilidad y precisión en sus ensayos.Item Diseño de una picadora de plástico reciclado con capacidad de 25 kg/h(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-16) Ortiz Sáenz, Andrés Eduardo; Acosta Sullcahuamán, Julio ArnaldoDado que una gran parte del volumen total de residuos sólidos en el Perú proviene del constante uso de plásticos, se vienen realizando grandes esfuerzos para mejorar el reciclaje de estos y así poder reducir la contaminación ambiental. El proceso de reciclado de plásticos consta principalmente de las siguientes etapas: acopio y selección, picado, lavado, secado y embolsado; dando como resultado las hojuelas de plástico. El reciclado adecuado de los plásticos post-consumo suministrará la materia prima para la fabricación de otros productos como las fibras y cabos, láminas, láminas para termoformado, así como materiales compuestos de plástico y madera, entre otros. Así mismo, con el fomento de la industria del reciclaje de los plásticos de post-consumo local, no solo se otorgará valor agregado al material reciclado, sino también se generará empleo, beneficios sociales, educativos, ambientales, energéticos y económicos. En esta perspectiva, con este trabajo se pretende contribuir con la implementación de uno de los equipos necesarios para el picado de los productos de plástico reciclados. El objetivo del presente trabajo es diseñar una máquina picadora de botellas de plástico recicladas, de 25 kg/h de capacidad, para producir hojuelas o escamas de tamaño reducido aptas para someterlas a procesos de fabricación de nuevos productos. El diseño de la máquina picadora se realizó según la metodología recomendada por la Asociación de Ingenieros Alemanes (Verein Deutscher Ingenieure, VDI 2221). Inicialmente, se identificaron los requerimientos técnicos: lista de exigencias y parámetros de diseño. Luego de proponer los conceptos de solución se realizó la evaluación técnico-económica de los mismos y se seleccionó el proyecto óptimo. A continuación, se realizó el dimensionamiento, los cálculos y la selección de componentes del sistema. Finalmente, se elaboraron los planos de diseño detallados y se estimaron los costos de fabricación, asegurando que la máquina picadora de plástico sea eficiente y viable para su fabricación, montaje y operación en el Perú. Se ha diseñado una máquina picadora de plásticos reciclados con una capacidad de 25 kg/h, que produce hojuelas de 10 mm y opera con una potencia de 5 HP a 300 RPM. El diseño cumple con los principios ergonómicos y asegura que el material triturado sea adecuado para su reutilización en la fabricación de nuevos productos, fomentando la sostenibilidad y una economía circular en la industria.