Recuperación estructural de la pluma de una grúa de celosía P&H 9125 TC basado en el análisis de la confiabilidad por ensayos no destructivos y simulación numérica

Abstract

El presente trabajo aborda la recuperación estructural de la pluma de una grúa de celosía P&H 9125TC, aplicando un análisis de confiabilidad basado en Ensayos No Destructivos (END) y simulación numérica por el método de elementos finitos (FEM). Se identificaron y evaluaron defectos estructurales, como fisuras y corrosión, mediante inspección visual, líquidos penetrantes y medición de espesores. Complementariamente, la simulación numérica en ANSYS permitió analizar la distribución de esfuerzos y validar el impacto de la reparación en la integridad de la pluma. Los objetivos incluyen la validación de los END en la detección de fallas críticas, la evaluación del impacto de los esfuerzos acumulados y la efectividad de los procedimientos de reparación por soldadura según el Código ASME Sección IX. Los resultados confirmaron que la pluma presentaba esfuerzos concentrados que comprometían su funcionalidad. Tras la recuperación, el análisis FEM demostró una reducción de tensiones y un factor de seguridad óptimo. La contrastación de hipótesis verificó que la combinación de END y simulación FEM mejora la seguridad y operatividad de la pluma, optimizando su confiabilidad y prolongando su vida útil. Este enfoque refuerza la importancia del diagnóstico avanzado en la inspección y mantenimiento de grúas industriales.

This study addresses the structural recovery of the boom of a P&H 9125TC lattice crane, applying a reliability analysis based on Non-Destructive Testing (NDT) and numerical simulation using the Finite Element Method (FEM). Structural defects such as cracks and corrosion were identified and assessed through visual inspection, penetrant testing, and thickness measurement. Additionally, numerical simulation in ANSYS was used to analyze stress distribution and validate the impact of the repair on the integrity of the boom. The objectives include validating NDT for detecting critical failures, assessing the impact of accumulated stresses, and evaluating the effectiveness of repair procedures using welding according to ASME Section IX. Results confirmed that the boom exhibited stress concentrations that compromised its functionality. After recovery, the FEM analysis demonstrated a reduction in stresses and an optimal safety factor. The hypothesis validation confirmed that combining NDT and FEM simulation enhances the boom's safety and operability, improving its reliability and extending its service life. This approach reinforces the importance of advanced diagnostics in crane inspection and maintenance. .