La siguiente ponencia fue dictada por el ingeniero Evelio Chirinos, donde nos expondrá los beneficios de la implementación de la metodología de Inspección basada en Riesgo, en refinerías, petroquímicas y plantas de procesos químicos. Para que puedas acceder al video de la ponencia solo accede a este enlace: https://youtu.be/_oTQuLiysYk

1. Inspección Basada en Riesgo (IBR)
Práctica Recomendada API 581
Evelio Chirinos
Ingeniero de Integridad Mecánica
Fundamentos de

2. Posee 12 años de experiencia en la industria petroquímica, donde ha desempeñado diferentes
cargos en las Gerencias de Mantenimiento y Confiabilidad, respectivamente. Tales cargos, han sido
en disciplinas como; Ingeniero de Confiabilidad, Supervisor de Mantenimiento Mecánico e Inspector
de Equipos Estáticos.
Formación Académica
 Ingeniero Mecánico.
 Maestría en Ingeniería de Gas.
 Diplomado en Confiabilidad Integral de Sistemas Industriales.
 Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.
 Inspección Visual Nivel II.
 Partículas Magnéticas Nivel II.
 Líquidos Penetrantes Nivel II.
 Integridad Mecánica y Generación de Planes de Inspección Basados en Riesgo.
Publicaciones
 Estándar API 581 aplicada a haces tubulares de intercambiadores de calor.
 Estándar API 579 aplicado a un Activo Físico instalado en la industria petroquímica.
 Estándar API 650 aplicado a un Activo Físico instalado en la industria petroquímica
 Estándar API 581 aplicado a un Activo Físico instalado en la industria petroquímica.
 Inspección Basada en Riesgo a un tanque de almacenamiento Cloro líquido.
Evelio Chirinos
Ingeniero de Integridad Mecánica

3.  Objetivo del Webinar.
 Integridad Mecánica.
 Definiciones básicas.
 Razones principales de fallas en la Integridad Mecánica de Equipos Estacionarios.
 Equipos a los cuales se puede aplicar IBR.
 ¿Qué es la Metodología Inspección Basada en Riesgo (IBR)?
• Probabilidad de Falla (PoF)
• Consecuencias de la Falla (CoF)
 Tipos de IBR
• Análisis Cualitativo
• Análisis Semi-Cuantitativo
• Análisis Cuantitativo
 Caso de estudio en la industria petroquímica.
 Plan de Inspección.
TEMARIO

4. OBJETIVO DEL WEBINAR
Exponer los beneficios de la Implementación de la metodología de
Inspección Basada en Riesgo en refinerías, petroquímicas y plantas de
procesos químicos, mediante la integración de las partes interesadas
de trabajo; como por ejemplo: mantenimiento, procesos, operaciones,
inspección, SIHAO, confiabilidad, ingeniería, entre otros. Así como
motivar a los distintos profesionales de la ingeniería a comprender el
riesgo relacionado a la pérdida de contención de energía en equipos
presurizados.

5. La Integridad Mecánica se enfoca en que todo equipo de
proceso sea diseñado, construido, instalado, operado,
inspeccionado, mantenido y/o reemplazado a tiempo, con el
propósito de prevenir fallas, accidentes o potenciales riesgos,
cumpliendo con los lineamientos establecidos en códigos,
estándares y prácticas recomendadas nacionales e internacionales.
Basado en lo anterior, la metodología de Inspección Basada en
Riesgo está también enfocada en mantener la integridad mecánica
de los ítems o componentes de los equipos presurizados, así como
evitar el riesgo de la pérdida de contención (falla) de fluidos
peligrosos o energía debido a la degradación o deterioro.
INTEGRIDAD MECÁNICA

6. Fuente: API 581, edition 2019 / ISO 14224 edition 2016

7. Fuente: API 580, edition 2016 / ISO 31000 edition 2018 / ISO 55000 edition 2014
Riesgo: Combinación de la probabilidad de
un evento y su consecuencia.
Probabilidad: Posibilidad de ocurrencia de
un evento dentro de un período de tiempo.
Consecuencias: Resultado de un evento.
 Riesgo: Efecto de la incertidumbre sobre
los objetivos (adoptada ISO 31000)
 Equilibrio entre costos, desempeño y
riesgo.
 SGA contribuye a la reducción
 de los riesgos.
 Un SGA permite conocer los riesgos
asociados a gestionar los activos.
 Toma de decisiones basada en riesgo
 La gestión del riesgo esta íntimamente
ligado a la gestión de activos.
Riesgo: Efecto de la incertidumbre
sobre los objetivos.
 Riesgo relativo.
 Riesgo residual.
 Aceptación del riesgo.
 Análisis del riesgo.
 Evaluación del riesgo.
 Comunicación del riesgo.
 Criterios del riesgo.
 Estimación del riesgo.
 Identificación del riesgo.
 Gestión del riesgo.
 Mitigación del riesgo.
 Reducción del riesgo.
ISO 31000
Gestión del riesgo
RELACIÓN ENTRE ESTÁNDARES, CÓDIGOS, PRÁCTICAS,
METODOLOGÍAS Y HERRAMIENTAS

8.  Ausencia en la identificación y manejo de las prioridades de riesgo en cada unidad de
proceso.
 Ausencia de programas organizados para aprender de incidentes previos antes de que
sus causas de fallas se repitan nuevamente.
 Ausencia de un documento para el control de la corrosión en cada unidad de proceso.
 Ausencia de un programa de ventanas operacionales de integridad (IOW).
 Ausencia de un proceso del manejo del cambio (MOC).
 Ausencia de un comprensivo mantenimiento de los registros y análisis de la información.
 No usar la mejor tecnología disponible para inspección y ensayos no destructivos END.
 Insuficiente entrenamiento y transferencia de conocimiento para todos aquellos
involucrados en mantener documentado las fallas relacionada a la integridad mecánica
de equipos estacionarios.
RAZONES PRINCIPALES DE FALLAS RELACIONADAS A LA
INTEGRIDAD MECÁNICA DE EQUIPOS ESTÁTICOS
Fuente: John Reynolds, Principal Consultant at Intertek.

9. EQUIPOS A LOS CUALES SE PUEDE APLICAR IBR
 Sistemas de tuberías.
 Recipientes sometidos a presión.
 Reactores.
 Intercambiadores de calor.
 Hornos.
 Tanques.
 Bombas (elemento contenedor).
 Compresores (elemento
contenedor).
 Dispositivos de alivio de presión.
Fuente: API 581, edition 2019

10. METODOLOGÍA DE INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO
En general, el cálculo del Riesgo es determinado como una función del tiempo y es
estimado mediante el producto de la Probabilidad de falla (PoF) y la Consecuencia de la
falla (CoF), como se muestra en la siguiente ecuación:
La Inspección Basada en el Riesgo (IBR) es una metodología y proceso de análisis que,
a diferencia de la inspección basada en la condición, requiere una evaluación cualitativa o
cuantitativa de la probabilidad de falla (PoF) y la consecuencia de la falla (CoF) asociada
con cada elemento del equipo, circuitos de tuberías incluídos, en una unidad de proceso
particular. Un programa IBR implementado adecuadamente clasifica las piezas individuales
de los equipos según sus riesgos y prioriza los esfuerzos de inspección basados en ésta
categorización.
    ff CtPtR .)(tR : Es el riesgo como una función de tiempo m2/año (ft2 /año) o $/año.
)(tPf : Esla probabilidad de falla como una función de tiempo. Fallas /año.
fC : Es la consecuencia de falla m2 (ft2) o $.
Fuente: API 581, edition 2019 / http://inspectioneering,com

11. Tiempo en servicio
Tipo (s) de degradación
Velocidad de corrosión
Manera Determinística
)(..)( tDFgfftP fMSf 
Tasa de deterioro
Efectividad de la inspección
Riesgo PoF CoF
Material de construcción
Consecuencias explosivas e inflamables.
Consecuencias tóxicas.
Consecuencias no tóxicas, no inflamables.
Costos de reparación del equipo.
Costos de daños a equipos cercanos.
Costos de la interrupción del negocio.
Costos por daños al personal.
Costos por daños ambientales.
Costos de reparación del equipo.
environinjprodaffacmd FCFCFCFCFCFC 
CÁLCULO DEL RIESGO
Fuente: API 581, edition 2019

12. PoF CoF
t: Es el tiempo en años
Costos de mantenimiento
Costos de reemplazo
Costos ambientales
Costos de producción
η : Parámetro eta de Weibull
β: Parámetro beta de Weibull
Manera Probabilística
mantbundleambprodf
CostCostCostCostc 

















t
tPf exp1)(
Riesgo
La Distribución Weibull es ampliamente utilizada en el estudio del
tiempo de vida o tiempo para la falla de componentes mecánicos. Los
parámetros de la Distribución de Weibull son: Forma (β) y Escala (α).
Hay una característica fundamental de las variables que siguen la
Distribución Weibull: “El número de ocurrencia de eventos por unidad
de tiempo no permanece necesariamente constante, es decir, ésta tasa
de ocurrencia de eventos puede crecer o decrecer con el tiempo”.
Fuente: API 581, edition 2019

13. La Frecuencia de Falla Genérica (gff) de un tipo de componente es estimada
usando registros de todas las plantas dentro de una compañía o de varias
plantas dentro de una industria, fuentes literarias y de base de datos comercial
de confiabilidad.
Fuente: API 581, edition 2019
PROBABILIDAD DE FALLA (POF)

14. El Factor del Sistema de Gestión (FMS) Anexo 2.A. Consiste en una serie de entrevistas
con los gerentes de planta, operadores, inspección, mantenimiento, ingeniería, SIHAO, entre
otros. La importancia de una efectiva evaluación del sistema de gestión ha sido reconocido en
prevenir liberaciones de materiales peligrosos y mantener la integridad mecánica de los
equipos de proceso.
 %100.
1000
isunit
Score
pscore  1.02,0
10 
 pscore
FMS Fuente: API 581, edition 2019

15. El Factor de Daño (DF) proporciona una herramienta de detección para determinar y optimizar
los esfuerzos de inspección. Es importante indicar que los Factores de Daños no proporcionan
una evaluación definitiva de FFS de los componentes. La función básica del Factor de Daño es
la de estadísticamente evaluar la cantidad de daño que puede estar presente como una
función del tiempo en servicio y la efectividad de una actividad de inspección.
Los Factores de Daños estimados son proporcionados para los
siguientes Mecanismos de Daño.
a) Adelgazamiento (Thinning)
b) Agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC)
c) Ataque por Hidrogeno a alta temperatura (HTHA)
d) Daño externo
e) Fatiga mecánica (Tuberías)
f) Fractura frágil
g) Fragilización (Brittle fracture)
thin
f
D
SCC
f
D
extd
f
D
htha
f
D
mfat
f
D
brit
f
D
mfat
f
D
Fuente: API 581, edition 2019
DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE DAÑO (FD)

16. Fuente: API 581, edition 2019
DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE DAÑO (FD)

17. CONSECUENCIAS DE LA FALLA (COF)
El análisis de consecuencia debe ser realizado para estimar las consecuencias que son probables a ocurrir
mediante la discriminación entre componentes de equipos sobre la base de la significancia de un potencial
modo de falla, resultando de un mecanismo de daño identificado. Las consecuencia debería típicamente ser
categorizada como: Impacto a la salud y seguridad, impacto ambiental e impacto económico. Las
consecuencias podrían ser expresadas cualitativamente o cuantitativamente.
Fuente: API 581, edition 2019

18. TIPOS DE PROCESOS DE INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO
¿Cómo seleccionarlos?
Fuente: API 580, edition 2016
¿Que significan? Enfoques que proporcionan una sistemática manera para detectar riesgos, identificar áreas
de potencial preocupación y desarrollar una lista priorizada de inspección más profunda. Cada una desarrolla
una medida de la jerarquización del riesgo a ser usado para evaluar separadamente la PoF y la CoF.
Cualitativo. Éste enfoque requiere entrada de información descriptiva usando juicio ingenieril, pericia sobre
el tema, habilidades y experiencia como la base para el análisis de la PoF y CoF. Los resultados son
típicamente dados en términos de alto, medio y bajo riesgo. Es menos preciso que el enfoque cuantitativo,
pero es eficaz en la detección de unidades y equipos con bajo riesgo, ser menos preciso no siempre significa
que es menos exacto.
Cuantitativo. Enfoque basado en el modelado lógico que representan la combinación eventos (escenarios)
que podrían resultar en accidentes severos y son calculados mediante métodos sistemáticos, consistentes y
documentados, es actualizable mediante el resultado de inspecciones. Generalmente, es usado un software
para calcular el riesgo y desarrollar recomendaciones de programas de inspección.

20. En éste artículo se presentó una evaluación mediante la metodología de Inspección Basada en Riesgo API
581 realizada a un tanque para el almacenamiento de ácido sulfúrico al 98%, el cual es utilizado como un
fuerte deshidratador en el proceso de obtención del cloro. Es importante destacar que éste activo es
categorizado como uno de los equipos más críticos e importantes de una planta de cloro soda.
Fuente: El autor
Código de diseño: ASME Sección VIII Div. I
Tipo de equipo: Tanque cilíndrico horizontal
Presión de diseño: 15 psi
Temperatura de diseño: 122 °F
Esfuerzo de tensión: 60,000 ksi
Esfuerzo de cedencia: 35,000 ksi
Esfuerzo máximo permisible: 15,700 psi
Espesor suministrado: 0,63 inch
Corrosión permitida: 0,24 inch
Eficiencia de la junta soldada: 0.85
Diámetro: 144 inch
Velocidad de corrosión: 0,005 ipy (5 mpy)
CASO DE ESTUDIO BASADO EN EL ENFOQUE
CUALITATIVO DE LA API 581

21. ENTRADAS FUNCIONES SALIDAS
• H2SO4
Concentración= 98%
P= 1,02 Kg/cm2
T= 38° C
Q= 16 m3/hr
• Aire Seco
• H2SO4
Concentración= 98%
P= 2,12 Kg/cm2
T= 40° C
Q= 10 m3/hr
DIAGRAMA ENTRADA – FUNCIÓN – SALIDA (CONTEXTO
OPERACIONAL)
TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE H2SO4 AL 98 %
Almacenamiento: El tanque
permite un volumen de flujo de
remplazo regulado, hacia las
torres de secado de cloro. Al
tener una presión constante de
suministro, se asegura la mejor
regulación posible del volumen
de flujo.
Continuamente se está suministrando aire seco hacia el tanque, para mantener el recipiente a una presión
ligeramente positiva todo el tiempo. Previene que el aire atmosférico con humedad ingrese al recipiente,
desde el depurador, durante una operación normal, cuando el nivel de líquido en el tanque disminuye
gradualmente.
Fuente: El autor

22. Fuente: El autor
PROCESO DE EVALUACIÓN CUANTITATIVO DEFINIDO
POR LA ORGANIZACIÓN
Historial de inspección
MOC / IOW / CCD
Isométricos / P&ID / PFD
Filosofía de Ope / MTTO
Entorno Operacional
Análisis del Riesgo
PoF y CoF
Jerarquizar el riesgo
(Malos actores)
Plan de Inspección
Mitigar el riesgo
(Reducir la incertidumbre)
Mantenimiento
Corrosión
y
Materiales
Equipo Evaluador
Desarrollar

23. Fuente: API 581, edition 2019
FACTOR DE DAÑO POR ADELGAZAMIENTO
Suposiciones básicas:
1. Es asumido que la velocidad de corrosión es constante en el tiempo.
2. La velocidad de corrosión es actualizada, basada en el conocimiento ganado de
inspecciones.
3. El parámetro Art (fracción de pérdida de pared del componente), es determinado
usando la velocidad de corrosión.
4. El FD es calculado usando la teoría de la Confiabilidad Estructural.
5. El FD es actualizado, basado sobre la confianza incrementada en la velocidad de
corrosión medida y proporcionada por el uso del Teorema de Bayes.
6. En el cálculo del FD, es asumido que el daño por adelgazamiento resultará
eventualmente en falla por Colapso Plástico.
Criterio de selección. Todos lo componentes deberían ser chequeados por adelgazamiento.
Información requerida. Información básica requerida del componente, tipos y configuración
geométrica de los componentes y la información requerida para determinar el FD específico
por adelgazamiento.

24. Fuente: El autor
Revisión detallada de Isométricos, PFD y P&ID

25. Fuente: El autor
Creíbles Mecanismos de Daños
1. Adelgazamiento.
2. Corrosión externa.
3. Ataque por ácido diluído.
4. Daños por corrosión inducido por el flujo.
MECANISMOS DE DAÑOS
4
4
4

26. Fuente: El autor
Lazos de corrosión

27. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CORROSIÓN (VC)
 La velocidad de corrosión (VC) debería ser calculada mediante la información de la
medición de espesores disponible de las inspecciones de los equipos. Sin embargo, si
la velocidad de corrosión NO esta disponible, la misma puede ser determinada para
cada mecanismo de deterioro potencial utilizando el Anexo 2.B de la práctica
recomendada API 581.
 De acuerdo a la sección 4.5.2 Parte 2 de API 581, la velocidad de corrosión puede
ser obtenida por varios métodos: a) Calculada, b) Medida y c) Estimada.
 Basado en lo anterior la sección 4.5.3 Parte 2 de API 581, existen niveles de
confianza para determinar la velocidad de corrosión. Éstos niveles están relacionados
a las fuentes de información disponible. Tales fuentes de información están
representados de la siguiente forma; a) Baja confianza, b) Mediana confianza y , c)
Alta confianza en la información o muestra para estimar la tasa de corrosión.
Fuente: API 581, edition 2019
 Confianza incrementada en la velocidad de corrosión por uso del Teorema de
Bayes.

28. NIVELES DE EFECTIVIDAD DE INSPECCIÓN
El grado de efectividad de cualquier técnica de inspección depende de muchos factores:
habilidad, competencia y entrenamiento de los inspectores. Así como el nivel de pericia usado
en seleccionar la localizaciones de la inspección (CML). utilizar el Anexo 2.C de la práctica
recomendada API 581.
Fuente: API 581, edition 2019
¿Qué tipo de daño estamos buscando?
¿Cuál es la probabilidad de que detectemos el daño que estamos buscando?
Anticipating and Predicting

29. Fuente: API 581, edition 2019 / API 571, edition 2020
INFLUENCIA DE UN FACTOR CRÍTICO SOBRE LA
VELOCIDAD DE CORROSIÓN (VC)
Los límites establecidos para las variables de
procesos que afectaron la integridad mecánica
del tanque de almacenamiento de H2SO4 al 98%
fueron identificados mediante el análisis de los
factores críticos que se mencionan a
continuación: temperatura, velocidad,
concentración, flujo y oxidantes (humedad).

30. Fuente: Ultra pipe / Medidor de flujo
USO DE HERRAMIENTAS PARA
OBTENER PRECISIÓN

31. CÁLCULO DEL FACTOR DE DAÑO POR ADELGAZAMIENTO
Paso 1. Determinar el espesor inicial del componente.
Paso 2. Determinar la velocidad de corrosión para el material base.
Paso 3. Determinar el tiempo en servicio del componente.
Paso 4. Para weld overlay / cladding calcular la fecha del espesor inicial.
Paso 5. Determinar el espesor mínimo.
Paso 6. Determinar el parámetro Art.
Paso 7. Calcular el estrés de flujo.
Paso 8. Calcular el parámetro de esfuerzo.
Fuente: API 581, edition 2019

32. CÁLCULO DEL FACTOR DE DAÑO POR ADELGAZAMIENTO
Paso 9. Determinar el número de inspecciones.
Paso 10. Calcular los factores de efectividad de la inspección.
Paso 11. Calcular las probabilidades posteriores.
Paso 12. Calcular los índices de confiabilidad.
Paso 13. Determinar el factor de daño base por adelgazamiento para fondos de tanques.
Paso 14. Calcular el factor de daño base, para todos los componentes.
Paso 15. Determinar el FD por adelgazamiento.
Fuente: API 581, edition 2019

33. JERARQUIZACIÓN DEL RIESGO

34. Fuente: Autor
PLAN DE INSPECCIÓN
Plan de Inspección. Conjunto de acciones y/o estrategias documentadas, detallando el alcance,
extensión, métodos de inspección y tiempo especifico de las actividades en regla para determinar la
condición de una especifica pieza del equipo.

35. ASPECTOS RESALTANTES DE LA METODOLOGÍA
DE INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO
 Ejecuta de manera proactiva la detección de Oportunidades de Mejoras en los sistemas
implementados para preservar o prolongar la integridad mecánica de los equipos presurizados.
 Identifica la causa raíz del deterioro que podría ser debido a un inadecuado diseño, incluyendo
selección del material o la interacción con ambientes agresivos. Asímismo, condiciones que el
equipo está sujeto durante servicio normal o durante periodos transitorios.
 Permite optimizar los recursos asignados o dirigidos al uso de un plan de inspección y
mantenimiento de los diferentes equipos presurizados, debido a que el plan de inspección está
enfocado en cuantificar (identificar, monitorear y medir) el estado del daño (mecanismo(s) de
daños) de los componentes (malos actores) que requieren mayor atención.
 Enfocado en entender mejor el riesgo involucrado en la operación de una planta o unidad de
procesos, así como también entender los efectos de la inspección, recursos de mantenimiento de
planta y las acciones de mitigación sobre los riesgos.
 Las instalaciones que se acercan al final de su vida útil son un caso especial en que la aplicación de
IBR puede ser de provecho con la asociación de otras metodologías.

36. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Risk Based Inspection API Recommended Practice 580 Third Edition, February 2016.
 Risk Based Inspection Methodology API Recommended Practice 581 Third Edition,
April 2016. ADDENDUM 1, APRIL 2019.
 Fitness-For-Service API 579-1/ASME FFS-1, June, 2016.
 API RP 571 Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment In The Refining
Industry. Third Edition, March 2020.
 The New Weibull Handbook, Fifth Edition by Dr. Robert B. Abernethy.
 ISO 31000 Gestión del riesgo, Marzo 2018.
 ISO 55000 Asset management — Overview, principles and terminology. First edition
2014-01-15.

37. MUCHAS GRACIAS !
Evelio Chirinos
Ingeniero en Integridad Mecánica
evelioch30@hotmail.com