Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Concesión de distribución de gas natural por Red de Ductos Sur Oeste: caducidad y propuestas para elaborar un nuevo contrato de concesión(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-16) Atalaya Peña, Renzo Yván; García Carpio, Raul LizardoEn la presente investigación se analizan las causas de algunas dificultades identificadas en la ejecución del Contrato de Concesión del Sistema de Distribución de Gas Natural por Red de Ductos de la Concesión Sur Oeste. Para ello, se revisó la dinámica de la participación de los dos únicos postores en el concurso, los criterios de competencia y los compromisos asumidos por Naturgy Perú en el referido contrato. Finalmente, se desarrolló propuestas contractuales y regulatorias para la elaboración de un nuevo contrato de Concesión. En este último punto, se puso énfasis en cambios en la tarifa de distribución, tales como, revisar del denominado “margen por promoción”, implementar el subsidio de los costos de distribución por parte del Estado (entre ellos, el Fondo de Inclusión Social Energético), revaluar la competitividad del gas natural e implementar un mayor número de categorías tarifarias. Asimismo, se propone racionalizar el subsidio al GLP y reglar la comercialización de GNC y GNL.Ítem Texto completo enlazado La Regulación Responsiva como propuesta favorable para el cumplimiento de las obligaciones a los usuarios de los servicios públicos de electricidad y gas natural(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-09) Pereda Santos, Mary Lisseth; Ochoa Mendoza, Francisco Juan De DiosLa presente investigación parte del hecho de que, si bien las empresas concesionarias tienen que cumplir diferentes obligaciones para brindar a los usuarios los servicios públicos de electricidad y gas natural, existen múltiples incumplimientos por parte de estas empresas que generan que los usuarios inicien procedimientos de reclamos, a fin de que se dicte una medida correctiva que subsane dicho incumplimiento. Respecto a ello, de la información recopilada, se advirtió que la cantidad de expedientes de reclamos van en aumento, lo cual implica que los incumplimientos por parte de las empresas concesionarias van creciendo a la par. Entonces, de este punto parte nuestro problema de investigación referido a que si la regulación responsiva constituye una propuesta favorable para el cumplimiento de obligaciones a los usuarios de los servicios de electricidad y gas natural. Para responder esto se analizó la teoría y casos aplicados en el Perú sobre la regulación responsiva, y se aplicó una encuesta a especialistas en el sector (tanto del regulador y de las empresas concesionarias), y se confirmó la hipótesis referida a que la regulación responsiva constituye una propuesta favorable para el cumplimiento de las obligaciones a los usuarios de los servicios públicos de electricidad y gas natural, puesto que sus beneficios son muy altos, tanto para los usuarios de estos servicios públicos, así como para las empresas concesionarias y al propio Osinergmin. En ese sentido, si el administrado tiene un nivel de cumplimiento mayor, solo será necesario aplicar una respuesta persuasiva y no disuasiva. En cambio, si el nivel de incumplimiento aumenta, será necesario aplicar mecanismos más punitivos. Esto permite dosificar las actuaciones de la Administración Pública y también permite al administrado que cumpla con su obligación, sin que necesariamente se le imponga una multa. En consecuencia, en la presente investigación se plantea dos puntos importantes, por un lado incluir la regulación responsiva en la normativa de Osinergmin, a fin de dotar de más herramientas a la Administración Pública para lograr el cumplimiento de las obligaciones, y segundo se presenta un proyecto de pirámide de cumplimiento enfocada en los servicios de electricidad y gas natural, que se aplicaría a los agentes regulados de forma escalonada, de acuerdo al tipo de respuesta que amerite cada agente.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema ciber-físico para monitorizar variables relacionadas con derrames de líquidos de gas natural en el sistema de transporte por ductos del proyecto camisea(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-19) Jacinto Calderon, Cristhian Gustavo; Villota Cerna, Elizabeth Roxana; Santos López, Félix MelchorDurante los 18 años de operación del Proyecto Camisea se han registrado 13 fallas en los sistemas de transporte por ductos de líquidos de gas natural (LGN). Muchas de estas fallas son producto del movimiento lento de suelos, las infiltraciones de agua o la perforación intencional de los ductos. Sea cual fuere la causa, muchas veces ocurre que las fallas terminan no siendo identificadas por el sistema de detección de fugas y derrames SCADA de la empresa transportadora (TgP). El objetivo del presente proyecto es evaluar la factibilidad de diseñar un sistema ciber-físico que permita identificar derrames de pequeña magnitud a lo largo del poliducto de LGN, a la vez que alerte en caso de derrame tanto a la empresa transportadora como a los organismos técnicos supervisores y fiscalizadores (como el OEFA y Osinergmin). Contar con un sistema como el descrito, permitirá que se tomen acciones inmediatas tal que se consiga reducir drásticamente tanto el impacto ambiental como el socioeconómico. Con este fin, la pregunta de investigación es la siguiente: ¿de qué manera se podrían vincular las tecnologías de la información y la comunicación con los procesos físicos tal que se puedan monitorizar las variables relacionadas con los derrames de LGN? En este contexto, se debe tener en cuenta que el bajo porcentaje de falsas alarmas es una medida para que un sistema de monitorización de derrames sea considerado eficiente. La pregunta de investigación se responde a través del diseño de un sistema ciber-físico que implica la interacción de: (i) un sistema físico, diseñado según la norma de diseño alemana VDI 2221 y (ii) un sistema ciber, diseñado de acuerdo al proceso de diseño “Attribute-Driven Design 3.0” del Instituto de Software de la Universidad de Carnegie Mellon. El sistema físico consiste en un conjunto de estaciones de monitoreo que cumple con términos de referencia dados por Osinergmin, y presenta una configuración redundante en el suministro de energía, para alimentar en todo momento a dispositivos electrónicos, entre los que destacan sensores no intrusivos, acondicionadores de señales, y un microcontrolador. Estos dispositivos, en conjunto, se encargan principalmente de la adquisición y transmisión de los datos relacionados con derrames de LGN hacia el sistema ciber. El sistema ciber consiste en una arquitectura de Cloud computing, diseñada en base a los principales casos de uso identificados, escenarios de atributos de calidad, restricciones y preocupaciones arquitecturales. Las funciones del sistema ciber son recibir y procesar las tramas de datos, notificar al sistema físico en caso de un derrame y presentar el proceso de monitoreo a través de una plataforma cloud. De esta manera se obtiene como resultado un sistema integrado que genera las condiciones para detectar derrames y establecer alertas a tres niveles: in situ, a través de SMS y a través de la plataforma cloud.Ítem Texto completo enlazado Propuesta de programación de un proyecto de Instalación de Gas en viviendas multifamiliares usando la filosofía Lean Construction(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-06-30) Delgado Martinez, Karla Sofia; Brioso Lescano, Xavier MaxEn el año 2018, el gobierno peruano estipuló por medio de una normativa legal un subsidio para todos los proyectos de vivienda económica que a partir de esa fecha incluyan el sistema de gas natural, ya que representa una sostenible fuente de energía en el país. Por este motivo, todos los involucrados deben informarse más acerca de esta fuente de energía. De la misma manera, deben poder analizar y evaluar los procesos que involucran estas actividades e implementar más control en los proyectos de instalaciones de gas en viviendas multifamiliares. Por otro lado, existen pocas publicaciones sobre procesos constructivos de instalaciones de gas, las cuales tienen escaso nivel de detalle sobre programaciones definidas en obra. Como consecuencia de lo anterior, un estudio que desarrolle estos temas sería muy beneficioso para todos los involucrados. En la presente tesis se investigará y expondrá información acerca del proyecto de instalaciones de gas natural y su desarrollo en el país. Además, se analizará las actividades de construcción de estas instalaciones y se propondrá una metodología de planificación y programación bajo el enfoque de la filosofía Lean Construction, metodología que optimiza los procesos y reduce las pérdidas. La propuesta detallará los procesos constructivos en las distintas fases del proyecto. El estudio incluye las herramientas, técnicas y buenas prácticas de cada proceso y servirá de guía para todos los involucrados en proyectos de vivienda multifamiliar. Por último, se determinarán conclusiones y recomendaciones con la finalidad de mejorar los procesos en los proyectos con instalaciones de gas en que se implemente la propuesta.Ítem Texto completo enlazado A theoretical model of a laboratory-scale ethanol distillation column(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-05-11) Aguinaga Morón, María Fernanda; Sotomayor Moriano, Juan Javier; Shardt Wolchuk, Yuri AndriEn la producción química moderna, los procesos de destilación son frecuentemente utilizados como método de separación de líquidos. Modelar una columna de destilación nos permite predecir el comportamiento del sistema. El modelado de sistemas es una importante, y sin embargo a veces descuidada, disciplina de la ingeniería de control. Esta tesis de maestría se centra en el modelado de la columna de destilación a escala de laboratorio situada en el Instituto de automatización de la Universidad Técnica de Ilmenau. Esta columna, utilizada principalmente para la enseñanza y la investigación, separa el etanol y el agua en diez etapas. El modelo teórico del sistema se realiza utilizando el modelo de primeros principios (FPM), principalmente las ecuaciones MESH para representar las ecuaciones altamente no lineales, que incluyen el equilibrio de masa, las relaciones de fase de equilibrio, las ecuaciones de sumatoria y el equilibrio de energía para cada etapa. Para ilustrar cómo se comporta el modelo de la columna de destilación, este trabajo presenta simulaciones de las concentraciones por etapa y de la temperatura a lo largo de la columna. Así mismo, los resultados se comparan con el modelo de McCabe-Thiele y con temperaturas experimentales lo cual muestra buenos resultados. En el caso de la comparación con McCabe-Thiele, ambas fracciones molares líquidas x1McT = 0:035 mol=mol y x1Sim = 0:048 mol=mol son más pequeñas que la requerida xB = 0:1, el error es dado porque las concentraciones en las etapas iniciales son más influenciadas por las suposiciones de la alimentación y las condiciones iniciales de la columna. Sin embargo, para el tope de la columna las fracciones molares finales son x10McT = 0:885 mol=mol y x10Sim = 0:890 mol=mol, valores mucho más cercanos al requerido xD = 0:9. Para las fracciones molares de vapor, y1McT = 0:334 mol=mol y y1Sim = 0:384 mol=mol se diferencian en 14% dado que no tienen un punto de inicio compartido. Sin embargo, más importante, para el tope de la columna las fracciones molares finales son y10McT = 0:901 mol=mol y y10Sim = 0:9060 mol=mol, y el promedio del error en la totalidad de la columna es de _error = 0:0028 para los datos disponibles. En el caso de la comparación contra la temperatura experimental, los errores más grandes se encontraron en las etapas del medio, como era esperado, debido a que la temperatura de la alimentación (etapa 5) afecta esa etapa y las cercanas a esta. Sin embargo, esto no afectará los resultados generales de la simulación dado que las temperaturas finales para el fondo de la columna son Tf1Mod = 85:6°C y Tf1Exp = 85:8°C. Y para el tope de la columna, Tf10Mod = 78:5°C y Tf10Exp = 78:7°C, ambos más altos que el punto de ebullición del ethanol y más bajos que el punto de ebullición del agua. Para mejorar las simulaciones, habría que hacer más experimentos en la planta utilizando un cromatógrafo de gases y sensores de temperatura y presión.Ítem Texto completo enlazado Análisis termoeconómico de la unidad de compresión de gas natural (UCGN) de una estación de carga de gas natural comprimido (GNC), mediante el método Exergy, Cost, Energy, Mass (EXCEM) para determinar la relación existente entre la eficiencia exérgetica de la UCGN y el costo de producción de GNC(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-11-20) Maraví Camargo, Jesús Edgar; Jimenez Ugarte, Fernando OctavioEl elevado costo de los combustibles líquidos en la actualidad y la alta contaminación producto de su combustión, hace necesario buscar nuevas alternativas energéticas. En consecuencia, el gas natural se presenta como la mejor alternativa para reducir costos energéticos con bajo impacto ambiental. Estos fundamentos son los que conllevan a la búsqueda de alternativas de solución al suministro energético diferenciado tal como el Gas Natural Comprimido (GNC). En el presente documento se realiza el estudio Másico, Energético, Exergético y de Costos (EXCEM por sus siglas en Ingles) de una Unidad de Compresión de Gas Natural (UCGN), componente principal de una Estación de Carga de GNC) con el Objetivo de determinar los costos de producción del GNC y su variación respecto de variables operativas del equipo. Para esto se eatableció la siguiente hipotesis: “El incremento de la Eficiencia Exergética de la Unidad de Compresión de Gas Natural de una Estación de Carga de GNC reduce del costo de producción de GNC.” Basados en esto se plantea como objetivo principal determinar la relación existente entre la Eficiencia Exergética de la UCGN en una Estación de carga de GNC y el costo de producción de GNC. Para llegar al objetivo principal se plantean como objetivos secundarios identificar los subsistemas energéticos de la UCGN, así como sus Flujos de Energía mediante una metodología de evaluación aplicable a sistemas energéticos (EXCEM) para que a través del establecimiento de las Bases Teóricas que gobiernan el funcionamiento de la UCGN se puedan determinar sus principales parámetros de funcionamiento y cuantificar los procesos de conversión de Energía y como estos influyen en los costos asociados a la producción de GNC. Los resultados de este estudio se basan en tres puntos de operación los cuales permiten determinar un análisis de sensibilidad del Costo Exergético de GNC y la Eficiencia Exergética de la UCGN en donde se demuestra que la hipótesis planteada en esta tesis es correcta. Finalmente, como conclusión principal se establece que la reducción del Costo de producción de GNC para un ciclo de trabajo es proporcional al incremento de la eficiencia exergética del sistema.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de integridad estructural de un tanque ligero de GNV aplicando simulación por elementos finitos en el marco del estándar API 579(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-10-23) Mechán Llontop, Luis Alexis; Yépez Castillo, HerbetEn los últimos años, el uso del gas natural vehicular GNV se está incrementado de forma gradual y según la Cámara Peruana de Gas Natural Vehicular (CPGNV), hasta enero de 2016 se han registrado 226 mil unidades que utilizan este combustible aproximadamente. Actualmente, en el país se cuenta con normas técnicas que regulan los requerimientos mínimos de diseño de tanques de GNV, además proporcionan criterios de evaluación para las tareas de inspección de los mismos; sin embargo, dichas normas no contemplan criterios técnicos rigurosos como en otros países, tampoco recomiendan la consulta de algún estándar especializado ante la presencia de algún tipo de defecto en el cilindro durante el periodo de servicio. Por otro lado, en las últimas décadas, han surgido avances notables en diferentes campos de la ingeniería, como es el surgimiento de estándares que determinan la “idoneidad para el servicio” de un componente que presenta algún tipo de defecto sometido a una determinada carga, y el avance tecnológico de las herramientas de simulación que permiten analizar problemas complejos con relativa facilidad. Por lo expuesto, el presente trabajo evalúa la integridad estructural de un tanque de GNV que presenta fisuras semi elípticas, ubicadas sobre la superficie cilíndrica exterior en dirección circunferencial y longitudinal, mediante procedimientos de evaluación recomendados por el estándar API 579 y complementados por simulación numérica mediante el método de los Elementos Finitos. La fisura inicial, con profundidad de 0.4mm y longitud de 1.6mm, no afecta significativamente la integridad del tanque de GNV; sin embargo durante el servicio se propicia el crecimiento de la misma y observa la necesidad de evaluar el momento en que este defecto alcanza dimensiones que lleven al componente a una falla inminente. Al aplicar el procedimiento se obtiene que durante al menos 15 años el tanque no fallará.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un sistema de control neural para el monitoreo y control de calidad en una columna de destilación de multicomponentes(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-12-05) Dávila Tapia, Segundo Feliberto; Morán Cárdenas, Antonio ManuelLos sistemas de destilación, desde hace muchas décadas, vienen siendo ampliamente usados en la industria de procesos químicos, especialmente en refinerías y procesos de acondicionamiento y tratamiento de gas natural. Los objetivos típicos en estos sistemas están asociados al cumplimiento de especificaciones sobre la calidad de los productos, y para lo cual usualmente se cuenta con analizadores online para monitoreo de estas especificaciones como es el caso de cromatógrafos, así como análisis en laboratorio mediante técnicas específicas.Ítem Texto completo enlazado Migración de combustibles tradicionales a gas natural en una industria alimentaria(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-05-14) Robles Caycho, Hernán Antonio RamónEl presente trabajo tiene como objetivo fundamental el de estudiar la conversión de una Planta industrial, dedicada al sector alimenticio, que utiliza combustibles líquidos tradicionales y GLP a Gas Natural, con el fin de mejorar sus costos de producción y de ayudar a disminuir la polución ambiental. En el primer capítulo se hace una descripción actual de la Planta, se describen los principales productos que elabora, se detalla el consumo actual de combustible, y se describen los equipos a convertir para quemar Gas Natural. En el segundo capítulo representa la propuesta de conversión, dando a conocer consideraciones técnicas que se han tenido en cuenta para el dimensionamiento, selección de materiales y equipos de la red interna de gas natural y de los equipos de combustión. En el tercer capítulo se presenta la memoria de diseño del sistema propuesto, se brinda las especificaciones técnicas para la selección adecuada de la estación de regulación y medición (ERM) de la red de gas natural, de los trenes de válvulas y de los quemadores de los equipos de combustión. Se especifica también el sistema Back-Up para la generación de gas natural sintético. En el cuarto capítulo se determinan los costos de la conversión y el ahorro económico esperado al realizarse la migración de combustible líquido a as natural.Ítem Texto completo enlazado Consideraciones técnicas y económicas de vehículos a gas natural(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-29) López Rojas, Sergio Ángel AntonioEn los últimos años se han unido esfuerzos en la búsqueda y el aprovechamiento de fuentes de energía alternativa para la realización de diversas actividades tanto en el ámbito industrial como doméstico. Fuentes de energía alternativa que brinden una energía de calidad pero con bajos costos de obtención y de operación; esto debido, básicamente, al escaseo de los combustibles que comúnmente conocíamos y que veníamos utilizando. En este documento, el tema tocado es referido a la utilización del gas natural vehicular. El presente trabajo de tesis, está enfocado al proceso mismo de la conversión de los vehículos a gas natural, con la finalidad de presentar de manera ordenada los procedimientos de la misma, así como de los controles que deben realizarse antes de y luego de realizada la conversión. Este trabajo lo que busca es ser una base para iniciar, o continuar, ahondando en los efectos que produce sobre los diversos sistemas del vehículo convertido. Para la realización de este trabajo fue necesario realizar visitas a talleres de conversión dentro de la ciudad para consultar con los dueños y/o jefes de tales talleres la manera cómo llevan a cabo sus conversiones y algunos inconvenientes que se presentan durante este proceso. De esta manera, se puede obtener una visión de campo sobre el proceso de conversión; sin embargo, también ha sido necesaria la investigación de publicaciones de los enterados sobre el tema, así como, obtener normativa y legislación para entender qué es lo que se permite y qué lo que no en una conversión, de lo cual, un jefe de taller generalmente no comenta. Finalmente, se puede decir que, tanto el negocio de las conversiones como el de la utilización del gas natural en motores fabricados para tal, se les augura un buen futuro, por los ahorros percibidos por los usuarios, y por la calidad de las emisiones en los gases de escape; el único tema por resolver, es la manera en cómo se puede llevar a cabo una distribución masiva del gas para que no solamente usuarios de la ciudad de Lima puedan beneficiarse de su utilización. Asimismo, se puede decir que, finalmente la utilización del gas natural estaría destinada a aquellas personas cuyo recorrido anual sea un poco elevado debido a los costos que existen para la conversión y a que el ahorro de combustible es más percibido cuando se recorre más con el vehículo.