Mangueras marinas de nueva generación para transferencias offshore

Una manguera marina de nueva generación puede parecer similar exteriormente a otra instalada hace años y, sin embargo, responder a una filosofía tecnológica diferente. Los avances actuales abarcan arquitecturas especializadas, soluciones criogénicas, instrumentación, simulación y un uso más sistemático de los datos obtenidos durante el servicio.

En las mangueras marinas de nueva generación, la innovación desplaza la pregunta desde “¿qué presión soporta?” hacia otra más completa: ¿cómo fue diseñada y calificada para su servicio, qué variables pueden monitorearse y qué información permitirá comprender su condición después de entrar en operación?

¿Qué significa realmente una manguera marina de nueva generación?

“Nueva generación” no es una categoría formal de GMPHOM (Guide to Manufacturing and Purchasing Hoses for Offshore Moorings) ni una denominación normativa de ISO. En este artículo se utiliza para describir la evolución tecnológica de las mangueras y de las herramientas empleadas para diseñarlas, calificarlas y gestionar la información obtenida durante el servicio.

Una bonded marine hose integra, según su diseño, revestimiento interno, capas de refuerzo, cubierta exterior y conexiones terminales, además de elementos destinados a aportar resistencia al vacío o al colapso, flotabilidad u otras funciones. La evolución se observa en la selección de materiales, la arquitectura de las capas, los métodos de cálculo y ensayo y las tecnologías de monitoreo.

La literatura técnica documenta desarrollos en mangueras utilizadas en sistemas CALM (Catenary Anchor Leg Mooring) conectados a PLEM (Pipeline End Manifold), así como en instalaciones FPSO (Floating Production, Storage and Offloading) y FSO (Floating Storage and Offloading), donde presión interna, movimiento, flexión y cargas ambientales interactúan.

Materiales y arquitectura: la innovación ocurre dentro de la manguera

Una manguera marina no obtiene sus propiedades de un único material. En las construcciones bonded, las diferentes capas cumplen funciones de contención, refuerzo y protección externa. Su selección debe responder al fluido transferido, presión, temperatura, flexibilidad requerida, solicitaciones mecánicas y condiciones ambientales.

Los materiales compuestos y las configuraciones multicapa permiten ajustar la relación entre resistencia, flexibilidad y masa, pero “material avanzado” no significa material universalmente superior. La solución adecuada es la que ha sido diseñada, calificada y ensayada para las condiciones del servicio previsto.

Para mangueras utilizadas en amarres offshore, GMPHOM, publicado por el Oil Companies International Marine Forum (OCIMF), continúa siendo una referencia técnica. La quinta edición, de 2009, incorpora requisitos relacionados con construcción, ensayos de aceptación, inspección y aprobación de prototipos; para esta última se contemplan pruebas dinámicas de flexión, tracción y torsión.

OCIMF publicó en 2019 una actualización específica del ensayo dinámico de torsión y continúa trabajando en la revisión de GMPHOM. La actualización de estos criterios acompaña los cambios que la industria incorpora en el diseño, especificación y evaluación de las mangueras

Mangueras criogénicas: cuando la temperatura cambia la tecnología

La transferencia marina de Gas Natural Licuado (GNL) es uno de los ámbitos donde la evolución tecnológica resulta más evidente. Las temperaturas criogénicas obligan a considerar materiales, aislamiento, flexibilidad, conexiones, manipulación y, según la configuración, sistemas adicionales de contención o detección.

La ISO 16904-2:2024 establece directrices para diseño, selección de materiales, calificación, certificación y ensayo de conjuntos de mangueras destinados a transferencia marina de GNL. Entre las principales familias descritas se encuentran las mangueras metálicas corrugadas, las mangueras compuestas termoplásticas multicapa y las configuraciones hose-in-hose.

La norma contempla además componentes opcionales como sistemas de detección de fugas, aislamiento, barreras intermedias, dispositivos para controlar la curvatura y elementos de flotabilidad. En las mangueras compuestas criogénicas, películas poliméricas y capas textiles se combinan con alambres helicoidales para proporcionar contención y resistencia estructural. La arquitectura debe responder a las condiciones criogénicas y operacionales previstas, no trasladarse directamente desde una aplicación convencional.

Este desarrollo tiene además una relación directa con empresas especializadas como IOCS Srl, que incluye las Cryogenic Composite Hoses entre las soluciones que puede suministrar para la industria Oil & Gas, junto con otros equipos y componentes para sistemas de transferencia.

Del componente pasivo al monitoreo basado en datos

La incorporación de instrumentación permite registrar variables operacionales y relacionarlas posteriormente con ensayos, inspecciones e historial de servicio. Un sensor genera datos; para utilizarlos en una evaluación de condición es necesario interpretarlos junto con las condiciones de operación y las demás evidencias disponibles.

En este ámbito, la empresa ha explicado que trabaja con fabricantes de mangueras que incorporan sensores de presión y temperatura. La información obtenida puede apoyar la toma de decisiones, pero su utilidad depende de conservar el contexto operacional y correlacionarla con otras evidencias sobre la condición de la manguera.

Para aplicaciones de GNL, ISO 16904-2:2024 contempla además sistemas opcionales de detección de fugas y configuraciones hose-in-hose cuyo espacio anular puede cumplir funciones de aislamiento, flotabilidad o detección. La utilidad de esta instrumentación depende de cómo se integren los datos obtenidos con la condición observada, los resultados de ensayo y el historial operacional de la manguera.

Monitoreo de condición: el dato adquiere valor cuando tiene historia

Una medición aislada describe un momento; una serie de registros comparables permite observar evolución. En mangueras offshore, esa diferencia es relevante porque presión, exposición ambiental, movimientos y condiciones de transferencia cambian durante el servicio. El monitoreo puede complementar las inspecciones y ensayos, pero no sustituirlos automáticamente.

El Service Life Monitoring Program de IOCS utiliza registros de datos de campo y resultados de pruebas obtenidos durante el período operativo y los ensayos periódicos, complementados con resultados de mangueras retiradas del servicio después de un período acordado. La comparación de estos registros permite seguir cambios de condición entre evaluaciones y disponer de información histórica para sustentar decisiones posteriores.

Seguimiento basado en evidencia: una experiencia de diez años

Durante SLOM 2025, Davide Contino presentó una experiencia en Italia en la que determinadas mangueras permanecieron operativas aproximadamente 10 años bajo seguimiento periódico. Según el caso, componentes seleccionados eran retirados aproximadamente cada dos años para realizar pruebas físicas y comparar los resultados con registros anteriores.

Ese período no debe interpretarse como una vida útil aplicable a otras instalaciones. El caso muestra cómo la información histórica y las pruebas sucesivas pueden sustentar decisiones sobre continuidad en servicio o reemplazo, sin depender únicamente de la antigüedad del componente.

El siguiente video desarrolla este enfoque y muestra cómo la digitalización, las inspecciones periódicas y el seguimiento de condición se integran en la gestión de sistemas offshore.

Simulación y ensayos: tecnologías que se complementan

La innovación también aparece antes de instalar una manguera. Las herramientas de simulación permiten estudiar una configuración prevista y analizar su respuesta bajo las condiciones representadas en el modelo.

En su oferta de ingeniería, IOCS utiliza OrcaFlex®, software de dinámica marina desarrollado por Orcina Ltd., para realizar verificaciones estáticas y dinámicas de hose strings flotantes y submarinos. Para los sistemas de amarre emplea OPTIMOOR, desarrollado por Tension Technology International (TTI), una herramienta que permite evaluar la respuesta de distintas configuraciones frente a condiciones como viento, corriente, oleaje, marea y cambios de calado. 

El modelado aporta información antes de la instalación al permitir evaluar la respuesta prevista de la configuración, mientras que el monitoreo, la inspección y los ensayos generan evidencia durante y después del servicio. Son fuentes de información distintas que pueden utilizarse de forma complementaria para evaluar el comportamiento de la manguera.

Una manguera instrumentada o modelada digitalmente continúa necesitando calificación y verificación. Pruebas hidrostáticas, de vacío, eléctricas y mecánicas responden preguntas diferentes sobre el componente. IOCS incluye varias de estas pruebas dentro de sus servicios para mangueras nuevas, usadas y hose strings.

De la innovación al sistema que necesita el operador

La incorporación de un material especializado, un sensor o un modelo numérico debe responder a requisitos concretos de compatibilidad, desempeño, seguridad, disponibilidad o gestión de condición.

IOCS declara dentro de su visión la búsqueda de soluciones tecnológicas e innovadoras y la coordinación de múltiples proveedores con el objetivo de entregar al usuario final un paquete completo y funcional. Su actividad combina suministro, diseño, ingeniería y soporte de equipos para la industria Oil & Gas, mientras que en el ámbito de las mangueras trabaja con fabricantes y proveedores especializados.

Para el operador, la decisión consiste en determinar qué tecnología de mangueras marinas responde realmente a las condiciones del servicio y qué evidencia permitirá comprobar su desempeño durante la operación.

¿Necesitas evaluar una solución de mangueras para una operación offshore? IOCS Srl ofrece soporte técnico para definir soluciones de transferencia de acuerdo con los requisitos del sistema, las condiciones de operación y las necesidades del proyecto. Contacta directamente con su equipo para evaluar tu aplicación.

Conclusiones

La selección de una manguera para transferencias offshore exige hoy revisar más variables que presión, diámetro y compatibilidad con el producto. Materiales, construcción, condiciones criogénicas, instrumentación, simulación y resultados de ensayo aportan información distinta sobre cómo responderá el componente durante su operación.

Las mangueras marinas de nueva generación avanzan precisamente hacia una mayor capacidad para conocer ese comportamiento antes y durante el servicio. El valor de estas tecnologías está en disponer de información que permita especificar mejor la manguera, verificar su desempeño y sustentar con datos las decisiones sobre su condición.

Referencias 

1. IOCS Srl. Products – Hoses & Ancillaries Equipment Supply for Oil & Gas Industry. 
2. IOCS Srl. Engineering Services; Service Life and Re-certification of Marine Hoses. 
3. OCIMF. Guide to Manufacturing and Purchasing Hoses for Offshore Moorings (GMPHOM), 5th Edition, 2009. 
4. OCIMF. Dynamic Torsion Load Tests for Offshore Hoses: An Update to GMPHOM 2009, Section 3.4.10.3, 1st Edition, 2019. 
5. ISO. ISO 16904-2:2024 – Installation and equipment for liquefied natural gas – Design and testing of marine transfer systems – Part 2: Design and testing of transfer hoses. 
6. Amaechi, C. V., Wang, F., Ja’e, I. A., Aboshio, A., Odijie, A. C. & Ye, J. A literature review on the technologies of bonded hoses for marine applications. Ships and Offshore Structures, 17(12), 2819–2850, 2022.
7. Orcina Ltd. OrcaFlex Documentation – Static and Dynamic Analysis of Offshore Systems.
8. Tension Technology International (TTI). OPTIMOOR – Mooring Analysis Software

Preguntas frecuentes (FAQs)