Supervivencia de Artemia franciscana en cocultivo con Vibrio campbellii y Nitzschia thermalis f. kurta

Survival of Artemia franciscana in coculture with Vibrio campbellii and Nitzschia thermalis f. kurta

Dalia Azucena Verde Inzunza (2023, [Tesis de maestría])

La acuicultura es uno de los sectores más importantes y de mayor producción alimentaria. Sin embargo, se ve afectada por enfermedades bacterianas como la vibriosis, la cual puede ocasionar pérdidas totales en los cultivos. El método más utilizado para controlar la vibriosis es el uso de antibióticos, lo cual ha contribuido al desarrollo de cepas bacterianas resistentes. Por ello, se buscan medios de control naturales para inhibir el crecimiento de Vibrio, como el uso de aguas verdes. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto inhibitorio de Nitzschia thermalis f. kurta en la concentración de V. campbellii y en la supervivencia de nauplios de Artemia franciscana al estar en cocultivo. Se realizó un bioensayo de inhibición de V. campbellii en cocultivo con N. thermalis y nauplios de A. franciscana. Se mantuvieron cultivos monoespecíficos, no axénicos y por triplicado en medio “f” con una densidad celular de 250,000 cél. mL-1 de N. thermalis. Los cultivos fueron inoculados con una concentración inicial de 1 x105 V. campbellii mL-1 y una densidad de 1 nauplio de A. franciscana mL-1. Para cada tratamiento se evaluó la densidad celular de N. thermalis, conteo de bacterias heterotróficas, cuantificación de la concentración de V. campbellii y la supervivencia de nauplios de A. franciscana durante 5 días. Se obtuvo una supervivencia promedio de 55% de nauplios de A. franciscana al estar en cocultivo con N. thermalis. Mientras que el tratamiento control sin la presencia de N. thermalis obtuvo una supervivencia de nauplios de A. franciscana del 0%. El contenido de bacterias heterotróficas se presentó en todos los tratamientos en un orden de magnitud de 106 UFC mL-1, lo cual nos indica que el efecto inhibitorio de N. thermalis es específico para V. campbellii. La concentración de V. campbellii disminuyó a 53 V. campbellii mL-1 al día 5 en el cocultivo de V. campbellii con N. thermalis y nauplios de A. franciscana. Se concluye que N. thermalis tiene un efecto inhibitorio contra V. campbellii y brinda protección a los nauplios de A. franciscana en cocultivo con V. campbellii.

Aquaculture is one of the most important sectors with the highest food production. However, it is affected by bacterial diseases such as vibriosis, which can cause total crop losses. The most used method to control vibriosis is antibiotics, which have contributed to the developing of resistant bacterial strains. For this reason, natural control means are sought to inhibit Vibrio growth, such as using green water. This work aimed to evaluate the inhibitory effect of Nitzschia thermalis f. kurta in the concentration of V. campbellii and the survival of Artemia franciscana nauplii when in coculture. An inhibition bioassay of V. campbellii was carried out in coculture with N. thermalis and nauplii of A. franciscana. Monospecific, non-axenic cultures were maintained in triplicate in “f” medium with a cell density of 250,000 cells mL-1 of N. thermalis. The cultures were inoculated with an initial concentration of 1 x105 V. campbellii mL-1 and a density of 1 nauplius of A. franciscana mL-1. For each treatment, the cell density of N. thermalis, count of heterotrophic bacteria, quantification of the concentration of V. campbellii, and the survival of A. franciscana nauplii were evaluated for 5 days. Was obtained an average survival of 55% of A. franciscana nauplii when cocultured with N. thermalis. In contrast, the control treatment without the presence of N. thermalis obtained a survival of A. franciscana nauplii of 0%. The content of heterotrophic bacteria was present in all treatments in order of magnitude of 106 CFU mL-1, which indicates that the inhibitory effect of N. thermalis is specific to V. campbellii. The concentration of V. campbellii decreased to 53 V. campbellii mL-1 on day 5 in the co-culture of V. campbellii with N. thermalis and A. franciscana nauplii. It is concluded that N. thermalis has an inhibitory effect against V. campbellii and provides protection to A. franciscana nauplii in coculture with V. campbellii.

Artemia franciscana, Vibrio campbellii, inhibición, Nitzschia thermalis Artemia franciscana, Vibrio campbellii, inhibition, Nitzschia thermalis CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE PISCICULTURA PISCICULTURA

Desarrollo de interfaces de electrodos para la detección electroquímica de Bisfenol A: Estudio teórico

JAZMIN DELGADO AVILEZ (2023, [Tesis de maestría])

El bisfenol A (BPA), es un contaminante de origen industrial presente en efluentes y

aguas naturales, que representa un alto riesgo para el entorno ambiental y para la salud humana debido a su inherente toxicidad y su limitada capacidad de degradación. En este contexto, los sensores electroquímicos, generalmente basados en electrodos de carbono, son herramientas fundamentales con el propósito de detectar y cuantificar esta molécula. Sin embargo, estos dispositivos enfrentan desafíos sustanciales derivados de la inactivación electroquímica, un fenómeno atribuido a la formación de una capa aislante o polimerización durante el proceso de detección. La descripción de los mecanismos de reacción BPA/superficie del electrodo puede ser útil para identificar los sitios activos y contribuir a la elucidación del proceso de polimerización.

En esta investigación, se implementó un estudio teórico mediante Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT) con el propósito de analizar con profundidad las interacciones entre el BPA en sus diversos estados de oxidación: oxidada (O), reducida (R) y monoprotonada (r*) y materiales de carbono. A tal efecto, se empleó el grafeno funcionalizado (plano basal, borde tipo silla y zigzag) como modelo representativo de la superficie del electrodo. Finalmente se evalúan las posibilidades de la dimerización del BPA o polimerización sobre varios grupos funcionales. El objetivo principal radica en la detección de grupos funcionales específicos que puedan inducir procesos secundarios, los cuales actúan como obstáculos para la eficaz detección electroquímica del BPA. La información resultante se instituye como un recurso valioso con miras al diseño y la optimización de sensores electroquímicos con un desempeño más robusto y sofisticado.

A continuación, se detalla la sinopsis general de este trabajo describiendo cada capítulo y las etapas involucradas en el estudio del modelo teórico de DFT para el sistema de reacción BPA/superficie del electrodo.

Capítulo 1. Estado del arte tanto de los usos industriales como las implicaciones

ambientales asociadas al Bisfenol A. Una de las problemáticas que se destacan es la necesidad de una detección precisa de esta molécula mediante sensores electroquímicos cuya limitación es la inactivación que presentan. También se describe la justificación del trabajo, así como el uso del modelo computacional, además de los objetivos y la hipótesis del mismo.

Capítulo 2. Descripción de los fundamentos teóricos basados en primeros principios, de la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT), con un enfoque especial en las aproximaciones para desarrollar modelos representativos que optimicen el tiempo de cálculo. Además, se detallan las características de la estructura y la superficie de los materiales de carbono considerados en el proceso de modelado.

Capítulo 3. Detalle del proceso de construcción del modelo de superficie para el estudio de las interacciones BPA/superficie del electrodo, donde se empleó el modelo del plano basal,así como los bordes tipo silla y zigzag del grafeno, con funcionalizaciones que incluyen COOH, OH, éter, epóxido, cetona y terminaciones de hidrógeno.

Bisphenol A (BPA) is a contaminant of industrial origin present in effluents and natural waters. It represents a high environmental and human health risk due to its inherent toxicity and limited degradation capacity. In this context, electrochemical sensors, generally based on carbon electrodes, are fundamental to detecting and quantifying this molecule. However, these devices face substantial challenges from electrochemical inactivation, a phenomenon attributed to forming an insulating layer or polymerization during the sensing process. The description of the BPA/electrode surface reaction mechanisms can be helpful to identify the active sites and contribute to the elucidation of the polymerization process.

In this research, a theoretical study was implemented using Density Functional Theory (DFT) to analyze in depth the interactions between BPA in its various oxidation states: oxidized (O), reduced (R), and monoprotonated (r*) and carbon materials. For this purpose, functionalized graphene (basal plane, saddle edge, and zigzag) was used as a representative model of the electrode surface. Finally, the possibilities of BPA dimerization or polymerization on various functional groups are evaluated. The main objective is detecting specific functional groups that can induce secondary processes, which act as obstacles to the effective electrochemical detection of BPA. The resulting information is a valuable resource for designing and optimizing electrochemical sensors with more robust and sophisticated performance.

The general synopsis of this work is detailed below, describing each chapter and the

stages involved in the study of the theoretical DFT model for the BPA/electrode surface reaction system.

Chapter 1. State of the art of industrial uses and the environmental implications associated with Bisphenol A. One of the problems that stands out is the need for precise detection of this molecule using electrochemical sensors, whose limitation is the inactivation they present. The justification of the work is also described, as well as the use of the computational model, in addition to its objectives and hypothesis.

Chapter 2. Description of the theoretical foundations based on first principles of Density Functional Theory (DFT), focusing on approaches to develop representative models that optimize calculation time. Additionally, the structure and surface characteristics of the carbon materials considered in the modeling process are detailed.

Chapter 3. Detail of the construction process of the surface model for the study of BPA/electrode surface interactions, where the basal plane model was used, as well as the chair- type and zigzag edges of graphene, with functionalizations that include COOH, OH, ether, epoxide, ketone, and hydrogen endings.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Oxidación de fenoles, Teoría de funcionales de la densidad (DFT), electrodos de carbono, desactivación electroquímica, Bisfenol A (BPA). Phenol oxidation, Density Functional Theory (DFT), carbon electrodes, electrochemical deactivation, Bisphenol A (BPA).

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

A simple extension to the CMASA method for the prediction of catalytic residues in the presence of single point mutations

David Israel Flores Granados (2014, [Artículo])

The automatic identification of catalytic residues still remains an important challenge in structural bioinformatics. Sequence-based methods are good alternatives when the query shares a high percentage of identity with a well-annotated enzyme. However, when the homology is not apparent, which occurs with many structures from the structural genome initiative, structural information should be exploited. A local structural comparison is preferred to a global structural comparison when predicting functional residues. CMASA is a recently proposed method for predicting catalytic residues based on a local structure comparison. The method achieves high accuracy and a high value for the Matthews correlation coefficient. However, point substitutions or a lack of relevant data strongly affect the performance of the method. In the present study, we propose a simple extension to the CMASA method to overcome this difficulty. Extensive computational experiments are shown as proof of concept instances, as well as for a few real cases. The results show that the extension performs well when the catalytic site contains mutated residues or when some residues are missing. The proposed modification could correctly predict the catalytic residues of a mutant thymidylate synthase, 1EVF. It also successfully predicted the catalytic residues for 3HRC despite the lack of information for a relevant side chain atom in the PDB file. © 2014 Flores et al.

1UU9 protein, 3HRC protein, protein, thymidylate synthase, unclassified drug, protein kinase, thymidylate synthase, accuracy, algorithm, Article, CMASA, CMASA Substitution Matrix, Contact Matrix Average Deviation, controlled study, correlation coeffi CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA MATEMÁTICAS ANÁLISIS NUMÉRICO ANÁLISIS NUMÉRICO

Revitalización y renovación en las formas dramáticas. Algunos casos particulares

ALEJANDRO ORTIZ BULLÉ GOYRI (2019, [Artículo])

Artículo número 2 de la Sección Variaciones. 18 páginas. tyvlliii

En este artículo se establecen algunas consideraciones relacionadas con las transformaciones que en las últimas décadas ha tenido la literatura dramática en Hispanoamérica y particularmente en México. Se reflexiona acerca de los procesos de hibridación y de diversificación en los modelos de creación teatral, como es el caso de las interacciones entre narrativa y drama; así como las variables del llamado microteatro, y sus posibles vínculos con la tradición del poema breve y el haikú.

This article establishes some considerations related to the transformations that the dramatic literature in Hispanic America and particularly in Mexico has had in recent decades. It reflects on the processes of hybridization and diversification in models of theatrical creation, as is the case of the interactions between narrative and drama; as well as the variables of the so-called microtheatre, and its possible links with the tradition of the short poem and the haiku.

Teoría dramática, microteatro, hibridez, dramaturgia. Dramatic theorie, hibridity, microtheatre, dramaturgy. HUMANIDADES Y CIENCIAS DE LA CONDUCTA CIENCIAS DE LAS ARTES Y LAS LETRAS TEORÍA, ANÁLISIS Y CRÍTICA LITERARIAS

Editorial: Genome wide association studies and genomic selection for crop improvement in the era of Big Data

Alison Bentley Charles Chen Nunzio D'Agostino (2022, [Artículo])

Allele Mining High-Throughput Phenotyping Genomic Estimated Breeding Value CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CROP IMPROVEMENT DNA CHROMOSOME MAPPING GENETIC LINKAGE GENOMES GENOTYPING GERMINATION HEAT STRESS QUALITY CONTROL SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISM TRITICUM AESTIVUM GENETIC DIVERSITY (AS RESOURCE) HIGH-THROUGHPUT SEQUENCING

Evaluación del uso de vibriófagos encapsulados en el alimento para el control de Vibrio parahaemolitycus causante de AHPND en el camarón Penaeus vannamei

Esther Imelda Ponce García (2023, [Tesis de maestría])

"Las enfermedades causadas por bacterias del género Vibrio en el cultivo de camarón son de gran importancia debido a su impacto negativo en la industria acuícola. Estas bacterias pueden causar diversas enfermedades en camarones, como la necrosis hepatopancreática aguda (AHPND). La fagoterapia es una alternativa para el biocontrol de estas bacterias patógenas que presenta importantes ventajas, como la alta especificidad a sus huéspedes, la replicación en el sitio de infección, y la capacidad de infectar a bacterias resistentes a antibióticos. Sin embargo, la estabilidad de los fagos en el sistema de cultivo es una preocupación latente, ya que los fagos presentan una estabilidad limitada en solución y experimentan una caída significativa en el título de fagos durante el procesamiento y almacenamiento. El método de encapsulación de bacteriófagos, un área que aún no se estudia del todo, se presenta como una potencial alternativa para atender esta problemática. En el presente estudio se evaluó la eficacia terapéutica de un cóctel de bacteriófagos (vB_Vp_PvVp05, vB_Vp_PvVp07 y vB_Vp_PvVp11), encapsulados en alginato de sodio comercial y de mediana viscosidad, pectina, carboxilmetilcelulosa, liposomas y liofilizado en pectina como agente de biocontrol de Vibrio parahaemolyticus para su uso en terapias fagicas pasiva y activa. Se observó que el encapsulado en alginato de sodio de mediana viscosidad presentó la mayor liberación de fagos activos y al momento de ser incorporado a alimento para camarón y horneados a 80 – 100°C, se mantuvo una concentración de 1.3 x105 UFP/g después de 100 días de almacenamiento. Para la evaluación de las terapias pasiva y activa se realizó una infección experimental en juveniles de Penaeus vannamei para conocer la efectividad de los encapsulados, utilizando para la terapia pasiva la cepa Vp M0904 y para la activa la cepa Vp M0605. El experimento de terapia pasiva mostró una mortalidad del 80.6% en los camarones a las 48 hpi (p > 0.05) y una concentración de 5 x102 UFC/mL de Vibrio spp. no fermentativos en TCBS. En el caso de la terapia activa no se presentó mortalidades, pero hubo una disminución de la concentración de Vibrio spp. no fermentativos en TCBS con 5.56 x101 UFC/mL a las 48 hpi (p < 0.05) y aumentó la densidad de vibriófagos en 1.4 x102 UFP/mL en el agua de los acuarios (p < 0.05)..."

"Diseases caused by bacteria of the Vibrio genus in shrimp farming are of great importance due to their negative impact on the aquaculture industry. These bacteria can cause various diseases in shrimp, such as acute hepatopancreatic necrosis disease (AHPND). Phage therapy is an alternative for the biocontrol of these pathogenic bacteria, offering significant advantages, including high specificity to their hosts, replication at the infection site, and the ability to infect antibiotic-resistant bacteria. However, the stability of phages in the farming system is a persistent concern, as phages have limited stability in solution and undergo a significant drop in phage titer during processing and storage. The method of bacteriophage encapsulation, an area that is not yet fully explored, emerges as a potential alternative to address this issue. In this study, the therapeutic efficacy of a cocktail of bacteriophages (vB_Vp_PvVp05, vB_Vp_PvVp07, and vB_Vp_PvVp11), encapsulated in commercial medium-viscosity sodium alginate, pectin, carboxymethylcellulose, liposomes, and lyophilized pectin, was evaluated as a biocontrol agent against Vibrio parahaemolyticus for use in passive and active phage therapies. It was observed that encapsulation in medium-viscosity sodium alginate showed the highest release of active phages, maintaining a concentration of 1.3 x 105 PFU/g after 100 days of storage when incorporated into shrimp feed and baked at 80–100°C.For the evaluation of passive and active therapies, an experimental infection was conducted on Penaeus vannamei juveniles to assess the effectiveness of the encapsulated phages. The passive therapy experiment showed a mortality rate of 80.6% in shrimp at 48 hpi (p > 0.05) and a concentration of 5 x 102 CFU/mL of non-fermentative Vibrio spp. on TCBS agar. In the case of active therapy, no mortalities were observed, but there was a decrease in the concentration of non-fermentative Vibrio sp. on TCBS agar to 5.56 x 101 CFU/mL at 48 hpi (p < 0.05), and the density of vibriophages increased to 1.4 x 102 PFU/mL in the aquarium water (p < 0.05). It was determined that passive therapy offered no advantage for the control of Vibrio parahaemolyticus, unlike active therapy, which proved to be effective in controlling this bacterium."

vibriófagos, encapsulado, Penaeus vannamei, terapia activa, terapia pasiva vibriophages, encapsulated, active therapy, passive therapy BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA MICROBIOLOGÍA BACTERIÓFAGOS BACTERIÓFAGOS

The potential of UAV and very high-resolution satellite imagery for yellow and stem rust detection and phenotyping in Ethiopia

Gerald Blasch David Hodson Francelino Rodrigues (2023, [Artículo])

Very high (spatial and temporal) resolution satellite (VHRS) and high-resolution unmanned aerial vehicle (UAV) imagery provides the opportunity to develop new crop disease detection methods at early growth stages with utility for early warning systems. The capability of multispectral UAV, SkySat and Pleiades imagery as a high throughput phenotyping (HTP) and rapid disease detection tool for wheat rusts is assessed. In a randomized trial with and without fungicide control, six bread wheat varieties with differing rust resistance were monitored using UAV and VHRS. In total, 18 spectral features served as predictors for stem and yellow rust disease progression and associated yield loss. Several spectral features demonstrated strong predictive power for the detection of combined wheat rust diseases and the estimation of varieties’ response to disease stress and grain yield. Visible spectral (VIS) bands (Green, Red) were more useful at booting, shifting to VIS–NIR (near-infrared) vegetation indices (e.g., NDVI, RVI) at heading. The top-performing spectral features for disease progression and grain yield were the Red band and UAV-derived RVI and NDVI. Our findings provide valuable insight into the upscaling capability of multispectral sensors for disease detection, demonstrating the possibility of upscaling disease detection from plot to regional scales at early growth stages.

Very High Resolution Imagery Disease Detection Methods Early Growth Stages CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA UNMANNED AERIAL VEHICLES STEM RUST PHENOTYPING HIGH-THROUGHPUT PHENOTYPING WHEAT

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

Satellite imagery for high-throughput phenotyping in breeding plots

Francisco Pinto Mainassara Zaman-Allah Matthew Paul Reynolds Urs Schulthess (2023, [Artículo])

Optimized Soil Adjusted Vegetation Index CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA HIGH-THROUGHPUT PHENOTYPING SATELLITES WHEAT MAIZE BREEDING NORMALIZED DIFFERENCE VEGETATION INDEX