¿Cómo avanza la Modelación Numérica en Ingeniería de Presas?

El pasado 25 de noviembre de 2019 tuvo lugar en Madrid la Jornada sobre Modelación Numérica en Ingeniería de Presas, en el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

En ella participaron el presidente del Comité de Modelos Numéricos de ICOLD (Comisión Internacional de Grandes Presas), el presidente y otros miembros del SPANCOLD (Comité Nacional Español de Grandes Presas), así como representantes de los titulares de grandes presas.

Aportaron e incorporaron, además de sus visiones como proyectistas y modeladores con amplia experiencia, aspectos técnicos interesantes, basados en sus estudios más recientes, los cuales fueron expuestos a debate.

 

ILUSTRACION I. MODELACIÓN HIDRÁULICA EN INGENIERÍA DE PRESAS.
FUENTE: SPANCOLD / MITECO / CICCP

I. La modelación numérica en el comportamiento de presas: avances.

Una reflexión muy interesante fue la que hizo Carlos Granell, actual secretario general del SPANCOLD, sobre el notable avance que ha experimentado la modelización numérica en relación a la ingeniería de presas, y el relativo alejamiento que existe entre dichas tecnologías y los técnicos que se dedican a explotar y gestionar la seguridad de las presas y embalses.

En este sentido, actualmente hay un cierto inmovilismo en materia de seguridad de presas y embalses —debido, en parte, a la demora en la aprobación de nueva normativa que regule estos aspectos—.

La modelización numérica puede aportar una visión nueva, pudiendo mejorar en el conocimiento del estado de la seguridad de las presas y su comportamiento a lo largo de las fases de la vida de la infraestructura.

 

II. Comité de Modelos Numéricos de ICOLD: intervención y temáticas.

El presidente del ICOLD, Guido Mazzá, explicó cómo este comité supuso una conexión entre los técnicos especialistas en modelación numérica y los ingenieros de presas, así como la importancia de combinar experiencias y conocimientos.

Entre de los principales temas que abarcan los talleres (o benchmark workshops) que organiza el comité para el intercambio de conocimientos en relación a los modelos numéricos, se encuentran los siguientes:

• Para presas de fábrica:
– Análisis estático
– Análisis sísmico
– Interpretación de lecturas
– Problemas térmicos
– Reacción álcali-árido
– Mecánica de fractura del hormigón
– Análisis de riesgos

• Para presas de materiales sueltos:
– Análisis estático
– Análisis sísmico
– Interpretación de lecturas
– Análisis de riesgos

En relación a estos talleres, introdujo algunos ejemplos concretos, como el caso de la presa de Aceña, en la Demarcación Hidrográfica del Tajo, donde se hizo una comparativa entre los desplazamientos medidos y los calculados a partir de los modelos, y el de la presa de Luzzone, en Suiza, en la que se analizaron dos problemas: la estabilidad del estribo izquierdo y las tensiones a las que está sometida.

 

III. La visión de los titulares

Con respecto a los titulares, se contó con la participación de representantes de las administraciones con competencias en seguridad de presas y representantes de empresas del sector de producción de energía hidroeléctrica.

Todos destacaron el importante apoyo que supone la modelación numérica en la ingeniería de presas a la hora de estudiar problemas que pueden surgir en las infraestructuras, y poder así analizar las alternativas que nos lleven a su solución.

ILUSTRACION II. PRESA DE PONTILLÓN DE CASTRO
FUENTE: CONCELLO DE PONTEVEDRA

En concreto, Francisco Hijós, de la Confederación Hidrográfica del Ebro, señaló el importante papel de la modelización en las Revisiones de Seguridad de presas, que permite valorar a profundidad el comportamiento de las presas y comparar las lecturas reales con las variables modeladas.

César Mayoral, de Iberdrola, destacó la simulación de situaciones extraordinarias, el estudio de la inyección de juntas en presas arco y la elaboración de modelos de comportamiento con datos de auscultación, además los usos presentes y futuros en el apoyo para la determinación de umbrales de auscultación en los Planes de Emergencia de presas.

Yonay Concepción, del Consejo Insular de Aguas de Gran Canaria, se refirió al caso específico en el que la modelación numérica les ayudó a definir el sistema de auscultación de las presas de Chira y de Soria, lo que les ayudó a minimizar costes.

Por último, Ignacio Ocaña, de Endesa, explicó como desarrollaron un modelo hidráulico bidimensional para resolver un problema tridimensional con el uso de IBER y una geometría 3D.

IV. La visión de los proyectistas y modeladores

Desde el punto de vista de los proyectistas y modeladores, la jornada se centró en explicar los tipos de modelos numéricos que existen y sus diferencias, así como las ventajas, inconvenientes, limitaciones y avances que tienen en la actualidad respecto a la ingeniería de presas.

Fernando Salazar, del CIMNE (Centre Internacional de Mètodes Numèrics a l’Enginyeria), explicó el uso del machine learning como apoyo a las labores de vigilancia y auscultación de presas. Así mismo, referenció la necesidad del uso de una serie histórica sólida de datos para la implementación de un sistema de este tipo, y cómo es necesaria una base teórica y juicio ingenieril para la interpretación de resultados.

ILUSTRACION III. MODELO FÍSICO DE LA PRESA DE EL CARRIZAL (BOLIVIA)
FUENTE: TYPSA / AIN-ACTIVE

Rafael Morán, de la Universidad politécnica de Madrid, se refirió a las limitaciones de los modelos físicos en relación a los modelos numéricos, principalmente debidas a que es difícil plantear muchas modificaciones al modelo físico, a diferencia del numérico, el cual es más flexible.

Adicional a esto, abordó la utilidad de los modelos numéricos y la criticidad que deben tener los ingenieros a la hora de analizar y representar los resultados de dichos modelos.

ILUSTRACION IV. MODELO NUMERICO DE LA PRESA DE EL CARRIZAL (BOLIVIA)
FUENTE: AULA CIMNE-UPM.

Eduardo Conde, de TECOPYSA, introdujo el uso de algoritmos para tratamiento de imágenes, que permite diseñar una herramienta útil para medir y cuantificar la evolución de las patologías y ver cómo evolucionan las medidas que aplicamos.

Otros proyectistas como Javier Rodríguez, de Principia; Carmen Baena, de Granell Ingenieros Consultores, o M. Estrella Alonso, de Heymo Ingeniería, analizaron con base en casos concretos las virtudes (pero también las limitaciones) de los modelos numéricos en la redacción de proyectos.

V. Conclusiones de la jornada

Como conclusiones a la jornada, considero que los aspectos más importantes que se deberían destacar son los siguientes:

  • La modelación numérica es una herramienta útil, que permite tener una referencia en la interpretación del comportamiento de las presas en cuanto a seguridad.
  • Se están produciendo importantes avances en la modelación numérica y, por tanto, una oportunidad en la ingeniería de presas de intercambiar y maximizar conocimientos.
  • Es importante tener una buena serie histórica de datos que sea fiable para la calibración de los modelos numéricos.
  • Es necesario tener una base teórica y aplicar el juicio ingenieril al interpretar los resultados del modelo, además de ser conscientes de las limitaciones de los modelos.

 

Olalla Mosquera Barreiro, Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos. Docente del Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas de EADIC.

 

Vibraciones: efectos por voladuras controladas en obras subterráneas

Las vibraciones son el fenómeno de transmisión de energía mediante la propagación de un movimiento ondulatorio a través de un medio.

En el caso de las generadas en voladuras subterráneas, se trata de unas ondas que se crean en el interior de la Tierra.

Ilustración 1. Preparación para la voladura de piezas (excavación de cara mixta), Fuente: Tunnel.

La detonación de una masa de explosivo confinada en el interior de un barreno localizado en un macizo rocoso genera un volumen de gases a una presión y a una temperatura enormes.

Esta aparición brusca de una presión elevada sobre las paredes del barreno actúa como un choque o impacto brusco, que se manifiesta en forma de onda de deformación a través de la masa en el entorno del barreno.

Esa onda de deformación/tensión transmitida puede ser:
⮚ Cilíndrica: en el caso de carga cilíndrica distribuida en el barreno
⮚ Esférica: en caso de carga puntual

Aunque, a considerable distancia del barreno con relación a su longitud, puede considerarse la explosión reducida a un punto y la onda de propagación como esférica.

En definitiva, la tensión soportada por un elemento será función inversa de la distancia. De forma simplificada, la energía vibratoria es proporcional a la cantidad de explosivo.

Las vibraciones que se generan como consecuencia de la detonación de una pega, se transmiten a través del macizo rocoso circundante en forma de ondas de tipo sísmico, desplazándose de manera radial a partir del punto o del origen de la detonación.

Ilustración 2. Túnel de carretera Los inmigrantes, Fuente: Freeimages.

 

A efecto de las vibraciones producidas por voladuras, es interesante la propagación de ondas en la zona exterior o elástica en el entorno del barreno y que en ella, las únicas ondas significativas que se transmiten son las ondas elásticas de baja energía.

Algunas de los aspectos a considerar para lograr una reducción considerable en las vibraciones producidas por las voladuras son:

⮚ Las características de la roca.
⮚ Las características geotécnicas del terreno.
⮚ El grado de confinamiento desarrollado hasta el momento.
⮚ La carga que se aplicará para la detonación.
⮚ Las distancias de detonación respecto a las obras de ejecución.

 

Autor: Manuel Gómez, docente del Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras de EADIC

SGE-21: una estrategia contra el cambio climático

La responsabilidad social, corporativa o empresarial, reúne criterios financieros, ambientales y sociales para gestionar las organizaciones, pero además, deben añadir principios éticos que son fundamentales para el cumplimiento de los compromisos.

La humanidad se enfrenta a un grave problema ambiental, el calentamiento global, que está afectando a los ecosistemas y a la sociedad de manera impactante.

Por ello, las empresas deben reflexionar sobre sus actitudes ante este problema y los sistemas de Gestión Ética y Socialmente Responsable como el establecido en la norma SGE-21 de Forética, enfatizan en esta problemática

Responsabilidad social frente al cambio climático. Fuente: Autor desconocido

Esta norma SGE-21, en su versión de 2017 y en su apartado, llamado 6.6 Entorno Ambiental, introduce condicionantes de determinación de impactos ambientales, programación de la gestión ambiental, la planificación de medidas que aminoren el riesgo ambiental, así como un compromiso específico con la lucha contra el cambio climático, solicitando principalmente estrategias de disminución de gases de efecto invernadero.

Esta norma tiene relación directa con los objetivos de desarrollo sostenible, como se menciona en el apartado 12.6 del objetivo 12, donde se motiva a las empresas a adoptar prácticas sostenibles e incorporar información sobre su ciclo de presentación de informes 1.

A partir de este documento, se puede plantear que el deber de las empresas desde la ética, será ir más allá de sus actividades comerciales e industriales, enmarcando entre sus valores empresariales, programas y estrategias con compromisos sobre los seres vulnerables, los cuales no solo serán los humanos en la actualidad y la naturaleza, sino que también comprenderá a las generaciones futuras y todas las especies con quienes se comparte el planeta.

Así pues, la correcta aplicación de la norma SGE-21 y el compromiso ético con sus principios y fundamentos, constituyen una herramienta perfecta para mejorar y resolver la gestión ambiental y los posibles impactos sociales relacionados con ella, ya que tenemos que recordar que el cambio climático afecta fundamentalmente a las sociedades más vulnerables.

Energías renovables. Fuente: Autor desconocido, Unsplash

 

EADIC cuenta con una formación sobre esta norma, donde se tratan todos los aspectos relacionados con la Gestión ética y socialmente responsable.

A continuación se presentan algunos enlaces de interés sobre este contenido:

http://www.foretica.org/
http://www.mitramiss.gob.es/es/rse/ecosistema/index.htm
http://www.exteriores.gob.es/Portal/es/PoliticaExteriorCooperacion/Agenda2030/Paginas/Inicio.aspx
https://ec.europa.eu/info/strategy/international-strategies/sustainable-development-goals_es
https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/objetivos-de-desarrollo-sostenible/

 

Autor: Antonio Tomás González Losa, docente del Máster en Gestión Integrada de la Calidad, la Seguridad y el Medio Ambiente de EADIC.

Incidencia de la electrónica de potencia o industrial en los vehículos eléctricos

Hoy en día, la industria del automóvil está evolucionando a gran velocidad hacia una electrificación cada vez más presente en la mayoría de los vehículos comerciales, esto gracias a los avances que se tienen gracias a la Electrónica de Potencia.

Esta electrificación del automóvil tiene su culmen en el vehículo eléctrico (VE), pero con los diferentes pasos intermedios de los vehículos híbridos en función de su grado de hibridación. Aunque para conseguir esta electrificación del automóvil se ha hecho necesario la conjunción e integración de diferentes tecnologías.

Hay tres elementos y componentes que destacan sobre el resto: el motor eléctrico, la batería de alta tensión y la electrónica de potencia.

Imagen 1. Vehículo eléctrico en modo de recarga.

El motor eléctrico es el elemento tractor que se encarga de convertir la energía eléctrica que tenemos almacenada en la batería de alto voltaje en energía mecánica de rotación.

Los motores eléctricos más utilizados para este fin son motores síncronos con rotor de imanes permanentes de neodimio u otras tierras raras. Así se consigue una gran compacidad y una alta eficiencia, superior al 95%.

Otro elemento clave son las baterías de alta tensión. Todos sabemos que los vehículos con motor de combustión (diésel, gasolina) ya venían provistos de batería para posibilitar el arranque de los motores y atender otras necesidades eléctricas de los vehículos.

Las baterías de alta tensión de los vehículos eléctricos (VE) e híbridos tienen otra funcionalidad. Estas baterías son las encargadas de alimentar, gracias a la energía que almacenan, a todo el coche eléctrico, fundamentalmente al elemento tractor, el motor.

Actualmente la mayoría de estas baterías de alta tensión se construyen mediante células de iones de litio, las cuales se encargan de almacenar la energía proveniente del cargador o recuperada durante la propia conducción, por ejemplo, con las frenadas regenerativas.

Hoy en día es, quizás, el elemento con mayor potencial de evolución, con el reto de alcanzar mayores densidades de carga que permitan baterías más ligeras y sobre todo con autonomías comparables a los motores de combustión interna.

Sin embargo, en este post nos vamos a centrar, sobre todo, en el tercer componente fundamental en los vehículos eléctricos, el más desconocido en general: la electrónica de potencia del VE que se puede dividir en: el inversor y el módulo de alimentación o de suministro eléctrico.

El inversor es un componente trascendental ya que, como convertidor electrónico de potencia, se encarga de realizar las transformaciones eléctricas necesarias para adaptar los valores y la curva de las tensiones de la energía eléctrica tomada en forma continua de las baterías de alta tensión y así poder alimentar convenientemente el motor eléctrico de tracción.

El inversor a su vez, se encarga de realizar el tránsito opuesto, es decir, transformar la energía eléctrica recuperada del motor eléctrico a lo largo de la conducción en forma de frenadas regenerativas, de forma que pueda reinyectarse y almacenarse en las baterías para un posterior uso.

Aunque los fabricantes son reticentes a dar cifras de los rendimientos de los inversores utilizados en los vehículos eléctricos, los inversores similares que se vienen utilizando en el sector solar fotovoltaico tienen rendimientos del orden del 96% al 99%, por lo que el nivel de eficiencia de estos equipos es muy elevado.

 

Imagen 2. Módulo inversor para vehículos eléctricos e híbridos de Curtiss-Wright

 

Centrándonos en la tecnología de la que están compuestos los inversores, inicialmente se solían usar transistores MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), principalmente porque los inversores al principio eran de muy pequeña potencia.

Pero eso suponía un hándicap al trabajar a más tensión, como es el caso en los inversores de los vehículos eléctricos y otras aplicaciones.

Por eso se terminaron imponiendo los IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), ya que podían trabajar perfectamente a 375 V y más, manejando corrientes medias y altas, del orden de 10 a 1.000 A. Un IGBT es un transistor que se controla aplicándole tensión a su puerta G o gate (uno de los tres terminales que posee), lo que permite la circulación de corriente a través de propio transistor.

Además, los IGBT pueden trabajar con frecuencias de conmutación de hasta 50 kHz con menores pérdidas por conducción que los MOSFET.

Existen diferentes técnicas de operación para el control de los inversores. Las dos más utilizadas probablemente son la técnica de seis escalones (six-step) y la técnica de modulación por ancho de pulso (PWM).

La técnica de seis escalones consta de dos procesos. En un primero se toman las 3 fases de entrada de la línea de alimentación y las rectifica para transformarlas en valor DC desacoplados que luego se convierten en 6 escalones por ciclo, obteniéndose una tensión no sinusoidal, pero con el valor eficaz y la frecuencia buscados.

Al final se obtiene una señal con un alto grado de distorsión armónica, pero el mayor inconveniente es que como la frecuencia es baja, con el filtrado no se consigue un suavizado de calidad.

Para paliar los inconvenientes de la anterior, surgió la técnica del PWM (Power Width Modulation), quizás la más utilizada. En este caso no se consigue eliminar los armónicos, pero al trabajar con frecuencias mucho más elevadas que con la anterior técnica, el filtrado que se consigue es de mayor calidad y se controla mejor la onda.

El inversor es el componente más destacado de la electrónica de potencia en los vehículos eléctricos e híbridos, pero hay más elementos que se podrían encuadrar dentro de esta disciplina, como:

Imagen 3. Dos adaptadores del dispositivo de recarga al vehículo.

• El dispositivo de recarga: es el componente que se encarga de transformar la energía eléctrica alterna de la red en corriente continua cediéndosela al vehículo para para que la acumule en las baterías. Son dispositivos externos al vehículo, pero estandarizados para su compatibilidad con los diversos fabricantes. Fundamentalmente se dividen entre dispositivos de carga rápida y de carga lenta en función del tiempo de recarga de las propias baterías.

• El convertidor DC-DC: se encarga de transformar la alta tensión en continua, aportan las baterías de ión-litio en baja tensión de corriente continua. Este tipo de corriente se utiliza fundamentalmente para alimentar los elementos auxiliares como las baterías de 12 V que alimentan los componentes eléctricos del coche que trabajan a esta tensión.

• La Unidad de Control Electrónica (ECU): es el controlador principal de todo el sistema eléctrico del vehículo encargándose de la coordinación y el buen funcionamiento del dispositivo de recarga, el inversor, el convertidor DC-DC y el BMS (Battery Management System) o sistema de gestión de las baterías. Así, por ejemplo, al conocer en tiempo real el nivel de carga de las baterías, es capaz de adecuar el programa de conducción o informar al conductor que debe recargar en breve tiempo su vehículo.

Imagen 4. Esquema de los diferentes dispositivos electrónicos de potencias en el VE.

En definitiva, los vehículos eléctricos e híbridos requieren y usan diversas tecnologías, entre las que se encuentran los diferentes dispositivos de electrónica de potencia o industrial, cuyo nivel de madurez actual, han sido uno de los factores que han posibilitado el gran desarrollo de este tipo de vehículos que se está viendo hoy.

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AUTOR:  José Javier Díez Vidal, Docente del Máster en Electrónica Industrial, Automatización y Control de EADIC.

 

La nueva norma ISO 45001: Riesgos asociados a la construcción

La ISO (Organización Internacional de Normalización) ha publicado, con fecha de 12 de marzo de 2018, la nueva norma ISO 45001, para los Sistemas de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo (SG-SST).

Esta norma se convierte en el primer estándar internacional que establece los requisitos para llevar a cabo la implantación de un Sistema de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo.

Como el resto de normas ISO, la ISO 45001, es de carácter voluntario y con su adopción, las organizaciones proporcionan lugares de trabajo seguros y saludables, en los cuales se previenen lesiones y daños a la salud, que están vinculados con el trabajo. Del mismo modo, este estándar mejora el desempeño de SST.

La Norma ISO 45001 se fundamenta en la legislación, normativa y mandatos legales de los distintos países y sectores. Cada disciplina contendrá la normativa específica aplicable.

Asimismo, la ISO 45001 en esta versión establece una definición estándar para el término riesgo aplicado en el SST, describiéndolo como la “combinación de la probabilidad de que ocurran eventos o exposiciones peligrosos relacionados con el trabajo y la severidad de la lesión y deterioro de la salud (3.18) que pueden causar los eventos o exposiciones” (ISO 450001- 2018), con el fin de que éste pudiera ser establecido sin generar alteración al mismo en diferentes países.

Respecto a la normativa vigente, que es de aplicación general en España, destaca fundamentalmente la siguiente:

● Real Decreto 1627/1997, por el que se establecen disposiciones mínimas de seguridad y de salud en las obras de construcción.
● Real Decreto 1215/1997, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo y su modificación por Real Decreto 2177/2004.
● Real Decreto 363/1995, por el que se aprueba el Reglamento sobre clasificación, envasado y etiquetado de sustancias peligrosas.
● Real Decreto 773/1997, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la utilización por los trabajadores de equipos de protección individual.
● Real Decreto 485/1997, sobre disposiciones mínimas en materia de señalización de seguridad y salud en el trabajo.
● Real Decreto 664/1997, sobre la protección de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes biológicos durante el trabajo.
● Real Decreto 487/1997, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la manipulación manual de cargas que entrañe riesgos, en particular dorso-lumbares, para los trabajadores.
● Real Decreto 614/2001, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico.
● Real Decreto 374/2001, sobre la protección de la salud y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo.
● Real Decreto 842/2002, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT).
● Real Decreto 255/2003, por el que se aprueba el Reglamento sobre clasificación, envasado y etiquetado de preparados peligrosos.
● Real Decreto 1311/2005, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores frente a los riesgos derivados o que puedan derivarse de la exposición a vibraciones mecánicas.
● Real Decreto 286/2006, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al ruido.
● Real Decreto 1644/2008, por el que se establecen las normas para la comercialización y puesta en servicio de las máquinas.

A partir de lo establecido en la ISO 14500 y la normativa vigente en España, a continuación, se realiza una identificación de los riesgos que suelen estar asociados a la construcción.

 

Riesgos en la construcción

● Factores de riesgo

1. Entorno de obra: 

Interferencias con viales y aceras, otras construcciones, accesos y vías de circulación, concurrencia de maquinaria móvil, presencia de peatones, vehículos particulares, otras obras, etc.

2. Servicios afectados

Conducciones subterráneas, presencia de líneas eléctricas subterráneas o aéreas, gas, saneamiento, otras conducciones

3. Proceso de trabajo

Procedimiento de implantación de cerramiento, accesibilidad, instalación de casetas prefabricadas, grúas, electricidad, terrenos inestables

4. Maquinaria empleada
Equipos inadecuados, defectos de fabricación, operaciones contraindicadas por el fabricante, manejo inadecuado, etc.

5. Condiciones ambientales
Climatología adversa, ambiente pulvígeno, ambiente ruidoso, presencia de humos, gases, vapores o sustancias tóxicas, iluminación inadecuada

6. Trabajador
Falta de información y formación, distracciones, manejo inadecuado de la maquinaria, etc.

 

● Riesgos de seguridad

1. Caídas al mismo nivel, tropiezos o resbalones.
2. Atropellos, colisiones, choques, golpes o aplastamientos por maquinaria móvil.
3. Vuelco o caída de grúa.
4. Golpes o aplastamiento por caídas de carga transportada.
5. Vuelco, precipitación de la carga.
6. Caídas a distinto nivel (imagen).
7. Atrapamientos, golpes, cortes, pinchazos.
8. Proyección de partículas.
9. Contactos eléctricos directos e indirectos. (Contacto de la pluma con línea eléctrica de A.T. durante la utilización de la grúa móvil autopropulsada).
10. Incendio/explosiones.

● Riesgos químicos

1. Inhalación de polvo: (Trabajadores, operadores de máquinas y conductores de camiones).
2. Inhalación sustancias químicas.
3. Intoxicación, asfixia por posible presencia de gases tóxicos en el lugar de trabajo.
4. Inhalación de humos, gases o vapores provenientes de la maquinaria y vehículos.

 

● Riesgos físicos

1. Ruido.
2. Estrés térmico.
3. Vibraciones.
4. Falta de iluminación.

Imagen 4. Riesgos físicos. Fuente: Autor desconocido.

Adicionalmente, se debe tener en cuenta que para la identificación de los riesgos, según lo establecido en la cláusula 6 de planificación, la evaluación por parte de la empresa no sólo se debe limitar a los factores de riesgo anteriormente descritos.

También se han de incluir dentro de las evaluaciones los siguientes aspectos:

  • Organización del trabajo: Durante la ejecución de las actividades de la obra se deben tener en cuenta los horarios de trabajo y la carga laboral.
  • Actividades rutinarias o no rutinarias: Se debe dar igual de importancia a aquellas actividades que son de tipo no rutinario, ya que si éstas no se contemplan dentro de la matriz de riesgos son las que más riesgo pueden generar a corto o largo plazo.
  • Cultura de la organización: Las creencias bajo las que trabaja la organización influyen notablemente en la percepción del trabajador de su entorno, así como en agentes externos.
  • Incidentes pasados: Como una mejor forma de prevención se debe documentar adecuadamente la investigación de incidentes previos, sean internos o externos.
  • Personas: Más allá del trabajador se incluye a entes externos cercanos a la construcción que pueden verse afectados por su actividad, personas autorizadas que acceden a ella y trabajadores que se desplazan de una obra a otra de la empresa.
  • Primicia de la realidad: Se debe considerar la forma cómo se está trabajando realmente.
  • Riesgos psicosociales: Suelen dejarse de lado las afectaciones psicológicas que puede sufrir un trabajador por los tratos generados por un superior o entre compañeros.
  • Equipos ergonómicos: Complementando los factores de riesgo físicos, se considera el uso de equipos que se encuentren diseñados para el tiempo de uso que el trabajador tiene asignado con los mismos.
  • Cambios reales o propuestos: Al momento de realizar cambios en la maquinaria, equipos u otros elementos, se debe realizar una evaluación de los riesgos que puede traer su implementación.

En esa medida, la empresa es la que formará el protocolo para la gestión de los riesgos identificados, ya sea con el fin de que a su vez genere las medidas necesarias, o sea evitando, asumiendo, persiguiendo, cambiando o modificando la fuente generadora de riesgo.

Como se puede evidenciar, la implantación de estos sistemas de gestión de SST aplicados en la construcción permite a cada empresa generar confianza en sus trabajadores, contratistas y potenciales clientes al hacer uso de estándares internacionales.

Enlaces de interés
https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:45001:ed-1:v1:es

 

Autor: José Emilio Calderón Ríos, docente del Máster Gestión Integrada de la Calidad, la Seguridad y el Medio Ambiente de EADIC.

Caracterización de yacimientos de hidrocarburos: Petróleo y gas

La caracterización de un yacimiento de hidrocarburos radica en crear un modelo geológico-petrofísico del yacimiento, establecido por la integración de la información geológica, geofísica, petrofísica y de ingeniería del mismo.

Hoy en día, uno de los principales objetivos de la industria de hidrocarburos es conseguir la caracterización pormenorizada de los yacimientos para concretar los modelos estático y dinámico particulares; describiendo el yacimiento y su influencia sobre el flujo de fluidos en el medio poroso. Así como la distribución de los poros, los fluidos intersticiales y definir fracturas, con el fin de calcular reservas y establecer un plan de desarrollo óptimo.

Por lo cual, la caracterización es una etapa de vital importancia en el plan de aprovechamiento de un yacimiento de hidrocarburos y una herramienta esencial de la administración integral de los mismos.

Dicha administración precisa de un plan dinámico de explotación (aspectos técnicos y económicos, además de los componentes básicos de la administración).

Y esto se consigue a través de una correcta caracterización del yacimiento: descripción detallada del mismo, con el propósito de lograr una óptima caracterización estática y dinámica para conseguir una buena caracterización integrada.

Ilustración 1. Petróleo y oro. Fuente: Freeimages

Finalidad de la caracterización

El objetivo primordial de la caracterización es conocer las características de estas rocas y de los fluidos presentes en el yacimiento, para así poder establecer la geometría del mismo y el volumen de hidrocarburos almacenados; y su posterior tratamiento para su constitución como elemento principal.

Por otro lado, para definir el modelo a trabajar es necesario realizar los análisis exploratorios y espaciales de la zona; esto con la intención de obtener una mayor exactitud en el momento que se precise la elaboración del modelo.

Con toda esta información se puede entonces, estructurar un modelo que permita simular el comportamiento y caracterización del yacimiento bajo diferentes mecanismos de explotación y producción; para elegir así aquel que lleve al yacimiento a la óptima explotación técnico-económica: lo que conduce a minimizar los tiempos de exploración – explotación y los recursos destinados, tanto humanos como financieros.

Ilustración 2. Tuberías hierro dúctil, Fuente: Freeimages.

Autor: Manuel Gómez Martínez, docente del Máster en Petróleo y Gas: Prospección, Transformación y Gestión de EADIC

 

EADIC recibe la Medalla de Honor de UDIMA

El pasado 21 de febrero de 2020, la Escuela Abierta de Desarrollo en Ingeniería y Construcción – EADIC, recibió la Medalla de Honor otorgada por la Universidad a Distancia de Madrid (UDIMA) durante el acto solemne realizado en el marco de la celebración de Santo Tomás de Aquino.

El reconocimiento fue entregado a Ricardo Carramiñana Alonso, presidente de EADIC de manos de la Arancha de las Heras, presidenta de la UDIMA; como parte del agradecimiento a las empresas colaboradoras de la institución en la formación de los alumnos.

Ricardo Carramiñana celebró que gracias a la UDIMA “hemos podido acercar a los ingenieros a una formación muy específica”, al tiempo que agradeció el “acompañamiento, cariño y trato humano recibido de parte de la UDIMA”

EADIC medalla honor UDIMA

Palabras de Ricardo Carramiñana. Fotografía: UDIMA

 

Previo a la entrega de las medallas de honor se realizó el reconocimiento de los estudiantes que lograron un mejor expediente académico y así como la investidura de nuevos doctores.

eadic_medalla_honor_udima

El reconocimiento formó parte del acto solemne realizado en el marco de la celebración de Santo Tomás de Aquino

 

A través de este reconocimiento, EADIC reafirma su compromiso con la excelencia pedagógica acreditada a través de instituciones como UDIMA; que permiten la conexión profesional a escala internacional.

¿Cuándo es bueno el trabajo en equipo y cuándo no lo es?

Los últimos estudios del Profesor Chidiebere Ogbonnaya, indican que el trabajo en equipo puede tener una cara negativa para los miembros de los equipos de trabajo.

En las empresas actuales la mayor parte de los trabajos se realizan mediante equipos de trabajo. Los procesos de selección, la formación y el ambiente de trabajo siempre están orientados hacia este modelo.

Aun cuando el trabajo en equipo genera ideas innovadoras y mejores rendimientos, también puede llegar a ser muy estresante. Conflictos, personas demasiado dependientes unas de otras, recompensas mal definidas, etc.

Durante la investigación de “Los Efectos Del Trabajo En Equipo En El Bienestar De Los Empleados” el profesor Chidiebere Ogbonnaya obtuvo las siguientes conclusiones:

  • El trabajo en equipo parece afectar al desempeño dentro de las organizaciones y al bienestar de los empleados de manera diferente.
  • Más trabajo en equipo, aumentaba el nivel de demandas laborales de los empleados, lo que les hacía sentir mas ansiosos por su trabajo.
  • Los empleados que sentían que sus organizaciones se preocupaban por su bienestar (reconocimiento de logros, mejoras de capacitación, control sobre el ritmo de los trabajos, participación en las decisiones, etc.), en sus equipos de trabajo obtenían mejores rendimientos y un mayor compromiso con la organización.
  • Por el contrario, los empleados que afirmaban que existía una mala relación con los gerentes (generando disputas constantes, sin oportunidades para desarrollar habilidades, sin libertad para influir en sus responsabilidades laborales, etc.), en sus equipos de trabajo obtenían peores rendimientos por aumento del estrés.

De la investigación se deduce que, gran parte del estrés proviene de la presión que los gerentes ejercen sobre sus empleados.

Si bien es necesaria cierta presión para lograr que los empleados rindan al máximo, presionar demasiado a un equipo de trabajo puede causar grandes problemas, como:

• Bajo Rendimiento
• Baja Productividad
• Alta Rotación

Trabajo_en_equipo

 

Ley de Yerkes-Dodson (Ley de Rendimiento/Estrés)

Estas conclusiones las podemos ratificar si observamos la Ley Yerkes-Dodson, donde podemos ver que:

• Bajos niveles de estrés producen un bajo rendimiento
• Así mismo, altos niveles de estrés implican bajos desempeños

 

Trabajo_en_equipo

Según este modelo, el máximo rendimiento se logra cuando las personas experimentan el nivel justo de presión. El lado izquierdo de la anterior gráfica muestra situaciones donde las personas no tienen desafíos y no ven la razón para trabajar duro.

La mitad del gráfico nos muestra donde se estaría trabajando con la máxima eficacia.

El lado derecho del gráfico nos muestra donde empezamos a ceder ante la presión.

Equipo de trabajo vs. Grupo de trabajo:

De lo anteriormente descrito, la metodología de liderazgo dependerá bastante del tipo de proyecto u organización en la que se encuentren los miembros de trabajo.

Según los objetivos y las metas que se quieran alcanzar, el líder decidirá, ya sea en transforma a su grupo de trabajo en un equipo de trabajo, o si simplemente mantendrá a sus colaboradores como un grupo de trabajo nada más.

Sus diferencias son las siguientes:

Trabajo_en_equipo
Observa el siguiente vídeo para comprender de manera más adecuada, este tema:

Trabajar en equipo es importante y valioso, al igual que los gerentes y empleados comprendan el “lado oscuro”, y el potencial que conlleva el trabajar en estrecha colaboración con los demás.

Adicionalmente, la elección de mantener a un grupo de trabajo o transformarlo en un equipo de trabajo, dependerá estrictamente de las necesidades y requerimientos de la organización o proyecto.

Autor: Roberto Sánchez Rivas. Docente del Máster en Dirección de Proyectos Internacionales – PMI® de EADIC.

 

Apertura del mercado de viajeros por ferrocarril en España

El sector ferroviario se ha considerado tradicionalmente como uno de los ejemplos de monopolio natural por sus elevados costes de implantación y el escaso, o nulo, retorno de dichas inversiones.

Ahora, el Estado era el responsable de los desarrollos ferroviarios tanto en su planificación como en su explotación.
Teniendo en cuenta lo anterior, las consideraciones como servicio público y como elemento articulador del territorio que tiene el ferrocarril, unido a su gestión pública, hacen que entre sus objetivos no se encontrase la consecución de rendimiento económico.

Esto generó una importante acumulación de deuda que hizo necesario replantearse el escenario si se pretendía mantener el ferrocarril.

En la Unión Europea, siempre a la vanguardia del sector ferroviario, se plantearon dos medidas para revertir la situación: la primera fue la desintegración vertical del sector, esto significa, separar la gestión de la infraestructura de la operación; la segunda medida fue liberalizar la operación, comenzando por las mercancías.

Ahora le ha llegado el turno a los pasajeros con lo que se completa el proceso.

Este proceso implica necesariamente un cambio de visión en la explotación de las líneas ferroviarias, los nuevos operadores tienen entre sus objetivos la rentabilidad económica de las inversiones que van a realizar.

Principalmente en material rodante, implica de manera necesaria, no atender sólo a cuestiones de servicio, sino a optimizar dichos servicios y a incluir las variables económicas en las matrices de decisión, considerándolas como elementos decisorios.

En la nueva operación ferroviaria conceptos como VAN o TIR van a ser tan importantes como carga por eje o viajeros por Km.

 

Un monopolio ferroviario al fin destruido:

Según la noticia “Fin al monopolio de Renfe: Ilsa y SNCF serán sus competidores en el AVE” de El Español, en el proceso de liberación ferroviaria, Renfe, la principal operadora ferroviaria, al fin tiene competencia, gracias a otras dos operadoras más, Ilsa (compuesta por Trenitalia y los socios de Air Nostrum) y SNCF, las cuales han generado una propuesta que, paulatinamente, se irá implementando a partir de diciembre del año 2020 y brindará a la población española beneficios para los viajes de negocios, como para aquellos que buscan ahorro económico.

Esta liberación ferroviaria parte de la división del mercado en tres formas A, B y C, de la siguiente manera:

A:  Se enfoca en un nivel de operación bastante profundo, siendo éste operado por Renfe.

B: Operada por Ilsa, esta ofrecería sus servicios abarcando el 30% de la actual operadora.

C: Este sería operado por SNCF, el cual plantea un modelo low cost, o de reducción de costes. Conservando la misma calidad de los dos anteriores.

 

En conclusión, la combinación de conocimientos técnicos y económicos que requiere el mercado implica un cambio de mentalidad enfocada en la optimización del servicio, sin olvidar la parte de articulación del territorio.

A su vez, la asignación del mercado, debido a su liberación, genera impresionantes benéficos para el transporte de las personas, puesto que poseerán una mayor libertad de decisión al momento de elegir qué medio utilizar según sus necesidades, sin mencionar que el mercado de transporte español recibirá grandes beneficios económicos por la calidad del servicio prestado a toda la población.

Enlaces de interés:

Podéis leer las noticias más destacadas en:

 

Autor: Roberto Camilo García, docente del Máster en Logística y Transporte de EADIC.

El futuro es hoy: Energía Eléctrica

¿Te has dado cuenta que hoy es el futuro?

Nos sorprendemos por lo que viene, pero desestimamos lo que tenemos. ¿Te has puesto a pensar que el futuro no está tan alejado del presente, y que el pasado inmediato está mas cerca de lo que parece? Lo que nos indica que nuestras acciones hoy siempre van a estar ligadas al pasado y latentes para construir el futuro: La energía eléctrica.

Hace unos días atrás, se hablaba de los diferentes tipos de energía eléctrica de acuerdo a su fuente de generación, ya sean renovables o no renovables y aprovechables en dispositivos movidos eléctricamente.

Algunas formas para generar energía eléctrica ya estaban en uso para los que hoy viven, otras solo eran hipótesis calculadas para un futuro lejano, ¡pero hoy son una realidad! Todas estas fuentes de energía están disponibles para el mundo entero, con el atenuante de que no todos tienen acceso a ellas, un tema importante para tratar en otra oportunidad.

 

Lo que viene

El futuro de una sociedad moderna está asociado a una confiabilidad, económicamente competitiva y un sistema eléctrico sostenible ambientalmente, explica Cheryl Martin en el informe del foro económico mundial de 2017, donde expone que se trata de la cuarta revolución industrial que involucra la transformación de la sociedad combinando múltiples tecnologías que alcanzaran cambiar sociedades enteras. ¡Y lo estamos viviendo!

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Innovación, digitalización y energía

La electrificación significa el uso real de la energía eléctrica en todas sus formas. Entre las innovaciones más mencionadas encontramos la infraestructura de carga inteligente y la tecnología aplicada al mismo, que puede retroalimentar la red con la energía utilizada, convirtiéndose el vehículo eléctrico en una batería rodante que ayuda a estabilizar la red.

El uso de equipos de aire acondicionado y calefacciones requieren ser más eficientes y sostenibles, de modo que impacten positivamente en el medio ambiente.

La descentralización aumenta las ventajas de electrificación, el uso de fuentes de generación de energía focalizada, con base en inicios renovables pequeños, los sistemas de almacenamiento (por ejemplo, BESS, en inglés Batery Energy Storage System) y las tecnologías para la eficiencia energética, permiten extender el acceso de energía eléctrica en los países en vías de desarrollo.

La digitalización es el medio que permite el cambio que necesitan nuestros sistemas análogos a sistemas digitales de infraestructura global, dando la posibilidad de alcanzar los beneficios de la electrificación y descentralización, mediante acceso a las tecnologías como Smart meter (AMI) sobre los sistemas automatizados y control remoto, desde los sensores a los dispositivos inteligentes, hasta llegar a plataformas digitales integradas en la red.

Estas innovaciones permiten la coordinación y el control automático y resiliente de las redes, optimizando los consumos de energía según la relación entre la generación y las exigencias del cliente.

 

Generación distribuida

Es el uso en pequeña escala de tecnologías de generación de energía eléctrica localizada cerca a la carga entregada, capaz de bajar costos, mejorando la confiabilidad, reduciendo las emisiones y expandiéndose a nuevas opciones de energía.

La dinámica del sistema eléctrico mundial y las necesidades de llevar la energía hasta donde sea posible, ha abierto la posibilidad de adaptar sistemas distribuidos confiables, que aportan a los sistemas ambientalmente sostenibles y que han propiciados otras formas de negocios que amplían los mercados económicos.

En los lugares donde no es posible llevar la energía de un sistema robusto como la transmisión de energía, son los espacios que hoy generan oportunidades de crecimiento de este tipo de innovaciones, incluyendo las nuevas tecnologías que se tienen en los grandes orbes a nivel mundial. De aquí parte la integración de energías renovables que cumplen con el concepto de sostenibilidad de los sistemas asociados a los proyectos de generación distribuida.

 

SMART GRID

La industria eléctrica ha venido desarrollando modelos de transformación de una red centralizada, controlada por los productores a una que es menos centralizada y el consumidor es más interactivo.

Una red más inteligente es la que promete cambiar todo de la industria, modelo de negocio y su relación con las partes interesadas que implica y afecta los servicios públicos, la regulación, el servicio de energía, proveedores, tecnologías y automatización, comercializadores, proveedores y consumidores de potencia eléctrica.

A nivel del orbe mundial, se han venido desarrollando tecnologías y plataformas de carácter resiliente con capacidades de auto-recuperación, dando cumplimiento a la arquitectura de una red de interconexión de sistemas de comunicaciones, establecido por las 7 capas del modelo OSI.

 

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Los números de las redes del futuro

El primer avance en medios de transporte se ha venido conversando desde 2014, pero solo hasta 2015 los vehículos eléctricos en circulación superaron el millón y se prevé el aumento para el 2020, cuando el precio de las tecnologías permita la adquisición del auto eléctrico, que se ajuste al bolsillo de los ciudadanos en el mundo. Se espera que la venta de autos a nivel mundial llegue al 25%.

Se prevé también, que la potencia máxima mundial generación con paneles fotovoltaicos aumente su potencia mundial instalada de 260 GW a los 700 GW en 2020.

El crecimiento estimado en el mercado del almacenamiento de energía, sorprende más, ya que, antes de 2025 aumentará 120 más respecto a 2015 de 400 MWh a 50 GWh. Cifras citadas de acuerdo al documento de la WEF de 2017: The Future of the Electricity: New Technolgies Transforming the Grid Edge.

 

Enlaces de interés:

 

AUTOR: Iván Altamar Cuava, especialista en gestión de sistemas eléctricos de potencia. Docente del Máster en Ingeniería Eléctrica Aplicada de EADIC.

 

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