Facultad Regional Concep. del Uruguay

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    Análisis de muestras recubiertas provenientes de pistones de la industria petrolera
    (2017-08-17) Alderete Gómez, Bruno Martín; Londra, Leandro Matías; Brühl, Sonia Patricia
    En la industria petrolera, se utilizan bombas de fracturación hidráulica para el proceso de extracción. Estas bombean un fluido a elevada presión y caudal de forma que se fractura el reservorio. La pieza clave de estas bombas son los pistones, loso cuales están sometidos a desgaste localizado producido por el ingreso de pequeños agentes abrasivos, que desgastan el pistón mientras este realiza su movimiento alternativo reduciéndose así la vida útil de los mismos. Anteriormente se usaban pistones hechos de acero de baja aleación, recubiertos con Spray Térmico. Sin embarco, esta técnica de fabricación presenta fallas que generan la necesidad de cambiar o realizar mantenimiento a los pistones frecuentemente. A causa de esto, la empresa Y-TEC, en conjunto de IONAR S.A., sugirió un cambio en el material base y el recubrimiento aplicado. Fue propuesto utilizar un acero de aleación media, que luego es nitrurado por plasma y recubierto con una capa de CrAIN mediante PVD. Se analizaron dos muestras, estas son: 1) muestra de los pistones tradicionales 2) muestra de los pistones fabricados a partir del nuevo método de fabricación. A ambas muestras se le observo la superficie y la sección transversal bajo el microscopio electrónico, se estudio la estructura cristalina mediante difracción de RX, se obtuvo la composición química mediante EDX, y se midió la dureza de los recubrimientos y la dureza en profundidad. A partir de los estudios realizados se puede explicar el mejor rendimiento de los nuevos pistones, con respecto a los anteriores, presentando los nuevos tiempos en servicio 300% más largos.
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    Estudio de aceros da baja aleación recubriertos con nanotubos de carbono mediante deposición electroforética
    (2019-09-05) Brühl, Sonia Patricia; Alderete Gómez, Bruno Martín; Suárez Vallejo, Sebastián
    Un componente clave para el proceso de extracción de petróleo, son las varillas de bombeo. Frecuentemente, estas piezas se corroen durante el transporte desde el sitio de producción hasta el pozo de extracción. Para evitar la corrosión de las varillas, se estudia un recubrimiento de nanotubos de carbono. Este estudio consiste en los distintos métodos de deposición del recubrimiento, seguido de la caracterización de los recubrimientos obtenidos. Esto se realizó mediante SEM/FIB, difracción de electrones por retrodispersión, espectroscopia Raman, microdureza, y ensayos de mojabilidad mediante el método de gota sésil.
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    Estudio de aceros de baja aleación recubiertos con CNP mediante EPD
    (2018-12-07) Alderete Gómez, Bruno Martín; Suárez Vallejo, Sebastián; Mac Lucas, Timothy
    Para proteger las varillas de bombeo que se emplean en la industria petrolera de la corrosión durante su transporte, se estudia un recubrimiento de nanotubos de carbono (CNT por sus siglas en inglés) que proteja las varillas de agentes corrosivos. Basándose en la literatura, existen dos aditivos utilizados para efectuar la deposición de CNT a través de la técnica deposición electroforética (EPD por sus siglas en inglés), nitrato de magnesio hexahidratado (Mg-Nit) y trietilamina (TEA). Las características del recubrimiento obtenido dependen de la elección de aditivo. Para el caso del Mg-Nit, se obtiene un recubrimiento hidrófilo pero que presenta una adhesión al sustrato adecuada. Para la TEA, el recubrimiento se comporta como un material cuasi súper hidrofóbico. Sin embargo, este recubrimiento posee una adhesión débil con el sustrato. Por lo tanto, se han optimizado los parámetros de deposición de tal forma que se obtenga un recubrimiento con las mejores características anticorrosivas posibles. Buscando mejorar las deficiencias propias de cada aditivo, se ha implementado un sistema de deposición doble. A su vez, procesos posteriores a la deposición se han implementado con el objetivo mejorar las propiedades de los recubrimientos. Luego de un análisis a través de ensayos de gota sésil, todas las muestras que han sido sometidas al post-proceso presentan características de hidrofobicidad sin importar que aditivo se ha usado. Adicionalmente, las muestras que han sido post-tratadas presentan una mejor adhesión en comparación con las muestras originales sin dicho tratamiento. Como posible alternativa a este tratamiento posterior, se estudió el sistema de doble deposición, buscando capitalizar las ventajas inherentes de cada aditivo. Con este sistema dual, se han obtenido recubrimientos que demuestran un comportamiento hidrofóbico y que su adhesión con el sustrato es adecuada. Adicionalmente, una caracterización exhaustiva ha sido realizada, tanto del recubrimiento como del sustrato mismo. En lo que respecta a la caracterización del recubrimiento, se han realizado análisis estructurales, de espesor y compacidad, y químicos. En el caso del sustrato, se ha estudiado su dureza superficial, rugosidad y fase del mismo.
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    Estudio para mejorar la duración del filo de cuchillas para corte de hilo y papel
    (2018-09-13) Da Silva Corts, Lucas Joel; Ronconi, Valentín Darío; Alderete Gómez, Bruno Martín
    El objetivo del presente trabajo es resolver la problemática de una industria de la zona del litoral , la cual solicita aumentar la vida útil de cuchillas para corte de hilo y papel con la que empaquetan sus productos.
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    Near superhydrophobic carbon nanotube coatings obtained via electrophoretic deposition on low-alloy steels
    (2021-01-20) Alderete Gómez, Bruno Martín; Suárez Vallejo, Sebastián; Mac Lucas, Timothy; Espin, Douglas; Mücklich, Frank; Brühl, Sonia Patricia
    Sucker rods are a key element in certain oil-extraction processes as they link the motor group on the surface with the pumps located downhole. During the transport from the production site toward the extraction well, these components are prone to corrosion. A hydrophobic carbon nanotube (CNT) coating, deposited via electrophoretic deposition (EPD), is proposed as a protective layer, shielding the rods from harsh environmental conditions. Three different coating systems are considered and thoroughly characterized (depending on the additive that is used to deposit the CNT), namely, magnesium nitrate hexahydrate (Mg– Nit), triethylamine (TEA), and a duplex coating (DD). The latter presents an approach which combine s the advantages of each additive, mechanical stability from Mg–Nit and strong hydrophobicity from TEA (near superhydrophobic). The former coatings are further processed to overcome their individual shortcomings,resulting in an increase in the coating’s stability for TEA coating, as well astransforming the hydrophilic Mg–Nit surface into a hydrophobic surface.