Análisis teórico-práctico del campo magnético entregado a placas y tuberías por medio de la herramienta MFL en función de la velocidad de inspección en línea

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dc.contributor.advisorRoa Prada, Sebastián
dc.contributor.apolounabRoa Prada, Sebastián [sebastián-roa-prada]spa
dc.contributor.authorMotta Mejía, Sergio Andrés
dc.contributor.corporatenameIsabel Perezspa
dc.contributor.cvlacMotta Mejia, Sergio Andres [U00130532]spa
dc.contributor.cvlacRoa Prada, Sebastián [295523]spa
dc.contributor.googlescholarRoa Prada, Sebastián [xXcp5HcAAAAJ]spa
dc.contributor.linkedinMotta Mejia, Sergio Andres [www.linkedin.com/in/sergio-motta-mejia-nov2001]spa
dc.contributor.orcidRoa Prada, Sebastián [0000-0002-1079-9798]spa
dc.contributor.researchgateRoa Prada, Sebastián [Sebastian_Roa-Prada]spa
dc.contributor.researchgroupGrupo Estratégico en Investigación Organizacional - GENIOspa
dc.contributor.scopusRoa Prada, Sebastián [24333336800]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.temporalenero/ 2023 - diciembre/2023spa
dc.date.accessioned2024-04-19T15:37:27Z
dc.date.available2024-04-19T15:37:27Z
dc.date.issued2024-03-20
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractEn medio de las actuales herramientas disponibles para el análisis no destructivo de estructuras ferromagnéticas existe la aplicación de la tecnología Magnetic Flux leakage (MFL); especialmente para el mantenimiento predictivo y preventivo de fondos de tanques y líneas de transporte de hidrocarburos. El centro de Investigación para la corrosión (CIC) en equipo con la Universidad Autónoma de Bucaramanga realizaron una ampliación en la investigación de la aplicación MFL por medio del desarrollo del presente proyecto de grado al título de ingeniería mecatrónica. El objetivo del proyecto es analizar por medio de la simulación por elementos finitos y la comprobación experimental específicamente la inferencia que tiene la velocidad de traslación en la prueba MFL en tuberías de diámetros de 8[in], 2 [In] y láminas planas.spa
dc.description.abstractenglishAmong the current tools available for non-destructive analysis of ferromagnetic structures, there is the application of Magnetic Flux Leakage (MFL) technology, especially for predictive and preventive maintenance of tank bottoms and hydrocarbon transport lines. The Corrosion Research Center (CIC) in team with the Universidad Autónoma de Bucaramanga carried out an extension in the investigation of the MFL application through of the development of this degree project for the degree of mechatronics engineering. The objective of the project is analyze by finite element simulation and experimental verification specifically the inference that has the translation speed in the MFL test in pipes with diameters of 8 [in], 2 [In] and flat sheets.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsINTRODUCCIÓN................................................................................................................................. 10 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA......................................................................................................... 10 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA.................................................................................................... 11 OBJETIVOS......................................................................................................................................... 12 Objetivo general............................................................................................................................ 12 Objetivos específicos .................................................................................................................... 12 Resultados esperados....................................................................................................................... 12 ESTADO DEL ARTE ............................................................................................................................. 13 MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................. 16 Campo magnético y Flujo de campo magnético........................................................................... 16 Dipolo magnético.......................................................................................................................... 16 Leyes de Maxwell.......................................................................................................................... 16 Campo inducido ............................................................................................................................ 17 Susceptibilidad y permeabilidad magnéticas................................................................................ 17 Materiales diamagnéticos............................................................................................................. 17 Materiales paramagnéticos.......................................................................................................... 18 Materiales ferromagnéticos ......................................................................................................... 18 Método de inspección por ultrasonido ........................................................................................ 19 Fenómeno fuga de flujo magnético.............................................................................................. 20 Protocolo Rs485............................................................................................................................ 22 METODOLOGÍA ................................................................................................................................. 23 1. Empathize: Reconocimiento de las necesidades.................................................................. 23 2. Define: Diseño conceptual y especificación funcional.......................................................... 23 3. Ideate .................................................................................................................................... 24 a. Modelo matemático modular de primer principio........................................................... 24 b. Selección de sensores y actuadores: ................................................................................ 24 4. Prototype: Construcción del modelo simulación.................................................................. 24 5. Test........................................................................................................................................ 24 a. Optimización del diseño simulado.................................................................................... 24 b. Implementación................................................................................................................ 24 c. Optimización del diseño físico .......................................................................................... 24 DESARROLLO..................................................................................................................................... 25 1. Construcción de la simulación MFL por elementos finitos................................................... 25 Geometría ................................................................................................................................. 28 Materiales................................................................................................................................. 31 Physics Magnetic Field. ............................................................................................................. 33 Mesh ......................................................................................................................................... 37 Exportar Resultados.................................................................................................................. 39 2. Análisis de los parámetros que afectan la fuga de flujo magnético ..................................... 41 Análisis de la variación de la señal MFL según el tamaño del Aire........................................... 41 Análisis de la variación de la señal MFL según el Lift-Off ......................................................... 42 Análisis de la variación de la señal MFL según el tamaño del Yugo.......................................... 43 Análisis de la variación de la señal MFL según el tamaño del defecto ..................................... 44 3. Ejecución pruebas experimentales....................................................................................... 45 Sensor Análogo Linear Hall-Effect A1388 ................................................................................. 46 Conversión del complejo de señales análogas a bus serial ...................................................... 47 Conversión de los buses serial a salida USB Rs323................................................................... 49 Ejercicios prácticos realizados................................................................................................... 50 Especímenes en las pruebas experimentales........................................................................... 51 4. Tratamiento de datos para la comparación de resultados numérico – experimentales...... 52 RESULTADOS Y EVIDENCIAS.............................................................................................................. 53 1. Resultados de simulación de la fuga de flujo magnético...................................................... 53 2. Resultados experimentales................................................................................................... 55 3. Comparación simulación – experimental ............................................................................. 57 CONCLUSIONES................................................................................................................................. 61 Con respecto al ejercicio de Simulación ....................................................................................... 61 Con respecto a la práctica Experimental ...................................................................................... 61 BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................................... 63 Anexos............................................................................................................................................... 68 A. Código para la concatenación de los datos provenientes de la simulación en una sola matriz en Matlab...................................................................................................................................... 68 B. Código para la visualización de los resultados experimentales en Matlab .......................... 68 C. Código comparación de datos Experimental FILTRADA- Simulación en Matlab .............. 76 D. RESULTADOS EXPERIMENTALES ....................................................................................... 88 E. RESULTADOS DE COMPARACION SIMULACIÓN – EXPERIMENTAL filtrada .......................... 92spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/24304
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.publisher.programidIMK-1789
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dc.relation.uriapolohttps://apolo.unab.edu.co/en/persons/sebasti%C3%A1n-roa-pradaspa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
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dc.subject.keywordsMechatronicspa
dc.subject.keywordsMFL, magnetic flux leakagespa
dc.subject.keywordsMagnetic field fluxspa
dc.subject.keywordsFinite elementsspa
dc.subject.keywordsField theory (Physics)spa
dc.subject.keywordsNumerical analysisspa
dc.subject.keywordsSet theoryspa
dc.subject.keywordsMagnetic fieldsspa
dc.subject.keywordsParticles (Nuclear Physics)spa
dc.subject.lembMecatrónicaspa
dc.subject.lembTeoría de campos (Física)spa
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dc.subject.proposalFlujo de campo magnéticospa
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dc.titleAnálisis teórico-práctico del campo magnético entregado a placas y tuberías por medio de la herramienta MFL en función de la velocidad de inspección en líneaspa
dc.title.translatedTheoretical-practical analysis of the magnetic field delivered to plates and pipes through the MFL tool as a function of the online inspection speedspa
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