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

Using an incomplete block design to allocate lines to environments improves sparse genome-based prediction in plant breeding

Osval Antonio Montesinos-Lopez ABELARDO MONTESINOS LOPEZ RICARDO ACOSTA DIAZ Rajeev Varshney Jose Crossa ALISON BENTLEY (2022, [Artículo])

Genomic selection (GS) is a predictive methodology that trains statistical machine-learning models with a reference population that is used to perform genome-enabled predictions of new lines. In plant breeding, it has the potential to increase the speed and reduce the cost of selection. However, to optimize resources, sparse testing methods have been proposed. A common approach is to guarantee a proportion of nonoverlapping and overlapping lines allocated randomly in locations, that is, lines appearing in some locations but not in all. In this study we propose using incomplete block designs (IBD), principally, for the allocation of lines to locations in such a way that not all lines are observed in all locations. We compare this allocation with a random allocation of lines to locations guaranteeing that the lines are allocated to

the same number of locations as under the IBD design. We implemented this benchmarking on several crop data sets under the Bayesian genomic best linear unbiased predictor (GBLUP) model, finding that allocation under the principle of IBD outperformed random allocation by between 1.4% and 26.5% across locations, traits, and data sets in terms of mean square error. Although a wide range of performance improvements were observed, our results provide evidence that using IBD for the allocation of lines to locations can help improve predictive performance compared with random allocation. This has the potential to be applied to large-scale plant breeding programs.

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA Bayes Theorem Genome Inflammatory Bowel Diseases Models, Genetic Plant Breeding

Multi-trait, multi-environment deep learning modeling for genomic-enabled prediction of plant traits

Osval Antonio Montesinos-Lopez Jose Crossa Francisco Javier Martin Vallejo (2018, [Artículo])

Deep Learning Genomic Prediction Bayesian Modeling Shared Data Resources CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA BAYESIAN THEORY RESOURCES DATA BREEDING PROGRAMMES

Geopolítica en los tiempos de Trump: política internacional y aspectos institucionales de la relación México-Guatemala

Carlos A. Heredia (2020, [Libro])

La región transfronteriza México-Guatemala tiene una importancia geopolítica y económica de la cual pocos mexicanos somos conscientes. Es impostergable fortalecer su estudio y análisis. Los desafíos allí existentes son manifestaciones de fenómenos que se extienden hacia el interior de cada país. Este libro consta de dos partes. La primera versa sobre la política internacional y en especial sobre el papel geopolítico de Washington en la región en estudio. En la segunda se realiza un análisis institucional de los factores que impactan la relación bilateral desde la perspectiva histórica, diplomática, comercial y cultural. Los desafíos que enfrentamos no son menores: una terrible crisis humanitaria de migrantes y solicitantes de asilo centroamericanos, quienes desde la narrativa predominante son criminalizados; el despliegue del crimen organizado, y una visión reduccionista de la seguridad que busca controlar a la gente, no tanto a las mercancías o las drogas. El funcionamiento de los mecanismos y acuerdos de cooperación bilaterales está marcado por la asimetría y la baja capacidad de las instituciones. La construcción de un futuro compartido entre Guatemala y México requiere plantear responsabilidades y respuestas conjuntas. Las personas autoras de los capítulos somos investigadores en seis centros públicos de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Planteamos que una buena política exterior comienza dando la mayor prioridad a la relación con los vecinos. El reto de mayor envergadura es transitar hacia la promoción de oportunidades productivas, de inversión y comerciales, para un desarrollo sostenible e incluyente, con una mejor calidad de vida de los habitantes de la región. La construcción de la confianza recíproca deberá agregar la participación de actores empresariales, académicos, laborales, eclesiales y de organismos de la sociedad civil. Este libro representa nuestra contribución a estas tareas estratégicas y urgentes.

Relaciones internacionales Fronteras Geopolítica Política pública Política de migración Seguridad pública Crimen organizado México Guatemala Estados Unidos CIENCIAS SOCIALES SOCIOLOGÍA GRUPOS SOCIALES OTRAS OTRAS

Institutionalization of leftist utopias in Latin America: a case study

Guillem Compte Nunes (2023, [Artículo, Artículo])

Faced with popular dissatisfaction with liberal-capitalist democracy, at the beginning of the 21st century there is a governmental shift to the left in Latin America, in which Mexico is recently participating, with the arrival of the Morena party to power. The social movements that promote these political projects convey leftist utopias that seek to institutionalize themselves in political systems and public policies. However, this process of utopian institutionalization presents tensions and contradictions within the so-called party-movements. In this paper I present a methodological proposal for utopian analysis, which I apply to the “Colectivo La Calle”, a group that is part of the lopezobradorista movement in Mexico. I analyze three utopias mediated by this group and find that indeed the Colectivo is mobilizing against Morena’s pragmatism. This result adds to previous literature, which, given contemporary governmental experiences, questions the ability of the Latin American institutional left to overcome conservative hegemony.

utopía lopezobradorismo México acción colectiva Morena CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES Utopia Mexico collective action

Impacto del cambio climático en la calidad del agua en México

NORMA RAMIREZ SALINAS Camilo Vázquez Bustos (2011, [Documento de trabajo])

TC0872.4

Tabla de contenido: Introducción -- Objetivos -- Antecedentes -- Detección de impactos en la calidad del agua en México -- Adaptación -- Efectos del cambio climático en la calidad del agua y su incidencia en la gestión de gobierno.

Este informe presenta un análisis de los posibles impactos que el cambio climático puede inducir a la

calidad del agua en México, con base en la bibliografía nacional e internacional hasta el momento

reportada sobre el tema. Se estudian algunos aspectos de calidad del agua que pueden ser

modificados por consecuencia del cambio climático, tales como: incremento en la temperatura del

agua, disminución de la solubilidad del oxígeno, cambios en los procesos de nitrificación y

eutroficación, así como los problemas que enfrentaran los responsables de los sistemas operadores

de agua potable.

Introducción -- Objetivos -- Antecedentes -- Detección de impactos en la calidad del agua en México -- Adaptación -- Efectos del cambio climático en la calidad del agua y su incidencia en la gestión de gobierno.

Cambio climático Calidad del agua Impacto ambiental Informes de proyectos México INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Facilidades y barreras sociales para el ejercicio del derecho humano al agua en México

RICARDO VICTOR LOPEZ MERA JOSE LUIS MARTINEZ RUIZ (2014, [Documento de trabajo])

Este proyecto tuvo como fin estudiar, analizar, debatir y proponer soluciones a los problemas de abastecimiento y calidad de agua en el país.

Derecho humano al agua Legislación ambiental Congresos Informes de proyectos México CIENCIAS SOCIALES

Monitoreo con drones en gráficas con viento dinámico

Jovanni Manuel López Elisea (2024, [Tesis de maestría])

108 páginas. Maestría en Optimización.

Dada una gráfica completa no dirigida, se desea recorrer un subconjunto de sus aristas usando una flotilla de drones. Los drones tienen baterías limitadas que pueden recargarse al regresar a la base y, en principio, el tiempo para recorrer una arista está en función de la distancia entre sus vértices. Sin embargo, ante la presencia de viento el tiempo de recorrer una arista puede depender del sentido en el que se haga. La dificultad del problema aumenta si además la intensidad del viento puede variar de un instante a otro. En esta tesis se aborda el problema anteriormente descrito para el caso particular en el que los vértices son puntos en el plano, el impacto del viento en los tiempos de recorrido de las aristas está relativamente acotado y el subconjunto de las aristas a recorrer inducen un árbol que abarca todos los vértices excepto la base de los drones. Dado que los drones operan simultáneamente y pueden recorrer distintas partes de la gráfica de manera independiente, se desea minimizar el tiempo que emplea el dron con el recorrido más tardado. Esta tesis presenta un modelo matemático para resolver el problema de manera exacta, así como tres heurísticas diferentes para obtener buenas soluciones factibles. La primera de estas heurísticas transforma una solución sin viento y sin batería en una solución con viento y batería. La segunda heurística es un algoritmo glotón sin comunicación entre los drones y la última heurística también es un algoritmo glotón, pero con comunicación entre los drones. Aunque el problema abordado resulta ser lo suficientemente difícil como para que su resolución exacta sea inviable en la práctica, las heurísticas diseñadas son fáciles de implementar y obtuvieron resultados razonables en un tiempo corto de cómputo.

Drone aircraft--Control systems. Drone aircraft--Mathematical models. Mathematical optimization. Heuristic programming. Dynamical systems. Graph theory. Micro vehículos aéreos. Optimización matemática. Programación heurística. Teoría de grafos. TL589.4 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA MATEMÁTICAS INVESTIGACIÓN OPERATIVA DISTRIBUCIÓN Y TRANSPORTE

Research for development approaches in mixed crop-livestock systems of the Ethiopian highlands

Million Gebreyes James Hammond Lulseged Tamene Getachew Agegnehu Rabe Yahaya Anthony Whitbread (2023, [Artículo])

This study presents processes and success stories that emerged from Africa RISING's Research for Development project in the Ethiopian Highlands. The project has tested a combination of participatory tools at multiple levels, with systems thinking and concern for sustainable and diversified livelihoods. Bottom-up approaches guided the selection of technological interventions that could address the priority farming system challenges of the communities, leading to higher uptake levels and increased impact. Joint learning, appropriate technology selection, and the creation of an enabling environment such as the formation of farmer research groups, the establishment of innovation platforms, and capacity development for institutional and technical innovations were key to this study. The study concludes by identifying key lessons that focus more on matching innovations to community needs and geographies, systems orientation/integration of innovations, stepwise approaches to enhance the adoption of innovations, documenting farmers' capacity to modify innovations, building successful partnerships, and facilitating wider scaling of innovations for future implementation of agricultural research for development projects.

Action Research Systems Thinking CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA INNOVATION PARTNERSHIPS SCALING UP INTEGRATED CROP-LIVESTOCK SYSTEMS

Abduction according to Peirce: reflections from the south on the crisis of representation brought on by COVID-19

Paulina Aroch (2023, [Artículo, Artículo])

In this article, I reflect on the importance of abductive thinking for processes of material and conceptual reinvention in the context of the current public health crisis. Inseparable from the climate change engulfing the planet, this crisis provides the basis for a semiotic revolution. Therefore, I interrogate Peirce’s work without losing sight of my own time and place of interlocution. COVID-19 has brought with it a crisis of representation which, in contrast to that unleashed by the Holocaust and World War II, and to which the Frankfurt School responded, demands responses from the Global South. Beginning from Dussel’s call to defend life as a matter of ethical urgency in the face of its irresponsible objectification within colonial capitalist modernity –which arguably triggered the pandemic–, I trace a “nocturnal map” that registers the present meaning-making crisis, and allows for a reimagining and remaking of the world from elsewhere.

estudios de la comunicación semiótica crítica Sur Global crisis de representación COVID-19 HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA Critical theory interdisciplinarity Global South crisis of representation