Autor: Lewis Barton
¿Cuál es el futuro de la evaluación directa de tuberías no inspeccionables?
En resumen:
La evaluación directa (Direct Assessment, DA) ha cubierto durante mucho tiempo el vacío de inspección imposible de detectar, pero su alcance limitado a la corrosión y sus crecientes limitaciones ya no se ajustan al panorama de riesgos en constante evolución del sector. A medida que aumentan los volúmenes de datos, se acelera la tecnología y se jubilan los ingenieros experimentados, los operadores necesitan un nuevo enfoque, uno que ofrezca una cobertura más amplia de las amenazas, una mayor capacidad de predicción y decisiones más claras y defendibles. La evaluación no intrusiva de tuberías (NIPA) de ROSEN representa este siguiente paso. Al integrar la inspección avanzada en superficie, el análisis predictivo basado en la inteligencia artificial y el repositorio de datos de integridad más completo del sector, la NIPA transforma la gestión de tuberías no inspeccionables con pigging, pasando de controles reactivos de corrosión a una garantía de integridad basada en datos y multiamenazas. El resultado es una reducción de las excavaciones, la justificación para hacer que determinados oleoductos sean inspeccionables internamente, la reducción de los costes del ciclo de vida, la mejora de la seguridad, la prolongación de la vida útil de los activos y una vía unificada y responsable para gestionar activos que nunca fueron diseñados para la inspección tradicional. Lewis Barton ofrece más detalles sobre cómo NIPA respalda la integridad y la seguridad en entornos en los que no se pueden aplicar los métodos inspección en línea (ILI) convencionales.
A pesar de los avances tecnológicos, una parte significativa de la red mundial de tuberías sigue estando clasificada como «no inspeccionable». Estas tuberías plantean retos únicos debido a limitaciones físicas, como curvas cerradas, cambios de diámetro y falta de instalaciones de lanzamiento/recepción. También tienen limitaciones operativas relacionadas con los calendarios de producción y las condiciones de flujo. En muchos casos, la adaptación para la ILI simplemente no es económicamente viable y nunca será una realidad debido a las restricciones presupuestarias. Sin embargo, la imposibilidad de limpiar un activo no significa que los operadores puedan esconder la cabeza bajo el ala y no hacer nada.
Los operadores están sometidos a una presión cada vez mayor para demostrar que sus redes de tuberías son seguras para su funcionamiento, incluidos los activos que los operadores consideran «no limpiables». La inspección en línea puede proporcionar información sobre la pérdida de metal, las grietas, los daños por impacto, los movimientos del terreno y los problemas de expansión térmica, lo que abarca muchas de las principales amenazas para la integridad de las tuberías. Por consiguiente, los datos de la ILI son la base de la mayoría de los programas de gestión de la integridad de las tuberías. Cuando una tubería no se puede limpiar, se produce una laguna en los datos y, por lo tanto, en el IMP. Esta laguna requiere enfoques innovadores, más allá de las herramientas de inspección intrusivas, para garantizar una supervisión y un mantenimiento eficaces incluso de los activos más complejos. La evaluación directa (DA) ha sido el principal medio de la industria de las tuberías para llenar la laguna de las tuberías no limpiables durante más de dos décadas.
Sin embargo, la DA solo aborda una única clase de amenaza: la corrosión, con enfoques separados definidos para la corrosión interna (ICDA), la corrosión externa (ECDA) y la corrosión bajo tensión (SCCDA). Según los datos de la Administración de Seguridad de Tuberías y Materiales Peligrosos (PHMSA), la corrosión es responsable de menos del 20 % de los fallos registrados en las tuberías. Aunque es cierto que la corrosión es uno de los principales factores que contribuyen a los fallos en las tuberías, el alcance de la DA no permite gestionar otras amenazas a la integridad, como los daños causados por terceros, los riesgos geológicos o los defectos de los materiales y las soldaduras. Esto significa que la mayoría de los factores de riesgo y las amenazas quedan fuera del campo de visión de la DA. Si bien es una necesidad práctica y una obligación para muchos, sus debilidades inherentes están provocando una reevaluación del papel actual, la eficacia y el futuro de la DA.
La industria necesita un puente: un modelo de evaluación basado en los principios de DA que ofrezca mayor confianza y cobertura frente a múltiples amenazas para activos difíciles de inspeccionar en los que no se puede realizar una inspección en línea. Además, debe basarse en los últimos avances en gestión de la integridad basada en datos y herramientas de IA para satisfacer las expectativas actuales.
Factores impulsores de la gestión de la integridad basada en datos
Las mejores prácticas en la gestión de la integridad de las tuberías están, por supuesto, en constante evolución, y el listón se eleva cada vez más debido a los avances tecnológicos o de procesos, o a requisitos normativos más estrictos. Si bien la industria ha pasado de respuestas reactivas a programas proactivos basados en el riesgo, los operadores más avanzados están adoptando modelos predictivos respaldados por análisis de datos basados en inteligencia artificial.
Hay tres factores principales que impulsan este cambio:
1. Aumento del volumen de datos: los operadores generan ahora terabytes de datos de los que podrían obtener información valiosa. Sin embargo, solo una pequeña parte de este «oro» digital llega a influir en la toma de decisiones de forma habitual. Para aprovechar este valor se necesitan plataformas capaces de ingestar flujos de datos variados, analizarlos y correlacionarlos casi en tiempo real, y aplicar modelos de aprendizaje automático para estimar dónde y cuándo puede surgir un riesgo.
2. Avances tecnológicos: Los avances tecnológicos, como la computación en la nube, permiten ahora analizar datos a una velocidad y escala que eran imposibles hace una década. Estas herramientas reducen el coste de la evaluación de activos al integrar los resultados en un marco de gestión de la integridad basado en el riesgo.
3. Presión sobre el capital humano: La «ola de jubilaciones» de la generación del baby boom está reduciendo el número de ingenieros con experiencia en el mundo real y conocimientos organizativos. Al mismo tiempo, los presupuestos de contratación se mantienen estables y el escrutinio público es cada vez mayor. Hacer «más con menos» se está convirtiendo en una realidad práctica.
En conjunto, estas tendencias están impulsando rápidamente al sector a pasar de la prevención proactiva a los programas de integridad predictiva, no por deseo, sino por necesidad.
A medida que la industria se enfrenta al envejecimiento de las infraestructuras y a la disminución de la mano de obra cualificada en ingeniería, el reto que plantean las tuberías imposibles de limpiar afecta más que nunca al sector. Tradicionalmente marginados por las limitaciones de las inspecciones, estos activos siempre han requerido un enfoque creativo de gestión de la integridad y ahora están entrando en una nueva era impulsada por los datos.
El presente y el futuro de DA: Presentación de NIPA y el almacén de datos de integridad
Los operadores necesitan amplitud sin complejidad, por lo que ROSEN ha desarrollado el servicio de evaluación no intrusiva de tuberías (NIPA). Nuestro modelo integrado reúne la adquisición, el análisis, los ensayos no destructivos in situ y la predicción de la vida útil restante, lo que elimina las interfaces que diluyen la responsabilidad y permite una visión única y ajena a las amenazas del estado de los activos.
NIPA, impulsado por inspecciones avanzadas en superficie, como la magnetometría de gran alcance (LSM) y el exclusivo almacén de datos de integridad (IDW) de ROSEN, es lo que ROSEN considera el futuro de la gestión de la integridad de tuberías no inspeccionables.
Fiel a los principios básicos de la DA, NIPA integra múltiples tecnologías de detección y supervisión en superficie con datos de apoyo para generar información. Sin embargo, NIPA lleva este proceso un paso más allá al aprovechar el poder de los macrodatos y la inteligencia artificial a través de modelos de predicción del estado de las tuberías, e incorporando la inspección LSM en una única campaña de campo coordinada. El resultado es un programa de análisis unificado y multiamenaza adecuado para el futuro: la Evaluación Directa 2.0.
Los elementos centrales de NIPA incluyen:
- LSM: Detecta anomalías en el campo magnético de una tubería causadas por pérdida de metal, daños mecánicos o concentraciones locales de tensión (por ejemplo, desalineación de soldaduras), con una precisión de detección de alta resolución, lo que permite identificar defectos más allá de la simple corrosión.
- Modelización del flujo interno: utiliza la dinámica de fluidos para predecir dónde se produce la corrosión interna en la tubería y nos permite clasificar qué puntos bajos son los más críticos o si es posible que se produzca corrosión en la parte superior de la línea.
- Protección catódica y diagnóstico de recubrimientos: los elementos centrales de DA integran los resultados de los estudios de recubrimientos (por ejemplo, DCVG, ACVG) y los datos del CIPS para evaluar el blindaje de la protección catódica, el desprendimiento y el rendimiento de la protección catódica.
- Análisis predictivo: Las predicciones de la presencia y la profundidad de la corrosión se realizan utilizando modelos de aprendizaje automático entrenados en la IDW, la base de conocimientos de integridad más completa del sector. Un almacén de datos habilitado que contiene conjuntos de datos históricos de inspección en línea de más de 27 000 tuberías únicas e incorpora datos geoespaciales, propiedades de diseño de tuberías y registros proporcionados por los operadores.
- NDT específico en zanjas: Una parte esencial de la gestión eficaz de la integridad de las tuberías es verificar las anomalías notificadas y confirmar las dimensiones. El análisis NIPA identifica las áreas precisas en las que pueden existir anomalías o degradación, evitando excavaciones innecesarias.
- Evaluación de la aptitud para el servicio: Evaluación de los hallazgos sobre el terreno utilizando métodos y técnicas adecuados basados en las mejores prácticas internacionales. Determinación de los límites de funcionamiento seguro, las necesidades de reparación y la vida útil restante.
El conjunto de inspecciones integradas de NIPA cubre múltiples clases de amenazas:
- Daños por corrosión externa e interna.
- Identificación de áreas susceptibles de sufrir agrietamiento por corrosión bajo tensión.
- Golpes de terceros, abolladuras, hendiduras, ovalidad y grifos ilegales.
- Tensiones, deformaciones y extensiones inducidas por riesgos geológicos.
- Degradación del revestimiento y blindaje CP.
- Defectos de fabricación y construcción.
Según la experiencia de ROSEN, la integración de flujos de datos adicionales de LSM y análisis predictivo en su metodología NIPA reduce las excavaciones innecesarias en más de un 50 % en comparación con el DA solo para corrosión, lo que aumenta las tasas de acierto en la primera excavación de activos críticos con un historial de alineación del 100 % de las clasificaciones ERF de defectos por encima de 0,9 en ubicaciones verificadas.
¿Qué significa esto para los operadores de tuberías?
Para los líderes empresariales, NIPA proporciona una reducción de riesgos defendible y puede reforzar las negociaciones con las aseguradoras, al tiempo que prolonga la vida útil de los activos no inspeccionables sin requerir un gasto de capital significativo. Para los gestores de activos, reúne flujos de trabajo dispares en un único socio responsable, reduce a la mitad las excavaciones innecesarias, justifica la inversión en hacer que determinadas tuberías sean inspeccionables internamente y acelera los ciclos de decisión.
El proceso histórico de evaluación directa puede transformarse, y de hecho se está transformando, gracias a la inteligencia artificial y al análisis de datos a través del proceso ROSEN NIPA. Al fusionar los historiales de las tuberías, los datos de CP, las condiciones ambientales y las tendencias operativas, podemos crear modelos predictivos que replican, en la medida de lo posible, los conocimientos de ILI y los ingenieros. Se trata de una gestión de la integridad al estilo de las grandes tecnologías: convertir conjuntos de datos vastos y fragmentados en información útil para la toma de decisiones.
Nuestro objetivo es replantearnos por completo cómo entendemos y gestionamos el funcionamiento seguro y fiable de tuberías que nunca se diseñaron para ser inspeccionadas internamente.
El camino a seguir en la integridad de tuberías no inspeccionables
La evaluación directa seguirá siendo un elemento regulatorio fijo. Sin embargo, el futuro de la operación segura y económica de tuberías no inspeccionables depende de enfoques que vayan más allá de la corrosión. Solo mediante la integración de múltiples flujos de datos y la conversión de conjuntos de datos dispares en inteligencia procesable, los operadores podrán mejorar su gestión de la integridad y reducir los riesgos asociados con las tuberías no inspeccionables. NIPA cierra la brecha al:
- Reducir la probabilidad de incidentes mediante la detección de múltiples amenazas.
- Reducir los costes totales del ciclo de vida eliminando más de la mitad de las excavaciones innecesarias, maximizando el tiempo de actividad y aplazando los grandes proyectos de inversión.
- Prolongar la vida útil económica con estrategias de reparación basadas en pruebas y intervalos de reevaluación adaptables sin costosas modificaciones físicas.
- Reforzar el cumplimiento normativo y las posiciones de los seguros mediante un linaje de datos transparente, una cobertura de amenazas superior a la mínima y métricas de rendimiento comparativas.
Para los operadores, estas ventajas se traducen en un menor riesgo empresarial, un mejor rendimiento del capital invertido y una gestión alineada con los criterios ambientales, sociales y de gobernanza. Para los gestores de activos y riesgos, proporcionan una hoja de ruta única y defendible para la inspección, la modificación, la reparación y la priorización del presupuesto, con el apoyo de un socio responsable, en lugar de un mosaico de contratistas. El proceso ROSEN NIPA, y su novedoso enfoque de la integridad de las tuberías no inspeccionables, ofrece un valor empresarial cuantificable a los operadores:
- Garantía de seguridad y medio ambiente: la identificación temprana de los daños por interferencias externas permite realizar reparaciones específicas, lo que reduce la probabilidad de que se produzcan incidentes de pérdida de contención.
- Resiliencia normativa: NIPA no solo demuestra el cumplimiento del requisito de implementar DA, sino también el compromiso de superar los mínimos prescriptivos de las normas DA.
- Menos excavaciones, menor gasto directo: la clasificación específica de anomalías significa que los operadores solo excavan donde los datos integrados justifican la excavación. Esto puede traducirse en un ahorro de millones de dólares por ciclo de integridad.
- Minimización de las paradas no planificadas: la detección temprana de defectos de alto crecimiento puede dar a los operadores la oportunidad de realizar reparaciones durante las paradas planificadas, lo que reduce el tiempo de inactividad no planificado.
- Análisis de datos consolidados: con el conjunto de datos consolidados del IDW, los ingenieros se ahorran el tedioso trabajo de conciliar hojas de cálculo y recopilar informes externos.
- Impacto en los resultados: Entre los gastos directos, indirectos y transferidos, los clientes de ROSEN suelen recuperar su inversión en NIPA en el primer ciclo de evaluación.
A nivel empresarial, estas ventajas se traducen en una mayor vida útil de los activos, un aplazamiento de los gastos de capital, unas amortizaciones de activos más predecibles y una mayor resiliencia de la cartera.
Si un programa de integridad sigue basándose únicamente en DA de corrosión o está limitado por restricciones de piggability, ahora es el momento de evaluar NIPA.
Lewis Barton
Service Manager, ROSEN Group
Lewis lleva 14 años en ROSEN, donde presta servicios de consultoría técnica para proyectos globales. Su experiencia abarca diversas áreas, desde la garantía de flujo hasta la inspección de tuberías, pero siempre se ha especializado en la integridad de tuberías no inspeccionables. En la actualidad, dirige la cartera de servicios en superficie de ROSEN, desarrollando y proporcionando soluciones de inspección no intrusivas para tuberías y activos críticos, combinando tecnologías novedosas con métodos convencionales probados para mejorar la gestión de la integridad.
Jabbar Mirzoev
Global Business Line Manager NDT Diagnostics
Jabbar lleva más de 18 años trabajando en los sectores del petróleo, el gas y la petroquímica, dirigiendo equipos internacionales e impulsando el desarrollo empresarial en la región de la CEI y Europa Central. Con una sólida combinación de conocimientos técnicos y comerciales, se ha especializado en inspecciones en línea y robóticas, así como en tecnologías avanzadas de ensayos no destructivos (END). En la actualidad, ocupa un puesto de liderazgo empresarial a nivel mundial en ROSEN, donde dirige el desarrollo de servicios de END y la estrategia de mercado, al tiempo que promueve soluciones innovadoras de integridad para activos industriales y tuberías críticas.