Integridad estructural y su impacto en la gestión de activos

Integridad estructural es uno de los pilares técnicos fundamentales para asegurar la continuidad operacional, la seguridad de los activos físicos y la optimización de los costos de mantenimiento. La evaluación y gestión adecuada  permite prever daños, prevenir fallos y extender la vida útil de componentes críticos.

En entornos industriales como oil & gas, generación eléctrica, petroquímica y minería, la administración del ciclo de vida de activos depende de una estrategia sólida basada en datos, normas técnicas y tecnologías predictivas que consideran la condición estructural de los equipos como variable decisiva.

¿Qué es la integridad estructural y por qué es clave?

La integridad estructural se refiere a la capacidad de un componente, estructura o sistema para resistir cargas, esfuerzos y condiciones operativas sin experimentar una falla estructural. No se trata solo de evitar roturas, sino de garantizar que el activo mantenga su funcionalidad y seguridad durante su ciclo de vida.

¿Por qué es clave en la gestión de activos físicos?

Porque permite:

• Prevenir paradas no planificadas: La parada de una planta en una refinería por la rotura en una tubería de gasolina.
• Evitar accidentes catastróficos: Incendio de un tanque de almacenamiento en una refinería, con pérdidas de activos y humanos.
• Optimizar inversiones en mantenimiento: Extensión de la corrida de una planta en una refinería (mayor tiempo produciendo)
• Justificar reemplazos o rediseños: Garantizar la confiabilidad operacional de la unidad y la seguridad del personal y de los activos.
• Extender la vida útil de activos críticos.

Por eso, empresas como Aramco, Chevron o TotalEnergies integran criterios de capacidad estructural dentro de sus sistemas de confiabilidad y gestión de riesgos operacionales.

Normas internacionales aplicables a la integridad estructural

Existen múltiples estándares que regulan y guían la evaluación de la integridad en equipos industriales:

Norma	Organización	Aplicación principal
API 579 / ASME FFS-1	American Petroleum Institute	Análisis de aptitud para el servicio (FFS)
ISO 55000	International Organization for Standardization	Gerencia de activos físicos
NACE MR0103 / MR0175	National Association of Corrosion Engineers	Evaluación por corrosión bajo esfuerzos
ASME B31.8S	American Society of Mechanical Engineers	Integridad de ductos e infraestructura crítica

Estas normas aportan el marco técnico y legal para garantizar la conformidad y seguridad de activos en operación. Puedes consultarlas en:

• API 579 – API.org
• ISO 55000 – ISO.org
• AMPP (NACE)

Mecanismos comunes de falla estructural

Una falla estructural ocurre cuando un componente ya no puede soportar las cargas para las que fue diseñado, ya sea por debilitamiento, sobrecarga o defectos acumulados. Estos son algunos de los mecanismos más comunes en entornos industriales:

1. Fatiga mecánica

• Descripción: Se produce por cargas cíclicas repetidas que inducen grietas progresivas, incluso en materiales con esfuerzo inferior al límite elástico.
• Ejemplo: Grietas en brazos de turbinas eólicas tras 10.000 ciclos de carga.
• Norma relacionada: ASTM E647 – Medición de crecimiento de grietas por fatiga.

2. Corrosión bajo tensión (SCC)

• Descripción: Combinación de esfuerzos mecánicos y medio ambiente corrosivo. Afecta aleaciones como acero inoxidable y aluminio.
• Ejemplo: Tuberías de procesos químicos agrietadas por presencia de cloruros y temperatura.
• Norma relacionada: NACE TM0177 – Métodos de prueba para SCC en ambientes H2S.

3. Fluencia térmica

• Descripción: Deformación lenta y progresiva de un material sometido a calor constante.
• Ejemplo: Tuberías de calderas deformadas tras operar >400 °C por largos periodos.
• Norma relacionada: ASME Section II-D – Propiedades del material a alta temperatura.

4. Impacto o sobrecarga súbita

• Descripción: Cargas imprevistas o accidentales que exceden la capacidad estructural.
• Ejemplo: Colapso de vigas metálicas tras caída de grúa en zona de carga.
• Norma relacionada: API RP 2A-WSD – Diseño estructural para plataformas offshore.

Identificación y control del daño estructural en activos industriales

A diferencia de una falla completa, el daño estructural representa una degradación física localizada que, aunque no detiene el funcionamiento, reduce la resistencia del componente y compromete su integridad futura.

Tipos comunes de daño estructural

• Grietas superficiales: Originadas por fatiga, termofluencia o procesos de soldadura defectuosos.
• Corrosión generalizada o localizada: Desgaste del material en zonas expuestas a humedad o químicos agresivos.
• Pérdida de espesor: Por erosión, abrasión o picaduras en ambientes líquidos/gas.
• Deformaciones permanentes: Flexión o pandeo que indica plastificación por sobrecarga o accidente.

Ejemplos de activos con daños

• Tanques de almacenamiento con paredes abolladas tras un sobrellenado.
• Vigas de acero corroídas en estructuras de plantas químicas sin recubrimiento.
• Soportes de ductos con grietas radiales por corrosión atmosférica en zonas costeras.
• Tanques de almacenamiento con asentamiento inclinado, producido cuando un lado del tanque desciende más que el otro, generando un ángulo de inclinación respecto al eje vertical (ver figura 1).

Métodos de inspección recomendados

• Ultrasonido A-scan/B-scan para medir pérdida de espesor.
• Radiografía digital para identificar defectos internos.
• Emisión acústica para detectar actividad de propagación de grietas.
• Escáner láser 3D para comparar la geometría real vs. diseño.

Normas y estándares aplicables

Norma / Estándar	Enfoque técnico
API 653	Inspección y reparación de tanques de almacenamiento.
API 570	Inspección de tuberías en servicio.
ISO 9712	Calificación de personal para END.
ASME PCC-2	Métodos de reparación de componentes presurizados.

 Mantenimiento por condición basado en evaluación estructural

La evaluación estructural como base para decisiones de mantenimiento es una práctica extendida en las industrias más avanzadas. Consiste en:

• Aplicar ensayos no destructivos (END) para detectar grietas, pérdidas de espesor o defectos ocultos.
• Utilizar simulaciones por elementos finitos (FEA) para calcular tensiones críticas.
• Comparar contra códigos como API 579 para determinar si el componente es “apto para el servicio”.

Este enfoque facilita la optimización del ciclo de vida de componentes críticos, alineando las decisiones de mantenimiento con la condición real del activo.

Tecnologías: END, digitalización y modelado predictivo

La integración de END y modelado computacional en la estrategia de activos ha mejorado la forma en que se gestionan los equipos industriales. Algunas herramientas destacadas:

• Ultrasonido avanzado phased-array: para inspección volumétrica de soldaduras.
• Técnicas de corriente inducida y TOFD: para detección de grietas en componentes metálicos.
• Modelos CFD y FEA: para simular condiciones extremas y predecir puntos críticos.
• SCADA + IoT + IA: permiten realizar mantenimiento predictivo a partir de datos operativos en tiempo real.

Empresas como Schlumberger y Wood integran estas tecnologías dentro de sus plataformas de gestión de integridad, reduciendo costos y mejorando la toma de decisiones.

Para una visión práctica de cómo la gestión de integridad de activos se implementa en la industria, te recomendamos el siguiente video cortesía de DGC Africa: Detrás del proceso: Gestión de la integridad de los activos.

Este recurso ofrece una perspectiva clara sobre las estrategias modernas para mantener la integridad estructural en entornos industriales.

¿Quieres ver cómo estas prácticas se aplican en escenarios reales? Mira este video y comparte tu opinión con nosotros en la Comunidad Inspenet: juntos construimos conocimiento.

¿Cómo se vincula con la gestión de activos?

La ISO 55001 define esta gestión como la actividad coordinada para obtener valor de los activos. La integridad estructural influye directamente en:

• La confiabilidad de los activos físicos.
• La seguridad de las personas.
• La continuidad del negocio.
• El cumplimiento normativo.

Por eso, mantener registros detallados de inspecciones, historiales de fallas mecánicas, y proyecciones de vida útil es fundamental para gestionar eficientemente instalaciones industriales complejas.

Casos reales: impacto tangible de la integridad estructural

Garantizar la continuidad operacional, la seguridad de los activos físicos y la optimización de los costos de mantenimiento en instalaciones industriales depende de una adecuada evaluación y gestión de la fiabilidad estructural. Esta permite anticipar daños, prevenir fallas catastróficas y prolongar la vida útil de los equipos. No obstante, cuando se descuida este aspecto, los riesgos se materializan con consecuencias técnicas, económicas y humanas de gran magnitud.

A continuación, se presentan tres casos reales que ilustran el impacto directo de una gestión efectiva o deficiente de la fiabilidad estructural:

Colapso de torre de enfriamiento en México (2022)

El 1 de marzo de 2022, una torre de enfriamiento de la planta termoeléctrica Mérida II, operada por la Comisión Federal de Electricidad (CFE), colapsó parcialmente. Trabajadores habían reportado previamente la necesidad urgente de mantenimiento en la estructura. Afortunadamente, no se reportaron heridos, pero la Unidad 2 de la planta quedó fuera de servicio temporalmente. La CFE inició una investigación para determinar las causas del accidente.

Explosión de ducto en Tlahuelilpan México (2019)

El 18 de enero de 2019, una toma clandestina en un ducto de Pemex en Tlahuelilpan, Hidalgo, explotó mientras decenas de personas recolectaban combustible. El incidente resultó en al menos 66 muertos y más de 70 heridos. Este trágico evento subrayó los peligros asociados con las tomas clandestinas y la necesidad de una gestión rigurosa de la integridad de los ductos.

Extensión de vida útil de turbinas en Chile 

En el Congreso Mundial de Mantenimiento 2025, se presentó un estudio sobre la optimización de turbinas Francis en Chile. Utilizando escaneos 3D, análisis de elementos finitos (FEA) y simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD), se identificaron áreas de desgaste y cavitación. Estas técnicas permitieron ajustar los programas de mantenimiento y extender la vida útil de los componentes críticos.

Cumbre API 2026 sobre integridad e inspección industrial

Temas como evaluación de capacidad estructural, daños mecánicos, fallas por fatiga o estrategias de inspección predictiva serán protagonistas en el próximo API Inspection and Mechanical Integrity Summit 2026, la conferencia técnica internacional más relevante sobre inspección e integridad mecánica. Este evento reúne a profesionales de todo el mundo para discutir experiencias, estándares clave como API 579, API 570 y API 653, gemelos digitales, monitoreo remoto y gerencia de activos industriales. Conoce más sobre el evento oficial aquí.

Conclusiones

La integridad estructural representa  una necesidad operativa. En un entorno industrial donde los márgenes, la seguridad y la sostenibilidad son cruciales, anticiparse al daño estructural y prevenir la falla estructural se traduce en ventajas competitivas claras. Adoptar tecnologías predictivas, alinearse con normas internacionales y tomar decisiones basadas en datos reales permite a las organizaciones optimizar la gestión de activos y maximizar el retorno de inversión en infraestructura.

“Un activo seguro, confiable y duradero comienza con una estructura íntegra.”

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Referencias

1. Energy & Commerce: Colapsa torre de enfriamiento en termoeléctrica de CFE: sipse.com+6energyandcommerce.com.mx+6fersalvador.com+6
2. France 24: Explosión en una toma clandestina de un ducto de combustible deja varios muertos y heridos en México: france24.com
3. Congreso Mundial de Mantenimiento: Optimización de turbinas Francis mediante modelado computacional
4. American Petroleum Institute (API). (2021). API 579-1/ASME FFS-1: Fitness-For-Service. 3rd Edition. API Publishing Services. Norma clave para evaluación de aptitud para el servicio (FFS).
5. American Society of Mechanical Engineers (ASME). (2022). ASME B31.8S: Managing System Integrity of Gas Pipelines. New York: ASME. Integridad de ductos e infraestructura crítica.
6. International Organization for Standardization (ISO). (2014). ISO 55000: Asset management — Overview, principles and terminology. Geneva: ISO. Norma internacional base para gestión de activos físicos.