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

Evaluación de la operación de un tramo del canal principal de riego con un enfoque económico

PENELOPE CRUZ MAYO ARIOSTO AGUILAR CHAVEZ (2022, [Artículo])

DOI: 10.24850/j-tyca-2022-01-03

En este trabajo se presenta un análisis económico e hidráulico para implementar un modelo de control automático de las compuertas de un distrito de riego. El funcionamiento hidráulico de la red de canales se analiza con un modelo de simulación numérica, con diferentes opciones de control automático que se pueden instaurar y un análisis de los precios sombra en la producción agrícola, a partir de los escenarios dinámicos de simulación numérica. Esta metodología se aplica al Distrito de riego 076, ubicado en Valle del Carrizo, Sinaloa, México, y se obtienen diferentes escenarios que pueden ser considerados en la modernización de la red de canales.

Distritos de riego Canales de riego Modelos matemáticos Simulación Valor del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estructura, dinámica y evaporación de cúmulos atómicos.

Carlos Enrique Román Velázquez (1991, [Tesis de maestría])

Se realizaron dos estudios sobre cúmulos atómicos utilizando el método de simulación de Dinámica Molecular. En el primero se desarrolló un procedimiento para el estudio y caracterización del proceso de evaporación de cúmulos atómicos. Se calcularon la tasa de evaporación y la energía cinética liberada promedio de cúmulos de varios tamaños a distintas energias. Los resultados se compararon con las predicciones de los modelos teóricos de Engelking y RRK, encontrándose una mejor descripción por parte de este último, aunque no suficientemente adecuada. En la segunda parte se realizó un estudio sistemático de la dinámica de cúmulos de átomos que interacionan mediante un potencial que involucra términos de dos y tres cuerpos diseñado para representar la interacción entre átomos de berilio. En el transcurso de este estudio se analizaron las propiedades estructurales y dinámicas de los cúmulos. Se observó un comportamiento más complejo que el manifestado por el potencial de interacción de dos cuerpos de Lennard-Jones, con frecuente aparición de fenómenos de prefusión. También se encontró una evidencia de la limitación que tiene este potencial para reproducir la dinámica de los materiales de berilio.

Dinámica molecular - Simulación por computadora, Microgrupos - Simulación por computadora, Química, física y teórica - Simulación por computadora, Mecánica cuántica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS

Relación agua-energía para apoyar la producción de alimentos en la zona de influencia del Tren Maya, tramo Palenque-Carrillo Puerto

José Javier Ramírez Luna Eduardo Venegas Reyes ULISES DEHESA CARRASCO (2019, [Documento de trabajo])

RD1907.1

En el presente informe se reporta la construcción de un área experimental para la producción de fresa, arándano y aguacate, basados en agua proveniente de un sistema de desalinización alimentado con energía solar. Dicho informe comprende la implementación de un área demostrativa para cultivo de aguacate; el establecimiento de un área demostrativa para cultivo de arándano y fresa; y la puesta en marcha del sistema de desalinización implementado en proyectos productivos.

Riego Desalación Cultivos alimenticios CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Corales vivos: diseño editorial como medio de divulgación científica en San Miguel, Cozumel

VÍCTOR IVÁN MORENO RODRÍGUEZ (2023, [Otro, Trabajo terminal, especialidad])

La Isla de Cozumel ha sido un lugar de cambios. De ser una isla ritual y de relajación –culto a la

diosa Ixchel– a ser un atractivo turístico. Sin embargo, Cozumel no sólo es objeto de diversión y

relajación, también de una abundante vida científica que ha logrado desarrollarse y coexistir con

la comunidad, formando parte tanto de sus pobladores como de sus visitantes, atrayendo a mucha

gente, no solo por su belleza, sino por su biodiversidad y su quehacer científico.

Hasta mediados de los años cincuenta (1950), la Isla de Cozumel pudiera considerarse poco

explorada y explotada; si bien hay indicios de culturas como la maya que la habían poblado tiempo

atrás (900 D.C.), así como de la intervención española, incluso antes de la llegada de Cortés a

América (1518), solo unos cuántos nativos, descendientes de mestizos escapando de la guerra de

castas la habitaban y explotaban sus recursos con base en la pesca y comercialización del cedro

(Sánchez, 2020).

Se cree que sus playas comenzaron a popularizarse a raíz de las declaraciones del buzo y

oceanógrafo francés Jacques-Yves Cousteau, quien consideraba a Cozumel como uno de los

mejores lugares para ejercer el buceo, ya que sus aguas turquesas otorgaban las condiciones ideales

para la exploración marina, tanto profesional como recreativa. Particularmente, una de las cosas

que más destacaba de Cozumel eran los arrecifes de coral.

Desde principios de los años ochenta, los arrecifes de coral en todo el mundo se encuentran

en una carrera contra reloj por su supervivencia. En particular, la barrera de corales

mesoamericana, de la cual forma parte Cozumel, sufrió episodios importantes del denominado

blanqueamiento o bleaching en 1983, 1998 y 2005, ya que sufrió una pérdida de alrededor del

cincuenta por ciento de corales vivos (Wilkinson, 2008).

A grandes rasgos, esta afección provoca que el pólipo del coral, que es el tejido vivo de la

colonia, se estrese y se vuelva transparente, dejando ver la estructura blanca calcificada (de ahí el nombre). Sin embargo, si las condiciones óptimas se restablecen relativamente rápido, los pólipos,

que conforman la parte superficial y viva del coral, pueden sobrevivir.

Por otro lado, una afección más reciente es la Enfermedad de Pérdida de Tejido de Coral

Duro (Stony Coral Tissue Loss Disease o SCTLD por sus siglas en inglés), documentada

inicialmente en las costas de Florida en 2014 y que se confirmó en las costas de México en 2018.

Dicha enfermedad es similar al blanqueamiento y se puede confundir. No obstante, el SCTLD es

mortal para determinadas especies, algunas de gran importancia ecológica por ser constructoras de

arrecifes, como los corales cerebro (Pseudodiploria strigosa), el coral cuerno de alce (Acropora

Palmata) entre otros, pudiendo matar una colonia entera en cuestión de semanas. Desde 2018 a la

actualidad, esta enfermedad se ha logrado extender por toda la región sur de México, la cual forma

parte del Sistema Arrecifal Mesoamericano (SAM), que se extiende desde la Península de Yucatán

hasta Honduras.

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Impactos socio territoriales de la transición del alimento a su función de mercancía fundamental en el estado de Morelos

RODRIGO FLORES RESENDIZ (2023, [Tesis de maestría])

La alimentación fue fundamental para el desarrollo de la humanidad por permitir la

satisfacción concreta de alimentarse para reponer vida, es decir, forma parte de las

necesidades básicas para la reproducción de la vida. En principio, la alimentación fue

basada en la recolección de algunas plantas y especies animales, lo que permitió un largo

proceso una acumulación de conocimiento sobre el manejo de la alimentación, originando

un proceso de domesticación basada en las condiciones locales de cada territorio, dando

como resultado múltiples sistemas agroecológicos, los cuales forman parte de la

territorialización del conocimiento sobre el manejo de la alimentación. Por ello, el

alimento es considerado como un producto fundamental.

En esta lógica, la producción de alimentos fue desarrollándose de manera que la

tecnificación de la agricultura permitía la generación de excedentes alimentarios, los

cuales en primera instancia sirvieron como una reserva alimentaria para asegurar su

alimentación. Sin embargo, la producción agrícola en el advenimiento de la revolución

industrial modificó los sistemas agrícolas tradicionales para el aprovechamiento de los

productos agrícolas de monocultivo, el cual origino una transformación económica que

impulsó la agricultura capitalista.

En este sentido, la agricultura dejo de producir alimentos para satisfacer la

necesidad concreta de alimentarse para producir productos agrícolas necesarios para el

mercado mundial, generando un proceso de transformación a una mercancía

fundamental. Es decir, algunas de las determinaciones generales del alimento fueron

absolutizadas, dejando por un lado la satisfacción de una necesidad para la reproducción

de la vida por la acumulación de riqueza; por tanto, el producto de esta transformación se

clasifica como alimento mercancía.

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Gestión colectiva del agua de uso doméstico y sus representaciones sociales. Medellín-Colombia (2000-2020)

LEIDY JOHANNA VALLEJO ARIAS (2023, [Tesis de maestría])

El manejo del agua ha sido de interés por parte de los grupos humanos desde el inicio de los tiempos, ya que sin ésta no sería posible la supervivencia humana. Con el paso de los años, el ser humano se ha encargado de crear sistemas tanto de infraestructura como de gestión del agua, los que le han permitido acceder a ella de manera rudimentaria en algunos casos y en otros de manera tecnificada (Quintana, 2016), prevaleciendo una gran variedad de posibilidades y combinaciones de situaciones y recursos. De ahí que Rolland y Vega (2015) puntualicen que “Los actos políticos, económicos y jurídicos relacionados con la gestión del agua responden a contextos geográficos, hídricos y demográficos, así como a la dinámica social, tanto en los ámbitos local, regional, nacional como internacional” (p. 156). Es por esto por lo que la gestión del agua debe ser entendida de manera específica y contextualizada, debido a que el territorio y las personas que lo habitan son quienes mediante sus relaciones posibilitan dicha gestión.

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

La apropiación simbólico-cultural de la tierra ejidal por los campesinos-ejidatarios de Acapantzingo frente a la urbanización.

CÉSAR ABRAHAM SUÁREZ DOMÍNGUEZ (2023, [Tesis de maestría])

Los pueblos campesinos de México ocupan poco más del 51 % del territorio nacional; esta tierra se le denomina tierra de propiedad social y esta dividida en ejidos y comunidades; esta tierra representa 990,000 km2, que significan poco más del 51% del territorio nacional. De este total sólo 226,240 km2 pertenecen a pueblos y comunidades indígenas o afromexicanos, y reciben una especial protección; los restantes 763,760 km2 de tierra social que pertenecen a pueblos campesinos no tienen esa especial protección. La especial protección deriva del reconocimiento por el Estado Mexicano de que esas poblaciones (indígenas y afromexicanos) poseen una especial relación con sus tierras, una que se enmarca en el ámbito cultural y espiritual.

Lo anterior cobra relevancia porque a la tierra de esos pueblos campesinos que no

pertenecen a estos dos grupos, la norma jurídica sólo la protege para dos fines: para la producción y para asentamientos humanos. Este hecho ha impulsado la visión mercantilista de la tierra ejidal y ha propiciado su transformación en espacio urbano. Con esta acción, se ha invisibilizado la cultura e identidad campesina de estos pueblos y la posibilidad de que también éstos guarden una especial relación con sus tierras, por el contrario, han propiciado su despojo y el menosprecio de su forma de pensar y entender el mundo. El caso que se presenta es de un ejido, como muchos en el país que han sido alcanzados por la mancha urbana, y donde el Estado ha propiciado la comercialización de sus tierras sin importar el significado que tienen para estas poblaciones campesinas.

Bajo la perspectiva teórica elegida para este trabajo, el objetivo es identificar el tipo de apropiación que hacen los campesinos-ejidatarios de Acapantzingo de su tierra ejidal; en este sentido, a través de las acciones culturales que llevan a cabo y que guardan relación con el mismo, permitirá inferir de que forma conciben y valoran su tierra social, y con ello entender si coinciden con lo que estipula la norma jurídica sobre la tierra ejidal, o difiere, presentando una ideología que es necesaria tomar en cuenta para visibilizar el pensamiento de este pueblo campesino.

La metodología planteada es de corte cualitativo, pues interesa directamente dar voz a los propios campesinos, trabajando de cerca a través de la etnografía, permitiendo conocer y entender de primera mano las acciones culturales que guardan relación con su tierra ejidal, por ello las charlas informales, entrevistas, entrada al campo, la toma de notas, el análisis documental, la toma de fotografías y el desarrollo de mapas permiten generar los datos que analizados a través de la propuesta teórica, arrojan los resultados de la presente investigación.

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA

Emprendimiento innovador: el caso de los empresarios de software en Yucatán

ANEL FLORES NOVELO ANA LAURA BOJORQUEZ CARRILLO (2018, [Artículo])

La mayor parte de los estudios de innovación y emprendimiento se han desarrollado en países desarrollados, por lo que es relevante el estudio de las características del emprendimiento innovador contextualizados en países latinoamericanos. Es así que este trabajo aporta conocimientos tendientes a entender mejor el fenómeno emprendimiento mediante el análisis de la actividad emprendedora innovadora desarrollada en el sureste de México. Específicamente se estudia a los empresarios desarrolladores de software ubicados en el estado de Yucatán. Este trabajo aporta conocimiento sobre los factores que propician el desarrollo de innovaciones en empresas tecnológicas ubicadas en contextos de economía tradicional y el impacto de estas innovaciones en el desempeño empresarial. Se analiza los factores que propician el desarrollo de estas innovaciones como son los antecedentes familiares, la formación profesional. Asimismo se destaca la importancia de los emprendimientos proactivos y el papel de este tipo de motivación para lograr que negocios innovadores de corte tecnológico como el software generen buenos resultados en un ecosistema emprendedor poco favorable, como el de Yucatán. Finalmente aporta evidencia empírica de la relación entre el desarrollo de innovaciones y el desempeño empresarial.

CIENCIAS SOCIALES Emprendimiento Innovación Software Desempeño

La autenticidad etnográfica en el trabajo de Mariángela Rodríguez Nicholls

Andrés Antonio Fábregas Puig (2023, [Artículo])

"Al leer los textos de Mariángela Rodríguez Nicholls, uno tiene ante sí la descripción etnográfica auténtica del orbe cultural creado por los inmigrantes mexicanos en Estados Unidos. Su trabajo es sólido, estructurado, sistemático y de un interés arraigado en el tema, anclado en las veredas profundas por las que transita la variedad cultural mexicana".

CIENCIAS SOCIALES DEMOGRAFÍA DEMOGRAFÍA GEOGRÁFICA MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERNACIONALES MOVILIDAD Y MIGRACIONES INTERNACIONALES