Tecnologías avanzadas en programas de Inspección Basada en Riesgo (IBR) para tanques atmosféricos

Introducción

En el artículo publicado por INSPENET titulado “Confiabilidad en Tanques de Almacenamiento mediante IBR”, se establecen con claridad los fundamentos normativos y operativos que respaldan la Inspección Basada en Riesgos (IBR) en tanques atmosféricos, haciendo énfasis en el marco de referencia de las normas API RP 580 y API 653. Este enfoque ha demostrado ser clave para optimizar recursos, reducir paradas innecesarias y mejorar la confiabilidad operacional de los activos de almacenamiento.

No obstante, el contexto operativo actual —caracterizado por ciclos de producción exigentes, entornos altamente corrosivos y requerimientos normativos cada vez más estrictos— demanda ir más allá del cumplimiento. Hoy en día, los programas IBR más efectivos no se limitan a matrices estáticas de riesgo, sino que integran tecnologías emergentes, plataformas digitales, modelado predictivo y robótica especializada para desarrollar estrategias inteligentes de inspección y mantenimiento.

Este nuevo enfoque, que aquí proponemos desarrollar en profundidad, busca ampliar el alcance del artículo original, ofreciendo a los profesionales del sector herramientas concretas, métodos avanzados de evaluación de riesgos y casos representativos que reflejan cómo la IBR puede transformarse en una plataforma dinámica de gestión de integridad mecánica para tanques de almacenamiento.

¿Qué es la Inspección Basada en Riesgo?

En este video introductorio, el Ing. Manuel Sánchez explica de manera clara y estructurada en qué consiste la metodología RBI, sus etapas, ventajas, limitaciones y el papel fundamental que juegan las normas API 580 y API 581 en su aplicación.

El salto tecnológico de la IBR: De matrices a modelos dinámicos

Desde su adopción generalizada, la Inspección Basada en Riesgo (IBR) ha dependido en gran medida de la construcción de matrices que combinan dos variables clave: Probabilidad de Falla (PoF) y Consecuencia de Falla (CoF). Estas matrices, aunque útiles, tienden a ser estáticas, limitadas en sensibilidad temporal y muchas veces basadas en criterios cualitativos o semicuantitativos que no reflejan fielmente las condiciones dinámicas de operación.

El gran salto tecnológico en la evolución de la IBR consiste en integrar datos operativos en tiempo real, históricos multivariables y modelos de deterioro avanzados que permiten actualizar el perfil de riesgo de un tanque de forma continua. Esta evolución ha dado paso a lo que hoy se conoce como IBR inteligente, un enfoque que incorpora analítica de datos, plataformas digitales, herramientas digitales, gemelos digitales (digital twins), y plataformas que simulan el comportamiento futuro de los activos ante distintos escenarios operativos o ambientales.

Este cambio de paradigma, enmarcado en la transformación digital industrial, permite una gestión proactiva y predictiva, donde el riesgo no es solo una estimación estática, sino una variable que evoluciona con cada dato recibido, reforzando continuamente la evaluación de riesgos en los activos inspeccionados. La transición hacia modelos dinámicos no solo mejora la precisión de la evaluación de integridad, sino que también permite extender los intervalos de inspección con mayor confianza, asignar recursos de forma óptima y elevar significativamente la seguridad operacional.

Tecnologías emergentes en IBR de tanques: herramientas que lideran el cambio

La transformación de la Inspección Basada en Riesgos (IBR) en tanques de almacenamiento atmosféricos no puede concebirse sin el uso de tecnologías avanzadas que permiten capturar datos con mayor precisión, reducir incertidumbre y alimentar modelos de deterioro más representativos. A continuación, se destacan las principales herramientas emergentes que están redefiniendo la gestión de integridad en tanques:

• 3D Laser Scanning: Esta técnica permite realizar un mapeo tridimensional de alta precisión sobre estructuras como fondos, placas anulares y envolventes de tanques. Mediante escaneo láser, se detectan asentamientos, pandeos o deformaciones que comprometen la estabilidad geométrica del equipo. Al integrarse con software de modelado geométrico, estos escaneos se convierten en base para análisis estructurales predictivos o para comparar desviaciones con modelos base en gemelos digitales.
• Pruebas Ultrasónicas por arreglos de fase (PAUT): El uso de PAUT permite realizar barridos angulares y sectoriales sobre áreas críticas del fondo y shell del tanque, identificando con alta resolución corrosión localizada, grietas y pérdida de espesor. A diferencia del UT convencional, PAUT ofrece una cobertura más amplia por pasada, mayor sensibilidad, generación de imágenes tipo B/C-scan y mejor capacidad de detección en geometrías complejas.
• Corrientes de Foucault Pulsadas (PEC): Esta tecnología electromagnética no requiere contacto directo con el metal base. Es ideal para la evaluación del fondo bajo recubrimientos o en áreas inaccesibles sin necesidad de retirar revestimientos. Permite medir pérdida de espesor y detectar defectos ocultos, optimizando costos de preparación superficial.
• Digital Twin + IBR: Los gemelos digitales permiten simular escenarios de deterioro, predecir el comportamiento mecánico ante cargas y ambientes cambiantes, y ajustar planes IBR en tiempo real. Al vincular la simulación virtual con datos reales de inspección y operación mediante plataformas digitales, se obtiene una plataforma de integridad estructural dinámica, facilitando decisiones fundamentadas, evaluación de riesgos en tiempo real y trazabilidad completa de riesgos.

Validación técnica bajo API 653 acerca de la aplicabilidad normativa del PAUT y PEC en tanques

La implementación de tecnologías avanzadas en los programas de Inspección Basada en Riesgo (IBR) exige una comprensión clara del marco normativo que las regula o, en algunos casos, que las habilita por omisión. En el caso específico de los tanques de almacenamiento atmosférico regidos por la norma API 653, surge una interrogante frecuente en campo: ¿es válido el uso de técnicas como PAUT (Phased Array Ultrasonic Testing) o PEC (Pulsed Eddy Current) sin violar lo establecido por la normativa?

La respuesta requiere una lectura cuidadosa de la norma. API 653 establece el uso obligatorio de técnicas de medición de espesores por ultrasonido, particularmente en las inspecciones del fondo, el shell y otras áreas críticas. Sin embargo, no especifica que estas mediciones deban realizarse exclusivamente mediante ultrasonido convencional (haz recto o contacto directo). Esta apertura normativa permite, bajo criterio de ingeniería, el uso de métodos avanzados como PAUT, siempre que:

• El objetivo de la inspección (medición de espesor, detección de pérdida de metal, identificación de discontinuidades) se cumpla con igual o mayor precisión.
• El procedimiento esté calificado bajo estándares reconocidos (SNT-TC-1A, ISO 9712, API 577).
• El personal esté debidamente certificado.
• Los resultados se integren con trazabilidad a los registros del IBR y se documenten con imágenes B-scan o S-scan.

Por su parte, PEC sí está explícitamente contemplado en las últimas ediciones de API 653 como una técnica apropiada para inspeccionar fondos recubiertos o superficies donde la preparación para contacto directo sea inviable. Su capacidad para detectar pérdida de espesor a través de recubrimientos lo convierte en una herramienta ideal para inspección no intrusiva y seguimiento de deterioro en zonas críticas, como las placas anulares.

En el contexto de IBR, tanto PAUT como PEC no solo son técnicamente válidos, sino que aportan mayor confiabilidad a los modelos de PoF mediante la caracterización más precisa del deterioro real. Su uso se justifica plenamente cuando se busca evolucionar de una inspección normativa a una inspección inteligente y predictiva, sin comprometer los lineamientos de API 653 ni API RP 580.

Robótica aplicada a la IBR: inspección sin interrupciones

Una de las innovaciones más disruptivas en los programas IBR de tanques atmosféricos es el uso de sistemas robóticos autónomos capaces de inspeccionar el interior de tanques sin necesidad de sacarlos de servicio. Esta solución evita tareas de alto riesgo para el personal, reduce drásticamente los tiempos de parada y garantiza una captura de datos robusta para alimentar los modelos de riesgo.

Empresas como Square Robot, Eddyfi Technologies y Deep Trekker han desarrollado robots de primera y segunda generación que pueden navegar autónomamente dentro de tanques llenos. Estos equipos están equipados con múltiples tecnologías como:

• Ultrasonido (UT) y PAUT para medición de espesor y detección de defectos.
• PEC para evaluación bajo recubrimientos.
• Cámaras de alta definición para inspección visual remota.
• Sensores de navegación y algoritmos de mapeo en tiempo real.

Los datos recolectados por estos robots no solo cumplen con los requerimientos normativos, sino que además alimentan modelos IBR dinámicos, actualizando los niveles de PoF/CoF con base en información real y reciente.

Entre los casos reales documentados, destaca el uso de robótica en terminales de almacenamiento de crudo en Estados Unidos y Oriente Medio, donde se ha logrado extender los intervalos de inspección interna hasta un 40%, reducir en más de un 60% los costos asociados a limpieza y ventilación, y evitar por completo el ingreso de personal a espacios confinados.

La robótica ya no es una opción futurista: es una herramienta presente y funcional en la IBR moderna.

Integración de plataformas digitales para la IBR (Inspección Basada en Riesgo)

La digitalización de los procesos RBI es el eje central para escalar estas estrategias en operaciones de gran volumen. Plataformas especializadas como Meridium (GE Digital), Axxim (DNV) o PCMS (Antea) permiten consolidar en una sola interfaz datos históricos de activos, resultados de inspecciones, análisis de riesgo, y documentación técnica normada (API, ASME, AMPP).

Estos sistemas permiten:

• Configurar perfiles de riesgo individualizados por activo.
• Establecer planes de inspección automáticos basados en el análisis cuantitativo PoF/CoF.
• Integrar datos de sensores en campo (IoT) y herramientas NDT avanzadas.
• Generar dashboards visuales que presentan en tiempo real el estado de integridad de la instalación, la evolución del riesgo y las acciones requeridas.

Además, estas plataformas se integran fácilmente con sistemas de mantenimiento (CMMS), facilitando la toma de decisiones predictivas y reduciendo intervenciones innecesarias. En este escenario, el fortalecimiento de capacidades técnicas, interoperabilidad de datos y cultura digital resulta clave para que los equipos de integridad puedan aprovechar el potencial de estas herramientas en su máxima expresión.

Caso técnico simulado: Tanque API 650 con IBR digitalizado

Imaginemos una terminal de almacenamiento ubicada en una zona industrial costera, operando un tanque API 650 de fondo plano con capacidad de 50.000 barriles destinado al almacenamiento de gasolina. El equipo, con más de 12 años en servicio, presenta un historial mixto de inspecciones convencionales y algunas reparaciones menores en la zona anular.

Con el objetivo de extender el intervalo de inspección interna y optimizar recursos, se implementa un programa IBR digitalizado como parte del plan maestro de integridad. El primer paso consiste en ejecutar un escaneo láser 3D del fondo y la placa anular, permitiendo detectar deformaciones por asentamientos diferenciales. Posteriormente, se aplica PAUT en zonas críticas del fondo y la primera virola del shell para evaluar pérdida de espesor, grietas y corrosión localizada con alta resolución.

Los datos recolectados se integran a plataformas digitales IBR (ej. Meridium o PCMS), que combinan el perfil de PoF/CoF histórico con la nueva evidencia técnica. Como resultado, se genera una tabla de intervalos de inspección optimizada, que permite extender la próxima inspección interna en 5 años adicionales, reducir costos de parada en más del 40% y justificar técnicamente la decisión ante entes reguladores. El análisis de riesgo operativo se reduce un 60% y el personal operativo obtiene visibilidad clara de la condición estructural del tanque.

Futuro de la IBR en la industria de almacenamiento: hacia una cultura predictiva

La evolución de la Inspección Basada en Riesgo (IBR) en la industria de almacenamiento no depende exclusivamente de la adopción de nuevas herramientas tecnológicas, sino de una transformación cultural profunda. La práctica tradicional basada en calendarios de inspección fijos o decisiones reactivas ha demostrado ser costosa, ineficiente y, en muchos casos, insuficiente para una evaluación de riesgos efectiva que prevenga fallas catastróficas.

El futuro de la IBR está estrechamente ligado a la consolidación de una cultura predictiva, en la que las decisiones se sustentan en el análisis probabilístico del deterioro, la evaluación dinámica de consecuencias y la integración continua de datos provenientes de inspecciones avanzadas, sensores remotos y modelado digital.

Este cambio requiere que los profesionales de mantenimiento, integridad mecánica y operaciones desarrollen nuevas competencias técnicas y analíticas, que comprendan el lenguaje del riesgo y sepan interpretar datos para anticiparse a los eventos críticos. También implica una reestructuración en la forma en que se planifican, priorizan y ejecutan las inspecciones, asignando recursos de forma estratégica y sustentada.

Adoptar una mentalidad basada en riesgo no es solo cumplir con una normativa, es operar con inteligencia técnica. En esta nueva etapa, la IBR ya no es una herramienta de diagnóstico, sino una plataforma de decisión proactiva, capaz de guiar a las organizaciones hacia una mayor confiabilidad, eficiencia y seguridad operativa.

Conclusiones

La Inspección Basada en Riesgo (IBR) ha evolucionado desde un modelo estático apoyado en matrices, hacia un sistema dinámico de toma de decisiones basado en datos, análisis multivariable y tecnologías disruptivas. En el contexto de los tanques atmosféricos, este cambio no solo implica mejores resultados técnicos y económicos, sino un enfoque más maduro de la integridad estructural y la gestión del riesgo.

Durante este análisis se ha demostrado que, si bien normas como API RP 580 y API 653 continúan siendo pilares fundamentales, la incorporación de herramientas como escaneo 3D, plataformas IBR, robótica especializada, PAUT y PEC permite extender significativamente los beneficios de estos marcos. En particular, se ha validado que, aunque PAUT no esté expresamente mencionado en API 653, su uso es técnicamente válido bajo criterios de ingeniería, mientras que PEC sí está explícitamente aprobado.

El próximo paso para la industria no es solo implementar IBR: es entenderla como un sistema vivo, conectado y en constante evolución, que se alimenta de datos reales, se actualiza con cada inspección y permite ajustar los planes de mantenimiento con base en el riesgo actual, no en supuestos estáticos. Esto se logra integrando plataformas digitales especializadas, tecnologías avanzadas y una cultura técnica basada en análisis predictivo, pilares fundamentales de la transformación digital en la gestión de integridad mecánica.

Referencias

Fuente propia