Disponibilidad de Sistemas Hydropressor: Redundancia y Múltiples Modos de Fallo
Autores: Enguiça, Ricardo; Lopes, Sérgio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas aplicadas
Palabras clave
Hidropresor
Suministros de agua
Electrobombas
Disponibilidad
Mantenimiento
Simulación de Monte Carlo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de hidrocompresores son de suma importancia para mantener el suministro de agua funcionando correctamente. Un dispositivo típico de este tipo consiste en dos (o más) electrobombas idénticas que operan alternativamente, para evitar el tiempo de inactividad tanto como sea posible. Consideramos una configuración de bomba dual para identificar la proporción de uso ideal de cada bomba (del 0% al 100%, lo que significa intercambiar solo en caso de falla, hasta un 50%-50%, donde cada bomba trabaja la mitad del tiempo) con el fin de mejorar la disponibilidad, teniendo en cuenta únicamente el mantenimiento correctivo. También abordamos la posibilidad de mejorar la disponibilidad de una sola bomba bajo el riesgo de falla de tres maneras diferentes (con sus propias frecuencias de ocurrencia), al mismo tiempo que se considera el mantenimiento preventivo. Ambos escenarios se abordan a través de simulación de Monte Carlo y los modelos se implementan con el lenguaje de programación Python 3.12. Los resultados indican que se pueden realizar mejoras significativas a las prácticas estándar de la industria.
Descripción
Los sistemas de hidrocompresores son de suma importancia para mantener el suministro de agua funcionando correctamente. Un dispositivo típico de este tipo consiste en dos (o más) electrobombas idénticas que operan alternativamente, para evitar el tiempo de inactividad tanto como sea posible. Consideramos una configuración de bomba dual para identificar la proporción de uso ideal de cada bomba (del 0% al 100%, lo que significa intercambiar solo en caso de falla, hasta un 50%-50%, donde cada bomba trabaja la mitad del tiempo) con el fin de mejorar la disponibilidad, teniendo en cuenta únicamente el mantenimiento correctivo. También abordamos la posibilidad de mejorar la disponibilidad de una sola bomba bajo el riesgo de falla de tres maneras diferentes (con sus propias frecuencias de ocurrencia), al mismo tiempo que se considera el mantenimiento preventivo. Ambos escenarios se abordan a través de simulación de Monte Carlo y los modelos se implementan con el lenguaje de programación Python 3.12. Los resultados indican que se pueden realizar mejoras significativas a las prácticas estándar de la industria.