Simulación y validación de la reparación de ductos en servicio por la deposición directa de soldadura

LUIS DANTE MELENDEZ MORALES (2023, [Tesis de doctorado])

El transporte de hidrocarburos por ductos enterrados es la forma más segura, confiable y económica para su suministro, estos pueden extenderse grandes longitudes territoriales e inclusive atravesar países con tal de satisfacer la demanda energética. No obstante, los ductos pueden sufrir daños provocados por el ambiente, su operación o bien provocados por terceros, siendo necesario que sean intervenidos reemplazando las secciones dañadas. Las regulaciones nacionales y tratados internacionales desalientan la liberación de grandes cantidades de gas natural a la atmósfera, por demás de que un paro de suministro conlleva a desabasto energético, multas y a costosas operaciones asociadas con la rehabilitación del ducto, forzando a soldar envolventes y accesorios sin detener la operación de los ductos, esto se conoce como “soldadura en servicio”. La soldadura en servicio es un proceso tecnológico, por el cual se puede efectuar la interconexión y la reparación de ductos mientras están en operación, previo a realizar estas actividades, se requiere que dos riesgos sean evaluados: agrietamiento por hidrógeno y quemada pasante. Las simulaciones actuales y validaciones evalúan estos riesgos de forma independiente, pero debido a su interdependencia estos riesgos deben evaluarse en conjunto. Un método de reparación que no es normalmente empleado, pero con un alto potencial debido a su simplicidad y versatilidad, es la deposición directa de soldadura. En la presente investigación, se realizó una simulación numérica fluido-termo-mecánica acoplada con validación experimental, de la reparación de un tubo con flujo presurizado conteniendo un defecto interno por la deposición directa de soldadura. Por medio de la cual, es posible predecir el comportamiento estructural del ducto mientras se realiza la reparación.

La simulación numérica se efectuó con el apoyo del software ANSYS versión académica 22R2, siendo esta una herramienta de última generación capaz de contribuir en la predicción de mecanismos complejos como lo es la soldadura en servicio, incrementando con ello la seguridad y confiabilidad de estas operaciones. Cabe hacer mención, que la regulación nacional prohíbe la reparación de defectos internos por la deposición directa de soldadura, esto se debe principalmente a la falta de investigaciones validadas que respalden su viabilidad. Los resultados demostraron la efectividad de emplear este método de reparación para restaurar la resistencia mecánica de los ductos. Las inspecciones por pruebas no destructivas superficiales, subsuperficiales y volumétricas, evidenciaron que no ocurrió agrietamiento inmediatamente al finalizar la reparación y retardada (posterior a por lo menos 12 horas después de haberse finalizada la reparación, tiempo suficiente para permitir la difusión de hidrógeno atómico a hidrógeno molecular). Las curvas de tendencia de temperatura mostraron buena aproximación teniéndose una diferencia máxima de 5.09% entre los resultados numéricos y experimental. Los resultados numéricos y experimentales de la deformación perimetral a lo largo de la longitud de la tubería mostraron un comportamiento similar con una diferencia significativa del 17.7% entre los valores numéricos atribuidos a la falta de información de entrada para las propiedades de la soldadura. El análisis estructural efectuado en este estudio emplea la estimación del riesgo de quemada pasante bajo presión interna, determinado por la ocurrencia de abultamiento radial localizado. Los resultados numéricos indican que no ocurre deformación plástica relevante. Se hace una fuerte recomendación para que las evaluaciones de análisis térmico empleen la morfología actual del defecto y no solo consideren el espesor remanente del tubo. De acuerdo con la revisión bibliográfica realizada y recientemente publicada, este tipo de simulación numérica acoplada con validación experimental de la reparación de ductos en servicio por deposición directa de soldadura para la reparación de defectos internos contemplando la prevención de quemada pasante y agrietamiento por hidrógeno no ha sido realizada con anterioridad.

Hydrocarbon transportation by buried pipelines is the safest, most reliable, and economical way for its supply; these can extend long territorial distances and even cross countries with the purpose of satisfying the energy demand. However, the pipelines can suffer damages caused by their environment, their operation, or provoked by third parties, making necessary interventions to replace the damaged sections. National regulations and international agreements discourage the release of large quantities of natural gas into the atmosphere; moreover, a stop in its supply entails an energetic shortage, fines, and expensive operations associated with the pipeline rehabilitation, forcing to weld sleeves and fittings without stop the pipeline operation, this is known as “In-Service Welding”. In-Service welding is a technological process for which interconnection and repair of pipelines can be made while they are in operation; before making it, two main risks need to be assessed: hydrogen cracking and burn-through. Current simulations and validations assess these risks independently, but due to their interdependence, these risks need to be assessed in conjunction. A repair method not normally used but with high potential due to its simplicity and versatility is the direct deposition of the weld. In the present research, a fluid-thermo-mechanical coupled numerical simulation with experimental validation was done of a repair on a pipe with pressurized flow having an internal defect by direct deposition of the weld. It is possible predict the structural behavior of a pipeline while the reparation is performed.

The numerical simulation was done with the support of ANSYS software academic version 22R2, the latest generation tool able to contribute to the prediction of complex mechanisms, as is in-service welding, increasing the security and confidence of these operations. It is worth mentioning that national regulation forbids the reparation of internal defects for direct deposition of the weld; the main reason is the lack of validated investigations supporting its viability. The results demonstrated the effectiveness of using this repair method to restore the mechanical strength of pipelines. Surface, sub-surface, and volumetric non-destructive inspections evidenced no cracking immediately to finish the repair and delayed (after at least 12 hours of having finished the repair, time enough to allow the hydrogen diffusion from atomic hydrogen to molecular hydrogen). Temperature tendency curves showed good approximations, having a maximum difference of 5.09 % between numerical and experimental. Perimeter deformation along the pipe length between numerical and experimental results displayed a similar behavior with a significant difference of 17.7% against numerical values attributed to the lack of input data for weld properties. The structural analysis performed in this study used the approach of the risk of burn-through under internal pressure determined by the occurrence of localized radial bulging. Numerical results indicated no relevant plastic strain occurs. It is strongly recommended that thermal analysis assessments using the actual defect morphology be performed, not only considering the remaining thickness of the pipe. According to the bibliographic revision performed and recently published, this kind of coupled numerical simulation of in-service repair or pipelines by direct deposition for repairing internal defects considering the prevention of burn-through and hydrogen cracking has not been done.

Ducto Soldadura en servicio Quemada pasante Agrietamiento por hidrógeno Reparación de soldadura Simulación numérica Pipeline In-service welding Burn-through Hydrogen cracking Weld repair Numerical simulation INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS

Desastres asociados a fenómenos hidrometeorológicos

JOEL FRANCIS AUDEFROY RAYMUNDO PADILLA LOZOYA (2018, [Libro])

Este libro es una contribución de la Red de Desastres Asociados a Fenómenos Hidrometeorológicos y Climáticos (REDESClim) del Programa de Redes Temáticas del Conacyt, la cual tiene por propósito mejorar el conocimiento y la capacidad de respuesta a la variabilidad climática y a las manifestaciones naturales intensas como los huracanes, inundaciones, ondas de calor, sequías y todo tipo de fenómenos hidrometeorológicos que pudieran resultar amenazantes para la sociedad. Por lo anterior, este libro se gestó con la idea de mostrar ese quehacer científico entre especialistas y estudiantes a partir de tres líneas temáticas que inciden en los fenómenos hidrometeorológicos: 1) Las respuestas institucionales y políticas frente a fenómenos hidrometeorológicos; 2) El monitoreo y análisis de fenómenos hidrometeorológicos; 3) Las respuestas sociales a eventos hidrometeorológicos en zonas costeras.

Hidrometeorología Desastres Vulnerabilidad CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Introducción a los métodos numéricos aplicados a la hidráulica

OSCAR ARTURO FUENTES MARILES Polioptro Martinez-Austria (1988, [Libro])

El libro pretende ser una introducción a los métodos numéricos aplicados a la ingeniería hidráulica, intentando establecer un equilibrio entre la presentación de los métodos y sus aplicaciones. De igual manera, se hace énfasis en su aplicación a la ingeniería hidráulica; con la intención de que el lector sea capaz, en problemas de su práctica profesional cotidiana, de lograr aplicacioens semejantes.

Hidráulica Métodos numéricos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Chiva, cuete y cacharro: prácticas y representaciones del consumo de heroína en Hermosillo, Sonora.

RUBEN CARREON DIAZCONTI (2006, [Tesis de maestría])

CIENCIAS SOCIALES Heroína Opio Narcóticos

"Gran concierto vocal, instrumental y de orfeonismo para la noche de este viernes" : la Sociedad Filarmónica Mexicana como promotora de conciertos, Ciudad de México, 1866-1877

Berenice Ramírez Lago (2022, [Tesis de maestría])

"La practica de hacer música en privado y de reunirse en el salón para escuchar música y para conversar ya estaba establecida desde finales del periodo novohispano. No obstante, durante el siglo XIX la práctica del salón conoció un auge sin precedentes, debido a la expansión de la producción de impresos musicales como partituras, libretos de ópera y revistas especializadas en música a partir de la segunda mitad del siglo XIX y de la importación y el consumo de instrumentos musicales, en especial del piano."

Música; México; Historia; Espectáculos populares; Historia; Gobierno local; Ciudad de México; Aspectos artísticos CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA SOCIOLOGÍA CULTURAL SOCIOLOGÍA CULTURAL

Multiple approaches to understanding the taxonomic status of an enigmatic new scorpion species of the genus Tityus (Buthidae) from the biogeographic island of Paraje Tres Cerros (Argentina)

Andres Alejandro Ojanguren Affilastro (2017, [Artículo])

Tityus curupi n. sp., belonging to the bolivianus complex, is described from the biogeographically distinct area of Paraje Tres Cerros in north-eastern Argentina. We also present a molecular species delimitation analysis between Tityus curupi n. sp. and its sister species Tityus uruguayensis Borelli 1901 to confirm species integrity. Furthermore, a cytogenetic analysis is presented for these two species which contain different multivalent associations in meiosis, as a consequence of chromosome rearrangements, and the highest chromosome numbers in the genus. © 2017 Ojanguren-Affilastro et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

Argentina, chromosome analysis, chromosome rearrangement, genus, human, meiosis, sister, species, anatomy and histology, animal, Argentina, chemistry, chromosome, classification, ecosystem, fluorescence in situ hybridization, genetics, geography, isl BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA DE INSECTOS (ENTOMOLOGÍA) BIOLOGÍA DE INSECTOS (ENTOMOLOGÍA)

An international reference consensus genetic map with 897 marker loci based on 11 mapping populations for tetraploid groundnut (arachis hypogaea l.)

Manish Pandey Trushar Shah David Bertioli Rajeev Varshney (2012, [Artículo])

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA BACKCROSSING GENOTYPES GROUNDNUTS MICROSATELLITES ARACHIS HYPOGAEA CHROMOSOME MAPPING PLANTS GENETIC MARKERS QUANTITATIVE TRAIT LOCI TETRAPLOIDY

Procuraduría para la defensa de los usuarios de agua (Prodagua) : su implementación como garantía para el respeto y protección del derecho humano de acceso, disposición y saneamiento, y solución de conflictos del agua en México

ALONSO BUSTILLOS DE CIMA (2020, [Tesis de maestría])

Tesis (Maestro en Programa de Gestión Integrada de los Recursos Hídricos) -- Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Coordinación de Desarrollo Profesional e Institucional. Subcoordinación de Posgrado.

Tabla de contenido:

1. El ombudsman en México -- 2. Justificación constitucional de la Prodagua -- 3. Justificación económica de la Prodagua (referencia general) -- 4. La institucionalidad de la Procuraduría para la defensa de los usuarios de agua -- 5. Conclusiones.

Derecho humano al agua Legislación ambiental Programas gubernamentales CIENCIAS SOCIALES

Remoción de Cd y Zn de una corriente acuosa de una empresa minera usando humedales artificiales

Cadmium and zinc removal from a mining reprocessing aqueous stream using artificial wetlands

VIANEY RUIZ LÓPEZ MARIA DEL REFUGIO GONZALEZ SANDOVAL JOSE ANTONIO BARRERA GODINEZ GABRIELA ELEONORA MOELLER CHAVEZ MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS MARIA DEL CARMEN DURAN DOMINGUEZ (2010, [Artículo])

Los metales provenientes de diferentes procesos industriales presentes en efluentes pueden contaminar el medio ambiente causando daños como la muerte de flora y fauna, y/o enfermedades en los seres humanos. En la actualidad, varias investigaciones se han enfocado a encontrar un tratamiento eficiente para este tipo de contaminantes, sin embargo, sigue sin solucionarse el problema. Entre las opciones estudiadas se mencionan los humedales artificiales, los cuales se ha comprobado que son eficientes en la remoción de metales y otros contaminantes presentes en las aguas residuales de diversas industrias. Por ello, esta investigación se centró en probar la eficiencia de remoción de Cd y Zn contenidos en un agua residual de una industria minera, utilizando sistemas a escala de laboratorio que simulan un humedal artificial. Se utilizaron ocho reactores de PVC empacados con escoria volcánica (tezontle). Se adaptaron plantas acuáticas o hidrofitas (Typha latifolia) a las condiciones de laboratorio y se realizó el seguimiento analítico del proceso de remoción de metales, cuantificando las concentraciones de cadmio y zinc en los efluentes, así como también realizando la medición de pH y DQOsoluble. Los resultados obtenidos muestran valores de remoción del orden del 90% en los sistemas con plantas y del 40% en los sistemas sin plantas, para ambos metales.

Minería Contaminación del agua Humedales artificiales Remoción de contaminantes INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Reflexiones sobre las causas que limitan el uso de humedales de tratamiento en México

ARMANDO RIVAS HERNANDEZ (2021, [Artículo])

DOI: doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2021-09

Los humedales de tratamiento son sistemas de tratamiento de aguas residuales que, al emular los procesos de depuración existentes en los humedales naturales, disminuyen la carga contaminante presente en el agua a partir de un cuidadoso diseño ingenieril y una meticulosa construcción. Su uso se ha incrementado durante los últimos 20 años en todo el mundo, debido principalmente a que proporcionan un tratamiento económico, a que su mantenimiento es fácil, su operación sencilla y, sobre todo, son amables con el medio ambiente. En México constituyen el 8% de la infraestructura de tratamiento y su uso va en aumento (Conagua, 2019). Este tipo de humedales encuentran aplicación a nivel familiar, en unidades habitacionales, en zonas rurales y en ciudades medianas con espacio suficiente para su implementación, pues su principal limitante es la disponibilidad de terreno. Consisten en estanques poco profundos que contienen especies vegetales, las cuales realizan la depuración junto con los microorganismos en el agua.

Tratamiento de aguas residuales Humedales artificiales INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA