200902_Pbs&Pry

0. Pensamiento Crítico

Que es el pensamiento Crítico (Critical Thinking), y cómo se refleja el concepto en su aprendizaje?

{Consultar esta referencia también}

1. Diseño de un poliducto de Hidrocarburos.

a. Diseñar un poliducto para manejar 74,000 bbl/día de hidrocarburos para cubrir los siguientes productos: • Propano • Propileno

b. El ducto cubrirá la distancia entre Tuxpan, Veracruz y Atotonilco de Tula, Hidalgo, (se anexará el perfil topográfico del recorrido).

c. Condiciones de suministro de Tuxpan, Veracruz • T=30ºC • Presión de succión de la bomba= P_vap+ 2 atm

d. Condiciones de entrega en Atotonilco • La línea irá enterrada a 1 m del terreno • Presión de descarga= 9 atm

e. Tubería de acero al carbón, • margen de corrosión 1/8’’ API-5LX Grado 52, • esfuerzo máximo= 52,000 psi

Para determinar la ecuación de la Presión de diseño consulte el inciso 195.106 del CFR Parte 195 para el transporte de líquidos peligrosos.

f. Seleccione el diámetro óptimo y el espesor recomendado; el número y ubicación de las estaciones de bombeo.

{Los datos de costo se agregarán aquí subsecuentemente}

El archivo *.xls de la topografía sobre el cual se grafícará el gradiente hidráulico y las cargas de las bombas se accesa con el enlace [topgrafía]

Análisis económico con el costo anual considerando que el bombeo se requiere 24 h por día durante el año, con un factor de planta de 0.85

El factor de planta es la fracción de operación durante un año,

el costo anual de bombeo,

el costo de mantenimiento es 5% del costo de construcción

el costo de Operación es entonces,

para el análisis del costo en valor presente del COp puede implantar la ecuación probada en TermoExel.

Considere una tasa de descuento de TIE + 5 (porcentual).

El costo de capital de construcción del ducto (la referencia de esta ecuación la puede bajar de la Red):

con [diam] en pulgadas y [lenght] en millas

el costo de instalación es 20% del anterior

el costo de cada estación de bombeo es de 2 M$

el costo de Capital es entonces,

2. Problema de Energía: determinar la potencia requerida para que el chorro "libre" la pared.

Con base en las especificaciones descritas en el Java Applet, diseñar y obtener e implantar la misma gama de soluciones con base en el TermoExel.

3. Arranque y Encendido Intermitente de Automoviles.

Lea y comente el siguiente artículo de la revista Economist. Considere qué ideas creativas puede usted aportar?

Economist: Tech.view The 20% solution Feb 6th 2009

YOU can usually get half of most technical improvements for one-tenth of the total’s cost. By the same token, the final tenth of the overall improvement usually costs up to half the total. Expensive, heroic solutions are too often tried long before mundane ones that deliver much of the benefit in one cheap shot.

Take hybrid electric cars. Here, the heroic solution is the exotic battery, which accounts for roughly 60% of the hybrid’s extra cost (typically $6,000) over a conventional car. ...cars fitted with circuitry that automatically switches off the engine when the car is slowing below 5 mph, and re-starts it the instant the driver’s foot comes off the brake pedal. Such cars get about 10-15% better fuel efficiency. But, then, their additional cost is a good deal less than $600.

In America, 95% of the cars on the road are automatics. To make an automatic perform stop-start tricks requires an electro-hydraulic pump to be added to the gearbox—so the transmission can be shifted back into neutral when the engine is to be restarted.... By contrast, drivers with manual transmissions “instruct” the car to restart simply by engaging first gear and lifting the clutch pedal. So no pricey pump is needed.

4. Accidentes y Desastres

Observe las siguientes películas, y en particular comente cuáles fueron las causas raíz del evento en la plataforma petrolera "Piper Alpha"

Baldwin Hills Dam Disaster and Flood

http://www.youtube.com/watch?v=kIeNM8cm6J8&NR=1

Piper Alpha Disaster 1988

http://www.youtube.com/watch?v=RzJPGj3D1O8&feature=related

Piper Alpha: Spiral to Disaster - Part 1

http://www.youtube.com/watch?v=LU5tC2jhMz0&feature=related

Piper Alpha: Spiral to Disaster - Part 2

http://www.youtube.com/watch?v=OyGTMb8CJQ0&feature=related

Piper Alpha: Spiral to Disaster - Part 3

http://www.youtube.com/watch?v=qZEPVuo5yN0&NR=1

5. Energía Nuclear

En la serie de sus comentarios {en páginas exclusivas correspondientes} leer, comentar y opinar sobre el siguiente artículo de la revista American Scientific; considerando también su búsqueda de información sobre los accidentes de Chernobyl y de Three Mile Island.

El siguiente enlace (en español) le dará una visión simplificada pero general sobre la energía nuclear

RECUERDE que debe usted estar "entrenado" como operador del cuarto de control en el simulador {Java applet} del Prof. Eriksson del reactor Kärnobyl ; un incidente de radiación del reactor puede severamente contaminar su calificación!!!

Comente porqué en el siglo XXI habrá más plantas nucleares y qué aspecto va a predominar.

6. Cambio Climático

Como consecuencia de la combustión de hidrocarburos (flulidos) y de carbón (sólidos) se ha incrementado la concentración atmosféfica de CO2, con una tasa incrementada desde la Revolución Industrial. Estudios reconocidos [IPCC de la ONU] han demostrado el carácter antropogénico de la tendencia a un cambio climático significativo en un horizonte de 50 ~ 100 años.

Consulte, analice y sintetice las siguientes referencias {entre otras de su investigación} para emitir su comentario sobre los efectos que tendrá el incremento de la temperatura promedio; en particular el incremento del nivel del mar. Realice un cálculo (simplificado) de los escenarios que considere relevantes. Incluya los otros efectos fatídicos que se preveen.

7. Fuga en Reactor Nuclear

Se presenta una falla en un reactor nuclear enfriado por medio de agua presurizada, en donde el tubo piezométrico indica al operador una presión de 7 metros de agua al interior del tanque, por otro lado existe una fuga de vapor a traves de la válvula de seguridad del tanque presurizado cuyo diámetro es de 35 cm. Diga la altura real del nivel del agua al interior del tanque.

Esquema del sistema:

Condiciones de activación de la válvula de seguridad: P>15 MPa T=342°C