Repotenciación del sistema tipo araña mediante tracción magnética para inspección ultrasónica de espesores en tanques, conforme a API 653

dc.contributor.advisorParedes Salinas Juan Gilberto
dc.contributor.authorAleaga Vera Venus Macarena
dc.contributor.editorUniversidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil
dc.date.accessioned2026-07-08T18:41:27Z
dc.date.issued2026-07-08
dc.descriptionEl presente Trabajo de Titulación tiene como objetivo principal repotenciar un sistema ultrasónico semiautomático tipo araña (MFD-800B), diseñado originalmente para la evaluación de tuberías, mediante la integración tecnológica de tracción magnética para inspeccionar espesores en tanques de almacenamiento bajo la norma API 653. La inspección manual en grandes estructuras implica altos riesgos laborales por trabajos en altura, prolongados tiempos de ejecución y la generación de datos inconsistentes con amplias zonas ciegas. Para superar estas limitaciones geométricas y de adherencia, se sustituyó la abrazadera original por un chasis estructural en sándwich (acrílico-cauchoacrílico) equipado con 16 módulos de imanes de neodimio N52 configurados en serie. Con un entrehierro calibrado de 2 mm para proteger el recubrimiento epóxico, este arreglo proporciona una fuerza normal de 240 N y un Factor de Seguridad dinámico de 5.33, propiciando un desplazamiento ortogonal estable. La reingeniería mecatrónica incluyó la adaptación de ruedas comerciales 6515, motorreductores TT y N20 para optimizar el torque, y control inalámbrico Bluetooth mediante Arduino Uno R3. La validación experimental contrastó el muestreo manual discreto (5 puntos) frente al barrido continuo de alta densidad del prototipo. Los resultados demostraron que el sistema repotenciado reduce el tiempo total operativo en un 30.63% y minimiza el margen de error a +0.03 mm (una mejora del 88%). Fundamentado en la evidencia experimental, su mapeo matricial de alta densidad incrementó significativamente la probabilidad de detección (POD) de zonas críticas de corrosión localizada (pitting de 10.15 mm) omitidas convencionalmente, elevando la confiabilidad para la gestión de la integridad estructural.
dc.description.abstractThe main objective of this Degree Project is to upgrade a spider-type semi-automatic ultrasonic system (MFD-800B), originally designed for pipeline evaluation, by integrating the technological application of magnetic traction to inspect thicknesses in storage tanks under the API 653 standard. Manual inspection in large structures involves high occupational risks due to working at heights, extended execution times, and the generation of inconsistent data with broad blind areas. To overcome these geometric and adherence limitations, the original clamp was replaced by a sandwich structural chassis (acrylicrubber-acrylic) equipped with 16 N52 neodymium magnet modules configured in series. With an air gap calibrated at 2 mm to protect the epoxy coating, this array provides a normal force of 240 N and a dynamic Factor of Safety of 5.33, facilitating a stable orthogonal displacement. The mechatronic reengineering included the adaptation of commercial 6515 wheels, TT and N20 gear motors to optimize torque, and wireless Bluetooth control using an Arduino Uno R3. The experimental validation contrasted discrete manual sampling (5 points) against the prototype’s continuous high-density scanning. The results demonstrated that the upgraded system reduces the total operational time by 30.63% and minimizes the margin of error to +0.03 mm (an 88% improvement). Backed by experimental evidence, its high-density matrix scanning significantly increased the probability of detection (POD) of critical zones of localized corrosion (10.15 mm pitting) conventionally omitted, improving the reliability of structural integrity assessments.
dc.identifier.citationUniversidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Mecánica
dc.identifier.urihttps://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/47338
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Mecánica
dc.subjectINSPECCIÓN ULTRASÓNICA
dc.subjectTRACCIÓN MAGNÉTICA
dc.subjectTANQUES DE ALMACENAMIENTO
dc.subjectINTEGRIDAD ESTRUCTURAL
dc.subjectSISTEMA SEMIAUTOMÁTICO
dc.subjectENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
dc.titleRepotenciación del sistema tipo araña mediante tracción magnética para inspección ultrasónica de espesores en tanques, conforme a API 653
dc.typebachelorThesis

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