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Diseño Mecánico de Equipos y Tuberías en Plantas Industriales
- Prácticas de Aula/Semina (7 Hours)
- Clases Expositivas (17 Hours)
- Prácticas de Laboratorio (21 Hours)
La asignatura de Diseño Mecánico de Equipos y Tuberías en Plantas Industriales tiene un carácter teórico/practico, y se presenta como una visión global del mundo de la construcción industrial.
En cuanto a los contenidos que serán objeto de estudio están:
- Introducción al estudio de componentes de una planta industrial.
- Interpretación de diagramas P&I.
- Diseño y cálculo de depósitos a presión.
- Diseño de redes de tuberías industriales: soportes, análisis de flexibilidad y cálculo por elementos finitos.
- Creación de modelos de información digital (BIM) que integren los diferentes componentes de una planta industrial.
El propósito de esta asignatura es dar herramientas para el cálculo mediante elementos finitos de algunos elementos principales de la planta industrial. Cada cálculo de elementos finitos estará precedido de un diseño y cálculo de los elementos a estudiar mediante la aplicación de la normativa vigente. Esto permitirá realizar una comparativa entre las metodologías de cálculo tradicional y las técnicas numéricas actualmente empleadas. Se explicarán las no-linealidades presentes en estos sistemas y se entenderá la importancia de estas en la planta industrial. En este curso los estudiantes serán capaces de interpretar y analizar simulaciones numéricas lineales y no-lineales de depósitos a presión y/o redes de tuberías. Finalmente, el curso integrará todos los sistemas conocidos en los dos sistemas de información más utilizados (P&I y BIM) empleando softwares de modelado virtual.
La asignatura presenta una visión global sobre plantas industriales y sus instalaciones, y por tanto supone una aplicación de conocimientos adquiridos en otras asignaturas, que estén relacionados con el mundo de la construcción industrial.
Dentro de la organización docente del Máster Universitario en Ingeniería Industrial, esta asignatura desarrolla competencias en los accesos desde el Grado en Tecnologías Industriales, el Grado en Ingeniería Mecánica, el Grado en Ingeniería Eléctrica y el Grado en Ing. Electrónica y Automática, y el Grado en Ingeniería Química Industrial:
Módulo: SISTEMAS MECÁNICOS
Materia: INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
Asignatura: DISEÑO MECÁNICO DE EQUIPOS Y TUBERÍAS EN PLANTAS INDUSTRIALES
No son necesarios requisitos obligatorios para poder cursar esta asignatura, sin embargo, es recomendable haber cursado Urbanismo e Instalaciones en la Planta Industrial (asignatura obligatoria de 1er curso del Máster Universitario en Ingeniería Industrial).
Entre las competencias básicas y generales que se espera que el estudiante adquiera se encuentran: en la memoria de verificación están CB07, CG2, CG6, CG7, CG8
- CB7: Aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
- CB8: Integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9: Comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
- CB10: Adquirir habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo mayoritariamente autodirigido o autónomo
- CG1: Tener conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de urbanismo e infraestructuras
- CG2: Proyectar, calcular y diseñar productos, procesos, instalaciones y plantas
- CG4: Dirigir, planificar y supervisar equipos multidisciplinares
- CG4: Realizar investigación, desarrollo e innovación en productos, procesos y métodos.
- CG5: Realizar la planificación estratégica y aplicarla a sistemas tanto constructivos como de producción, de calidad y de gestión medioambiental
- CG6: Gestionar técnica y económicamente proyectos, instalaciones o plantas industriales.
- CG7: Poder ejercer funciones de dirección general, dirección técnica y dirección de proyectos I+D+i en plantas industriales
- CG8: Conocer, comprender y aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Industrial
Entre las competencias específicas que se espera que el estudiante adquiera están:
- CE17: Diseñar, construir y explotar plantas industriales
- CE18: Conocer la construcción, edificación, instalaciones, infraestructuras y urbanismo en el ámbito de la ingeniería industrial
- CE20: Proyectar y diseñar instalaciones eléctricas y de fluidos, iluminación, climatización y ventilación, ahorro y eficiencia energética, acústica, comunicaciones, domótica y edificios inteligentes e instalaciones de Seguridad.
Los contenidos que serán objeto de esta asignatura están distribuidos en los siguientes temas:
Tema 1. Estudio de componentes de una planta industrial.
• Descripción de los componentes de la planta industrial
• Interpretación de diagramas P&I
Tema 2. Diseño de redes de tuberías industriales.
• Redes de tubería: soportes y análisis de flexibilidad
• Cálculo por elementos finitos de redes de tubería (FEM-ANSYS)
• Interpretación y comparativa de resultados FEM
Tema 3: Diseño de equipos a presión.
• Cálculo según normativa vigente
• Cálculo por elementos finitos de depósitos a presión (FEM-ANSYS)
• Interpretación y comparativa de resultados FEM
Tema 4: BIM en Planta Industrial.
• Integración de los elementos de la planta industrial en un modelo de información digital.
La metodología empleada para alcanzar los resultados del aprendizaje, está en función de los criterios propuestos en la memoria de verificación, según la cual le corresponde a esta asignatura un aprendizaje de:
- Clases expositivas: 17 horas
- Prácticas de Aula/Seminario/Taller: 7 horas
- Prácticas de laboratorio/campo/informática: 21 horas
- Sesiones de evaluación: 1,5 horas
Correspondiendo a:
- Trabajo presencial de profesor y alumnos: 45 horas
- Trabajo personal del estudiante: 105 horas
La metodología utilizada consistirá en:
Clase expositiva de teoría y prácticas de tablero: una presentación expositiva de cada uno de los temas, por parte del profesor de la asignatura. Será impartida a todos los alumnos conjuntamente, no necesariamente como lección magistral, sino procurando una participación activa del alumnado en la dinámica de estas. Se desarrollarán los contenidos teóricos de la asignatura, combinados con la resolución de problemas y ejercicios, poniendo a disposición de los estudiantes los materiales necesarios para su comprensión.
Las prácticas de aula serán impartidas al grupo de alumnos, y van a permitir realizar actividades de discusión teórica o preferentemente prácticas realizadas en el aula que requieren una elevada participación del estudiante.
Clases prácticas de laboratorio: Tienen lugar en los laboratorios docentes de la titulación, y en las aulas de informática. Se propondrá la resolución de diferentes prácticas, que serán desarrolladas por los alumnos y posteriormente calificadas por el profesor.
- El cálculo por elementos finitos se realizará mediante el programa ANSYS Academic.
- También se emplearán programas de Autodesk como Revit, Plant 3D, Infraworks, etc.
Con objeto de facilitar y racionalizar la organización docente de la Universidad, se propone la siguiente tipología de modalidades organizativas:
- Presenciales
- Clases expositivas
- Prácticas de aula/Seminarios
- Prácticas de laboratorio/campo/aula de informática/aula de idiomas.
- Sesiones de evaluación
- No presenciales
- Trabajo autónomo
- Trabajo en grupo
En la tabla adjunta se recoge la planificación temporal en la que se contemplan el conjunto de actividades que deberán ser realizadas.
TRABAJO PRESENCIAL | TRABAJO NO PRESENCIAL | |||||||||||
Temas | Horas totales | Clase Expositiva | Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres | Prácticas de laboratorio /campo /aula de informática/ aula de idiomas | Prácticas clínicas hospitalarias | Tutorías grupales | Prácticas Externas | Sesiones de Evaluación | Total | Trabajo grupo | Trabajo autónomo | Total |
Tema 1. Estudio de componentes de una Planta Industrial | 22,25 | 4 | 1 | 2,25 | 7,25 | 15 | 22,25 | |||||
Tema 2. Diseño de redes de tuberías industriales | 42,25 | 5 | 2 | 5,25 | 12,25 | 20 | 10 | 42,25 | ||||
Tema 3. Diseño de equipos a presión | 44,25 | 6 | 3 | 5,25 | 14,25 | 20 | 10 | 44,25 | ||||
Tema 4: BIM en Planta Industrial | 39,75 | 2 | 1 | 8,25 | 11,25 | 15 | 13,5 | 39,75 | ||||
Evaluación | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | ||||||||
Total | 150 | 16.5 | 15 | 21 | 0 | 0 | 0 | 1,5 | 45 | 55 | 50 | 150 |
MODALIDADES | Horas | % | Totales | |
Presencial | Clases Expositivas | 17 | 11% | 31% |
Práctica de aula / Seminarios / Talleres | 7 | 5% | ||
Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas | 21 | 14% | ||
Prácticas clínicas hospitalarias | ||||
Tutorías grupales | ||||
Prácticas Externas | ||||
Sesiones de evaluación | 1,5 | 1% | ||
No presencial | Trabajo en Grupo | 55 | 37% | 69% |
Trabajo Individual | 48,5 | 32% | ||
Total | 150 |
La evaluación del aprendizaje de los estudiantes se realizará a través de diferentes medios:
- Cuestionarios on-line a través del Campus Virtual, MsForms u otras aplicaciones (20%)
- Trabajos y proyectos desarrollados en las sesiones de Prácticas de Aula. Estos podrán ser grupales o individuales (15%)
- Pruebas orales (individuales o en grupo) (15%)
- Informes, memorias o trabajos relativos a las sesiones de Prácticas de Laboratorio (50%)
Para superar la asignatura, se deberá obtener al menos una calificación de 4 sobre 10, en cada una de las partes de evaluación, presentadas anteriormente.
A los alumnos que tengan la consideración de no presenciales tendrán derecho a la realización de un examen teórico-práctico de toda la asignatura con la siguiente distribución:
- Cuestionario global online 20 %
- Examen final sobre todo el temario desarrollado durante el curso 40 %
- Examen práctico de los trabajos desarrollados en las clases prácticas 40%
- S.P. TIMOSHENKO, D.H. YOUNG “Teoría de las estructuras”1981 Ed. Urmo.
- Eurocódigo-3.Part 4.3-Pipelines. CEN, 2006.
- Mohinder L- Nayyar “Piping handbook” 2000. Ed. MacGraw-Hill
- Linad-Chuan y Tsen-Loong “Pipe stress Engineering”. Ed ASME Press.
- Solas y Finbar Smith “Trade of Pipefitting: Piping components and fittings”. 2014. Produced by SOLAS
- MINISTERIO DE FOMENTO (1998), “NTE. INSTALACIONES 1ª PARTE”, Ed. Centro de Publicaciones. Secretaría General Técnica. Ministerio de Fomento, 559 pp, ISBN 84-7433-451-9. (CST-3019/PR-164/JMA).
- MINISTERIO DE FOMENTO (1998). “NTE. INSTALACIONES 2ª PARTE”, Ed. Centro de Publicaciones. Secretaría General Técnica. Ministerio de Fomento, 519 pp, ISBN 84-7433-449-7. (CST-3020/PR-162/JMA).
- MINISTERIO DE FOMENTO (2005). “GUÍA TÉCNICA SOBRE TUBERÍAS PARA EL TRANSPORTE DE AGUA A PRESIÓN”, Ed. Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX, 438 pp, ISBN 0211-6502.
- OÑATE E. “Cálculo de estructuras por el método de los elementos finitos” (2ª Ed.)1995 Ed. CIMNE
- SUÁREZ DOMÍNGUEZ FJ, COZ DIAZ JJ “El ruido en la Industria: Aislamiento acústico y control del ruido). 1997, Universidad de Oviedo.
- R. Sacks, C. Eastman, G. Lee, P. Teicholz. ”BIM Handbook: A Guide to Building Information Modeling for Owners, Designers, Engineers, Contractors, and Facility Managers”, 3rd Edition. 2018. Wiley & Sons.
- F. Roberti, D. Ferreira. “Increasing Autodesk Revit Productivity for BIM Projects”. Packt. 2021
- Jonathan Ingram. “Understanding BIM: The Past, Present and Future”. Routledge. 2020