Estudio de modelos heurísticos para la estimación de la probabilidad de falla de tuberías

El acople adecuado entre heurísticos y aproximaciones de cálculo de probabilidad de falla permite identificar la vida útil, mantenimientos ideales y comportamiento general de tuberías a través de un periodo de tiempo determinado, el escoger el acople incorrecto al realizar un estudio, puede ocasiona...

Full description

Autores:
Tobar Caicedo, Luisa Fernanda
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/40103
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/40103
Palabra clave:
Corrosión de tuberías
Acoplamientos hidráulicos
Confiabilidad (Ingeniería)
Ingeniería
Rights
openAccess
License
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description El acople adecuado entre heurísticos y aproximaciones de cálculo de probabilidad de falla permite identificar la vida útil, mantenimientos ideales y comportamiento general de tuberías a través de un periodo de tiempo determinado, el escoger el acople incorrecto al realizar un estudio, puede ocasionar mantenimientos innecesarios o fallas del sistema, este proyecto identifica el acople adecuado entre estos modelos heurísticos y aproximaciones de cálculo de probabilidad de falla en tuberías corroídas. Para esto se tuvo en cuenta tres funciones de estado límite con base en fuerzas de presión, esfuerzo de deformación y profundidad de los defectos de corrosión. Para este fin, se implementó aproximaciones de cálculo de probabilidad de falla a partir de simulaciones de Monte Carlo (MC), el método de confiabilidad de primer orden (FORM, por sus siglas en ingles), y el índice de confiabilidad. Con base en la comparación realizada, se evidenció que los acoples adecuados varían de acuerdo con el caso de estudio. Para la profundidad de corrosión, se recomienda usar el modelo propuesto SwRI, para la presión de ruptura el heurístico propuesto por RSTRENG o DNV, y para el esfuerzo de deformación el modelo propuesto por Ahammed & Melchers. Para los tres casos, se obtuvo mejores resultados siguiendo una aproximación de Monte Carlo. Por último, para el caso de estrés residual, se recomienda el modelo propuesto por Amirat y la aproximación de cálculo de probabilidad de falla FORM, hay que recalcar que estos dos últimos modelos heurísticos, no se recomiendan para un estudio exclusivo de probabilidad de falla en tuberías corroídas, sino como una probabilidad adicionada a la de profundidad de corrosión o presión de ruptura
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Para esto se tuvo en cuenta tres funciones de estado límite con base en fuerzas de presión, esfuerzo de deformación y profundidad de los defectos de corrosión. Para este fin, se implementó aproximaciones de cálculo de probabilidad de falla a partir de simulaciones de Monte Carlo (MC), el método de confiabilidad de primer orden (FORM, por sus siglas en ingles), y el índice de confiabilidad. Con base en la comparación realizada, se evidenció que los acoples adecuados varían de acuerdo con el caso de estudio. Para la profundidad de corrosión, se recomienda usar el modelo propuesto SwRI, para la presión de ruptura el heurístico propuesto por RSTRENG o DNV, y para el esfuerzo de deformación el modelo propuesto por Ahammed & Melchers. Para los tres casos, se obtuvo mejores resultados siguiendo una aproximación de Monte Carlo. Por último, para el caso de estrés residual, se recomienda el modelo propuesto por Amirat y la aproximación de cálculo de probabilidad de falla FORM, hay que recalcar que estos dos últimos modelos heurísticos, no se recomiendan para un estudio exclusivo de probabilidad de falla en tuberías corroídas, sino como una probabilidad adicionada a la de profundidad de corrosión o presión de ruptura"The adequate coupling between heuristics and failure probability calculation approximations allows to identify the useful life, ideal maintenance and general behavior of pipelines through a period of determined time, to choose the wrong coupling when making a study may occasion unnecessary maintenance or system failures, this project identifies the adequate coupling between this heuristics models and failure probability calculation approximations in corroded pipelines. For this three limit state functions where considering based on pressure forces, deformation effort and depth of corrosion defects. To accomplish this calculation approximations where applied from Monte Carlo simulations (MC), first order reliability method (FORM) and reliability index. Considering the comparison made, it was evidenced that the ideal coupling varies according to the case of study. For corrosion depth it is recommended to use the model proposed by SwRI, for the rupture pressure the heuristic model proposed by RSTRENG or DNV and for the deformation effort the model proposed by Ahammed & Melchers. For all three cases, better result where obtained using the Monte Carlo approximation. Lastly, for the residual stress case the model proposed by Amirat is recommended jointed with the failure probability calculation approximation of FORM. It is important to note that these two last models are not recommended for an exclusive study of corroded pipelines, more like an added probability to the one obtained with corrosion depth or rupture pressure."--Tomado del Formato de Documento de GradoIngeniero QuímicoPregrado17 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería QuímicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Químicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaEstudio de modelos heurísticos para la estimación de la probabilidad de falla de tuberíasTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPCorrosión de tuberíasAcoplamientos hidráulicosConfiabilidad (Ingeniería)IngenieríaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=ktoFvDIAAAAJvirtual::14928-10000-0001-5045-1713virtual::14928-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000104000virtual::14928-1845be311-49a0-4724-abf5-44c1c7160f37virtual::14928-1845be311-49a0-4724-abf5-44c1c7160f37virtual::14928-1ORIGINALu806644.pdfapplication/pdf2041182https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/2b103552-65f1-4cf7-93a2-da214673657a/download84df6be1b6d6bf4693f63421cd6fb178MD51TEXTu806644.pdf.txtu806644.pdf.txtExtracted texttext/plain51230https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/552b1a9b-96fe-490a-9cec-c2a6df99ed82/download344888a1b5d959d7210723139f6ab22aMD54THUMBNAILu806644.pdf.jpgu806644.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg22008https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/71094a98-d020-4ad6-9893-b960b4ed37a9/downloada67de0e420d5389832ebd8a581028d78MD551992/40103oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/401032024-03-13 15:19:39.06http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co