Lubricante permanente para instalación de cable en ductos

Cuando se instala un cable por un método tradicional de inmersión en un ducto estándar la fuerza de jalado se considera lineal para un tramo de ducto en una sección recta, ya que la fuerza de fricción es constante entre el forro del cable y el ducto.

Por el contrario en una sección curva la fuerza de jalado se considera exponencial ya que la fuerza de fricción es proporcional a la fuerza de jalado en la sección curva.

Esta fuerza de jalado exponencial es llamada “Efecto Capstan”, y limita las longitudes de inmersión de un cable en un ducto, por el efecto significativo entre los coeficientes de fricción del forro del cable y ducto. Para reducir estos coeficientes son utilizados los lubricantes líquidos o aerosoles. Al instalar un cable dentro de un ducto de polietileno utilizando una fuerza de jalado se crea una fricción que se subdivide en Fricción Hidrodinámica y Fricción de Límite.

La fricción hidrodinámica o de película gruesa significa que existe una fuerza de tensión en la sección recta del ducto, por lo que, bajo esta condición el cable flota dentro de la película gruesa de lubricante.

La viscosidad de este lubricante juega un papel importante para la fricción hidrodinámica, por lo que para minimizar este tipo de fricción se utiliza un lubricante de baja viscosidad.

La fricción de límite o película delgada se observa en las curvas verticales y horizontales de un tramo de ducto con la existencia de una fuerza de tensión alta, dado que en los puntos tangenciales donde el forro del cable y el ducto se tocan, los lubricantes líquidos dejan de funcionar adecuadamente ya que la presión normal en la pared del ducto contra el cable es sumamente alta. Por lo cual el lubricante es desplazado hacia las orillas. Debido a esto la fuerza de fricción se incrementa considerablemente y para minimizarla se requiere de un lubricante de alta viscosidad.

Dado lo anterior los lubricantes líquidos o aerosoles son desplazados a lo largo del tramo por las condiciones físicas de la ruta, funcionando únicamente durante los primeros metros de inmersión, por esta razón no pueden ser instaladas grandes longitudes de cable en un solo proceso.

Arnco y Dura-Line son pioneros en el desarrollo de nuevos productos para la industria de telecomunicaciones, como lo es el SILICORE™, que es un lubricante sólido permanente coextruído. SILICORE™ fue concebido con la finalidad de proporcionar un camino prelubricado permitiendo la reducción de fricción entre el ducto y el forro del cable para un desempeño óptimo en la inmersión de cables y una excelente protección de los mismos.

El SILICORE™ es la capa delgada color blanco coextruida a la pared interna del ducto donde será alojado el cable.

El ducto con SILICORE™ por el contrario facilita la instalación de grandes longitudes de cable con un esfuerzo de tensión menor, ya que su lubricante sólido no es desplazado durante los procesos de inmersión, manteniéndose siempre entre el ducto y el cable produciendo un ambiente de muy baja tensión. Todo esto se traduce en protección al cable y un ahorro substancial en tiempo, mano de obra y materiales.

El ducto con SILICORE™ por el contrario facilita la instalación de grandes longitudes de cable con un esfuerzo de tensión menor.

Propiedades físicas del SILICORE™

Tiene las mismas propiedades físicas y mecánicas del polietileno de alta densidad (HDPE) debido a que es fabricado a base del mismo. Es un lubricante sólido que está distribuido en forma uniforme alrededor del diámetro interior a lo largo del ducto. Conserva todas sus propiedades físicas y mecánicas durante toda la vida útil del ducto. Permanece estable, no se desplaza como los lubricantes líquidos sobre las paredes del ducto durante la instalación del cable.

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Es difícil evaluar el porcentaje de análisis químicos que se realiza por medios instrumentales comparado con lo que llamamos "métodos tradicionales" (también conocidos como "por vía húmeda"). Dependiendo de los recursos disponibles y de las necesidades analíticas, seguramente existe todo un espectro de situaciones en las cuales métodos de ambos tipos coexisten en la operación diaria de laboratorios. Creo también que en la actualidad los métodos instrumentales predominan en la mayoría de los casos.

Los primeros instrumentos que tuve a mi disposición eran muy sencillos, generalmente tenían muy pocos controles y sus manuales de instrucción (de quizás no mas de 25 paginas) podían leerse en su totalidad en no mas de una hora. En contraste a lo anterior, hoy día encaramos situaciones muy diferentes. Los instrumentos aunque complejos y con mucha versatilidad, son superficialmente simples, no tienen muchos controles o indicadores visibles, generalmente todo es controlado por computadoras y los manuales son inmensos, usualmente en varios volúmenes, y desgraciadamente en ingles, o lo que es aun peor, mal traducidos de otros idiomas a el ingles. Una historia que he escuchado mucho entre mis colegas (en tono de burla y frustración) es que los manuales de instrumentos japoneses son traducidos del japonés, a el ruso, después a el hebreo, de vuelta al japonés y finalmente al ingles.

El químico de hoy día enfrenta opciones múltiples y situaciones complejas al adquirir o emplear un instrumento. Es el propósito de esta columna el ilustrar algunos aspectos de esas situaciones, y expresar ideas y recomendaciones sobre los puntos críticos de la adquisición, mantenimiento, y manejo de dicha instrumentación. Los comentarios aquí ofrecidos están basados en mi experiencia y en las observaciones que he podido hacer al hablar con usuarios de diversos países. Estas opiniones son también áreas que usualmente discuto al impartir cursos sobre diferentes temas analíticos. Los puntos que deseo tratar están resaltados en los párrafos a continuación.

No es conveniente adquirir demasiado o muy poco instrumento - El costo de la instrumentación puede ser muy considerable. Dependiendo del tipo de instrumento y de los deseos de uso, el gasto puede ser desde 15 o 30 mil dólares por limite bajo en los casos de cromatógrafos o espectrofotómetros simples, y hasta de 200 o 300 mil dólares o mas en los casos de espectrómetros muy complejos. Es por estas consideraciones que conviene definir bien las necesidades que se desean cubrir con la adquisición, y el explorar a fondo las opciones disponibles en términos de fabricantes y accesorios necesarios. También conviene recordar que la mayoría de la instrumentación es diseñada para satisfacer las necesidades científicas de laboratorios y países tecnológicamente avanzados. Hasta donde he conocido, muy poco se ha hecho por fabricar instrumentación simple y mejor adaptada a los requerimientos de países en desarrollo. Por estas razones es muy frecuente que la instrumentación que usualmente se adquiere tiene características y capacidades que sobrepasan los requerimientos reales del usuario típico. Un error común en este punto es el caso en donde se adquieren accesorios que nunca podrán utilizarse por ser superfluos o erróneos para las necesidades analíticas. Es responsabilidad de el comprador o analista el limitar lo superfluo o lujoso y optimizar lo necesario y básico en la adquisición.

Es por todas las razones arriba mencionadas que la decisión sobre compras debe hacerse responsablemente. Aquí influyen mucho las opiniones y asesoráis de los fabricantes de instrumentación cuando sugieren o definen el instrumento recomendable para un uso determinado. Sobre esto deseo mencionar que si bien esas opiniones son valiosas, no deben constituir el total de el criterio empleado en la adquisición, y debemos estar seguros que esas opiniones son en verdad útiles y adecuadas a nuestros propósitos. Cliente y vendedor deben establecer una línea de comunicación y confianza mutua que ayude a lograr éxito reciproco.

No olvidemos que los instrumentos requieren de algo mas que electricidad para funcionar - Si bien los instrumentos modernos son muy sofisticados y útiles, estos son solamente una parte de lo necesario para obtener resultados. Siempre se necesita de operadores capacitados, elementos de consumo, partes de repuesto, y de servicio técnico. Por esto, es una idea muy buena , el reservar algo de los presupuestos de compra de instrumentos, para la adquisición de todo aquello que es esencial para su operación y mantenimiento. No debemos permitir que un instrumento que cuesta 50 o 100 mil dólares no funcione por falta de algo que cuesta un 2 % o 3% del total. Con pena he observado situaciones en las que un instrumento moderno y costoso, no puede ser empleado por falta de implementos simples como son reactivos especiales, algún material o parte de consumo, o por la ausencia de personal capacitado y experto.

Aquí también conviene recordar que la educación universitaria generalmente no es suficiente para capacitar a los profesionales sobre el uso de instrumentos, y que aun cuando el usuario tiene una base adecuada de conocimientos, siempre va a tomarle tiempo el desarrollar experiencia con la instrumentación. Los cursos de análisis instrumental, ponen solamente una capa de conocimientos muy ligera y muy general en la preparación de los graduados. Afortunadamente, existen organizaciones como son las sociedades químicas, empresas privadas e institutos y universidades, dedicadas a impartir cursos de capacitación especializada, y a ofrecer ayuda técnica,. Este aspecto es también parcialmente cubierto por las empresas fabricantes de instrumentos, pero desgraciadamente muy pocas de ellas cuentan con personal de habla hispana realmente capacitado y con la experiencia adecuada para ser de utilidad a los usuarios.

Todo instrumento tiene una longevidad limitada - Si reducimos un instrumento de análisis a sus elementos básicos, vemos que es una combinación ingeniosa y funcional de partes mecánicas, componentes ópticos, circuitos electrónicos, y algoritmos de computación. Con el tiempo y el uso todas esas partes sufren deterioro y desgaste, o bien el instrumento se vuelve obsoleto cuando se introducen tecnologías mas avanzadas. Puede también suceder que cuando un instrumento esta aun en uso, su mantenimiento puede ser muy problemático por escasez de partes o por sufrir descomposturas muy frecuentes. Un caso que conozco bien, es el de uso y mantenimiento de los instrumentos de cromatografía. En mi experiencia, creo que es razonable esperar que un cromatógrafo de gases debe de funcionar por lo menos durante 15 o 20 años y uno de líquidos por 12 o 15, siempre que su empleo y mantenimiento haya sido el recomendado. Inevitablemente, todo instrumento necesita ser descartado y es nuestra responsabilidad el reconocer cuando ese momento ha llegado.

Después del ciclo de producción de un instrumento, las empresas fabricantes mantienen repuestos solamente por un periodo determinado, usualmente de 4 o 5 años. Al termino de este tiempo, los fabricantes solamente prometen "hacer un esfuerzo máximo por mantener partes" o algo parecido. Sobre este punto recuerdo una ocasión en la cual escuche de boca de personas de una de estas empresas, que "esfuerzo máximo" puede significar "no esfuerzo". Aun hoy día no entiendo bien como es que alguien puede distorsionar el lenguaje en esa forma.

Lo ultimo o mas avanzado en tecnología no es necesariamente la opción mas adecuada - Siempre es una tentación muy grande el obtener lo mas moderno y avanzado en tecnología al momento de adquirir un instrumento. En principio no hay nada erróneo en esto, pero puede haber problemas en hacerlo, y mi experiencia me ha mostrado la necesidad de ser cauteloso.

Hace algunos años tuve que hacer la decisión de adquirir 6 instrumentos por emplearse en un proyecto de biotecnología. El propósito era el análisis de 1000 muestras diarias y las partes criticas del plan incluían la instalación y funcionamiento de esos instrumentos a una fecha determinada. Al examinar las opciones del caso, el fabricante seleccionado ofreció lo ultimo en diseño y novedad en uno de los componentes de la instrumentación, los argumentos me convencieron, y la decisión fue tomada de efectuar la adquisición. Cuando las unidades se instalaron sucedió que en el lapso de aproximadamente 30 días, todas las unidades fallaron en ese componente supuestamente muy avanzado y novedoso, las fallas fueron tales que una unidad tuvo que ser reemplazada completamente. Eventualmente todos los problemas se solucionaron, pero la etapa inicial del proyecto tuvo que retrasarse. Si bien 30 días puede decirse no es un tiempo muy largo para resolver problemas cabe recordar que esto sucedió en un país donde todo esta a la mano, los envíos de partes de repuesto tardan 24 horas o menos, y donde existe contacto con un conjunto muy apreciable de expertos. En países en desarrollo, problemas de este tipo son seguramente mas difíciles de resolver.

El fabricante involucrado en el ejemplo anterior nunca explico el porque de las fallas, pero fue evidente que en las prisas por llevar algo nuevo a el mercado, los diseñadores no tuvieron tiempo suficiente para probar dichos componentes y el instrumento en total en donde estaban incorporados. Es por experiencias como esta que siempre recomiendo el esperar uno o dos años después de la introducción de un instrumento antes de adquirirlo. En ese tiempo, los problemas originales serán detectados y las soluciones serán adecuadamente comprobadas. También puedo agregar que un periodo de espera como este, seguramente no va a retrasar en mucho el progreso o trabajo que comúnmente hacemos, y si puede evitar problemas serios además de la frustración que estos implican.

En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.

¿Cuál es el impacto de la Nueva Ley de Energía Renovable en los proyectos en México?

Como parte de la  reforma  energética  presentada  por  el  Presidente  Felipe  Calderón,  el  Congreso  aprobó  una  nueva  ley  cuyo  objeto  es  regular  el  aprovechamiento  de  fuentes  de  energía  renovable  y  el  establecer  los  instrumentos  para  el  financiamiento  de  la  “transición  energética”.    La  ley  para  el  Aprovechamiento  de  Energías  Renovables  y  el  Financiamiento  de  la  Transición  Energética  (la  “Ley”).

Los  objetivos  establecidos  por  esta  iniciativa  a  pesar  de  ser  buenos,  no  se  encuentran contenidos  en  el  contenido  de  la  Ley  objeto  de  nuestro  análisis. La  ley  establece  una política  pública  dirigida  a  la  promoción  de  proyectos  de  energía  renovable  y  otorga  nuevas  facultades  a  la  Secretaría  de  Energía  (“SENER”)  y  la  Comisión  Reguladora  de  Energía  (“CRE”)  para  el  desarrollo  de  nuevos  instrumentos  regulatorios  que  les  permita  alcanzar  estos  objetivos.    Esta  Ley  no  sustituye  lo  dispuesto  por  la  Ley  de  Servicio  Público  de  Energía  Eléctrica.    Por  lo  mismo  los  proyectos  renovables  podrán  operar  bajo  el  esquema  de  autoabastecimiento,  cogeneración  y  pequeña  producción  sin  que  esto  implique  nuevas  restricciones.    Esta  Ley  trata  de  atraer  inversión  privada  para  el  desarrollo  de  proyectos  de  energía  renovable  (“Productores”)  y  no  regula  de  manera  directa  a  las  compañías  paraestatales  (“Suministradores”).

Esta  Ley  establece  nuevos  requisitos  para  los  Productores  encargados de  proyectos  de  energía  renovable  que  tengan  una  capacidad  mayor  a  los  2.5  MW.

Estos  requisitos  incluyen:

La  Ley  considera  el  uso  de  la  energía  renovable  y  de  las  tecnologías  limpias  son  de  utilidad  pública  y  deberá  ser  promovida  como  parte  de  la  Estrategia  Nacional  de  Transición  Energética.    Esta  estrategia  promoverá  el  uso  eficiente  de  y  sustentable  de  la  energía  y  busca  reducir  la  dependencia  de  México de  los  hidrocarburos  como  la  principal  fuente  de  energía.    Por  energía  renovable  se  considera  a  aquellas  fuentes  que  reside  en  fenómenos  de  la  naturaleza,  procesos  o  materiales  susceptibles  de  ser  transformados  en  energía  aprovechable  por  la  humanidad,  que  se  regeneran  naturalmente  e  incluyen:  el  viento,  la  radiación  solar,  el  movimiento  del  agua  en  cauces  naturales  o  artificiales,  la  energía  oceánica  en  sus  distintas  formas,  el  calor  de  yacimientos  geotérmicos,  los  bioenergéticos  que  determine  la  Ley  de  Promoción  y  Desarrollos  de  los  Bioenergéticos  y  aquellas  otras  que  determine  la  SENER.    Esta  ley  expresamente  excluye  de  su  campo  de  aplicación  los  minerales  radiactivos,  hidroeléctricas  con  capacidad  superior  a  30 MW,  incineradores  o  tratamiento  térmico  de  cualquier  tipo  de  residuos  y  aprovechamiento  de  rellenos  sanitarios  que  no  cumplan  con  la  normatividad  ambiental.

SENER  deberá  desarrollar  un  programa  para  el  aprovechamiento  de  la  energía  renovable.    Para  alcanzar  este  objetivo,  la  SENER  deberá  observar  lo  establecido  en  los  programas  nacionales  en  materia  de  mitigación  del  cambio  climático  y en  los  compromisos  internacionales  en  materia  de  cambio  climático  y  energía  renovable.    La  SENER  deberá  establecer  metas  específicas  que  incluyan  los porcentajes  de  capacidad  instalada  y  suministro  de  energía  derivados  de  proyectos  renovables.    La  SENER  desarrollará  la  infraestructura  necesaria  para  la  interconexión  al  Sistema  Eléctrico  Nacional  de  los  proyectos  de  energía  renovable.    La  SENER  tendrá  la  facultad de  celebrar  convenios  de  coordinación  con  los  gobiernos  estatales  y  municipales  para  simplificar  el  acceso  a  aquellas  áreas   con  mejores  recursos  naturales,  promover  la  compatibilidad  en  la  zonificación  para  estos  proyectos  y  simplificar  el  proceso  de  obtención  de  permisos.

La  CRE  será  la  encargada  de  emitir  normas,  directivas,  metodologías  que  regulen  y  provean  incentivos  para  la  generación  de  electricidad  de  fuentes  de  energía  renovable  así  como  los  instrumentos  de  pagos  entre  los  Productores  y  Suministradores.    La  CRE  será  la  encargada  de  establecer  las  disposiciones  que  permitan  la  interconexión,  acceso  preferencial  y  porteo  al  sistema  eléctrico.    También  tendrá  una  mayor  autonomía  para  fijar  los  procedimientos  de  intercambio  y  compensación  de  energía  con  los  suministradores,  y  podrá  diferencias  dicho  trato  dependiendo  de  la  tecnología  y  ubicación  geográfica  de  los  proyectos.    Adicionalmente,   La  CRE  será  la  encargada  de  la  autorización  de  los  contratos  modelo  entre  los  productores  y  suministradores  y  establecerá  los  lineamientos  para  la  entrega  de  excedentes  al  sistema  eléctrico  nacional.    En  suma,  el  Congreso  ha  otorgado  una  mayor  carga  administrativa  en  la  CRE,  autoridad  que  será  la  encargada  de  desarrollar  el  marco  regulatorio  para  alcanzar  los  objetivos  de  la  Ley.

La  SENER  con  la  opinión  de  la  Secretaría  de  Hacienda  y  Crédito  Público,  de  la  Secretaría  del  Medio  Ambiente  y  Recursos  Naturales  (“SEMARNAT”)  y  de  la  Secretaría  de  Salud  elaborará  una  metodología  para  valorar  las  externalidades  asociadas  con  la  generación  de  electricidad,   basada  en  energías  renovables.    A  partir  de  esa  metodología,  la  SEMARNAT  diseñará  mecanismos  de  regulación  ambiental  para  el  aprovechamiento  de  energías  renovables.    El  ejecutivo  federal  consolidará  las  provisiones  presupuestales  relativa  a  la  Estrategia  Nacional  para  la  Transición  Energética  y  el  Aprovechamiento  Sustentable  de  la  Energía  (la  “Estrategia”),  dichos  montos  se  actualizarán  por  lo  menos  cada  tres  años.

El  Ejecutivo  Federal  diseñará  e  instrumentará  las  políticas  y  medidas  para  facilitar  el  flujo  de  recursos  derivados  de  los  mecanismos  internacionales  para  la  mitigación  del  cambio  climático.    Las  dependencias,  entidades  competentes  y  Suministradores  podrán  desempeñar  el  papel  de  intermediarios  entre  los  proyectos  de  aprovechamiento  de  las  energías  renovables  y  los  compradores  de  certificados  de  carbono.    Se  crea  el  Fondo  para  la  Transición  Energética  y  el  Aprovechamiento  Sustentable  de  la  Energía  (“El  Fondo”).    El  Fondo  incluirá  la  posibilidad d e  utilizar  recursos  no  recuperables  para  el  otorgamiento  de  garantías  de  crédito  u  otro  tipo  de  apoyos  financieros  para  los  proyectos  que  cumplan  con  el  objeto  de  la  Estrategia.    Para  el  ejercicio  fiscal  de  2009  el  Fondo  contará  con  monto  presupuestado  de  tres  mil  millones  de  pesos.

El  desarrollo  del  marco  regulatorio  solo  ha  iniciado  con  la  emisión  de  esta  Ley,  para  complementarlo  será  necesario  la  emisión  de  su  reglamento,  el  Programa  Nacional  para  el  Aprovechamiento  de  Energía  Renovable  y  Transición  Energética  y  la  Estrategia,  los  mecanismos  específicos  para  asegurar  el  flujo  financiero  de  los  créditos  de  carbono,  el  mecanismo  de  cuantificación  de  externalidades,  los  contratos  modelo,  las  metodologías  y  otros  instrumentos  regulatorios  para  alcanzar  los  objetivos  de  la  Ley.    Adicionalmente,  esta  ley  contempla  nuevos  requisitos  que  deberán  ser  satisfechos  para  el  desarrollo  de  proyectos  de  energía  renovable.    Por  lo  tanto  este  es  el  primer  paso  para  alcanzar  un  objetivo  loable,  dejar  de  depender  de los  hidrocarburos  como  la  fuente  principal  de  energía.    Esta  es  una meta  por  lo  que  vale  la  pena  encaminar  nuestros  esfuerzos,  sin  embargo,  muchos  otos  pasos  deberán  alcanzarse  previamente  a  evaluar  del  impacto  de  esta  ley  en  el  sector  energético  mexicano.

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