El diseño e implementación de ductos submarinos constituye un gran reto dentro de la ingeniería offshore en proyectos Oil & Gas. Estos sistemas, fundamentales para el transporte de hidrocarburos en terminales de exportación e importación, requieren un enfoque multidisciplinario, así como metodologías para garantizar su viabilidad técnica, operativa y económica a lo largo de todo su ciclo de vida.
Una fase importante del diseño es la ingeniería conceptual, en la cual se plantean las diferentes alternativas técnico-económicas con mayor viabilidad para desarrollar el proyecto. A partir de esta base, el proyecto avanza hacia las fases de ingeniería básica, detallada y de construcción, donde se desarrollan con mayor profundidad los aspectos técnicos, operacionales y de seguridad, permitiendo una definición detallada del sistema a implementar.
Cada fase es crucial, porque se definen soluciones técnicas, se validan criterios de diseño y se planifica en detalle la ejecución del proyecto. Cada una presenta desafíos específicos que deben ser abordados integralmente, considerando no solo las condiciones técnicas, financieras, sociales y ambientales del entorno marino, sino también las implicaciones operativas y de mantenimiento a largo plazo que pueden derivarse de las decisiones tomadas durante el desarrollo de estas fases.
Los proyectos de ductos submarinos demandan una coordinación entre diversas disciplinas, como ingeniería civil, tubería, procesos, eléctrica, instrumentación y control, así como estudios oceanográficos. Esta integración es esencial no solo para garantizar la coherencia técnica entre las distintas especialidades, sino también para asegurar que las decisiones se alineen con los objetivos operativos del proyecto.
Un factor primordial para el desarrollo de los diseños es caracterizar el entorno marino a través de estudios geofísicos como batimetría multihaz, Sub-Bottom Profiler (SBP) y Side Scan Sonar (SSS). Estos estudios proporcionan información detallada a los diseñadores, que muchas veces no tienen acceso directo al sitio, sobre la topografía del lecho marino, la estratigrafía del subsuelo y la identificación de posibles obstrucciones naturales o artificiales. Esta información se convierte en una herramienta necesaria para una toma de decisiones informada y segura durante el desarrollo del diseño.
Uno de los aspectos retadores en la instalación de ductos submarinos es la transición onshore/offshore, conocida como shore approach. Este tramo requiere una evaluación tanto de la viabilidad técnica de construcción, a través de los diferentes métodos de instalación, como del impacto ambiental y social en áreas costeras sensibles. La selección del método adecuado debe considerar múltiples factores como el comportamiento hidrodinámico y morfodinámico del litoral, las características geotécnicas del suelo, la presencia de condiciones marinas adversas, la proximidad a zonas urbanizadas o protegidas, y la disponibilidad de acceso para maquinaria pesada.
Este proceso debe llevarse a cabo en coordinación con autoridades ambientales, comunidades locales y demás actores sociales, con el fin de asegurar el éxito, la sostenibilidad y la aceptación del proyecto por las partes interesadas.
Más allá del diseño, instalación y puesta en marcha inicial, uno de los mayores desafíos en los sistemas de ductos submarinos es garantizar su integridad a lo largo de su vida útil. Para ello es necesario incorporar, desde la fase de ingeniería básica, criterios que faciliten el monitoreo, inspección y mantenimiento preventivo del sistema. Aspectos clave como la selección de materiales resistentes a la corrosión, el diseño de protecciones mecánicas adecuadas, la integración de sistemas de monitoreo continuo, así como la planificación de inspecciones periódicas como el Inline Inspection (ILI), deben considerarse desde las etapas iniciales de diseño para anticipar condiciones operativas adversas, garantizar la confiabilidad del sistema y reducir costos asociados a fallas o intervenciones correctivas.
Una limitación frecuente en los proyectos es desarrollar cada fase de ingeniería como un proceso aislado, enfocado únicamente en las restricciones y requerimientos de esa etapa. Este enfoque limita la capacidad de anticipar desafíos futuros y puede generar soluciones técnicamente válidas, pero poco operativas o costosas en la práctica.
Un aspecto clave que suele ser subestimado en los desarrollos de ingeniería es la visión operativa del sistema. Es habitual que, durante las fases de ingeniería conceptual, básica y de detalle, se prioricen criterios técnicos y de diseño sin considerar en profundidad cómo se operará el ducto una vez en servicio. Esto puede derivar en sistemas que, aunque técnicamente viables, resultan difíciles de operar, con altos costos logísticos, complejidades de mantenimiento o incluso riesgos de falla por omisión de aspectos operativos.
Por ello, es fundamental incorporar en todas las fases de ingeniería una visión hacia adelante, integrando desde el inicio al personal operador o a empresas con experiencia en operación de sistemas similares para incorporar lecciones aprendidas, juicios de expertos y el know-how adquirido en el desarrollo del proyecto. Su aporte permite evaluar, de forma más realista, las alternativas de solución, anticipar escenarios operativos complejos y estimar los recursos y costos necesarios para cada opción.
Para garantizar el éxito en el desarrollo de ingeniería de ductos submarinos, se deben tener en cuenta prácticas recomendadas como:
- Revisión iterativa: Promover ciclos de revisión continua entre disciplinas y fases para garantizar coherencia y evitar imprevistos.
- Enfoque operativo temprano: Incluir expertos en operación para evaluar la viabilidad de las soluciones.
- Análisis del ciclo de vida: Evaluar desde el inicio los costos y requerimientos de operación y mantenimiento del sistema.
- Gestión de riesgos: Aplicar metodologías como HAZID y/o HAZOP, entre otras, para identificar y mitigar riesgos desde fases tempranas.
- Simulación digital: Usar herramientas avanzadas para modelar el comportamiento del litoral, la integridad estructural y la respuesta a condiciones extremas.
Superar los desafíos técnicos, ambientales y operativos en un entorno tan exigente como el sector offshore Oil & Gas no depende únicamente del cumplimiento normativo o de la incorporación de tecnologías avanzadas, sino de la capacidad para articular de forma efectiva el conocimiento de diversas disciplinas con una mirada orientada a la operación futura del sistema. La adopción de un enfoque metodológico sólido que contemple la participación temprana de todos los actores clave, incluidos diseñadores, constructores, operadores y autoridades regulatorias, representa la mejor estrategia para garantizar proyectos seguros, eficientes y sostenibles en el desarrollo de la ingeniería marina y proyectos Oil & Gas.
Este artículo fue desarrollado por el especialista Sergio Tovar Macías y publicado como parte de la sexta edición de la revista Inspenet Brief Septiembre 2025, dedicada a contenidos técnicos del sector energético e industrial.
