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

LUIS DANTE MELENDEZ MORALES (2023)

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.

Doctoral thesis

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

Los manglares: un hogar para los murciélagos

JUAN ANTONIO PIROD ALAYOLA CELIA ISELA SELEM SALAS (2023)

Los manglares albergan una gran diversidad de especies de insectos, peces, aves y mamíferos; entre estos últimos se encuentran los murciélagos (Chiroptera). Los manglares son de gran importancia para la conservación de la biodiversidad, así como también por los servicios ambientales que nos ofrecen y por las especies que albergan. Reconocer la importancia de los manglares para los murciélagos toma relevancia, ya que, al proteger este ecosistema, conservamos la diversidad de murciélagos y su hábitat, razones por las que se han establecido tres áreas con manglar en la península de Yucatán, como importantes para la conservación de los murciélagos.

Article

BIODIVERSIDAD SERVICIOS AMBIENTALES QUIROPTEROS MEXICO YUCATAN BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

Diversidad arbórea y carbono almacenado en selvas bajo manejo forestal comunitario en Yucatán, México

Tree diversity and carbon stored in communally managed tropical forests in Yucatan, Mexico

MARIA CAMILA HURTADO TORRES JUAN MANUEL DUPUY RADA PATRICIA IRENE MONTAÑEZ ESCALANTE JUAN JOSE MARIA JIMENEZ OSORNIO (2022)

El manejo forestal comunitario sustentable favorece la economía de las comunidades rurales sin comprometer la capacidad de regeneración ni los servicios ecosistémicos que brindan las selvas, como el almacenamiento de carbono. Esta actividad ha sido ampliamente documentada en la Península de Yucatán, pero escasamente evaluada en el estado de Yucatán. En esta investigación se hizo una comparación de composición arbórea, estructura, diversidad y carbono almacenado en la biomasa aérea en tres áreas de selva mediana subcaducifolia con diferente tiempo de regeneración después de un aprovechamiento forestal en el ejido San Agustín (AAF1, AAF10 y AAF+50 años). En cada una se establecieron dos conglomerados conformados por cuatro parcelas circulares de 400 m 2, en las que se identificaron y midieron (diámetro y altura) todos los árboles de diámetro mayor o igual a 7.5 cm. Se analizó la distribución de tamaños de los árboles, la diversidad de especies, su valor de importancia relativo y la biomasa aérea (a partir de ecuaciones alométricas). La especie más dominante fue Bursera simaruba y el AAF+50 presentó la menor dominancia. La distribución de clases diamétricas no varió entre las áreas de aprovechamiento y mostró un patrón de J invertida, lo cual sugiere un alto potencial de regeneración. La diversidad tampoco varió entre las áreas de aprovechamiento, mientras que el carbono almacenado en la biomasa aérea sí, siendo mayor en el AAF+50 (65.2 t /ha). Los resultados indican que el plan de manejo establecido por el ejido no ha afectado la diversidad arbórea ni su potencial de regeneración y permite un alto almacenamiento de carbono.

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APROVECHAMIENTO FORESTAL BIOMASA AÉREA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS DIVERSIDAD VERDADERA SERVICIOS ECOSISTEMICOS SELVA MEDIANA SUBCADUCIFOLIA BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) ECOLOGÍA VEGETAL ECOLOGÍA VEGETAL

Caracterización de un sistema híbrido conformado por un stack de celdas de combustible microbianas-paneles fotovoltaicos para la producción de electricidad a través del tratamiento de aguas residuales y radiación solar

Edson Baltazar Estrada Arriaga (2018)

Contenido del informe: 1. Pruebas preliminares – 2. Inoculación – 3. Condiciones de operación – 4. Análisis y cálculos – 5. Análisis de los ánodos y membranas a través de microscopía electrónica de barrido acoplado a espectroscopía de rayos X (EDX) – 6. Características físico-químicas del agua residual – 7. Generación de electricidad – 8. Tratamiento del agua residual – 9. Curvas de polarización – 10. Análisis elemental.

Working paper

Energía Tratamiento de aguas residuales Radiación solar Celda de combustible microbianas Colectores solares INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Diseño de un sistema eléctrico resiliente: Una evaluación multiobjetivo considerando dimensiones económicas, tecnológicas y políticas

EDMUNDO MOLINA PEREZ (2023)

https://orcid.org/0000-0003-0774-3205

Esta tesis aborda el desarrollo futuro del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) de México en un contexto donde el país ha experimentado políticas energéticas contrastantes en una década. Frente a la alternancia de políticas energéticas opuestas bajo los gobiernos de Enrique Peña Nieto y Andrés Manuel López Obrador, se emplea la técnica de Robust Decision Making (RDM) para evaluar la resiliencia de sus políticas frente a un amplio rango de futuros plausibles. El estudio se centra en evaluar el desempeño del SEN bajo la implementación de cada política en términos de margen de reserva, costos de producción y emisiones directas de gases de efecto invernadero en un contexto de incertidumbre profunda. Los resultados revelan que las políticas energéticas más resilientes se caracterizan por una significativa incorporación de nuevas capacidades de generación, diversificación tecnológica y uso extensivo de energías limpias. Se observa que la política energética actual podría ser vulnerable por no alinearse con estos criterios. La investigación subraya la necesidad de un debate público y la formulación de políticas basadas en análisis objetivos y evidencia, enfocándose en el bienestar y progreso nacional.

Maestro en Prospectiva Estratégica

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS ECONÓMICAS ECONOMÍA SECTORIAL ENERGÍA

Hiperglucemia como marcador de desenlaces adversos en pacientes con enfermedad cerebrovascular en un hospital de segundo nivel

LUIS ALONSO MORALES GARZA (2023)

https://orcid.org/0000-0003-2945-9969

Introducción: La enfermedad cerebrovascular es una de las principales causas de discapacidad a nivel global, se ha estudiado en distintas poblaciones el impacto de la hiperglucemia como marcador bioquímico pronóstico en pacientes con ECV,

encontrando una relación directa entre esta y peor funcionalidad a 3 meses. El objetivo del presente protocolo es evaluar el impacto de la Hiperglucemia al ingreso y a las 48 horas sobre el desarrollo de desenlaces neurológicos adversos intrahospitalarios en un hospital de segundo nivel en Monterrey, NL.

Métodos: Se realizó una cohorte retrospectiva con análisis de expedientes previos de pacientes ingresados con diagnóstico de ECV isquémico y hemorrágico en el periodo de mayo 2022-mayo 2023, donde se evaluó la presencia de Hiperglucemia y su correlación con el desarrollo de desenlaces neurológicos adversos intrahospitalarios (Empeoramiento de NIHSS, Rankin mayor a 3 al egreso, conversión hemorrágica, nuevo ECV y muerte) que traduce en sobrevida y funcionalidad.

Resultados: Se incluyeron los datos de un total de 153 pacientes. 41.2% de mujeres con una edad media de 59 años, 54.2% DM2 e HAS, 18.3% con antecedente de ECV RANKIN 2 o menor, 114 casos fueron ECV isquémico (74.5%), 27 casos Hemorrágico (17.6%), 12 casos AIT 7(7.8%), la mediana de NIHSS al ingreso fue de 9 puntos; la mediana de Glucosa al ingreso fue de 144; se utilizó un punto de corte de 130 mg/dl para definir hiperglucemia; el análisis de regresión logística demostró un impacto positivo sobre la Hiperglucemia al Ingreso y el desarrollo de Desenlaces Adversos con un OR de 4.71 IC95% 1.73-12.83 p =0.002. Otras variables de interés que demostraron efecto en el análisis de regresión logística fueron el puntaje de NIHSS al ingreso, la presencia de ERC, ECV previo, Trombólisis y conteo de Neutrófilos.

Conclusiones: La hiperglucemia al ingreso con punto de corte en 130 mg/dl se relacionó con una probabilidad 4.3 veces más sobre el desarrollo de desenlaces neurológicos adversos intrahospitalarios en pacientes con ECV.

Especialista en Medicina Interna

Article

MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS MÉDICAS MEDICINA INTERNA ENDOCRINOLOGÍA MEDICINA Y CIENCIAS DE LA SALUD CIENCIAS MÉDICAS MEDICINA INTERNA OTRAS

Asociaciones publico privadas y seguridad alimentaria. Un estudio exploratorio en el ámbito agrícola en México.

MARIELA DIAZ SANDOVAL ALBERTO ESPEJEL ESPINOZA (2018)

En México, las asociaciones público-privadas han sido utilizadas desde hace algunos años en el ámbito agroalimentario como una respuesta a la pobreza y a los problemas asociados a ella, como es el acceso a alimentos. De acuerdo con datos del coneval, 50.9 millones de mexicanos se encuentran en situación de inseguridad alimentaria.3 en adición, las décadas de abandono al campo han generado insuficiencia en la producción de alimentos, lo cual se muestra en el déficit entre importaciones y exportaciones. Ante esta situación, organismos financieros y de desarrollo han impulsado desde hace más de una década la participación del sector privado en el financiamiento del sector agrícola.

Por su parte, gobiernos como el mexicano han generado condiciones institucionales para impulsar las alianzas público-privadas en el campo. En este sentido, el objeto de investigación de este capítulo es un análisis de corte cualitativo sobre dos casos: el fondo de capitalización e inversión del sector rural (FOCIR) y MasAgro.

Si bien se han impulsado con gran ahínco las asociaciones público-privadas en nuestro país, la experiencia internacional evidencia las limitaciones de este esquema para asegurar el derecho a alimentos de calidad y para impulsar el bienestar económico y social de la población

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CIENCIAS SOCIALES CIENCIA POLÍTICA ADMINISTRACIÓN PÚBLICA SERVICIOS PÚBLICOS

Servicios digitales públicos: el IMPI y la emisión de títulos de patente que realiza

Pamela Serrano Magaña (2023)

Las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) han logrado acercar a la población a contenidos y formas de intercambio de información que anteriormente no eran posibles; el Internet ha derrumbado fronteras entre las sociedades, los gobiernos, el conocimiento y las oportunidades, creando a su vez nuevas necesidades para caer en el círculo virtuoso de la innovación.

Este artículo plantea una transformación integral en una etapa digital específica dentro de los procesos internos del IMPI, desde el expediente físico hacia el expediente digital para automatizar los procesos de emisión de títulos de concesión de patentes de invención lo que resultaría en una reducción del índice de errores humanos involuntarios, así como la mejora en la atención a los usuarios, al ofrecer mayor certeza en los servicios proporcionados y mayor seguridad en el tratamiento de su información, así como un apego a las normas jurídicas aplicables. El objetivo de esta implementación es reducir el índice de equivocaciones en la documentación oficial emitida disminuyendo en consecuencia, los retrasos y las incidencias fortuitas, y para dicho fin se proponen dos soluciones. La primera, el desarrollar un nuevo módulo dentro del sistema principal existente, que permitirá exportar los datos y generar el título directamente en el formato requerido. La segunda, es la utilización de tecnología de automatización robótica de procesos o RPA por sus siglas en inglés (Robotic Process Automation) para hacer uso de una herramienta que sustituya a la transcripción manual por una transcripción automática.

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Master Degree Work

Digitalización Servicios digitales Gobierno electrónico Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS CIENCIAS TECNOLÓGICAS

El reto de la falta de acceso al servicio de agua potable en Sonora.

ALEJANDRO NAVARRO NAVARRO (2020)

Se estudió la Falta de Acceso al Agua Potable Entubada (FAAPE) en viviendas del estado se Sonora, México. El objetivo general fue identificar los principales lugares con esta problemática, así como los factores asociados a ésta. Desde las perspectivas de la seguridad hídrica, el derecho humano al agua y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas se operacionalizó el concepto de FAAPE. A través de métodos cuantitativos de estadística descriptiva e inferencial, la construcción de un Sistema de Información Geográfica (SIG) y técnicas de análisis espacial se trabajó con datos oficiales de INEGI (2010, 2015) a nivel AGEB y vivienda, rurales o urbanos; también se realizaron visitas de campo y entrevistas semiestructuradas en dos casos de estudio. Los resultados del análisis de autocorrelación espacial a nivel AGEB mostraron que: 1) en el año 2010, los municipios con una mayor concentración de viviendas con FAAPE eran Nogales (11,054) y Huatabampo (2,459), en el ámbito urbano y rural, respectivamente; estos dos municipios se tomaron como estudio de caso para realizar trabajo de campo; y 2) se identifican a nivel estatal para 2010, 364 AGEB como agrupamientos con valores altos (hotspots) de viviendas con FAAPE. El modelo estadístico revelo que: 1) variables relacionadas con la precariedad de la vivienda (la ausencia de escrituras, tinaco, drenaje, pisos y electricidad) están altamente asociadas al no acceso de agua potable; y 2) por otro lado, altos niveles de escolaridad inhiben la falta de acceso al agua, al igual que altos niveles de ingreso. De las visitas de campo de los casos de estudio se destaca que: 1) El principal factor que afecta el acceso al agua potable en la ciudad de Nogales es la presencia de asentamientos irregulares; 2) El área rural del municipio de Huatabampo donde las pequeñas localidades se abastecen por medio de autogestión y la mayor parte del municipio sufre de escases y mala calidad del agua. Se concluye que en los casos de estudio se garantiza parcialmente la seguridad hídrica lo que se puede generalizar para todo el estado.

Master thesis

CIENCIAS SOCIALES Agua potable Derecho de aguas Servicio público Abastecimiento de agua Nogales Huatabampo

Análisis del macro y el microentorno del etanol, biodiesel y biogás en México

SAMANTHA ALEJANDRA PAREDES CERVANTES (2023)

Doctoral thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ENERGÉTICA ENERGÍA ENERGÍA