Detección de biocorrosión, en el sector hidrocarburos, basada en espectroscopia de impedancia eléctrica

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dc.contributor.advisorMiranda Mercado, David Alejandro
dc.contributor.authorJaimes Morales, Samuel Alberto
dc.date.accessioned2024-03-03T18:42:02Z
dc.date.available2011
dc.date.available2024-03-03T18:42:02Z
dc.date.created2011
dc.date.issued2011
dc.description.abstractLa biocorrosión o corrosión influenciada microbiologicamente (MIC) es un fenómeno con fuertes impactos económicos en muchas industrias, entre ellas la de hidrocarburos. Alrededor de un 30% de las pérdidas económicas por corrosión se deben a la MIC . El control de la biocorrosión se lleva a cabo a través de planes de inyección de biocidas con base en los monitoreos microbiológicos por técnicas tradicionales. Estas técnicas en muchos casos pueden arrojar datos inoportunos, dado que requieren un tiempo de respuesta prolongado. A partir de esta problemática surge la necesidad de desarrollar nuevos métodos de monitoreo, que permitan una detección temprana del fenómeno optimizando el uso de los biocidas. En esta investigación se estudió la Espectroscopia de Impedancia Eléctrica y se realizó un análisis a través del modelo de Cole-Cole, para la detección de la formación de biopelículas. Para ello se diseñó e implementó una sonda de medición de dos electrodos en acero AISI SAE 1020, concéntricos, tipo rasante. La sonda fue expuesta a medios de cultivo con Bacterias Productoras de Ácido BPA y Bacterias Sulfato Reductoras BSR, realizando mediciones de espectro de impedancia. En paralelo una estimación de la población de microorganismos sésiles fue realizada. Para el análisis de los datos se aplicó una metodología basada en el ajuste de la tangente de pérdidas, a través del modelo de Cole-Cole con el uso de algoritmos genéticos. El parámetro W = 1/T, relacionado con la frecuencia del pico máximo de la tangente de pérdidas mostró una marcada correlación con la estimación de la población para los dos tipos de microorganismos utilizados. Para evaluar la capacidad discriminatoria de este parámetro, un análisis por curvas ROC fue realizado, mostrando que W tiene una proba- bilidad mayor a 0.7143 de acertar en la predicción de presencia o ausencia de microorganismos sésiles.
dc.description.abstractenglishMicrobiologically influenced corrosion (MIC) is the process of corrosion stimulated by biological! agents. MIC causes negative financial impact upon industrial sector. In oil sector about 30% o: economic loss by corrosion are caused for MIC . The traditional procedure to mitigate the effects of MIC is the injection of a biocide, based on monitoring biofilm activity an planctonic microorganism evolution, through coupons and hydrogenasa test. This techniques nee: long time of exposure, and results maybe inopportune. This create an uncertained in the knowledge to use the biocide. Then, an better technique to monitoring the biocorrosion can minimize the financial impact of MIC. In this research, MIC on AISI SAE 1020, was studied by electrical impedance spectroscopy. A concentric ring flush mounted probe and glass reactors were implementec to assess carbon steel exposure to sterile and inoculated conditions. Acid Producing Bacteria APB and Sulfate Reducing Bacteria consortium were used. Electrical impedance measurements were fitte to Cole-Cole model, following a methodology based on loss tangent analysis and genetic algorithms. Also a microbial count was carried out to know population trend of sessile microorganism. Cole-Cole parameters show process and their evolution on the probe - medium system. Parameter T an W=1/T related with frequency for maximum value of loss tangent show correlation with population trend, which maybe a tool for early biofilm detection. To assess sorter capability of W parameter an ROC analysis was carried out. The results showed a probability greater than 0.7143 to hit predictions.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Electrónica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/25466
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Electrónica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectBiocorrosión MIC
dc.subjectEspectroscopia de Impedancia Eléctrica
dc.subjectBacterias Sulfato Reductoras BSR
dc.subjectBacterias Productoras de Ácido BPA
dc.subjectCole-Cole
dc.subjectcurvas ROC
dc.subject.keywordBiocorrosion MIC
dc.subject.keywordElectrical Impedance Spectroscopy EIS
dc.subject.keywordSulfate Reducing Bacteria SRB
dc.subject.keywordAcid Producing Bacteria APB
dc.subject.keywordCole-Cole
dc.subject.keywordROC curves
dc.titleDetección de biocorrosión, en el sector hidrocarburos, basada en espectroscopia de impedancia eléctrica
dc.title.englishDeteccién de Biocorrosi6n, en el Sector Hidrocarburos, Basada en Espectro- scopia de Impedancia
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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