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Junta Directiva

Comité Técnico Operativo

Comité Editorial

Boletín IIE es una publicación trimestral, de distribución gratuita y editada por el Departamento de Difusión, del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE). Los artículos firmados son responsabilidad de sus autores. El material de este Boletín sólo puede reproducirse parcial o totalmente, con la autorización escrita del IIE. Certificado de licitud de título 01777. Franqueo pagado, publicación periódica, permiso número 002 0583, características 319 321412, autorizado por Sepomex.

El tiraje de esta publicación es de 2,000 ejemplares.

Impreso en los talleres de Dicograf, S.A. de C.V. Av. Poder Legislativo 304, colonia Prados de Cuernavaca, C.P. 62239 Cuernavaca, Morelos, México.

Consejeros propietarios: • Sergio Manuel Alcocer Martínez de Castro, subdirector de Planeación Estratégica y Desarrollo Tecnológico, Secretaría de Energía • Luis Carlos Hernández Ayala, director de Operación, Comisión Federal de Electricidad • Francisco Acosta Arredondo, director de Modernización, Comisión Federal de Electricidad • Flo-rencio Aboytes García, subdirector de Programación, Comisión Federal de Electricidad • Jesús Eliseo Ramos, subdirector de Distribución, Comisión Federal de Electricidad • Jaime Francisco Hernández Martínez, director general de Programación y Presupuesto “B” de la Secretaría de Hacienda y Crédito Público • José Narro Robles, rector de la Universidad Nacional Autónoma de México • Yoloxóchitl Bustamante Diez, directora general del Instituto Politécnico Nacional • Enrique Fernández Fassnach, rector ge-neral de la Universidad Autónoma Metropolitana • José Enrique Villa Rivera, director general del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología • Carlos Vélez Ocón, consultor • Jaime Parada Ávila, director general, Innovación y Competitividad, S. A. de C. V.

Comisarios públicos: • Samuel Alcocer Flores, delegado y comisario público propietario del Sector Energía de la Secretaría de la Función Pública • Juan Edmundo Granados Nieto, subdelegado y comisario público suplente del Sector Energía de la Secretaría de la Función Pública

Invitados: • Emiliano Pedraza Hinojosa, director general de la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía • Gerardo Lozano Dubernard, Béjar, Galindo, Lozano y Compañía, S. C., socio director • Miguel Vázquez Rodríguez, presidente de la Comisión de Innovación y Tecnología de la Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas

Presidente: Antonio Vivanco Casamadrid, director general de la Comisión Federal de ElectricidadSecretario: Hugo Gómez Sierra, presidente de la Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas

Presidente: Leonardo Beltrán Rodríguez, Secretaría de EnergíaSecretario técnico: Fernando A. Kohrs Aldape, Instituto de Investigaciones Eléctricas

• Luis Carlos Hernández Ayala, Comisión Federal de Electricidad • Samuel Alcocer Flores, Secretaría de la Función Pública • Juan Edmundo Granados

Nieto, Secretaría de la Función Pública • Jaime Francisco Hernández Martínez, Secretaría de Hacienda y Crédito Público • José Narro Robles, Universidad

Nacional Autónoma de México • Yoloxóchitl Bustamante Diez, Instituto Politécnico Nacional • Enrique Fernández Fassnach, Universidad Autónoma

Metropolitana • José Enrique Villa Rivera, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología • Emiliano Pedraza Hinojosa, Comisión Nacional para el Uso

Eficiente de la Energía • Miguel Vázquez Rodríguez, Comisión de Innovación y Tecnología de la Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas

• Francisco Escárcega Rodríguez, coordinador de Comunicación Institucional • Gladys

Dávila Núñez, jefa del Departamento de Difusión • Federico Estrada Arias, coordina-

dor editorial • Arturo Fragoso Malacara, diseño gráfico • Verónica García Rodríguez,

diagramación, formación y cuidado de la edición • Wendy Lugo Sandoval, publicación

electrónica • Sergio Ortega López, fotografía • Ana María Sámano Ramírez, distribución

• Julián Adame Miranda, director ejecutivo • Ángel Fierros Palacios,

director de Energías Alternas • Salvador González Castro, director

de Sistemas de Control • Rolando Nieva Gómez, director de

Sistemas Eléctricos • José M. González Santaló, director de Sistemas

Mecánicos • Fernando A. Kohrs Aldape, director de Planeación,

Gestión de la Estrategia y Comercialización • José Alfredo Pérez

Gil y García, director de Administración y Finanzas

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Sumarioenero-marzo-2012

Boletín IIE

Sumario

2 Editorial

3 Divulgación Reseña de la evolución de la gestión de calidad, la protección ambiental, seguridad y salud ocupacional hacia la

gestióndelacompetitividadydelatecnologíaenelIIE/Overview of the evolution of quality management, the environmental protec-tion, occupational health and safety to management of the competitiveness and technology at the IIE

Comité Operativo de Calidad Se presenta un panorama general de la implementación del sistema de gestión integrado, así como del Modelo de Competitividad

en el Instituto de Investigaciones Eléctricas.

9 Tendenciatecnológica ElSIMPRO,unaherramientaprácticaparalacapacitaciónyentrenamientodelpersonaldelaCNLV/SIMPRO, a prac-

tical tool for training staff personnel at the CNLV Guillermo Omar Hernández Valdez, Octavio Gómez Camargo, Luis Castelo Cuevas y Jesús Vázquez Bustos Se describe la creación de una maqueta física real, cómo está integrada y se mencionan algunas de las prácticas que se pueden

realizar en dicha maqueta, con el fin de apoyar en el cumplimiento de los programas de capacitación y entrenamiento del personal de mantenimiento de la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde.

20 ComunidadIIE Nuevas áreas de oportunidad en energías renovables para la CFE/New areas of opportunity in renewable energies for CFE

Recibe IIE distinción como Empresa Familiarmente Comprometida/IIE receives distinction as a “Commited to the Family Company”Potencial alianza comercial entre el IIE y la región de Navarra/Potential commercial alliance between IIE and the Navarra RegionConcluye con éxito el XI Congreso Internacional del Hidrógeno/The 11th International Congress of Hydrogen concludes successfullyGeneración térmica: en busca de prácticas sostenibles en Latinoamérica/Thermal generation: in search of sustainable practices in Latin America Apoyo del IIE a la generación eléctrica internacional/IIE supporting the international electricity generationContribuciones del IIE a nivel mundial: técnicas de control e instrumentación/IIE worldwide contributions: techniques of control and instrumentation11a. Reunión General del IERE y Foro Latinoamericano IERE-IIE/11th IERE General Meeting & The IERE-IIE Latin American Forum

24 Brevestécnicas Medioambientedesimulaciónyherramientasavanzadasparaeldesarrollodesimuladoresdealcancetotalparaentre-

namientodeoperadores/MAS-IIE, a simulation platform and advanced tools to develop full scope operator training simulators.Guillermo Romero Jiménez

Diagnóstico,desarrolloymigracióndemaquetaselectrónicasenPEMEXyotrasinstalacionesindustriales/Diagnostic, development and migration of electronic models in PEMEX and other industrial facilities.Octavio Gómez Camargo y Jesús Vázquez Bustos

Transferencia de datos de sistemas SCADA a serviciosweb/Data transfer from SCADA systems to web services. José Alfredo Sánchez López

30 Artículosdeinvestigación Biocombustiblesderivadosdelmaíz/Corn as a feedstock for biofuels production José Luis Arvizu Fernández Se hace un análisis de los factores que intervienen en la producción de los biocombustibles en general y en particular del bioetanol

a partir del maíz, tanto en el contexto mundial como en el nacional. Artículo publicado originalmente en el libro: “El cultivo del maíz, temas selectos”, de la editorial Mundi-Prensa, 1a. edición, noviembre de 2011.

38 Sistemacomputacionalparaadministrarlainformacióndeplataformaspetrolerasmediantemodeloselectrónicos3D/Computer system to manage the information of oil platforms by electronic 3D models

Jesús Vázquez Bustos y Víctor Octavio Segura Ozuna Se describe un sistema de software desarrollado para complementar las capacidades de uno de estos sistemas para el diseño de

plantas de proceso. Artículo presentado originalmente en el Congreso IEEE ROC&C en Acapulco, Guerrero en 2007.

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Boletín IIEenero-marzo-2012Editorial

Editorial

EstimadoslectoresdelBoletínIIE:

Queremos iniciar este 2012 deseándoles que sea un año lleno de energía, que nos impul-

se a seguir haciendo bien las co- sas pero sobre todo, a emprender y desa-rrollar nuevos proyectos, superando nues-tras propias expectativas.

Para el Instituto de Investigaciones Eléc-tricas esto implica un compromiso que nos lleva a seguir gestionando y trans-firiendo tecnología con alto conte-nido de innovación y creación de valor

para la sociedad, manteniendo en todo momento los estándares de calidad que ella demanda.

Para lograr tal cometido, el IIE se apoya en diversas estrategias, como la implemen-tación del Sistema de Gestión Integrado, del cual se da un panorama general en el artículo de divulgación.

El artículo de tendencia tecnológica describe la creación de una maqueta física real, cómo está integrada y se mencionan algunas de las prácticas que se pueden realizar con ella, a fin de apoyar en el cumplimiento de los programas de capa-citación y entrenamiento del personal de mantenimiento de la Central Nucleoeléc-trica de Laguna Verde.

En comunidad IIE se presenta una síntesis de eventos en los que participó el Instituto, ya sea como invitado u organi-zador, a nivel nacional e internacional.

Las breves técnicas abordan temas relacionados con: el medio ambiente de simulación y herramientas avanzadas para el desarrollo de simuladores de alcance total para entrenamiento de operadores; el diagnóstico, desarrollo y migración de maquetas electrónicas en PEMEX y otras instalaciones industriales, así como la transferencia de datos de sistemas SCADA a servicios web.

En esta ocasión, el Boletín IIE nos presenta dos artículos de investiga-ción, uno donde se hace un análisis de los factores que intervienen en la produc-ción de los biocombustibles en general y en particular del bioetanol a partir del maíz, tanto en el contexto mundial como en el nacional, y otro donde se habla sobre un sistema de software desarro-llado para administrar la información de plataformas petroleras mediante modelos electrónicos en tercera dimensión, para el diseño de plantas de proceso.

No hay duda: la investigación aplicada, el desarrollo tecnológico y la innovación son elementos clave para el desarrollo sustentable de las empresas del sector eléctrico y energético a nivel nacional e internacional, razón por la cual nos mantenemos a la vanguardia tecnoló-gica y científica, proponiendo soluciones energéticas eficientes, confiables, seguras, rentables y sustentables, labor que hemos desempeñado por más de tres décadas, gracias al trabajo en equipo de especia-listas y tecnólogos innovadores, quienes día a día aportan sus conocimientos y experiencia para satisfacer las necesidades de los clientes y de esta forma continuar siendo un instituto de referencia en el ámbito tecnológico y de innovación, pero sobre todo competitivo.

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DivulgaciónReseña de la evolución de la gestión de calidad,

la protección ambiental, seguridad...

Reseñadelaevolucióndelagestiónde

calidad

Reseña de la evolución de la gestión de calidad, la protección ambiental, seguridad y salud ocupacional hacia la gestión de la competitividad y de la tecnología en el IIE

Comité Operativo de Calidad

El Modelo de Competitividad del Instituto se sustenta en el Modelo Nacional para la Competitividad y en el Modelo de la Fundación del Premio Nacional de Gestión de Tecnología.

Abstract:

I n the development, the implementation and improvement of management systems and models of organizations it

is essential the participation of all staff. This review shows important aspects of the work done by IIE staff personnel, including staff belonging to its Organization for quality, where the Quality Operating Committee has played an essential role.

Introducción

Muchas de las organizaciones que actual-mente se distinguen a nivel mundial por su alto desempeño, así como por la calidad de los productos y servicios que proporcionan a la sociedad, iniciaron sus procesos de calidad total e innova-ción, como una estrategia fundamental para mejorar su posicionamiento compe-titivo. Otras organizaciones iniciaron este proceso, como consecuencia de una profunda crisis que puso en peligro su propia existencia.

Los modelos actuales asociados a los procesos de mejoramiento de la calidad y posición competitiva, no son sólo una metodología o un conjunto de técnicas o herramientas, son sobre todo, cuestión de cultura, de valores y de actitudes.

Con una idea inicial de competitividad en centros de investigación y con el fin de

contar con métodos de trabajo estandari-zados que lograran cambiar el concepto de calidad como una herramienta de control, a una estrategia de negocio, fue que dio inicio el Programa de Calidad en el IIE en agosto de 1997, con un sistema basado en el concepto de aseguramiento de calidad en la norma ISO 9001:1994, al cual se le dio el nombre de Sistema Institucional de Aseguramiento de Calidad (SIAC).

SIAC,versiónISO-9001:1994

La estrategia que se desarrolló consistió en la implementación del sistema a nivel de áreas y su posterior certificación, con la intención de desarrollar la cultura de calidad, de tal forma que permitiera a cada área un avance de acuerdo con su propio interés, al ritmo que le conviniera.

Como parte de la estrategia del desarrollo del sistema, se conformaron los siguientes comités y grupos de trabajo:• Comité de Calidad (conformado por

todo el Directorado del IIE), con la finalidad de definir e impulsar las políticas de calidad, así como la asig-nación de recursos para el desarrollo e implantación del sistema.

• Comité Operativo de Calidad (conformado por el Coordinador del Programa de Calidad, un representante de la Dirección Ejecutiva, un represen-

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Boletín IIEenero-marzo-2012Divulgación

Figura 1. Certificado de empresa con un sistema basado en el concepto de Calidad con la Norma de 1994.

tante del Órgano Interno de Control y un representante nombrado por cada una de las Divisiones), con la finalidad de elaborar y coor-dinar el desarrollo, la implantación y el mantenimiento del sistema de calidad en cada una de sus Divi-siones respectivamente, así como vigilar e impulsar el cumplimiento de las políticas emanadas del manual de calidad.

• Grupo de facilitadores (conformado por representantes de cada una de las Gerencias del IIE), con la finalidad de apoyar el desarrollo e implantación del sistema de calidad en cada una de sus áreas respectivamente, cola-borando con su representante ante el COC y asesorando e impulsando al personal de su área para facilitar el desarrollo del sistema.

• Grupo de auditores, con la finalidad de verificar la implantación y funcio-namiento del SIAC.

Esta estrategia llevó a las siguientes situaciones:1. Se generó duplicidad de documentos.2. Personal resistente al cambio.3. Excesivas auditorías al año.4. Control de documentos por las áreas.5. Falta de criterios unificados de la

interpretación de las normas.6. Directrices a nivel área.7. Costo excesivo de las auditorías de

certificación.8. Excesivas reuniones de trabajo de los

comités creados para el desarrollo del sistema.

Asimismo desarrolló e implantó el Sistema Electrónico para el Control de Documentos (SECOD) en la página del SIAC, en la intranet del IIE, para centra-

lizar y mejorar el control de documentos de todas las áreas.

A partir del 3 de diciembre de 1999 se instituyó el Día de la Calidad, con el obje-tivo de difundir a toda la comunidad del Instituto los avances logrados, así como intercambiar experiencias con otras insti-tuciones sobre la calidad y la competi-tividad. En los años subsecuentes, esta celebración se desarrolló con ponencias y conferencias de gran interés, así como con la participación de invitados especiales.

A medida que se iba incrementando el número de certificados en el IIE, se veía más la conveniencia de manejar una sola certificación para toda la organización, que incluyera los productos y servicios de todas las áreas. La Dirección Ejecu-tiva estableció la directriz de trabajar en la obtención de un solo certificado, a fin de reducir costos, optimizar tiempos de auditoría e incrementar el compromiso de todas las áreas.

El certificado inicial para la primer área del IIE se logró en diciembre de 2000, a partir de ahí, cada año se continuaron certifi-cando las demás áreas del Instituto.

En 2003 se logró obtener la certificación como empresa, cuyo alcance incluyó sus productos y servicios (figura 1).

SIGC,versiónISO-9001:2000

Posteriormente, en el año 2002-2003 se realizó la transición del SIAC a un Sistema Institucional de Gestión de la Calidad (SIGC), bajo la norma ISO 9001:2000 (figura 2). Los cambios que se realizaron

en el sistema hicieron énfasis en la satis-facción del cliente, en el enfoque de procesos y en el involucramiento de la Alta Dirección, de tal forma que el trabajo realizado consideró decisivo que se modi-ficara la documentación del sistema bajo las siguientes consideraciones:• Satisfacción del cliente.• Un modelo de gestión.• Definición de los procesos.• Concienciación del personal.• Demostrar competencia.• Gestionar programas de auditoría.• Análisis de datos y medición del

desempeño “eficacia”.

Como resultado de la transición, el SIGC quedó conformado por cinco procesos: Alta Dirección, Gestión de Cartera de Proyectos, Gestión de Proyectos, Recursos Humanos e Infraestructura y Ambiente de Trabajo, para los cuales se definieron controles e indicadores que midieran su desempeño, así como un responsable para cada proceso, para el mantenimiento y mejora de los mismos.

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SGI,integraciónISO9001,ISO14001yOHSAS18001

En el segundo semestre de 2004 dieron inicio los trabajos para el desarrollo e implantación de un nuevo sistema, el Sistema de Gestión Integrado (SGI), que involucrara la gestión de la calidad, la protección ambiental y la seguridad y salud en el trabajo, basado en las normas de protección ambiental ISO 14001, de seguridad OHSAS 18001 y de calidad ISO 9001, esta última ya existente, certificada e implantada. Dicha integración se realizó con la finalidad de dar cumplimiento a los requisitos legales ambientales de seguridad y salud en el trabajo exigidos por las auto-ridades y para incrementar la competiti-vidad al ofrecer productos y servicios de calidad, que en su desarrollo se cuidara el impacto al ambiente, así como la segu-ridad y salud del personal.

Con el apoyo de la Dirección Ejecutiva, comprometida con la mejora continua

de los procesos que conllevan a la satis-facción de sus clientes, a la prevención de la contaminación del medio ambiente y a la reducción de los riesgos de segu-ridad y salud en el trabajo, se desarrolló el proyecto institucional consistente en el “Desarrollo e implantación de un Sistema de Gestión Integrado (SGI) de calidad, protección ambiental y de segu-ridad”. El grupo de trabajo que participó se integró con personal multidisciplinario que representó a cada una de sus Divi-siones, tanto técnicas como administra-tivas. El personal se seleccionó con base en su formación y al conocimiento que demostró respecto a los desarrollos, productos y servicios de la División de donde provenían.

El proyecto inició en junio de 2004, con un diagnóstico inicial de todas las áreas del Instituto. Su finalidad fue conocer el cumplimiento de las normas aplicables a la organización en materia de protección ambiental, seguridad y salud ocupacional. Como resultado del diagnóstico, las áreas

plantearon un plan de acciones dirigidas al cumplimiento de la normatividad establecida.

En la celebración del Día de la Calidad en 2005, el Director Ejecutivo del IIE comu-nicó al personal el compromiso de contar con un Sistema de Gestión Integrado y solicitó su participación activa, ese fue un momento importante en la historia del Instituto.

CómoserealizólaintegracióndelSGI

Se tomaron como base los documentos de calidad ISO 9001 existentes en el SECOD, los cuales se adaptaron a los requerimientos de las normas ISO 14001 y OHSAS 18001. Cuando fue necesario, se emitieron documentos adicionales para los requisitos específicos de estas dos últimas normas, con lo que se logró mantener la menor cantidad posible de documentos para el SGI. Se hicieron todas las adecua-ciones necesarias a los mismos, con la participación del Comité Operativo de Calidad y con la aprobación del Comité de Calidad. Asimismo se difundieron los cambios realizados a la documentación

Figura2. Transición de la Norma versión 1994 hacia ISO 9001:2000.

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Figura3. Transición de gestiones independientes a una sola gestión.

a todo el personal, con el fin de obtener retroalimentación, y posteriormente se incorporó al Sistema Electrónico para el Control de Documentos (SECOD). Se dio seguimiento al SGI mediante la revi-sión por la Dirección y mediante las audi-torías internas realizadas, y se capacitó a los auditores internos, al Directorado y a los facilitadores en las normas de calidad, protección ambiental y de seguridad, y se hicieron simulacros. Se capacitó a todo el personal sobre aspectos de seguridad, se elaboró el mapa de riesgos de todo el IIE, se documentó el programa de protec-ción civil, se realizó el análisis de riesgos a todos los talleres y laboratorios del Insti-tuto y se aplicaron acciones correctivas y preventivas (figura 3).

EvoluciónhaciaunModelodeCompetitividad

Actualmente, el IIE es una institución de reconocido prestigio en el ámbito

nacional, gracias al contenido y la calidad de los proyectos y servicios que desarrolla, así como por el personal multidisciplinario que en él labora, sin embargo, las políticas nacionales asociadas a la investigación y desarrollo tecnológico, orientan a que los centros de investigación y desarrollo sean autofinanciables. Esto origina una fuerte competencia entre los diversos centros de investigación y desarrollo del país.

Hasta hace algunos años, los centros de investigación y desarrollo mantenían la mayor parte de sus trabajos dentro de sus sectores naturales de especialización. Actualmente se observa cómo algunos centros de investigación y desarrollo incursionan en sectores fuera de su espe-cialidad e inclusive desarrollan nuevas áreas de servicio, resultando bastante exitosos. Lo anterior hizo evidente la necesidad estratégica del IIE, de establecer acciones adicionales para mejorar su posi-cionamiento competitivo.

ModelodeCompetitividaddelIIE

El Modelo de Competitividad del Insti-tuto se sustenta en el Modelo Nacional para la Competitividad y en el Modelo de la Fundación del Premio Nacional de Gestión de Tecnología e integra los obje-tivos, estrategias, procesos y sistemas que ha venido aplicando, complementán-dolos con conceptos adicionales que están siendo aplicados por las organizaciones de vanguardia en todo el mundo.

El propósito fundamental del Modelo es impulsar su competitividad, mediante la alineación de la cultura y sistemas organi-zacionales con el rumbo establecido en el Plan Estratégico Institucional.

Mediante la aplicación de este modelo se pretende facilitar el desempeño exitoso en el entorno actual, caracterizado por un ambiente complejo, dinámico y cambiante, que hace necesaria la evolución del esquema de gestión, para responder de una manera superior a las demandas actuales y futuras de sus clientes y mercados (figura 4).

Con la finalidad de impulsar la aplicación y mejora del Modelo de Competitividad, el IIE inició desde 2008, su participación en el Premio Nacional de Calidad y posterior-mente en el Premio Morelos a la Calidad y Competitividad, así como en el Premio Nacional de Gestión de Tecnología. La retroalimentación que se obtuvo a partir de estas participaciones, contribuyó para que el IIE siguiera generando valor de forma socialmente responsable, así como al desa-rrollo e innovación de tecnología, mediante la comparación con otras organizaciones para mejorar sus procesos.

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Figura4. Modelo de Competitividad del IIE.

Actualmente se tiene un proyecto para la mejora de la Gestión de Tecnología del IIE, la cual involucra la generación y protección del capital intelectual (patentes y derechos de autor), e inducir la innova-ción como parte esencial en las actividades que aquí se desarrollan, a través de meca-nismos que faciliten, documenten, midan, evalúen y premien la innovación.

Conclusiones

Desde sus inicios, los investigadores del Instituto de Investigaciones Eléctricas han desarrollado sus proyectos aplicando el método científico, lo que ha generado buenos resultados para los clientes, sin embargo, es importante estandarizar la forma de trabajo, extendiendo las mejores prácticas a toda la institución.

Conforme maduró el Sistema de Gestión de Galidad, se facilitó considerar otros aspectos importantes como la seguridad y la protección al medio ambiente, que deben ir de la mano con la calidad y que se

pueden incorporar, tomando como plata-forma el sistema de calidad ya certificado hasta ese momento.

Mediante el SGI se ha logrado estan-darizar la forma de entregar informes, propuestas, presentaciones, productos, etc., y se ha avanzado al tomar en cuenta la seguridad de las personas y de las instalaciones, así como las afectaciones al medio ambiente, desde que se elabora una propuesta. La competencia requerida del personal para los trabajos ha tomado especial importancia en la conciencia de los Jefes de Proyecto, a fin de tener todos los elementos que conlleven al logro de los trabajos en tiempo y forma, así como para cuidar el medio ambiente en el desa-rrollo de sus proyectos, sin descuidar la plena satisfacción del cliente y la mejora continua de los procesos.

Si bien el mantenimiento del Sistema de Gestión Integrado requiere de recursos, también es cierto que se han visto benefi-ciadas con su certificación, pues la mayoría

de los clientes han venido exigiendo a sus proveedores sistemas certificados y ha servido como argumento de venta por la confianza que otorga a una organización, trabajar con empresas que tienen sistemas de gestión avalados por un organismo certificador.

Además de la certificación del SGI, para los contratos que se tienen con PEMEX, también es requisito estar calificado como proveedor confiable y en el IIE se ha podido lograr esto en dos ocasiones, en que personal de la subsidiaria lo ha visitado y evaluado, con resultados satisfactorios.

La Dirección Ejecutiva ha planteado hacer del IIE un instituto de referencia de clase mundial, apoyando e impulsando el desa-rrollo e implantación de un Modelo de Competitividad, en donde el SGI es uno de sus cimientos.

En 2009, el Instituto obtuvo el Premio Morelos a la Calidad y Competitividad y conforme madure la aplicación del Modelo de Competitividad, se lograrán otros premios que reconozcan la exce-lencia del trabajo que aquí se realiza.

En 2011, el Instituto obtuvo el reco-nocimiento “Empresa Familiarmente Comprometida (EFC)”, el cual fue entre-gado por el Gobierno del Estado de Morelos y el Sistema para el Desarrollo Integral de la Familia (DIF) en Morelos y que tiene como objetivo distinguir a las empresas que propician la integración familiar mediante buenas prácticas labo-rales, que redundan en un compromiso para el crecimiento personal y familiar, así como el incremento de la productividad a partir del mejoramiento del clima laboral.

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Puesto Nombre

Gerente de Calidad y Competitividad/Representante de laDirección del Sistema de Gestión Integrado (SGI)

Gabriela Franco Pedroza

Representante de la Dirección Ejecutiva Margarita García Martínez

Representante de la División de Sistemas Mecánicos Nohemí Alvarado Peral

Representante de la División de Sistemas Eléctricos Javier Martínez Hernández

Representante de la División de Sistemas de Control Jorge Jesús Zorrilla Arena Sánchez

Representante de la División de Energías Alternas Laura Eugenia Caraza Pancardo

Representante de la División de Planeación, Gestión de la Estrategia y Comercialización

Miguel Vergara Ibáñez

Representantes de la División de Administración y Finanzas

Alejandro Israel Mendoza BlancarteMario Huerta Flores Sandra Gutiérrez Estrada

Apoyotécnico

Coordinación de Gestión Estratégica de Proyectos Luis Barrero Pérez

Representante de la División de Sistemas de Control (laboratorios) Alejandro Sánchez Rodríguez

Representante de la División de Sistemas Eléctricos (laboratorios) Octavio Esteban Félix Sandoval

Representante de la División de Sistemas Mecánicos (laboratorios) María Guadalupe Cruz González

División de Administración y Finanzas (Área de Seguridad) José Manuel Ríos García

Gerencia de Calidad y Competitividad Leticia Colín Orozco Pedro Lagunas Salgado

Observador

Órgano Interno de Control

Artículointegradopor: Leticia Colín Orozco

Artículorevisadopor:Pedro Lagunas Salgado, Margarita García Martínez, Javier Martínez Hernández, Nohemí Alvarado Peral, Gabriela Franco Pedroza y Esmeralda Antúnez Arizmendi.

MiembrosdelComitéOperativodeCalidad

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Tendencia tecnológicaEl SIMPRO, una herramienta práctica para la

capacitación y entrenamiento del personal de la CNLV

El SIMPRO, unaherramienta

prácticaparalacapacitaciónyentrenamientodelpersonalde

laCNLV

El SIMPRO, una herramienta práctica para la capacitación y entrenamiento del personal de la CNLV

Guillermo Omar Hernández Valdez, Octavio Gómez Camargo, Luis Castelo Cuevas y Jesús Vázquez Bustos

ción académica del personal, así como la experiencia adquirida en centrales termo-eléctricas y nucleares durante el desarrollo de trabajos tales como pruebas preopera-cionales, pruebas de arranque y de opera-ción, al igual que la experiencia adquirida en sitio a través de los trabajos de mante-nimiento relacionados con los sistemas del proceso, tomando en cuenta los procedi-mientos correspondientes para cada puesto de trabajo, así como la aptitud física y la estabilidad emocional del individuo.

Con base en lo anterior, las CN han desa-rrollado programas de capacitación y entrenamiento, con el fin de desarrollar y mantener una organización altamente calificada en el desarrollo de los procesos correspondientes a la operación de este tipo de instalaciones, proporcionar el mantenimiento de la calidad requerida, brindar soporte técnico, y responder a contingencias a través de su personal alta-mente calificado y eficiente para mantener un ambiente de trabajo limpio y seguro. Para el desarrollo de estos programas se utilizan diversos mecanismos, entre ellos: la implementación y construcción de centros de capacitación que cuentan con simula-dores de proceso para instruir y formar al personal en la operación y supervisión del reactor de una CN.

Actualmente se están construyendo maquetas físicas reales, representativas de una o varias partes del proceso simpli-

Abstract:

Laguna Verde Nuclear Power Plant (LVNPP) has implemented a real physical model, which represents

several parts of a simplified version of its process. This development has proved to be very useful to improve the compliance with training programs and staff training maintenance in the different disciplines of engineering. Such programs are required by regulations and standards applicable for Nuclear Power Plants (NPP), so that the personnel working in these facilities can be able to respond on time to any contingency that might arise. This paper outlines the creation of the real physical model, how it is integrated and some of the practices that can be performed on this model.

Introducción

Las Centrales Nucleoeléctricas deben cumplir con las normas emitidas por la Organización Internacional de Energía Atómica para generar energía eléctrica en forma limpia y segura, por lo que las activi-dades que se realizan en estas instalaciones requieren de un alto grado de confiabilidad y, ante todo, seguridad en la ejecución de sus procesos, razón por la cual es necesario establecer y mantener un estricto control en la selección, capacitación y entrenamiento del personal que labora en cada uno de los puestos de trabajo de dichas instalaciones. Por ello es importante considerar la forma-

La importancia de una maqueta física real radica en que debe ser una herramienta de tipo práctico, cuya finalidad principal es ser utili-zada como apoyo en el desarrollo de los programas de capacitación y entrenamiento.

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Boletín IIEenero-marzo-2012Tendencia tecnológica

ficado de una CN, las cuales están resul-tando ser de gran utilidad para capacitar al personal de mantenimiento y operación en las diversas disciplinas de la ingeniería, con la finalidad de cumplir íntegramente, con los requisitos exigidos por los programas de capacitación y entrenamiento.

La importancia de una maqueta física real radica en que debe ser una herramienta de tipo práctico, cuya finalidad principal es ser utilizada como apoyo en el desarrollo de los programas de capacitación y entre-namiento del personal de operación y de mantenimiento de las diversas disciplinas de la ingeniería. La capacitación práctica a través de dicha maqueta es orientada para la adquisición de conocimientos, expe-riencia, y al mismo tiempo para el desa-rrollo de habilidades y capacidades como resultado de la gran variedad de prácticas que se pueden realizar. La maqueta física también resulta ser de gran utilidad para evaluar y reforzar las habilidades y capa-cidades adquiridas a través del reentrena-miento del personal, para que éste pueda resolver cualquier tipo de contingencia o emergencia que pudiera presentarse en las instalaciones de la CN y de esta manera garantizar que la aptitud del personal para la realización de una actividad o trabajo se mantiene o se mejora, considerando las actualizaciones en los procedimientos y en los programas de mantenimiento, modifi-caciones en los equipos de campo y de las instalaciones, así como reforzar la expe-riencia del propio personal. Todo esto con el fin de garantizar la operatividad de las instalaciones en forma eficiente, segura y dentro de la normatividad que aplica.

Las maquetas físicas reales pueden estar conformadas por equipos mecánicos tales como tanques de almacenamiento,

bombas, turbinas, tuberías para el proceso y para servicios auxiliares, instrumentos tales como válvulas, transmisores, sensores de presión y de temperatura entre otros, así como sofisticados sistemas de control, auxiliándose por interfaz de cómputo conteniendo herramientas con tecnología de vanguardia, por lo que representan una efectiva herramienta para que los instructores puedan desarrollar y llevar a cabo los programas de capacitación y entrenamiento del personal de operación, mantenimiento e ingeniería, con el fin de que puedan minimizar riesgos durante el desempeño de sus actividades asignadas dentro de las CN.

Descripcióndelsimuladordeprocesos

En la CNLV surgió la necesidad de crear una maqueta física real, a la que poste-riormente se le denominaría “Simulador de Procesos” (SIMPRO), con el fin de apoyar en el desarrollo y ejecución de los programas de capacitación y entre-

namiento del personal que labora en las instalaciones (figura 1).

Durante la etapa de diseño y de acuerdo con las necesidades de la CNLV (Gómez, Castelo y Hernández, 2009) se creó un prototipo digital, consistente en una maqueta electrónica tridimensional (3D) (figura 2), en la cual se representaron los equipos mecánicos y eléctricos, instru-mentos, tuberías, etc., y se definieron las alturas, espacios y áreas requeridas para la ubicación de los equipos mecánicos y eléctricos, así como para generar los ruteos y tendido de las diversas tuberías como son de proceso, servicios auxiliares y conduit. Simultáneamente se realizaron varios documentos, entre ellos memorias de cálculo, especificaciones de equipos mecánicos y eléctricos, tuberías, instru-mentos y demás dispositivos requeridos para conformar el SIMPRO.

Una vez que la CNLV validó y aprobó para su construcción el prototipo digital, se generaron entre otros documentos:

Figura1. Maqueta física real del SIMPRO.

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Figura3. Tuberías e instrumentación del tanque de balance.

está montado sobre una estructura metá-lica “bastidor”, formada básicamente por vigas principales y secundarias de tipo IPR de 406 mm X 59.8 kg/m y 303 mm X 21.1 kg/m respectivamente, formando una superficie de 10.14 m x 5.14 m. Dicha estructura metálica está dentro de una fosa abierta, que tiene una profundidad aproximada de 52 cm, la cual contiene tres registros para el drenaje del agua en caso de derrame, distribuidos en el centro y a lo largo de la fosa y con una pendiente entre registros de 4” como máximo. La estructura metálica alberga principalmente un tanque horizontal de tipo atmosférico (Castelo et al, 2009) para almacenamiento de agua tratada, con capacidad aproxi-mada de 6105 l (TK-1); un tanque vertical a presión (Castelo et al, 2009) para balance, con capacidad aproximada de 3500 l (TK-2); un filtro de canasta tipo dúplex; una bomba principal (P-1) de 15 HP y una bomba de flujo mínimo (P-2) de 5 HP; un pequeño recipiente que simula ser una cámara de condensado; dos válvulas on-off de tipo compuerta con actuador motori-

zado (HV-001 y HV-012); tuberías diversas de hasta cuatro pulgadas de diámetro; cajas de conexiones; un Centro de Control de Motores (MCC por sus siglas en inglés), que suministra energía eléctrica, protección y control a las motobombas y a las válvulas motorizadas. Por seguridad, el SIMPRO también cuenta con una estación de paro de emergencia para cualquier eventualidad que pudiera presentarse.

El tanque de almacenamiento (TK-1) contiene el total del agua tratada reque-rida por el proceso y tiene la función de mantener en su interior, el nivel de agua suficiente para que puedan operar las motobombas principal y de flujo mínimo, así como de recibir el agua procedente del tanque de balance (figura 3). La función de la motobomba de flujo mínimo (P-2) es llenar con agua tratada las tuberías de diámetro mayor, con el fin de mantener en los tanques (TK-1 y TK-2) el nivel normal de operación y de esta manera mantener el sistema en condiciones para que la motobomba principal (P-1) entre

Figura 2. Maqueta electrónica tridi-mensional, prototipo del SIMPRO.

diagramas de flujo de procesos (DFP), diagramas de tuberías e instrumentación (DTI), se crearon trípticos de instalación de los diversos instrumentos, así como planos de diseño de los tanques de alma-cenamiento, elevaciones y cortes de tube-rías e isométricos, así como localización de equipos. Se realizaron diagramas de la estructura principal y de plataformas auxi-liares requeridas, por lo que el diseño del SIMPRO representa un esfuerzo en inge-niería multidisciplinaria, ya que está inte-grado por estructuras metálicas, equipos mecánicos y eléctricos, instrumentos de campo, elementos finales de control, entre otros, todos ellos con características técnicas similares a las existentes en la CNLV. Con la información técnica gene-rada y aprobada por la Central, posterior-mente se inició la procura, construcción y puesta en servico del SIMPRO (Gómez y Pérez, 2010).

Actualmente, el SIMPRO construido tiene una altura sobre el nivel de piso terminado de aproximadamente 6 m y

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en operación. La motobomba principal succiona el agua tratada que contiene TK-1, para mandarla al tanque de balance TK-2, el cual tiene la función de recibir el agua de ambas motobombas y además puede ser presurizado. El filtro tipo canasta se encuentra ubicado en la tubería procedente del TK-1 y tiene la función de separar las partículas sólidas contenidas en el agua tratada. Se cuenta con un pequeño recipiente que simula ser una cámara de condensado, el cual mantiene un cierto nivel de agua en una columna de nivel, con el fin de comparar éste contra la presión hidrostática del TK-2. La válvula motorizada (HV-001) se encuentra situada en un arreglo de válvulas previo a la succión de las moto-bombas principal y de flujo mínimo. La válvula motorizada (HV-012) se utiliza para regular la salida de agua de la moto-bomba principal al taque de balance.

También se instalaron diversos instru-mentos de campo tales como transmi-sores de presión (PT), temperatura (TT), flujo (FT) y de nivel (LT); transmisores indicadores de flujo (FIT); interruptores de alto (LSH) y bajo nivel (LSL); inte-rruptores de alta (PSH) y baja presión (PSL); elementos sensores de presión (PX), nivel (LX), flujo (FX), termo pares (TX); sensores de temperatura de tipo resistivo (RTD); interruptores de posi-ción de cierre (ZSC) y apertura (ZSO); indicadores de presión (PI), válvulas solenoides (SV), válvulas manuales (V), válvulas de control de flujo (FCV); válvulas de control de nivel (LCV); placas de orificio (FE); controladores indica-dores de flujo (FIC); válvulas de relevo de seguridad (SRV); columnas de nivel (LG) entre otros instrumentos, los cuales se encuentran distribuidos entre los

equipos mecánicos, tuberías de diferentes diámetros y sobre un bastidor metálico denominado “Rack de Instrumentos” (IR), los cuales son utilizados para realizar la medición de las variables y el control del proceso. En cada uno de los costados del IR se instaló y alambró una caja de conexiones, a la cual le llega el cableado de los diversos instrumentos y de los dispositivos de campo. En su parte frontal superior se instalaron interrup-tores para la operación de las válvulas solenoides del proceso e indicaciones visuales, así como dos controladores, uno de flujo y otro de nivel, para realizar el control del proceso en forma automá-tica, aun cuando éste también se puede realizar en forma manual por el operador del SIMPRO. Fuera de la estructura principal y en una superficie contigua de aproximadamente 2m x 5m, el SIMPRO cuenta, además, con un compresor de aire tipo recipro-cante (C-1) y una secadora de aire tipo refrigerante (SA-1), los cuales propor-cionan el suministro de aire a los instru-mentos de campo principalmente. El compresor suministra aire al tanque de balance para mantener la presión reque-rida en el interior del mismo, además de suministrar el aire a la secadora de aire de instrumentos (SA-1) y al cabezal de aire de herramientas. El compresor entra y sale de operación en forma automática cuando se detecta baja o alta presión en la línea de descarga. La secadora de aire suministra aire libre de humedad al cabezal de instrumentos neumáticos. En esta área también se encuentran dos tableros para alimen-tación eléctrica y protección: uno para el compresor y otro para las fuentes de alimentación a instrumentos, así como

para los módulos de entradas y salidas digitales-analógicas.

Adicionalmente se cuenta con una edificación denominada “Casetas del SIMPRO” (figura 4), en donde se ubica la Interfaz Hombre Máquina (IHM) requerida para el monitoreo, configura-ción, simulación de fallas y supervisión del proceso. Las casetas del SIMPRO se construyeron en dos niveles dentro de la misma nave de entrenamiento prác-tico, sobre una superficie del piso de aproximadamente 5 m x 16 m, y están distribuidas de la siguiente manera: en la planta baja se encuentra una sala de juntas y un área para servicios gene-rales, mientras que en el primer nivel se ubica la oficina de operación del instructor; una sala para usos múltiples; un corredor localizado en la parte poste-rior que comunica a estas dos salas y a las dos escaleras de acceso. Cada área incluye alumbrado y contactos eléc-tricos; la oficina de operación, la sala de juntas y de usos múltiples cuentan con falso plafón, piso laminado, ventanas de aluminio y sistema de aire acondi-cionado. En la oficina de operación del instructor se encuentra un ventanal (de piso a techo y de pared a pared) de aluminio con cristal reflecta color plata y con un barandal de protección, cuyo objetivo es que el instructor pueda tener desde esta oficina, una vista panorá-mica del SIMPRO, el cual se encuentra ubicado al frente de dichas casetas, con el fin de poder visualizar las maniobras que realice el personal que se encuentre en capacitación o entrenamiento. En esta oficina se encuentra la Interfaz Hombre Máquina del instructor.

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CaracterísticasgeneralesdelsistemadeoperacióndelSIMPROPara la construcción del sistema de opera-ción del SIMPRO se consideraron entre otros puntos, los siguientes:

a) Durante su diseño y construcción, la aplicación de normas nacionales e internacionales correspondientes para cada disciplina.

b) El SIMPRO se construyó dentro de la nave de entrenamiento práctico de la CNLV.

c) Los equipos y dispositivos eléctricos son de características técnicas y marcas similares a los existentes en la CNLV.

d) El MCC se utiliza para el suministro de energía eléctrica, control y protec-ción de los equipos eléctricos.

e) El suministro eléctrico a las moto-bombas y a las válvulas motorizadas se realiza en baja tensión, 480 volts en C. A.

f) Se cuenta con fuentes de alimentación que convierten la tensión de 120 volts

Figura4. Casetas del SIMPRO.

C.A. a 24 volts C.D., para alimentar instrumentos y dispositivos de campo que operan en C.D.

g) El control de cada una de las válvulas motorizadas cuenta con un by pass térmico.

h) Se tomó en consideración la norma-tividad del código de colores en el cableado y alambrado eléctrico.

i) Se cuenta con un sistema de tierras para protección del personal, equipos e instrumentos.

j) Los equipos, instrumentos, dispo-sitivos y conductores que por segu-ridad así lo requieren, se conectaron al sistema de tierra.

k) Se cuenta con un equipo para detectar falla a tierra, e indicar su presencia a través de dos alarmas: una audible y otra visible.

l) Se incorporó un equipo de medición de parámetros eléctricos.

m) Las motobombas y las válvulas motorizadas pueden ser activadas en sitio desde el centro de control de motores y también remotamente

desde la Interfaz Hombre Máquina del instructor.

n) Como requisito de seguridad y ante la eventualidad de un riesgo o contin-gencia durante el proceso de capaci-tación o entrenamiento del personal, se incorporó e instaló una estación de paro de emergencia.

ñ) Para la protección del tablerista al frente del MCC y sobre la rejilla irving se instaló un tablón, el cual además cuenta con un tapete dieléctrico antiderrapante.

o) Se utilizaron módulos de entradas digitales y análogicas para la adquisi-ción de señales de los instrumentos de campo.

p) Se utilizaron módulos relevadores de estado sólido para adquirir y acon-dicionar las señales digitales de los diversos dispositivos del MCC.

q) Se utilizaron módulos de salidas digi-tales para la operación de elementos finales de campo y dispositivos del MCC.

r) Se consideró capacidad de reserva en los módulos de entradas-salidas, previ-niendo el crecimiento en el futuro de la instrumentación de campo, y de la adquisición de las señales o variables del proceso.

s) Se cuenta con capacidad para confi-gurar y generar (simular) situaciones anormales de operación y/o fallas controladas, con el fin de analizar, capacitar y entrenar al personal de mantenimiento en las disciplinas tales como instrumentación, equipos mecá-nicos y eléctricos, control eléctrico.

t) Se realizó la configuración y calibra-ción de los instrumentos de campo.

u) Se realizó la configuración y sintoni-zación de los controladores de flujo y nivel.

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v) Se generó el procedimiento para el alineamiento, arranque y paro del SIMPRO.

w) Se realizaron pruebas en fábrica para el MCC.

x) Se realizaron varias pruebas en sitio, entre ellas: resistencia de aislamiento a cables, de comunicación entre los módulos de entrada-salida digital-analó-gicas y la IHM, validación de señales analógicas y digitales en la Consola de Operación (CO), preoperacionales, etc.

y) Se generó el procedimiento para cargar el software que integra la CO en la IHM.

z) Se realizaron pruebas de arranque y paro de los equipos rotatorios, tanto desde el MCC, como de la CO.

aa) Se realizaron y validaron las prác-ticas generadas para las disciplinas de instrumentación y eléctricas.

Los módulos que integran el sistema de arranque, paro y configuración de fallas del SIMPRO se observan en la figura 5.

Centrodecontroldemotores

El MCC (figura 6) es de frente muerto, tipo autosoportado y está integrado por tres secciones verticales que contienen en total 16 cubículos necesarios para alojar, tanto las silletas del tamaño requerido por los arrancadores, interruptores, etc., para cada uno de los equipos rotatorios con capaci-dades de 15HP, 5HP y 0.08 kW, como las silletas para alojar las tablillas terminales, dispositivos eléctricos, selectores, manetas de mando e indicaciones visuales para que el personal pueda realizar el arranque y paro de cada equipo. También se cuenta con un cubículo y una silleta para alojar el inte-rruptor principal, los cubículos correspon-dientes para el equipo de detección de falla a tierra, el equipo de monitoreo y medición de parámetros eléctricos, sistema de cale-facción y de reserva para uso general.

Cada sección vertical del MCC está provista por una resistencia calefactora

de espacio, las cuales son controladas a través de un termostato, el cual operará de manera continua durante los 365 días del año, con el fin de evitar que la humedad afecte los componentes eléctricos locali-zados en su interior.

La capacidad de reserva mínima del MCC incluye cuatro cubículos con sus corres-pondientes silletas, conteniendo cada una de éstas los dispositivos necesarios para el arranque, protección y control con capacidad para un motor de 15 HP y otro de 5 HP.

Con el fin de proteger al personal, a los equipos y a la propia instalación del MCC se incluye un equipo de protección, así como los medios para detectar e indicar, a través de una alarma visible y otra sonora, la presencia de fallas a tierra.

En caso de presentarse un evento no deseado en el área de prácticas durante el desarrollo de los programas de capa-citación y entrenamiento, el operador o cualquier persona puede activar la estación de paro de emergencia, la cual saca de operación el MCC y esta señal también es enviada a la Interfaz Hombre Máquina del instructor. La estación de paro de emergencia está localizada en un área de fácil acceso y próxima a las motobombas.

El sistema de control de cada válvula motorizada cuenta con un by pass térmico configurable, cuya finalidad es que en caso de presentarse una eventualidad en el proceso, se pueda mantener el equipo en operación, aun cuando las protecciones térmicas del motor se abran.

Tanto las motobombas, las válvulas motorizadas, así como las reservas

Figura5. Diagrama de la arquitectura del sistema de operación del SIMPRO.

Figura 6. Centro de control de motores.

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pueden ser operadas por el tablerista en forma local desde el propio MCC y remotamente a través de la Interfaz Hombre Máquina del instructor. En los circuitos de control de estos equipos se consideran los medios adecuados para la configuración y simulación de fallas eléc-tricas controladas más comunes que se pueden presentar en este tipo de equipos, para lo cual se realizaron los diagramas de alambrado y control requeridos para cada caso en particular.

Módulosdeentrada-salidadigitalesyanalógicas

Los módulos de entrada-salida de señales con que cuenta el SIMPRO forman parte del sistema de adquisición de datos de campo y se utilizan para recibir señales de entradas lógicas, analógicas y para poder proporcionar salidas lógicas por relevador de baja y alta potencia.

El SIMPRO cuenta con tres módulos de entradas lógicas y cada uno con 16 canales para hacer un total de 48 entradas lógicas, de las cuales 38 están alambradas

y 10 están de reserva; dos módulos de entradas analógicas y cada uno con ocho canales para hacer un total de 16 entradas analógicas, de las cuales 38 están alambradas y diez están de reserva; diez módulos de salidas digitales por relevador y cada uno con ocho canales para hacer un total de 80 salidas digitales por rele-vador, de las cuales 64 están alambradas y 16 están de reserva; un módulo de salidas digitales con relevadores de alta potencia, el cual cuenta con ocho canales, de los que siete están alambrados y uno está de reserva.

Estos módulos tienen la función de adquirir y acondicionar las señales de entrada, provenientes de los instrumentos del SIMPRO y de los dispositivos del MCC, para enviar la información (datos y estados de las variables de campo) mediante un protocolo de comunicación propietario, a través de una red de comu-nicaciones de tipo industrial RS-485 a la Interfaz Hombre Máquina del instructor. Y en sentido contrario, esto es, recibir los comandos de configuración e induc-ción de fallas generados a través de la

IHM y enviados a través de la misma red de comunicaciones hacia los módulos de salidas por relevador.

Los módulos se instalaron en el rack de instrumentos y son alimentados por una fuente de energía eléctrica de 24 V.C.D. Se realizaron los correspondientes diagramas de alambrado entre los módulos de entradas-salidas y los dispositivos del MCC, y de las cajas de conexiones de los instrumentos de campo (figura 7).

Redesdecomunicación

La Interfaz Hombre Máquina del instructor cuenta con dos redes de comu-nicación: una por la cual se recibe y envía información del equipo de medición de parámetros eléctricos del MCC, y por la otra se recibe y envía información de los módulos de entrada-salida digitales y analógicas, los cuales a su vez adquieren las señales de estado de las diversas varia-bles del proceso, generadas por los instru-mentos de campo y por los estados de los dispositivos ubicados en el MCC.

Las redes de comunicaciones están inte-gradas por convertidores RS-485/RS-232 para realizar la correcta comunicación entre la Interfaz Hombre Máquina del instructor y los módulos de entradas-salidas digitales y analógicas, así como con el equipo de medición de parámetros eléc-tricos del MCC.

InterfazHombreMáquinadelinstructor

La Interfaz Hombre Máquina (IHM) del instructor (figura 8) es una compu-tadora de propósitos generales de alto

Figura7. Diagramas de alambrado de entradas digitales.

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desempeño. Este equipo tiene la función principal de servir como interfaz entre el instructor y el sistema de adquisición, acondicionamiento y procesamiento de la información que proviene de campo, la cual se despliega a través de pantallas gráficas y paneles dedicados al monitoreo, operación, supervisión y configuración de fallas. Al conjunto de estas pantallas graficas y paneles se le ha de nominado Consola de Prácticas (CP). A través de ella se realiza la adquisición de los datos y estados del proceso en tiempo real, la presentación de las diversas variables tanto analógicas como de los estados de las variables digitales, se realiza la configu-ración (inducción de fallas) y preparación de los diversos escenarios requeridos para llevar a cabo las diferentes prácticas en el SIMPRO, debido a que la CP está confor-mada por las aplicaciones y programas de software necesarios para la simulación de fallas, así como la supervisión eléctrica de los equipos rotatorios y de los instru-mentos del proceso correspondientes al SIMPRO.

La CP incluye una pantalla gráfica repre-sentativa del SIMPRO, en la cual se mues-tran los equipos de proceso, esto es, los tanques horizontal y vertical, las moto-bombas, válvulas motorizadas, válvulas solenoides, tuberías e instrumentos prin-cipales del proceso. La finalidad de esta pantalla es mostrar el nivel de agua en el interior de cada uno de los tanques, la presión interior en el tanque TK-2, la temperatura del agua del tanque hori-zontal, el estado de operación (abierta o cerrada) de cada una las válvulas sole-noides y el flujo en las tuberías princi-pales, los estados de las variables del proceso tales como: los niveles (alto o bajo) de los tanques TK-1 y TK-2, el estado operativo (en servicio o fuera de servicio) de las motobombas, el estado de válvulas motorizadas (abierta o cerrada), así como el estado de las alarmas, por mencionar algunas, para indicar baja presión en la succión de la bomba, alta presión en la descarga de la bomba, acti-vación del botón de paro de emergencia, así como indicar el estado de los permi-

sivos de las bombas, en donde además se pueden generar ciertas condiciones de operación en algunos instrumentos del proceso, y un gráfico del diagrama unifilar del MCC. También se cuenta con seis paneles de control, en los que se muestran los estados en que se encuen-tran los equipos rotatorios y donde se puede realizar el arranque o paro de las motobombas, y el accionamiento (abrir o cerrar) de las válvulas motorizadas. A través de la CP se pueden inducir fallas controladas en los dispositivos y equipos eléctricos, así como en los instrumentos, para simular condiciones anormales de operación en el SIMPRO que conllevan a situaciones de contingencia o emergencia que pudiera presentarse en las instala-ciones de la CN.

Equipodemedicióndeparámetroseléctricos

El equipo de medición de parámetros eléctricos es de propósitos generales y su función principal es el monitoreo, medición y supervisión de los principales parámetros operativos del sistema eléc-trico. Este equipo está integrado por una pantalla de cristal líquido (LCD) alfanu-mérica, iluminada por la parte posterior, la cual permite mostrar hasta cinco líneas de información, más una sexta línea para opciones de menú, para lo cual se cuenta con cuatro botones localizados en la parte inferior de dicha pantalla. El equipo cuenta con capacidad para enviar la información mediante cualquiera de los protocolos de comunicación: MB.RTU (Modbus RTU), Jbus, MB. A.8 (Modbus ASCII 8 bits), MB. A.7 (Modbus ASCII 7 bits) a través de la red de comunicaciones de tipo industrial RS-485.Figura8. Interfaz Hombre Máquina del instructor.

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El monitoreo, medición y supervisión de los parámetros eléctricos se pueden realizar de dos formas: una es localmente y estando ubicado frente al MCC a través de su pantalla de cristal líquido, y la otra forma es a través de la IHM del instructor, en donde se muestra una pantalla dedicada con software del propio equipo.

El equipo indica localmente entre otros, los parámetros del sistema eléctrico tales como tensiones (Vol), corrientes (Amp), potencias (kWh, kVAh, kVARh), frecuencia (Hz), factor de potencia (Fp), y envía dicha información a la Interfaz Hombre Máquina del instructor por medio de una red de comunicación robusta tipo industrial.

Equipoparadetectarlapresenciadefallaatierra

El equipo es de propósitos generales y su función principal es proteger al personal y a las instalaciones, para lo cual, en caso de detectar la presencia de una falla a tierra, saca de operación al MCC e indica al personal la presencia de ésta, a través de la activación de dos alarmas: una audible en la cual se puede ajustar la frecuencia y el volumen, y otra visible de color ámbar, localizadas frente al MCC.

ElSIMPRO,unaherramientadetipopráctico

El SIMPRO representa una herramienta de tipo práctico y de gran utilidad para el desarrollo y ejecución de los programas de capacitación y entrenamiento del personal de la Central, debido a que:

a) Como está integrado por equipos, instrumentos y dispositivos eléctricos con características técnicas y marcas similares a los existentes en la CNLV, se crea un escenario de trabajo similar al de las instalaciones de la Central.

b) El instructor puede comprender el proceso, configurar, simular y reproducir fallas controladas desde la consola de operación, con el fin de analizar, capacitar y entrenar al personal de mantenimiento en las disciplinas tales como: instrumenta-ción, equipos mecánicos y eléctrico, control eléctrico y seguridad industrial.

c) Se podrá capacitar al personal en las disciplinas tales como instrumenta-ción, equipos mecánicos y eléctrico, para proporcionar el mantenimiento correspondiente (predictivo, preven-tivo o correctivo) a los equipos, instru-mentos y dispositivos de la CNLV y de acuerdo con los procedimientos de seguridad industrial.

d) El personal bajo capacitación o entre-namiento podrá adquirir y reforzar la experiencia a través de prácticas relacionadas con los equipos, instru-mentos y dispositivos de los sistemas del proceso, tomando en cuenta los procedimientos correspondientes para el desarrollo de cada actividad del puesto de trabajo.

e) Se podrán desarrollar habilidades en el personal para resolver cualquier tipo de contingencias o emergencias que pudieran presentarse.

f) El instructor podrá conocer la aptitud física del individuo (practicante), así como su estabilidad emocional ante un evento no deseado, y al tener que realizar diversas actividades.

g) El personal que realiza la(s) práctica(s) recibirá retroalimentación de forma

inmediata, al accionar los controles de mando del MCC y del rack de instrumentos.

h) Permitirá instruir y formar al personal de nuevo ingreso en el correcto mantenimiento, operación y super-visión de los instrumentos y sistemas eléctrico - mécanicos.

i) El instructor podrá evaluar el aprendi-zaje y la experiencia del personal para el correcto desempeño de los puestos de trabajo requeridos.

j) Se generaron y se ejecutaron las primeras prácticas de mantenimiento para cada una de las disciplinas: eléc-trica e instrumentación y control.

k) El personal encargado de los programas de capacitación y entre-namiento podrá preparar y generar nuevas prácticas que se apeguen a la problemática de la CNLV.

Conclusiones

El SIMPRO resulta ser una herramienta de tipo práctico y necesaria para el desa-rrollo de los programas de capacitación y entrenamiento, debido a que el instructor puede configurar, simular y reproducir fallas controladas, con el fin de que el personal pueda comprender y analizar el proceso, así como recibir la capacitación y entrenamiento para realizar el manteni-miento en las diversas disciplinas como instrumentación, equipos mecánicos y eléctricos, tuberías, etc.

La capacitación y entrenamiento que en un principio se puede realizar con el SIMPRO en términos generales en el área eléctrica incluye: localización y solución de falla de energía eléctrica en los circuitos de control, en las indicaciones visuales de operación de los equipos, en los disposi-

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tivos 42, 49, 74, entre otras; en el área de instrumentación: localización y atención de fugas de fluidos, calibración de instru-mentos, reemplazo de tramos de tuberías - accesorios y tubing, proporcionar mante-nimiento a válvulas en general, insertar puntos de prueba, practicar el tapón de hielo para los diferentes diámetros de tuberías, etc.; en el área equipos mecánicos y eléctricos: el personal puede realizar el montaje y desmontaje de tanques, moto-bombas y válvulas motorizadas conside-rando las maniobras, utilizando una grúa en caso de ser necesario, reemplazar partes o piezas internas, etc.; en el área mecánica: practicar el procedimiento para generar el “tapón de hielo”, intercambiar arreglos de válvulas, instalar otros accesorios, puntos de prueba, verificar fugas, etc.; en el área de seguridad industrial: durante la realiza-ción de los trabajos de mantenimiento en las diferentes disciplinas se podrá verificar que el personal sabe utilizar, en forma correcta, el equipo de seguridad y el de protección personal, específico y reque-rido para cada actividad; en el área de operación: realizar la correcta alineación de los equipos, instrumentos y disposi-tivos para realizar la puesta en servicio de las instalaciones, realizar el control del proceso en forma manual o en automá-tico, y realizar el paro de las instalaciones bajo una o varias condiciones de falla.

Por ser un diseño modular, la flexibi-lidad que presenta el SIMPRO es tal, que dependiendo de las necesidades de los programas de capacitación y entre-namiento se pueden preparar y generar prácticas con mayor grado de comple-jidad, puesto que se pueden reproducir y combinar fallas controladas de las dife-rentes disciplinas y presentarse en orden

o con cierta secuencia y éstas a su vez se pueden realizar con las instalaciones tanto en frío, como en caliente, dependiendo de la exigencia y complejidad de la práctica, con lo cual el personal podrá encontrar diferentes alternativas para dar solución a un problema y seleccionar la que mejor convenga para la seguridad del personal y de la CN.

Ademas, el SIMPRO resulta ser de gran utilidad, una vez que el personal ha desa-rrollado cierta habilidad para proporcionar el mantenimiento a los diversos equipos e instrumentos, debido a que podrá conti-nuar con el programa de reentrenamiento continuo, donde el instructor podrá veri-ficar si el personal se mantiene o mejora su habilidad, considerando las actuali-zaciones en los procedimientos y en los programas de mantenimiento, con las modificaciones realizadas a los equipos de campo y en las instalaciones, así como reforzar su experiencia, con el fin de mini-mizar riesgos durante el desempeño de sus actividades cotidianas dentro de las insta-laciones de la CN.

Bibliografía

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Castelo L., Gómez O., Hernández G. O., Hernández J. (CFE). Diseño de simulador de procesos para capa-citación de personal en una central nucleoeléctrica, RVP-AI/2009 – GIN-04 Ponencia recomendada por el Comité de Gerencia de Ingeniería del Capítulo de Potencia del IEEE Sección México y presentada en la Reunión de Verano, RVP-AI’2009, Acapulco, Guerrero, del 5 al 11 de julio de 2009.

Gómez O., y Pérez J. J. Procura, construcción y puesta en servicio del SIMPRO, Boletín IIE, abril-junio-10

GUILLERMOOMARHERNÁNDEZVALDEZ

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Maestro en Ingeniería Industrial por la División de Estudios Superiores de la Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM) en 1999. Ingeniero Electricista por la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME), Unidad Zacatenco del Instituto Politécnico Nacional (IPN) en 1991. Ingresó al IIE en 1991 a la Gerencia de Control e Instrumentación, de la División de Sistemas de Control. Actualmente se desempeña como investi-gador, ha participado en diversos proyectos relacio-nados con el diseño de sistemas eléctricos, sistemas de seguridad para detección de humo, mezcla de gases, fuego y supresión de incendios, especificación de paquetes de licitación para la modernización de diversas plantas de procesos en refinerías y plata-formas marinas de PEMEX, ha sido residente de obras para la instalación, pruebas y puesta en servicio de proyectos.

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JESÚSVÁZQUEZBUSTOS

[[email protected]]

Maestro en Comunicaciones Digitales por la Univer-sidad de Sheffield, Inglaterra en 2000. Ingeniero en Electrónica por el Instituto Tecnológico de la Laguna en 1994. Especialista en redes, comuni-caciones y sistemas de cómputo. Ingresó al IIE en 1994 como investigador de la Gerencia de Control e Instrumentación. Ha participado en diversos proyectos en las áreas de electrónica, comunica-ciones, y sistemas computacionales. Ha diseñado, desarrollado e implantando sistemas de cómputo, interfases hombre-máquina, y sistemas de adquisi-ción de datos en tiempo real. Actualmente es Jefe de Proyectos y sus áreas de investigación e interés son: sistemas de adquisición de datos, ingeniería de soft-ware, tecnologías internet, comunicaciones y redes de cómputo. Ha publicado artículos en diversas revistas y congresos nacionales e internacionales. Desde 2006 es Miembro Senior del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

LUISCASTELOCUEVAS

[[email protected]]

Maestro en Ciencias por el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET) en 2004. Ingeniero Mecánico egresado de la Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM) en 1992. Ingresó al IIE en 1993. Actualmente se desem-peña como investigador de la Gerencia de Control e Instrumentación. Tiene amplia experiencia en la modernización y diseño de sistemas de control en centrales de generación eléctrica de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). Ha participado en la especificación de paquetes de licitación para la modernización de plantas de proceso en refinerías, en sistemas de seguridad de gas y fuego, y desarrollo de maquetas electrónicas de plantas de perforación en plataformas marinas de PEMEX. Su interés se centra en el estudio y desarrollo de estrategias de control moderno (neurodifuso) implementados en plataformas comerciales (PLC) para unidades turbogás y en la integración de sistemas digitales. Ha publicado artículos en revistas y congresos nacio-nales e internacionales.

OCTAVIOGÓMEZCAMARGO

[[email protected]]

Maestro en Ingeniería Química de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Ingeniero Químico egresado de la Escuela Nacional de Estudios Profesionales de Cuatitlán, perteneciente a la UNAM. Ingresó al IIE en agosto de 1981, participando en la espe-cialidad de instrumentación de procesos como Jefe de Proyecto. En 1993 recibió el nombramiento de Coordinador de la Especialidad de Integración de Sistemas de Control Digital. Ha publicado diversos artículos nacionales e internacionales, en los temas relacionados a instrumentación, control de procesos y administración de proyectos de innovación tecno-lógica. Actualmente es investigador de la Gerencia de Control e Instrumentación, de la División de Sistemas de Control del Instituto.

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Boletín IIEenero-marzo-2012Comunidad IIE

Nuevas áreas de oportunidad en energías renovables para la CFE

En reunión sostenida durante 2011 con Francisco Javier Montaño, Asesor del Director General de la CFE; José Daza Vázquez, Gerente de Proyectos de Modernización de la CFE, y Enrique Nieto Ituarte, de NAFINSA, se presentaron las nuevas áreas de oportu-nidad que el Instituto de Investigaciones Eléctricas propone en energías renovables a la paraestatal.

Asimismo se les expusieron los proyectos de alto impacto para la CFE, así como el panorama mundial y nacional de los recursos renovables de aplicación en la industria eléctrica. Los temas principales que se expusieron durante la reunión fueron los recursos geotérmicos para la CFE, la integración de fuentes alternas a su parque eléctrico, y el diagnóstico de aerogeneradores, del que se presentaron los resultados del monitoreo y diagnós-tico que se realizó a un aerogenerador de 850 kW de la Central Eoloeléctrica La Venta, identificando la oportunidad y ventajas de adopción de tecnología desa-rrollada en el país.

Recibe IIE distinción como Empresa Familiarmente Comprometida

Con el fin de evaluar y mejorar las buenas prácticas laborales que se están implementando, para crear una armonía entre la eficacia del trabajo y las responsabilidades familiares, la Dirección Ejecutiva, a través de la Gerencia de Calidad y Competitividad, inició en junio de 2011 el proceso de evaluación para obtener el distintivo “Empresa Familiarmente Compro-metida (EFC)” que entrega el Gobierno del Estado de Morelos, y que tiene como objetivo distinguir a las empresas que propician la integración familiar mediante buenas prácticas laborales, que redundan en un compromiso para el crecimiento personal y familiar, así como el incremento de la productividad a partir del mejoramiento del clima laboral.

La entrega del reconocimiento “Empresa Familiarmente Comprometida” la realizó públicamente el 24 de octubre el Gober-nador del Estado de Morelos, Marco Antonio Adame Castillo y la Presidenta del Sistema para el Desarrollo Integral de la Familia (DIF) en Morelos, Mayela Alemán de Adame, en una ceremonia a la que asistieron representantes de las 23 empresas que se hicieron acreedoras a esta distinción. Por parte del IIE recibió el reconocimiento Julián Adame, Director Ejecutivo, quien estuvo acompañado por algunos miembros de la comunidad del Instituto.

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Comunidad IIEenero-marzo-2012

Boletín IIE

Potencial alianza comercial entre el IIE y la región de Navarra

Concluye con éxito el XI Congreso Internacional del Hidrógeno

La Sociedad Mexicana del Hidrógeno (SMH), en coordinación con el Instituto de Investigaciones Eléctricas, el Centro de Investigación en Energía (CIE) de la Univer-sidad Nacional Autónoma de México (UNAM), y con el apoyo del Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos (CCyTEM), el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT), y la Red de Fuentes de Energía del CONACYT, llevaron a cabo del 20 al 23 de septiembre de 2011, el XI Congreso Internacional del Hidrógeno, “Hidrógeno Renovable”, en la ciudad de Cuernavaca, Morelos.

Durante el tercer trimestre de 2011, el Instituto de Investigaciones Eléctricas recibió la visita de la delegación de la Asociación de Industriales de Navarra (AIN), de España, con la finalidad de formar un vínculo entre ambas institu-ciones, mostrando las capacidades y líneas de trabajo de cada una para encontrar sinergias, a partir de las cuales se pudiera formalizar una colaboración.

José Miguel Zugaldia, Director General de la AIN, se mostró interesado en conocer la labor de diversas instituciones tecnoló-gicas y de investigación para formar enlaces y destacó que actualmente, más del 80% de la electricidad en la región se genera por medio de energías renovables, y que Navarra cuenta con estrategias tecnológicas y de gestión administrativa que serían útiles en muchos lugares del mundo.

La reunión de trabajo finalizó con el compromiso de ambas partes por gestionar una alianza, pues se identificaron áreas de interés prioritario entre el IIE y la AIN.

Durante el congreso se presentaron avances en áreas como celdas de combus-tible; integración de sistemas; medio ambiente; cambio climático; políticas energéticas; nuevos procesos y gasifica-ción del carbón, entre otros.

Por parte del IIE participó el Grupo de Hidrógeno y Celdas de Combustible de la Gerencia de Energías No Convencio-nales (GENC).

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Boletín IIEenero-marzo-2012Comunidad IIE

Investigadores del Instituto de Investigaciones Eléctricas visitaron Costa Rica en 2011, para atender la solicitud del Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) de un servicio de inspección y recomendaciones para la rehabilitación de un rotor de una turbina de vapor geotérmico, instalada en el Centro de Producción Miravalles, ubicado en la loca-lidad de Fortuna de Bagaces.

El Instituto de Investigaciones Eléctricas fue invitado a presentar la conferencia magistral de apertura del seminario SIPTERMO – CIER 2011 (Seminario Internacional de Plantas Termoeléctricas), que se desarrolló en Guayaquil, Ecuador, del 14 al 16 de septiembre de 2011. El seminario fue organizado por el Comité de Integración Eléctrica Regional (CIER) y su tema principal, en esta segunda edición fue: “En busca de una generación térmica eficiente y sostenible. Mejores prácticas y alternativas”.

Generación térmica: en busca de prácticas sostenibles en Latinoamérica

Apoyo del IIE a la generación eléctrica internacional

En esta ocasión se abordaron temas respecto a turbinas de gas, vapor y motores de combustión interna, varie-dades de combustibles y sus cualidades, y prácticas de operación y mantenimiento.

La conferencia magistral que dio inicio al evento estuvo a cargo de José Miguel González Santaló, Director de Sistemas Mecánicos del IIE quien presentó el tema: “Presente y futuro de la generación térmica eficiente dentro del marco de un desarrollo sostenible”.

En la inspección participaron Zdzislaw Mazur Czerwiec, Norberto Pérez Rodrí-guez, Elisa Martínez González y Alejandro Hernández Rossette, investigadores de la Gerencia de Turbomaquinaria (GTM) del IIE. Supervisaron la operación Lenin Céspedes Arias, encargado del Centro de Producción Miravalles del ICE y Cristian Soto Mongue, especialista en el área mecá-nica del mismo.

Al finalizar se emitió un informe con las indicaciones relevantes para el rotor, así como con el procedimiento necesario para su rehabilitación, de acuerdo con los más altos requisitos de calidad a nivel interna-cional. También se adjuntó una propuesta económica, considerando que el proce-dimiento se llevaría a cabo bajo supervi-sión de personal de la GTM, por lo que se espera que continúe el trabajo conjunto con el Centro de Producción Miravalles.

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Comunidad IIEenero-marzo-2012

Boletín IIE

El Instituto de Investigaciones Eléctricas y el International Electric Research Exchange (IERE) organizaron la 11a. Reunión General del IERE y el Foro Latinoame-ricano IERE-IIE, en Cancún, Quintana Roo, del 31 de octubre al 3 de noviembre de 2011.

El evento brindó una oportunidad de intercambiar conocimiento, experiencias y puntos de vista con colegas y expertos de todo el mundo, compartiéndose así las mejores prácticas en materia de investiga-ción y desarrollo tecnológico.

Los temas que se trataron en este foro internacional fueron: tecnología geotér-mica avanzada, integración de fuentes de energía renovable, confiabilidad de la infraestructura energética ante sismos y huracanes, tecnologías habilitadoras, mantenimiento basado en condición y riesgo, y tecnologías de administración de la demanda.

Joaquín García Hernández, José Conrado Velázquez Hernández y Carlos Felipe García Hernández, investigadores de la Gerencia de Control e Instrumentación del IIE, junto con Miguel Ángel Vallejo Alarcón de la Subgerencia de Ingeniería, de la Gerencia de Centrales Nucleoeléc-tricas de la CFE, contribuyeron en la edición del libro: “Nuclear Power - Control, Reliability and Human Factors”, con el capítulo cuatro: “Design Considerations for the Implementation of a Mobile IP Tele-phony System in a Nuclear Power Plant”, en el que se propone el uso de la tecno-logía de comunicaciones inalámbricas en ambientes nucleares, presentando las consideraciones de diseño de un sistema de telefonía IP móvil para su implan-tación en las zonas controladas de la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde de la CFE. El texto fue editado por Pavel V. Tsvetkov y publicado por la editorial InTech Open Access Publisher, de Croacia.

Contribuciones del IIE a nivel mundial: técnicas de control e instrumentación

Este libro representa una contribución importante a nivel mundial en las áreas de control e instrumentación, confiabi-lidad en la operación, envejecimiento del sistema, operación de la planta y factores humanos en plantas nucleares.

11a. Reunión General del IERE y Foro Latinoamericano IERE-IIE

La 12a. Reunión General y Foro serán organizados por el IERE y KEPCO (Empresa de Energía Eléctrica de Corea), y se llevará a cabo en noviembre de 2012, en Seúl, Corea.

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Boletín IIEenero-marzo-2012Breves técnicas

Medio ambiente de simulación y herramientas avanzadas para el desarrollo de simuladores de alcance total para entrenamiento de operadores

Guillermo Romero Jiménez[[email protected]]

En la Gerencia de Simulación del Insti-tuto de Investigaciones Eléctricas se han venido desarrollando y validando una serie de herramientas o aplicaciones avan-zadas, que optimizan y aceleran el desa-rrollo, construcción y puesta en servicio de simuladores réplica de alcance total, para entrenar operadores de centrales de generación y de procesos industriales en general (figura 1).

Estas herramientas avanzadas tienen como base la plataforma .NET de desa-rrollo de simuladores denominadas MAS-IIE (Medio Ambiente de Simula-ción), el cual por sí mismo es suficiente para desarrollar simuladores de alcance total, con un enfoque de base de datos, es decir, se utilizan dichas bases para confi-gurar y almacenar información relacionada con modelos de procesos de control, para el desarrollo de mímicos de operación, de fallas, de maniobras locales y condiciones externas, como temperatura ambiente, presión atmosférica, temperatura de agua de mar, etc.

Figura1.Productos de la Gerencia de Simulación del IIE.

Las herramientas avanzadas para el desa-rrollo de simuladores de alcance total para entrenamiento de operadores, basado en el MAS-IIE incluyen:

AGRADEMOS. Ambiente Gráfico de Desarrollo de Modelos de Simulación, plataforma de generación en forma gráfica de modelos de simulación dinámica en tiempo real. Ideal para el desarrollo de modelos que simulen los sistemas de proceso existentes en plantas de potencia, esto incluye redes de flujos y presiones, equipos de transferencia de calor, redes eléctricas y elementos mecánicos.

WEB-SIM. Simuladores de alcance total ejecutándose en la “nube” (Cloud Compu-ting). Es una plataforma de ejecución de simuladores tiempo real y de alcance total, operados desde la web. Evita la adquisi-ción de equipo especializado y ahorra en el mantenimiento y desplazamiento de personal de operación. Los simuladores ya desarrollados o en perspectiva de desa-rrollo se pueden adaptar a solicitud del cliente, para ejecutarse en servidores dedi-cados instalados en la “nube”.

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Breves técnicasMedio ambiente de simulación y herramientas avanzadas para el desarrollo de simuladores ...

SIMDIN-3D. Simulación Dinámica con visores 3D no-inmersivo e inmersivo. Plataforma de simulación dinámica con visores 3D de tipo inmersivo, no inmer-sivo, para visualización de “cortes longitu-dinales” de equipos principales (calderas, turbinas, generadores eléctricos, etc.) o de recorridos virtuales para personal de piso o que opera los equipos de manera local.

SIM-SISTEMAS. Simulador de sistemas para autoentrenamiento de operadores, basado en subsistemas del proceso. Plataforma de generación de ejercicios de simulación como puesta en servicio de sistemas auxiliares, calentamiento de caldera, rodado de turbina, sincronización, toma de carga, etc., en donde el rol del instructor tradicional es llevado a cabo por

el propio sistema informático (Sistema Experto). Al final de la práctica, el sistema evalúa al usuario con base en las manio-bras realizadas, tiempo utilizado y valores alcanzados en las variables críticas de operación.

SIM-CFD. Simuladores de equipos de procesos industriales (calderas, recupe-radores de calor, etc.) para análisis deta-llado en 3D (perfiles de temperatura, trayectorias de partículas, velocidades de los fluidos, etc.), en donde los simula-dores dinámicos desarrollados generan la condiciones iniciales y de frontera reque-ridas. Basados en FLUENT®, ideales para la simulación de casos para operación normal y en situaciones de falla.

SIM-PAES. Pruebas automáticas de escenarios de simulación. Plataforma de generación automática de pruebas de aceptación, validación y de verificación de robustez de simuladores para entre-namiento de operadores. Cuenta con un Sistema Experto que, una vez que se “alimenta” con los procedimientos de operación, es capaz de ejecutar de manera automática y sistemática dichos proce-dimientos y reportar resultados de las pruebas en forma de check list.

Cada una de estas herramientas son módulos que se ofrecen por separado y en función del sistema de entrenamiento especializado requerido por el cliente. En cualquier caso, la base para la ejecución de estos módulos la constituye el MAS-IIE.

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La Gerencia de Control e Instrumentación (GCI) del Instituto de Investigaciones Eléc-tricas (IIE) ha trabajado en la migración, actualización, desarrollo y administración de Modelos Electrónicos Tridimensionales Inteligentes (METIS) desde el año 2002, con diversas regiones y activos de PEMEX, y ha participado en la capacitación de personal en el uso, generación y explotación de información contenida en dichos modelos.

En Pemex Exploración y Producción (PEP) se ha brindado servicio a los principales activos de producción: Pol-Chuc, Cantarell y Ku-Maloob-Zaap. Además, se han desarro-llado METIS para la Comisión Federal de Electricidad (CFE), en la Central Termoeléc-trica de Salamanca, Guanajuato.

La GCI cuenta con amplia experiencia en el desarrollo y uso de sistemas informáticos de diseño asistido por computadora (CAD) y son líderes en el mercado para la creación de METIS, usando las siguientes plataformas: AVEVA PDMS, Intergraph PDS y Dassault Systemes CATIA. Además, durante la ejecución de estos proyectos, ha desarrollado herramientas y utilerías para facilitar y agilizar el modelado, tanto de plataformas petro-leras marítimas como de otras instalaciones industriales. También ha desarrollado catá-logos y librerías de componentes para los diferentes sistemas CAD, los cuales cumplen con la normatividad aplicable, garantizando que el modelo electrónico cumpla las especi-ficaciones requeridas para obtener listas de materiales y requisiciones de material comer-cial. Todo lo anterior le brinda al IIE una ventaja competitiva, ya que puede ofrecer la terminación de proyectos de METIS con mayor calidad y en tiempos menores a los ofre-cidos por sus competidores.

Octavio Gómez Camargo y Jesús Vázquez Bustos[[email protected] y [email protected]]

Diagnóstico, desarrollo y migración de maquetas electrónicas en PEMEX y otras instalaciones industriales

DescripcióndelosMETIS

Las Maquetas o Modelos Electrónicos Tridimensionales Inteligentes (METIS) son representaciones digitales en compu-tadora de plantas industriales reales, que tienen asociada toda la informa-ción de ingeniería de las instalaciones en sus distintas especialidades como civil, arquitectura, mecánica, instrumentación, proceso, tuberías, eléctrica, electrónica, HVAC, seguridad, telecomunicaciones, etc., y a partir de ellas se pueden extraer o elaborar fácilmente planos y diagramas de ingeniería, isométricos de tuberías, listas de materiales, entre otros y realizar anima-ciones y simulaciones de maniobras, reco-rridos o caminatas virtuales.

El desarrollo y aplicación de METIS para plantas industriales inició en la década de los 80, sin embargo, fue hasta la década de los 90 que se tuvo un desarrollo sustancial en este nuevo nicho tecnológico, gracias a los trascendentales avances en capacidad y velocidad de procesamiento en hardware y software. El uso del modelado o realidad virtual fue adoptado en el diseño y cons-trucción de plantas industriales, como consecuencia directa de cumplir con los requerimientos cada vez más estrictos en materia de seguridad y confiabilidad de las instalaciones, así como reducir conflictos y demoras durante las fases de construcción e integración.

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Breves técnicasDiagnóstico, desarrollo y migración de maquetas

electrónicas en PEMEX ...

Actualmente, las METIS son utilizadas en las diversas etapas del ciclo de vida de una planta industrial, iniciando con la planeación e ingeniería básica, para posteriormente continuar con la inge-niería de detalle, construcción, operación, mantenimiento y adecuación, hasta llegar al abandono, cierre y desmantelamiento de la misma, permitiendo reducir costos al agilizar la generación y uso de la docu-mentación de la instalación.

En México aún existen varias firmas de ingeniería y compañías EPC (Enginee-ring , Procurement and Construction) que todavía no las utilizan en sus procesos de trabajo, y realizan la ingeniería con sistemas tradicionales como AutoCAD y similares. Lo anterior brinda un mercado para capacitar personal en el uso y apro-vechamiento de herramientas de METIS, e incluso oportunidades de colabora-ción con compañías EPC que se inte-resen o deban utilizar o desarrollarlas para producción de componentes para elaborar procedimientos de ensamble.

A nivel mundial hay cada vez más compa-ñías O/O (Owners and Operators) que

también hacen uso de las METIS y tecnologías similares, para facilitar sus procesos de operación y mantenimiento. El principal mercado en México es PEMEX y se han reali-zado servicios para las dos Regiones Marinas de PEP y para la Coordinación de Servicios Marinos de dicha entidad.

Dado el elevado costo que aún tienen los sistemas CAD para desarrollar METIS, éstos aún no han sido adoptados por empresas y compañías pequeñas ni medianas, sin embargo, en años recientes han surgido alternativas de software CAD sustancialmente más económicos, lo cual coadyuvará a incrementar el número de usuarios de dichas herramientas y, en consecuencia, a ampliar el mercado.

La GCI cuenta con personal especializado, con herramientas y capacidad para desarro-llar los siguientes servicios en la elaboración de METIS:• Levantamientos de información en instalaciones terrestres y costa afuera con

equipo y tecnología avanzados.• Capacitación y entrenamiento de personal en desarrollo y uso de METIS.• Soporte y asesoría técnica especializada.• Desarrollo de soluciones, aplicaciones, herramientas y utilerías de valor agregado

que se integran a los sistemas de software.• Desarrollo de librerías y catálogos de piezas y componentes paramétricos.• Revisión y dictamen técnico de METIS desarrollados por terceros, conforme a la

normatividad aplicable• Migración e integración de METIS en diferentes versiones o plataformas

informáticas.• Mantenimiento y/o actualización de METIS a nuevas versiones.• Revisión y validación de proyectos de ingeniería mediante METIS.

La GCI ha registrado ante el Instituto Nacional del Derecho de Autor (INDA), varios de sus desarrollos, contando a la fecha con la titularidad de 16 registros.

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Transferencia de datos de sistemas SCADA a servicios web

Elmódulodetransferenciadedatosdesistemas SCADA a servicios web es el núcleo principal de la plataforma: “Super-visión de procesos en la palma de tumano”, cuya propiedad intelectual es del Instituto de Investigaciones Eléctricas.

El objetivo del módulo es obtener datos de sistemas SCADA basado en el proto-colo OPC (OLE for Process Control), ampliamente aceptado en la industria, para dejarlos disponibles en un formato estándar, encapsulados en servicios web. De esta manera, los datos de proceso son accedidos a través de redes empresariales en ambientes heterogéneos, indepen-dientes de las plataformas de hardware y software. Los servicios web son consu-midos por aplicaciones a través de una red Ethernet, brindando interoperabilidad entre las redes de proceso y las redes empresariales.

Figura1. El módulo de transferencia de datos permite crear sistemas de monitoreo y aplicaciones web, para acceder a información del proceso.

El principio operativo del módulo es establecer una conexión con el servidor OPC del SCADA y crear una subscrip-ción para obtener datos en línea, los cuales son integrados en un servidor donde se lleva a cabo la publicación de las varia-bles en servicios web. A través de dicho servidor, los datos de variables pueden ser consultados directamente, utilizando los métodos provistos para que los servicios web entreguen la información solicitada de variables. Estos métodos son utilizados para crear aplicaciones que presenten la información del proceso, generando vistas o desplegados que permitan al usuario leer la información de manera fácil y rápida (figura 1).

El módulo transferencia de datosde sistemas SCADA a servicios web funciona en plataformas Microsoft® con sistemas operativos Windows® XP (Profe-sional), Windows® 2003 Server español o inglés y Windows 2008® Server español o inglés. El módulo ha sido probado satisfac-toriamente en plataformas de 32 y 64 bits.

Respecto a la infraestructura tecnoló-gica requerida, se necesita contar con un Servidor Dedicado, “.NET™ Framework 3.5 SP 1” de Microsoft® y el ambiente de operación de la tecnología OPC identifi-cado como “OPC Core Components SDK” por la OPC Foundation® (www.opcfounda-tion.org).

José Alfredo Sánchez López[[email protected]]

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Breves técnicas

La Gerencia de Supervisión de Procesos del IIE distribuye el módulo de trans-ferenciadedatosde sistemasSCADAa servicios web, a través de licencias de usuario final. Además ofrece servicios para la implantación de sistemas de moni-toreo web y aplicaciones móviles para supervisión de procesos en línea.

El sistema de monitoreo web se ha insta-lado para su evaluación en la Central Termoeléctrica (CT) de Villa de Reyes y actualmente proporciona información de las unidades 1 y 2, a través de los servicios web provistos por el módulodetransfe-renciadedatosdesistemasSCADAaservicios web (figura 2).

Cabe destacar que en el sistema de moni-toreo web (figura 3) se puede realizar el monitoreo de variables preconfiguradas por área, equipo o prioridad y mediante el uso del módulo de transferencia de datos como medio de conexión al SCADA, lograr la actualización automática de datos en períodos desde segundos (figura 4).

Los servicios web del módulo de transfe-rencia de datos permiten desarrollar apli-caciones web con gráficas que presentan la tendencia real de variables del sistema, tal como se muestra en la figura 5.

Figura 2. Versión de evaluación del sistema de monitoreo web instalado en la CT Villa de Reyes.

Figura 3. Monitoreo de variables pre-configuradas.

Figura 4. Actualización automática de datos en períodos desde segundos.

Figura5. Tendencia real de variables del sistema.

Transferencia de datos de sistemas SCADA a servicios Web

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Boletín IIEenero-marzo-2012Artículo de investigación

Biocombustibles derivados del maíz

José Luis Arvizu Fernández

Abstract:

The biofuels can be obtained from the biomass, are liquid, solid or gaseous from matter of vegetal or animal origin, by biological, chemical or physical processes and combinations of them. The biofuels appear as an alternating fuels in the transport sector, mainly due to the positive impact of greenhouse gases effect (GHG) and to the increase of oil prices. In theory the use of bioethanol and the biofuels, they not have CO2 emissions since this it is absorbed in the same amount by the cultures that generate them, as the corn or sugar cane. Our country is deficit in the food produc-tion, mainly in corn, grain that can offer the opportunity us, not only to continue being the base of the national feeding, but also the raw material to produce bioethanol. The national yields are so diverse that they resemble to those of EUA or Africa, without a doubt this is indicative that is due to devise the way of increase the yields of this appraised culture, reach in average the six tons by hectare, improving the culture practices and access to fertilizers, water, transport, transparent markets and right prices.

Artículo publicado originalmente en el libro: “El cultivo del maíz, temas selectos”, de la editorial Mundi-Prensa, 1a. edición, noviembre de 2011.

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Artículo de investigación

Introducción

La entrada en vigor del Protocolo de Kyoto y el repunte en los precios interna-cionales del petróleo han llamado la aten-ción de la comunidad internacional, en el desarrollo de combustibles limpios como los llamados biocombustibles. El uso de los hidrocarburos en el siglo pasado ha dado lugar a la emisión de más de 260 mil millones de toneladas de carbono emitido a la atmósfera, de las cuales 19 países contribuyeron con el 82.8%. México emitió en ese período el equivalente al 1% de las emisiones totales y lo ubican en el lugar 15 como emisor histórico [1]. El cultivo de maíz, por sus características de alta eficiencia de conversión de recursos y alto rendimiento por hectárea, es uno de los cultivos más aptos para la producción de almidón y biocombustibles.

Produccióndegranosymaíz

Los principales países productores de maíz son los Estados Unidos con 282 millones de toneladas, China con 139 millones, la Unión Europea con 48 millones, Brasil con 41 millones y México con 19.2 millones de toneladas, que representan el 2.8% del total mundial.

Estados Unidos ha incrementado en los últimos años, el porcentaje de su producción de maíz para la producción de bioetanol, como se muestra en la figura 1.

Las exportaciones mundiales de maíz equi-valen al 11.9% de la producción, es decir, 83 millones de toneladas anuales con un crecimiento promedio anual de 1.5%. En

este sentido, las exportaciones de Estados Unidos fueron de 56.2 millones de tone-ladas, de Argentina de 10.7 millones, y China de 3.7 millones de toneladas.

En cuanto a importaciones, México es el tercer país importador, con 6.8 millones de toneladas, después de Japón y la República de Corea que importan 16.6 y 8.5 millones de toneladas de maíz respectivamente.

El maíz originario de México se produce en todas las regiones agrícolas del país, representa el principal alimento de los mexicanos, con un consumo promedio de 500 gr por persona por día. La demanda interna en 2005 fue de 18.6 millones de toneladas para consumo humano, 4.6 millones de toneladas para consumo pecuario y 3.7 millones de tone-ladas para consumo industrial.

Procesosdeproduccióndebioetanol

Para la producción de bioetanol a partir de maíz hay dos procesos principales: la molienda en seco y la molienda en húmedo (figura 2). La molienda húmeda es un proceso donde el grano de maíz se debe separar en sus componentes, con la ventaja que se obtienen subpro-ductos de mayor valor agregado. En la molienda húmeda solamente el almidón se fermenta, mientras que en la molienda seca se fermenta el puré entero.

Hay dos subproductos principales del proceso: el anhídrido carbónico (CO2) y los granos destilados (DDGS). El anhí-drido carbónico se limpia, se comprime y se vende para ser usado como gasi-ficante de las bebidas o para congelar carne.

Figura1. Porcentaje de maíz destinado en Estados Unidos a la producción de Bioe-tanol [15].

Biocombustibles derivados de maiz

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Los DDGS contienen 27% de proteína, 11% de grasa y 9% de fibra, por lo que se destinan a alimentación de ganado. En 2005, los destilados de maíz despla-zaron a 10 millones de toneladas de maíz del mercado forrajero, la mayor parte fue utilizada como alimento para ganado bovino lechero un 45%, de carne 37%, aves 5% y porcino 13% (figura 5). México es el principal importador de DDGS.

Produccióndebiodiesel

Existen más de 350 especies de plantas oleaginosas como fuentes de aceite vegetal base para el biodiesel, entre las que se encuentra el maíz, con rendi-mientos de 145 kg de aceite/ha. Otras fuentes de biodiesel son el aceite usado para cocinar y las grasas animales. En Estados Unidos se producen más de

11,000 millones de litros anuales de aceite usado de cocina y cerca de 4,000 millones de litros de grasa animal [9]. El biodiesel se produce esterificando de 80% a 90% de aceite vegetal o grasa animal, con el 10% a 20% de metanol o bioetanol y de 0.35% a 1.5% de sosa como agente catalizador a temperatura controlada. El biodiesel tiene un poder calorífico de 10,604 kcal/lt, ligeramente menor al poder calorífico del diesel de petróleo [9].

En la tabla 1 se observa el rendimiento de aceite de varios cultivos, como se puede ver, el maíz es uno que compara-tivamente en kilogramos de aceite por hectárea es el que menos rendimiento tiene y que equivale a un 4% de rendi-miento del peso del grano el cual, bajo condiciones de manejo genético, se puede llegar hasta 15%, equivalente al rendimiento del girasol por ejemplo.

Situacióndelosbiocombustiblesenelmundo

El uso mundial del bioetanol en el trans-porte ha crecido significativamente, de una producción global de 2,000 millones de litros en 1975, a 35,000 millones de litros en 2005, de los cuales, el 45% fue produ-cido a partir de caña de azúcar y el resto a partir de maíz [11]. Desde 1975 Brasil, con su programa Pro-alcohol, alcanzó una producción de 17,800 millones de litros de bioetanol de caña en 2006 y busca aumentar en 2 millones de hectáreas sus áreas de plantaciones de caña de azúcar y expandir sus exportaciones de bioetanol hacia China, la Unión Europea y Estados Unidos [2]. Entre Brasil y Estados Unidos de Norteamérica cubren el 93% de la producción mundial de bioetanol. El impacto actual en Estados Unidos es que se incrementa el costo para la sociedad,

Figura2. Alternativas para la producción de bioetanol a partir de maíz.

Tabla1. Comparación del rendimiento de aceite en diversos cultivos [18].

CULTIVO Productividaddeaceite(kg/ha)

Maíz 145Palma de aceite 5,000Palma de coco 2,260Jatropha 1,590Aguacate 2,217Jojoba 1,528Olivo 1,019Cacahuate 890Girasol 800Soya 375

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de 0.5 a 1.1 centavos de dólar por galón de gasolina, pero representa un incremento de ingresos de los agricultores de $2,600 a $5,400 millones de dólares anuales [17]. Sin subsidios, el bioetanol de maíz está condenado a estancarse y eventualmente a desaparecer.

El Plan Maizar Etanol Argentino prevé una inversión de US$ 2,000 millones en la instalación de las plantas y otros US$ 2,000 millones en el desarrollo de los sistemas de transporte y almacenamiento que requiere este producto. La acti-vidad daría empleo directo a unas 5,000 personas y la propuesta incluye la insta-lación de entre 30 y 40 fábricas. La meta principal es exportar 4,000 millones de litros de bioetanol en los próximos cinco años.

Europa, Japón, la India y China consumen 4,500 millones de litros al año. El compro-miso de la Unión Europea fue el de elevar el contenido de bioetanol del 2% al 5.75% para el año 2010 en las gaso-linas. La Unión Europea esperaba llegar a 16,000 millones de litros de bioetanol en el mismo año, en tanto que China espera llegar a la misma cantidad pero en 2020, ya que su producción actual es de 5,300 millones de litros anuales. Estos incre-mentos en la demanda global por etanol pueden tener una influencia importante en los precios internacionales de productos como el maíz, el azúcar y otros productos básicos [2].

El biodiesel ha sido investigado desde mediados de la década de los ochenta en 28 países en todo el mundo. Hasta 1999 existían 85 plantas en 21 países, de las cuales 45 plantas están en Europa Occi-dental y 29 en Europa Oriental, desta-

cándose 11 en Italia, y 16 en la República Checa. En Estados Unidos hay 7 plantas, 2 en Japón, 1 en Nicaragua y 1 en Malasia [9]. En Alemania existen más de mil esta-ciones de venta de biodiesel, donde se emplea como combustible puro al 100%, como combustible para calefacción o como aditivo para el diesel de petróleo al igual que en Italia.

En Estados Unidos, la mezcla B20 elabo-rada con 80% de diesel de petróleo y 20% de biodiesel es muy popular entre los transportistas, ya que reduce las emisiones considerablemente, tiene un precio razo-nable y los vehículos de transporte de carga y pasajeros no requieren modi-ficaciones [9]. Brasil está produciendo biodiesel a base de soya y aceite de ricino, para exportación a la Unión Europea.

SituacióndelosbiocombustiblesenMéxico

El Congreso de la Unión aprobó y puso en vigor la Ley para el Desarrollo y Promo-ción de los Bioenergéticos, la cual está enfocada fundamentalmente hacia el bioe-tanol. Establece que las materias primas como el maíz y la caña de azúcar podrán emplearse como insumos para la produc-ción de biocombustibles, siempre y cuando existan excedentes en la producción. En el caso del maíz, México es deficitario y en el caso de la caña no hay infraestruc-tura para la producción de bioetanol. Sin embargo, existen grandes oportunidades de aprovechar esta ley, que ha dado lugar a programas como el de introducción de los bioenergéticos y de los insumos para la producción de los bioenergéticos, así como para cultivos que no compitan directa-mente con la producción de alimentos. Lo

mismo sucede con las oleaginosas, donde nuestro país importa el 90% del aceite para su consumo no energético.

México produce 45 millones de litros de bioetanol al año, pero consume 164 millones. El resultado es la importación de más de 100 millones de litros de bioetanol que no se usa como combustible [4] sino en la industria química. Con el auge del bioetanol en Estados Unidos, han surgido varios proyectos en nuestro país a partir de la caña de azúcar en Veracruz y el maíz amarillo en la Barca Jalisco y Sinaloa. Asimismo, en México se consumieron en 2004, 100 millones de litros por día de gasolina. De acuerdo con proyecciones oficiales, para 2014 se espera un consumo de 136 millones de litros por día de gasolinas, de las cuales la mitad serán importados.

Si se pretendiera obtener mezclas al 6% etanol-gasolina, se requeriría una produc-ción anual de bioetanol de 2,000 millones de litros. Sólo considerando las zonas metropolitanas de México, Guadalajara y Monterrey, la cantidad anual de bioetanol requerido es de 600 millones de litros. Para producirlos se requieren 14.3 millones de toneladas de caña, o 2.6 millones de tone-ladas de maíz amarillo, o una combinación de ambos. Esto implica el cultivo de 160 mil hectáreas de caña o 750 mil hectáreas de maíz amarillo de temporal, o 187 mil hectáreas de maíz amarillo de riego [6,7]. Actualmente se siembran 800 mil hectáreas de caña de azúcar para producir 5 millones de toneladas de azúcar y 45 millones de litros de bioetanol para usos tradicionales [3] (figura 3).

En nuestro país ya existe la primera planta piloto con fines comerciales desarrollada


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por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) Campus Monterrey, en colaboración con la empresa Grupo Energéticos. El biodiesel es elaborado a base de cebo de res, metanol y sosa cáustica [12].Esta planta produce mensualmente de 300 a 500 mil litros de biodiesel en su etapa de arranque y la intención es comercializarlo para el transporte urbano de la Ciudad de Monterrey. La planta puede producir más de 1 millón de litros de biodiesel mensuales [12].Desde 2002, la Secretaría de Energía dio su visto bueno al proyecto y precisó que por tratarse de un combustible de origen vegetal o animal, el biodiesel no tiene restricciones legales para su explotación y su valor comercial se estima menor al diesel derivado de petróleo [12].

Aspectoseconómicosdelaproduccióndebioetanolapartirdemaíz

Haciendo un análisis económico de la producción del bioetanol a partir de maíz, se observa que el costo de la materia prima representa más del 65% de los costos de producción por litro de bioetanol, tal y como se muestra en la tabla 2. El ejercicio que se resume en dicha tabla corresponde, considerando el escenario de que se quiere producir el bioetanol para sustituir el 10.5% del consumo de gasolina en nuestro país para el año 2014, y que será importada, ya que no será posible su producción en el país. Como se puede apreciar, se requieren inversiones del orden de los 2,300 millones de dólares y una superficie sembrada con maíz de 1.2 millones de hectáreas, con rendimientos de 6 tone-ladas de maíz por hectárea.

Figura3.Balance de energía del Bioetanol a partir de diferentes cultivos [21].

Biocombustible Producción millones l/d

10.5% del consumo año 2014

Producción anual millones de l/año

Rendimiento l/ha Has Requeridas/año Inversión millones de dólares

Bioetanoldemaíz

18.5 6,775 4,520 1,498,893 2,950 [19]

Costo del litro por inversión$USD/litro

Costo del litro por operación y manteni-miento (O&M) $USD/litro

Costo del litro por materia prima (CLMP)$USD/litro

Costo del litro

$USD/litro

Costo del* litro con venta de DDGS$USD/litro

0.0565 0.0955 0.2898 0.4418 0.4062

% 12.8 21.6 65.6 100 8**

Referencia 19: Tasa de descuento 12%, a 25 años.CLMP = (Costo / Ton MP)/(Rendimiento Litros/Ton MP). (131 $ USD/Ton)/(452 Litros /Ton).* Con ingresos por venta de destilado de grano (DDGS) a razón de $0.0356/litro de bioetanol. ** Existe una reducción del costo en 8% si se comercializan los DDGS.

Tabla2. Análisis de costos de la producción de etanol a partir de maíz.

35


Este escenario permite que se dejen de importar el equivalente a 32.8 millones de barriles anuales de gasolina, que representan $2,147 millones de dólares, si consideramos que sólo por gasolinas se importaron en 2007, un promedio de 175,400 barriles diarios (64 millones de barriles al año) de la llamada regular (Magna), a un costo estimado de $65.46 dólares por barril.

El orden de magnitud de la inversión requerida para producir el bioetanol ($2,950 millones de dólares) y el ahorro ($2,147 millones de dólares) derivado de la sustitución del 10.5% de la gasolina a importar en el año 2014, muestran la facti-bilidad de producir bioetanol para susti-tuir estas importaciones, aún más si se considera que las 170 plantas requeridas para producir el bioetanol, abrirán 5,100 puestos de trabajo directo en las fábricas, así como cultivar casi 1.5 millones de hectáreas con maíz para producir 15 millones de toneladas de maíz al año. En resumen, la producción de bioetanol de maíz depende estrechamente tanto de

los precios y rendimientos del maíz, como de los precios internacionales del petróleo y sus derivados en especial, la gasolina.

Beneficiosambientalesyenergéticosdelbioetanol

El beneficio derivado del uso de los biocombustibles en general se refiere a la mitigación de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), ya que teóri-camente, la producción de biocombusti-bles absorbe el CO2 que emite cuando es quemado, situación que no ocurre con los derivados del petróleo. Existen una serie de ventajas y desventajas del empleo de los biocombustibles en general y del bioe-tanol en particular, y a continuación se enumeran algunas de ellas.

Ventajas

• El bioetanol puede ser producido a partir cultivos y residuos celulósicos.

• Es un combustible líquido y puede ser manejado como la gasolina.

• Produce menos bióxido de carbono al quemarse que la gasolina.

• Genera menores emisiones de monóxido de carbono.

• Es menos inflamable que la gasolina.• Se reducen significativamente las

emisiones de monóxido de carbono.

Desventajas

• Tiene menor densidad de energía que la gasolina; el conductor debe de llenar el tanque con más frecuencia.

• Modificación de motores para evitar problemas de corrosión de partes mecánicas y sellos.

• Se incrementan las emisiones de óxidos de nitrógeno y aldehídos.

• No se genera en nuestro país para su empleo como combustible.

Dependiendo de la materia prima, incluido el maíz, el balance energético de la producción de bioetanol es favorable, es decir, que se obtiene más energía de la que se invierte.


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Conclusiones

La producción de bioetanol y biodiesel han sido ampliamente probados y su uso ha crecido aceleradamente en los últimos años a nivel mundial, existiendo los primeros casos en nuestro país, donde debe consolidarse el marco regulatorio apropiado para impulsar su desarrollo de manera consistente y firme, como sucede en otros países tanto en desarrollo (Argen-tina, Brasil, Colombia, India, Tailandia), como industrializados (Estados Unidos, Europa, Japón, Australia).

Seguramente México, después del año 2012, tendrá que comprometerse a bajar sus emisiones de GEI, por lo que desarro-llar programas para su mitigación en este momento es oportuno, de lo contrario el costo para bajarlas en el futuro cercano se incrementará sustancialmente.

Es claro que nuestro país es deficitario en la producción de alimentos, sobre todo en maíz, grano que nos puede brindar la opor-tunidad, no sólo de continuar siendo la base de la alimentación nacional, sino también la materia prima para producir principalmente bioetanol. Los rendimientos nacionales son tan diversos que se asemejan a los de Estados Unidos o África, sin duda esto es indicativo que se debe idear la manera de que los rendimientos de este preciado cultivo alcance las seis toneladas por hectárea, mejorando las prácticas de cultivo y acceso a fertilizantes, agua, transporte, mercados transparentes y precios justos, sin caer en la tentación de semillas transgé-nicas, ni en la de prácticas monopólicas.

El costo de producción de bioetanol a partir de maíz a nivel internacional es competitivo con los precios de la gaso-lina, por lo que depende en gran medida

del precio de ésta y de la materia prima, aunado a la necesidad de nuestro país de importar gasolina, más por la falta de infraestructura que por la disminución de las reservas de petróleo, tema sin lugar a dudas de prioridad nacional.

En México se siembran en cifras cerradas un promedio de siete millones de hectá-reas y se producen veinte millones de toneladas de maíz, si se mejora el rendi-miento a cinco o seis toneladas de maíz por hectárea, se duplicaría la producción, sin incrementar la superficie sembrada, el reto es llevarlo a cabo en la realidad, ya que esto nos haría autosuficientes desde el punto de vista alimentario y existi-rían excedentes para producir bioetanol, ahorrando importaciones de gasolina, reduciendo la dependencia del petróleo y mitigando las emisiones que contribuyen al cambio climático de nuestra era.

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JOSÉLUISARVIZUFERNÁNDEZ

[[email protected]]

Ingeniero Químico por la UNAM en 1980. Inves-tigador desde 1983 de la Gerencia de Energías No Convencionales del IIE. Autor de metodologías, procesos y sistemas para la evaluación y transfor-mación energética de los residuos sólidos, aguas residuales y residuos agropecuarios vía procesos térmicos y biológicos. Jefe de los proyectos: “Evalua-ción de la factibilidad de generación eléctrica con el biogás generado en los rellenos de desechos sólidos urbanos” en 1991, y “Estudio de evaluación de las emisiones de biogás y caracterización de la potencia energética que se puede obtener del relleno prados de la montaña del DDF” en 1995. Autor del Inven-tario Nacional de Emisiones de metano como gas de efecto invernadero sector desechos en 1995, 2000 y 2006. Organizador del primer y segundo


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coloquios sobre la conversión del metano generado en los rellenos sanitarios, efectuados en los ITESM Campus Aguascalientes en 2002 y Campus Monte-rrey en 2004. Actualmente es investigador y Jefe de los Proyectos: “Conversión de residuos a energía vía procesos biológicos y termoquímicos”; “Evalua-ción para la producción de metano del relleno sani-tario de bordo poniente para el GDF”, y “Pruebas de bombeo en el relleno sanitario de Los Laureles, El Salto, Jalisco”, entre otros. Recientemente fue autor del Inventario Estatal de GEI 2005-2005 del sector desechos para el Estado de Puebla. Coautor de los libros: “La Bioenergía en México” y “Cambio climático: una visión desde México”, con el tema: registro histórico de los principales países emisores, así como del “Libro del Maíz” (2010), con el capí-tulo: biocombustibles derivados del maíz. Coautor y coordinador asociado del libro: “La Bioenergía en México” (2005).

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Sistema computacional para administrar la información de plataformas petroleras mediante modelos electrónicos 3D

Jesús Vázquez Bustos y Víctor Octavio Segura Ozuna

Abstract:

The evolution and incorporation of new hardware technologies, as well as recent advances in computer systems have enabled the development of applications of computer aided design of most complete scope, such as those used for the design of industrial process plants.

This article describes a software system developed to complement the capabilities of one of these systems for the design of process plants. A 3D elec-tronic model is generated through the user interface of the design system that at the same time gives the user the ability to generate, publish, review and control the engineering documents that are generated during the entire life cycle of a marine oil platform, a very particular type of industrial process plant. This way, the user obtains not only a tool for the design of an industrial plant, but also a system for managing information and engi-neering documents that are developed. This allows the user to do a more efficient job by putting at his disposal and in the same system, all documents and information required to perform his duty.

Palabrasclave: Sistema computacional, administración de información, planta industrial, plataforma petrolera marina, maqueta electró-nica, modelo electrónico, modelo digital, modelo tridimensional, modelo 3D, METI, MEBITI.

Artículo presentado originalmente en el Congreso IEEE ROC&C en Acapulco, Guerrero en 2007.

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Introducción

La demanda de hidrocarburos como el gas y petróleo se ha incrementado consi-derablemente a través de los últimos años, como resultado del crecimiento de la economía global en varios países. A fin de poder satisfacer esta demanda en creci-miento constante, las industrias del ramo petrolero y petroquímico se han visto obligadas a incrementar su productividad, reducir sus costos operativos y hacer cada vez más eficientes todas sus operaciones, en pocas palabras, a hacer más con menos recursos, en períodos de tiempo cada vez más cortos e involucrando trabajos de varias disciplinas o especialidades, en dife-rentes ubicaciones geográficas, todo esto sin sacrificar la calidad, la seguridad ni la protección ambiental.

Afortunadamente, la convergencia de nuevas tecnologías, así como los avances obtenidos en las nuevas generaciones de software y sistemas computacionales en los últimos años, han proporcionado las herramientas necesarias para coadyuvar al cumplimiento oportuno de las metas y objetivos tanto de firmas de ingeniería EPC (Engineering, Procurement and Cons-truction), como de empresas y compañías dueñas u operadoras O/O (Owners and/or Operators) de plantas industriales del sector petrolero.

Para cumplir con los ajustados tiempos de entrega de los proyectos modernos, las compañías EPC y O/O se ven forzadas a desarrollar muchas de sus actividades de forma simultánea. Lo anterior obliga a establecer un estricto control y administra-ción de toda la información que generan los distintos grupos de ingenieros involu-crados, tanto secuencial como concurren-

temente en tales proyectos, especialmente en aquéllos de gran envergadura y comple-jidad técnica.

Al mismo tiempo es necesario garantizar no sólo la precisión, exactitud y actua-lidad de la información generada por las diversas áreas de ingeniería, sino también que la disponibilidad y flujo de dicha información sea confiable y oportuna hacia todos los involucrados, conforme el proyecto avanza a través de sus diferentes etapas.

Cada vez se hace más obvio el valor de la información y la importancia de la comu-nicación y transferencia de la misma, tanto internamente hacia los diferentes equipos de ingenieros, como externamente hacia los proveedores y clientes. Esto induda-blemente redunda en ahorros considera-bles de tiempo, dinero y esfuerzo, lo cual es invaluable en nichos de mercado alta-mente competitivos como los que se han mencionado.

El desafío actual no radica únicamente en administrar y mantener la información actualizada, sino en fomentar la colabo-ración del personal participante en los proyectos multidisciplinarios.

Más adelante se presenta y explica breve-mente el ciclo de vida de una plataforma petrolera marina, a fin de comprender las diferentes etapas por las que pasa una instalación de este tipo a lo largo de su vida útil. También se describen los reque-rimientos de información que se tienen en cada una de las etapas y se presentan las particularidades inherentes a la administra-ción de la información de una plataforma petrolera. Asimismo se presenta el sistema computacional desarrollado para admi-

nistrar la información del ciclo de vida de una plataforma marina mediante el uso de modelos electrónicos 3D y por último se presentan las conclusiones y los resultados obtenidos.

Elciclodevidadeunaplataformapetroleramarina

En [1] se explicó el ciclo de vida de una plataforma petrolera marina, un tipo muy particular de planta industrial (figura 1), donde se comentó que el ciclo de vida de dicha instalación se podía dividir en tres etapas: diseño, fabricación y explotación y éstas a su vez pueden ser subdivididas en etapas más específicas.

A continuación se describen brevemente las diferentes etapas del ciclo de vida de plataforma petrolera marina. No se

Figura1.Ejemplo de una plataforma petrolera marina.

Sistemas computacionales para administrar la información de plataformas ...

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pretende dar una explicación exhaustiva de cada una de ellas, sino simplemente mencionar en qué consiste cada una, a fin de comprender los requerimientos de información que se tienen en cada etapa, los cuales se presentan en la siguiente sección.

DiseñoconceptualEn esta fase se definen las entradas y salidas de la instalación, así como sus filo-sofías de operación, control y seguridad.

DiseñodeingenieríabásicaAquí se refina y especifica el diseño conceptual y se definen las etapas o subprocesos en los que se dividirá el proceso sustantivo de la plataforma.

DiseñodeingenieríadedetalleEn esta etapa se definen a detalle todos los elementos y sistemas que formarán parte integral de la planta, tomando en conside-ración la interacción entre los diferentes sistemas. Además se especifican todos los sistemas y servicios auxiliares que, aunque no formen parte del proceso sustantivo de la instalación, son necesarios para su operación.

ProcuraEs la etapa en la que se obtienen todos los recursos e insumos necesarios para la construcción de la plataforma.

ConstrucciónGeneralmente, esta etapa se ejecuta de forma simultánea a la de procura y, como su nombre lo indica, en ella se realiza la fabricación, instalación, pruebas y puesta en servicio de todos los sistemas y servicios que componen la planta, incluyendo obvia-mente la cimentación y edificación de las instalaciones de la plataforma misma.

OperaciónEs la etapa principal, la de mayor duración y la que da origen a la plataforma petro-lera. Comprende todo el período de explo-tación y funcionamiento de la instalación.

MantenimientoSon las etapas periódicas cuya razón de ser es mantener todas las instalaciones en óptimas condiciones de operación y seguridad.

OptimizaciónymejorasSon las etapas encargadas de mejorar y hacer más eficiente el proceso y/o producción de la planta, ya sea porque se pretende reducir costos operativos, porque se desean generar productos de mayor valor, o simplemente porque aparecen en el mercado equipos o sistemas que pueden hacer más eficiente el proceso, o porque las nuevas regulaciones ambientales y de operación así lo exigen.

Cierre,abandonoydesmantelamientoEs la etapa con la que concluye la vida útil de la plataforma o instalación. Como su nombre lo indica, comprende el cierre, desmantelamiento y retiro de sus compo-nentes de forma eficiente y segura, a fin de evitar accidentes y situaciones que representen un riesgo o impacto al medio ambiente.

Particularidadesdelaadministracióndelainformacióndeunaplataformapetroleramarina

Varios sistemas de administración de información tradicionales simplemente se encargan de resguardar la informa-ción, sirviendo como un gran repositorio de archivos y datos cuya publicación, revisión y acceso es regulado a través de algún mecanismo de control y seguridad, como puede ser cuentas de acceso con los privilegios apropiados para cada tipo de usuario.

El caso de administrar la información de una planta industrial es especial, ya que conlleva varias necesidades y requeri-mientos muy particulares. En esta sección se mencionan sólo algunos de los más importantes y relevantes.

Se debe tener en consideración princi-palmente, que en cada etapa del ciclo de vida de una plataforma petrolera existen diferentes requerimientos de informa-ción, y que los documentos e informa-ción generados en las etapas preliminares sirven de base para las etapas siguientes [2]. Por ello es importante asegurar la calidad y exactitud de la información y, en caso de ser necesaria la adecuación de algún documento que haya sido generado en una etapa previa, este cambio quede debidamente registrado en el sistema de información, para que mediante el sistema queden enteradas del cambio todas las partes que deberán hacer uso de la nueva información. Lo anterior es fundamental cuando se tienen grupos multidisciplina-

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rios colaborando de forma concurrente en el diseño, desarrollo y operación de una plataforma petrolera.

Como consecuencia de lo anterior es imprescindible establecer mecanismos para el control de las versiones de los documentos generados. Esto es de vital importancia cuando se realizan mejoras a la planta o proceso y se analizan varias propuestas para determinar aquélla que mejor se adapte a las necesidades y obje-tivos del cambio o mejora.

Por lo antes expuesto es fácil darse cuenta que las compañías EPC y O/O, deben manejar y administrar una gran cantidad de información y documentos de inge-niería para asegurar un buen diseño y construcción de la planta industrial, para que a su vez el desempeño del proceso de la misma sea el óptimo.

Por último, como se mencionó en la introducción, actualmente es una premisa común iniciar con la producción tan rápido como sea posible, a fin de satis-facer la alta demanda de energéticos a

nivel mundial. Esto ocasiona que los proyectos sean ejecutados poniendo un énfasis cada vez mayor en los tiempos de ejecución, además del costo del proyecto. Así pues, una adecuada administración de la información será vital para eliminar contratiempos, situaciones imprevistas, retrabajos, duplicación de esfuerzos y los costosos cambios de diseño de último minuto.

Sistemacomputacionalparaadministrarlainformacióndeplataformaspetrolerasmediantemodeloselectrónicos3D

Los Modelos Electrónicos Tridimensio-nales Inteligentes (METIS) son represen-taciones tridimensionales de una planta industrial en una computadora; el modelo incluye toda la información de ingeniería como planos, diagramas, datos de cons-trucción y mantenimiento, etc. de la insta-lación y los sistemas que la componen, en sus distintas especialidades como civil,

mecánica, instrumentación, tuberías, eléc-trica, electrónica, HVAC, etc. (figura 2).

Los METIS son utilizados en las diversas etapas del ciclo de vida de una planta industrial, iniciando con la planeación e ingeniería básica, para posteriormente continuar con el diseño detallado, cons-trucción, operación y mantenimiento, hasta llegar al abandono, cierre y desman-telamiento de la misma, permitiendo reducir costos al optimizar y agilizar la generación y uso de documentación de la instalación [3].

No obstante que actualmente las herra-mientas de Diseño Asistido por Compu-tadora (CAD, por sus siglas en inglés) para creación de METIS, ofrecen mecanismos para generar automáticamente docu-mentos de ingeniería a partir del modelo tridimensional, tales como diagramas isométricos de tuberías y listas de mate-riales, varias de estas herramientas exis-tentes en el mercado carecen de facilidades que permitan asociar datos e información de fuentes y sistemas externos al modelo tridimensional. Lo anterior es deseable por los ingenieros, ya que utilizan varias herramientas de software para realizar su labor. Además, algunas herramientas para creación de METIS ofrecen al usuario una interfaz gráfica poco intuitiva y limitada en cuanto a funciones, y demandan que el usuario posea conocimientos de progra-mación orientada a objetos y/o comandos especiales para poder acceder a la infor-mación que se puede obtener del modelo tridimensional.

Es por las razones antes mencionadas que desde 2002, la Gerencia de Control e Instrumentación del Instituto de Inves-tigaciones Eléctricas (GCI-IIE) ha venido

Figura2. Ejemplo de un Modelo Electrónico Tridimensional Inteligente (METI) de una plataforma petrolera marina.


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desarrollando y utilizando sistemas infor-máticos y de diseño asistido por compu-tadora, para la creación y actualización de METIS, y también ha desarrollado sus propias herramientas que facilitan y agilizan el uso, generación y explota-ción de la información contenida en los modelos tridimensionales. Fue así como se diseñó y desarrolló el “Sistema computa-cional para administrar la información de plataformas petroleras mediante modelos electrónicos 3D”. Este trabajo presenta los resultados obtenidos con el diseño y desarrollo de dicho sistema.

Los requerimientos clave del sistema fueron:• Proveer diferentes niveles de segu-

ridad, fácilmente configurables para controlar el acceso y la modificación de información y documentos.

• Capacidad de generar de forma auto-matizada, documentos de ingeniería tales como diagramas isométricos de tuberías, listas de materiales y reportes en formatos estándar.

• Capacidad de importar, exportar y vincular información de fuentes y sistemas externos.

• Utilización de formatos y plan-tillas estándar configurables y personalizados.

• Proveer una interfaz gráfica amigable e intuitiva, de acceso rápido y consis-tente entre las diferentes disciplinas de ingeniería.

• No solamente permitir el colaborar compartiendo y distribuyendo infor-mación, sino también reutilizar infor-mación en proyectos similares.

Para que la transferencia y utilización de información sea exitosa, es absolutamente necesario que la información más reciente sea presentada a los ingenieros en los formatos que ellos están acostumbrados a utilizar, sin importar las herramientas que hayan sido empleadas para generarla o elaborar la documentación.

Adicionalmente, la búsqueda, acceso, visualización y manejo de la informa-ción debe ser amigable e intuitiva, de tal forma que aun el ingeniero con poca o nula experiencia en el uso de herra-mientas computacionales pueda efectuar su trabajo cotidiano, sin requerir de capa-citación, entrenamiento y soporte técnico

para aprovechar y explotar la información disponible.

En pocas palabras, el sistema de informa-ción debe ser capaz de proporcionar la información precisa a la gente precisa, en el momento oportuno.

El sistema ofrece varios mecanismos para asociar a los modelos tridimensionales, datos e información de fuentes externas. Además es capaz de vincular archivos provenientes de otros sistemas de soft-ware. Por citar solo algunos ejemplos, es posible integrar a los METIS: docu-mentos de Microsoft Office®, diagramas de Microstation®, planos en AutoCAD®, bases de datos externas, hojas de datos, imágenes escaneadas, fotografías, videos, etc. (figura 3).

La información se obtiene simplemente haciendo clic en la parte del modelo de la cual se desee obtenerla, tal y como se muestra en la figura 4.

A continuación se mencionan algunos de los documentos manejados por el sistema, ordenados según las diferentes etapas del ciclo de vida de una plataforma. Como se mencionó anteriormente, varios de los documentos generados en una etapa son utilizados, revisados e incluso actualizados en etapas posteriores:

Diseño conceptual• Modelos de balance de materia y

energía.• Diagramas mecánicos de flujo.• Diagramas de flujo de proceso

(DFP).

Diseño de ingeniería básica• Bases de diseño.

Figura3. Ejemplo de asociación y vinculación de archivos y documentos externos al METI.

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• Diagramas de tuberías e instrumenta-ción (DTI).

• Diagramas lógicos y de lazos de control.

Diseño de ingeniería de detalle• Normas, códigos y especificaciones

de estructuras, equipos, tuberías e instrumentos.

• Memorias de cálculo.• Diagramas eléctricos unifilares.• Diagramas de señales y rutas

eléctricas.• Diagramas de telecomunicaciones, de

equipos de voceo y/o CCTV.• Índices de equipos, tuberías e

instrumentos.• Hojas de datos técnicos de equipos e

instrumentos.

Procura• Listas de materiales.• Catálogos de proveedores de equipos,

válvulas e instrumentos.• Requisiciones de materiales y equipos.• Control de inventarios y almacenes.• Documentos y planes de logística.

Construcción• Planes y programas de construcción

calendarizados.

• Manuales y procedimientos de cons-trucción e instalación.

• Manuales de operación de equipos, válvulas e instrumentos.

• Libro de proyecto que incluye: planos estructurales de planta y de detalles; planos topográficos y de cimentación; planos de soportería estructural prin-cipal y auxiliar; planos y documentos técnicos de tanques, recipientes a presión, bombas, compresores, turbinas, etc.; trípticos de instalación de equipos e instrumentos; diagramas de alambrado de los sistemas de distri-bución eléctrica y de tierras; planos de clasificación de áreas; planos arquitec-tónicos de las instalaciones.

• Hojas y documentos de control de insta-lación e inventarios en campo y en taller.

• Diagramas isométricos de tuberías.• Planos de localización general (PLG).

Operación• Manuales y procedimientos de

operación.• Memorias técnico-descriptivas del

proceso.

Mantenimiento• Manuales y procedimientos de

mantenimiento.

• Planes y cédulas de mantenimiento preventivo, correctivo y/o predic-tivo a estructuras, equipos, tuberías, instrumentación, etc.

• Registros de inspección física de las instalaciones.

Optimización y mejoras• Requerimientos de mejoras y optimi-

zación por cambios en el proceso.• Auditorias de calidad.• Indicadores de costos operativos.• Indicadores de desempeño y confia-

bilidad de la planta y el proceso.

Cierre, abandono y desmantelamiento• Planes de calidad, seguridad y protec-

ción ambiental.• Planes y programas de desmantela-

miento y retiro calendarizados.• Procedimientos de desmantelamiento

y control de desechos y residuos peligrosos.

• Documentos y planes de logística.

Conclusiones

El sistema desarrollado permite reducir tiempos, costos y esfuerzo de personal, lo cual ayuda a cumplir las fechas de entrega de los proyectos, al proporcionar una fuente única de información y documen-tación de ingeniería, con acceso amigable e intuitivo. La información puede ser consultada de forma interactiva y visuali-zada en forma gráfica.

La información heterogénea y multidis-ciplinaria de los sistemas que componen una plataforma petrolera o similar, puede ser organizada y agrupada por disciplinas o áreas de conocimiento, conservando la interdependencia y relación entre las distintas disciplinas.

Figura4. Ejemplo de acceso a la información del modelo mediante el sistema.


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Toda la información del sistema puede ser consultada o actualizada en cualquier momento por diseñadores, proveedores de materiales, constructores, contratistas, supervisores y operadores en cualquier fase del proyecto, con lo cual se simpli-fica considerablemente la administración y localización de la información de la insta-lación, durante todo su ciclo de vida.

Bibliografía

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VÍCTOROCTAVIOSEGURAOZUNA

[[email protected]]

Maestro en Ingeniería Electrónica por el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET); Ingeniero Electrónico por el Insti-tuto Tecnológico de Orizaba. En 1997 ingresó a la Gerencia de Control e Instrumentación del IIE, donde actualmente se desempeña como investigador. Ha participado en la especificación de paquetes de licitación para la modernización de plantas de proceso en refinerías de PEMEX, elaboración de maquetas electrónicas de plataformas de operación de PEMEX-PEP. Actualmente, su interés se centra en el estudio y desarrollo de estrategias de control inteligente y modelado electrónico tridimensional.

JESÚSVÁZQUEZBUSTOS

[[email protected]]

Maestro en Comunicaciones Digitales por la Univer-sidad de Sheffield, Inglaterra en 2000. Ingeniero en Electrónica por el Instituto Tecnológico de la Laguna en 1994. Especialista en redes, comuni-caciones y sistemas de cómputo. Ingresó al IIE en 1994 como investigador de la Gerencia de Control e Instrumentación. Ha participado en diversos proyectos en las áreas de electrónica, comunica-ciones, y sistemas computacionales. Ha diseñado, desarrollado e implantando sistemas de cómputo, interfases hombre-máquina, y sistemas de adquisi-ción de datos en tiempo real. Actualmente es Jefe de Proyectos y sus áreas de investigación e interés son: sistemas de adquisición de datos, ingeniería de soft-ware, tecnologías internet, comunicaciones y redes de cómputo. Ha publicado artículos en diversas revistas y congresos nacionales e internacionales. Desde 2006 es Miembro Senior del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

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