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Identificación de factores de desgaste en blindajes de turbinas hidroeléctricas y estrategias para aumentar la vida útil en la Pequeña Central Hidroeléctrica Palmas de la ELECTRIFICADORA DE SANTANDER S.A E.S.P.

dc.contributor.advisorSaldivia Saldivia, Francisco José
dc.contributor.advisorCuervo Velázquez, Paula Andrea
dc.contributor.authorRamírez Jones, Santiago
dc.contributor.evaluatorMartínez, Manuel del Jesús
dc.contributor.evaluatorGonzález Estrada, Octavio Andrés
dc.date.accessioned2026-06-01T19:34:03Z
dc.date.created2026-05-15
dc.date.issued2026-05-15
dc.description.abstractEste trabajo analiza los mecanismos de desgaste prematuro de los blindajes de las turbinas Francis de la Pequeña Central Hidroeléctrica Palmas, operada por la Electrificadora de Santander, con el propósito de identificar sus causas fundamentales y proponer soluciones técnicas que permitan aumentar su vida útil, confiabilidad y disponibilidad operativa. El estudio se desarrolló a partir de un diagnóstico integral del contexto operacional de la planta bajo los lineamientos de la norma SAE JA1012, incorporando información histórica de operación, mantenimiento, vibraciones, temperaturas y eventos de falla entre 2020 y 2024. Para el análisis del entorno hidráulico, se utilizaron los resultados del estudio de caracterización de sedimentos del río Lebrija suministrado por ESSA, el cual evidenció una alta concentración de sílice, micas y partículas finas de elevada dureza, responsables de un medio altamente erosivo para los componentes hidráulicos. Con base en esta información y en los registros operativos, se aplicó el Análisis de Causa Raíz conforme a la norma UNE-EN 62740, determinando que el deterioro de los blindajes resulta de la interacción entre mecanismos físicos de cavitación y erosión, junto con decisiones históricas de selección de materiales. El algoritmo de decisión del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad permitió establecer que el desgaste de los blindajes es un modo de falla determinado por las condiciones sedimentológicas del entorno. Por esta razón, no existen tareas de mantenimiento preventivo basadas en intervalos que permitan evitar su ocurrencia, orientando la solución hacia decisiones de ingeniería como la selección de materiales más resistentes al desgaste y la aplicación de recubrimientos HVOF, complementadas con un esquema de mantenimiento predictivo basado en el seguimiento de espesor, vibración, temperatura y velocidad.
dc.description.abstractenglishThis study analyzes the mechanisms of premature wear of the Francis turbine casings at the Palmas Small Hydroelectric Plant, operated by Electrificadora de Santander, with the aim of identifying the root causes and proposing technical solutions to increase their service life, reliability, and operational availability. The study was developed based on a comprehensive diagnosis of the plant's operational context under the guidelines of the SAE JA1012 standard, incorporating historical information on operation, maintenance, vibrations, temperatures, and failure events between 2020 and 2024. To analyze the hydraulic environment, the results of the Lebrija River sediment characterization study provided by ESSA were used, which showed a high concentration of silica, micas, and fine particles of high hardness, responsible for a highly erosive environment for hydraulic components. Based on this information and operational records, Root Cause Analysis was applied in accordance with the UNE-EN 62740 standard, determining that the deterioration of the shielding results from the interaction between physical mechanisms of cavitation and erosion, together with historical materialselection decisions. The decision logic of Reliability-Centered Maintenance established that liner wear is a failure mode primarily determined by the sedimentological conditions of the operating environment. For this reason, no time-based preventive maintenance tasks can effectively prevent its occurrence, directing the solution toward engineering decisions such as selecting materials with higher wear resistance and applying HVOF coatings, complemented by a predictive maintenance scheme based on monitoring thickness, vibration, temperature, and rotational speed.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/47638
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCentral Hidroeléctrica
dc.subjectDesgaste
dc.subjectAnálisis Causa Raíz
dc.subjectMantenimiento
dc.subject.keywordHydroelectric Power Plant
dc.subject.keywordWear
dc.subject.keywordRoot Cause Analysis
dc.subject.keywordMaintenance
dc.titleIdentificación de factores de desgaste en blindajes de turbinas hidroeléctricas y estrategias para aumentar la vida útil en la Pequeña Central Hidroeléctrica Palmas de la ELECTRIFICADORA DE SANTANDER S.A E.S.P.
dc.title.englishIdentification of wear factors in hydroelectric turbine liners and strategies to extend service life at the Palmas small hydroelectric power plant
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
dspace.entity.typePublication

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