
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 627
https://doi.org/10.69639/arandu.v13i3.2418
Metodologías para la evaluación de la integridad estructural
de infraestructuras civiles en la industria del petróleo y gas:
una revisión sistemática de la literatura científica
Methodologies for Assessing the Structural Integrity of Civil Infrastructure in the Oil
and Gas Industry: A Systematic Review of the Scientific Literature
Lesly Mishell González Boada
https://orcid.org/0009-0004-1782-9867
Universidad Estatal Península De Santa Elena
Facultad De Ciencias De La Ingeniería Instituto De Postgrado
Artículo recibido: 10 julio 2026- Aceptado para publicación:16 agosto 2026
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar.
RESUMEN
La evaluación de la integridad estructural constituye un componente relevante para preservar la
seguridad y continuidad operativa de las infraestructuras vinculadas con la industria del petróleo
y gas. El estudio tuvo como objetivo analizar las metodologías utilizadas para evaluar la
integridad estructural mediante una revisión sistemática de la literatura científica. Se aplicó un
enfoque cualitativo, alcance descriptivo-documental y diseño no experimental, siguiendo las
directrices PRISMA 2020 para la identificación, cribado, elegibilidad e inclusión de
publicaciones. La revisión consideró 15 artículos científicos seleccionados según criterios de
pertinencia temática, periodo de publicación y relación con las metodologías de evaluación
estructural. Los hallazgos identificaron cinco líneas principales: elementos finitos, modelos
semiempíricos, métodos probabilísticos, análisis estadístico e inteligencia artificial. La corrosión
representó el mecanismo de deterioro con mayor presencia en los estudios, mientras la presión de
falla, resistencia residual, confiabilidad y vida útil figuraron entre los principales parámetros
analizados. Los elementos finitos mostraron amplia aplicación para representar defectos y
estudiar la respuesta estructural de tuberías. Los métodos probabilísticos incorporaron
incertidumbres asociadas con las variables de evaluación, mientras las redes neuronales y el
aprendizaje automático se orientaron hacia la detección de fallas y predicción del comportamiento
estructural. La revisión identificó una tendencia hacia métodos híbridos que integran simulación,
información de inspección, confiabilidad e inteligencia artificial para apoyar la gestión de
integridad de infraestructuras del sector.
Palabras clave: integridad estructural, industria petrolera, corrosión, elementos finitos,
inteligencia artificial

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ABSTRACT
Structural integrity assessment is a relevant component for preserving the safety and operational
continuity of infrastructure associated with the oil and gas industry. The study aimed to analyze
the methodologies used to assess structural integrity through a systematic review of the scientific
literature. A qualitative approach, descriptive-documentary scope, and non-experimental design
were applied, following the PRISMA 2020 guidelines for the identification, screening, eligibility,
and inclusion of publications. The review considered 15 scientific articles selected according to
thematic relevance, publication period, and relationship with structural assessment
methodologies. The findings identified five main approaches: finite element methods, semi-
empirical models, probabilistic methods, statistical analysis, and artificial intelligence. Corrosion
was the most frequently addressed deterioration mechanism, while failure pressure, residual
strength, reliability, and service life were among the main parameters analyzed. Finite element
methods were widely applied to represent defects and examine the structural response of
pipelines. Probabilistic methods incorporated uncertainties associated with assessment variables,
while neural networks and machine learning focused on failure detection and structural behavior
prediction. The review identified a trend toward hybrid methods that integrate simulation,
inspection data, reliability, and artificial intelligence to support infrastructure integrity
management in the oil and gas sector.
Keywords: structural integrity, oil industry, corrosion, finite elements, artificial intelligence
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INTRODUCCIÓN
La industria del petróleo y gas requiere una amplia infraestructura para desarrollar las
actividades de extracción, transporte, almacenamiento y procesamiento de hidrocarburos. Dentro
de estos sistemas se encuentran ductos terrestres o submarinos, plataformas costa afuera, tanques
de almacenamiento, cimentaciones, estructuras metálicas e instalaciones de procesamiento
expuestas a condiciones operativas exigentes. Los periodos prolongados de servicio pueden
favorecer la aparición de daños capaces de reducir la resistencia de los componentes. (Bhushan
& Tewari, 2023) señalan que la detección y localización temprana de alteraciones estructurales
constituyen aspectos relevantes dentro del monitoreo de ductos, debido a la necesidad de
reconocer defectos antes de alcanzar condiciones que comprometan la operación.
La corrosión representa uno de los principales mecanismos asociados con la pérdida de
integridad en infraestructuras destinadas al transporte de hidrocarburos. Este fenómeno produce
reducción del espesor del material, alteraciones geométricas o concentraciones de esfuerzos que
pueden disminuir la capacidad resistente de los componentes afectados. La corrosión puede
presentarse de forma uniforme o localizada, tanto en superficies internas como externas, mientras
otros factores relacionados con presión, soldaduras, propiedades del material o condiciones
ambientales pueden intervenir en el deterioro. (Velázquez et al., 2022) estudiaron defectos de
corrosión interna localizada en tuberías de petróleo y gas mediante datos obtenidos de
inspecciones. Los autores analizaron las características estadísticas de estos defectos, aspecto
relevante para establecer la condición de las tuberías a partir de las pérdidas de material
identificadas.
La evaluación de la integridad estructural constituye un recurso para establecer las
condiciones de servicio de una infraestructura, identificar posibles daños y estimar su capacidad
resistente. Las metodologías disponibles incluyen inspección visual, ensayos no destructivos,
monitoreo estructural, análisis de corrosión, modelos determinísticos, métodos probabilísticos,
estudios de confiabilidad o simulaciones mediante elementos finitos. (Bhushan & Tewari, 2023)
exponen diversas técnicas aplicadas al monitoreo de ductos de petróleo y gas, entre ellas sensores,
sistemas ópticos, procesamiento de señales y tecnologías de detección. La elección del
procedimiento depende del defecto estudiado, las características de la estructura, las condiciones
de operación o el nivel de información requerido.
Los métodos numéricos ocupan un lugar relevante dentro de estas evaluaciones debido a
las posibilidades que ofrecen para representar el comportamiento de estructuras con pérdidas de
material. El método de elementos finitos permite analizar variables relacionadas con esfuerzos,
deformaciones, presión de falla o capacidad resistente mediante modelos que reproducen
diferentes condiciones estructurales. (Cabral et al., 2022), desde Brasil, estudiaron tuberías
afectadas por corrosión mediante modelos de elementos finitos basados en el River-Bottom

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Profile. La propuesta utiliza información asociada con la geometría irregular del defecto para
representar las pérdidas de material, lo cual aporta una alternativa ante modelos sustentados en
geometrías simplificadas.
Otro componente de interés corresponde al tratamiento de la incertidumbre presente
durante la evaluación estructural. Las dimensiones de los defectos, propiedades mecánicas del
material, tasas de corrosión o cargas operativas pueden presentar variaciones capaces de modificar
las estimaciones de seguridad. (Estrella, 2023), investigador vinculado con instituciones
brasileñas, abordaron la evaluación probabilística de tuberías con corrosión compleja mediante
información del perfil del defecto. El análisis incorporó criterios de confiabilidad para estudiar la
influencia de las pérdidas de material sobre la seguridad de las tuberías, considerando la
incertidumbre asociada con los parámetros empleados en la evaluación.
Los enfoques probabilísticos aportan una perspectiva distinta respecto de los métodos
determinísticos utilizados para valorar defectos por corrosión. La profundidad máxima de una
pérdida de material no siempre representa la geometría completa del daño ni permite describir
todas las condiciones relacionadas con la resistencia del componente. Las variaciones derivadas
de la medición, extensión o evolución del defecto pueden modificar la estimación de la capacidad
estructural. Khan et al., (2021) analizaron información procedente de inspecciones de tuberías de
petróleo y gas en México, mediante un estudio estadístico de defectos internos causados por
corrosión. Este tipo de análisis aporta información para caracterizar la distribución del daño e
incorporar la variabilidad de los defectos dentro de los procesos de evaluación.
La incorporación de inteligencia artificial y aprendizaje automático constituye otra línea
identificada dentro de la gestión de integridad. Estas herramientas permiten procesar información
procedente de inspecciones, registros de operación o mediciones de variables estructurales con el
fin de reconocer patrones vinculados con el deterioro. Lana et al., (2024) realizaron una revisión
sistemática sobre aplicaciones de aprendizaje automático en la evaluación de tuberías corroídas
utilizadas por la industria del petróleo y gas. El estudio identificó diferentes modelos predictivos
orientados a estimar parámetros vinculados con la condición de las tuberías, lo que evidencia la
incorporación de herramientas computacionales dentro de los procedimientos de evaluación.
La variedad de metodologías disponibles representa un desafío para seleccionar
procedimientos acordes con las características de una infraestructura. Los ensayos no destructivos
permiten localizar o dimensionar determinados defectos, mientras los elementos finitos aportan
información acerca de la respuesta mecánica de los componentes. Los métodos probabilísticos
incorporan la incertidumbre presente en las variables de evaluación, a diferencia del monitoreo
estructural, que facilita el seguimiento de cambios durante la etapa de servicio. Estas diferencias
indican que las metodologías responden a objetivos particulares, por lo cual resulta necesario
examinar sus alcances, aplicaciones y limitaciones dentro de la industria del petróleo y gas.

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La literatura científica presenta diferencias en los fundamentos, variables, técnicas y
alcances utilizados para determinar la condición estructural. Parte de los estudios se orienta hacia
la detección o caracterización de defectos, mientras otros trabajos estiman presión de falla,
capacidad residual, probabilidad de falla o evolución del deterioro. Otra línea incorpora sensores,
herramientas computacionales o modelos de aprendizaje automático. La diversidad de enfoques
dificulta establecer una visión organizada acerca de las metodologías utilizadas, sus campos de
aplicación, ventajas o limitaciones. Una revisión sistemática permite reunir esta evidencia
mediante criterios definidos de búsqueda, selección y análisis de publicaciones científicas.
El objetivo de la revisión sistemática consiste en analizar las metodologías utilizadas para
evaluar la integridad estructural de infraestructuras civiles vinculadas con la industria del petróleo
y gas mediante la literatura científica publicada desde 2021, considerando métodos de inspección,
monitoreo estructural, modelación numérica, análisis probabilístico y herramientas
computacionales, con atención a sus aplicaciones, ventajas, limitaciones y líneas de desarrollo. El
análisis permitirá organizar los enfoques reportados en la literatura, establecer sus principales
características e identificar áreas que requieren mayor atención dentro de la evaluación de
infraestructuras destinadas al sector de hidrocarburos.
MATERIALES Y MÉTODOS
La revisión se desarrolló desde un enfoque cualitativo, con alcance descriptivo-documental
y diseño no experimental, orientado al análisis de publicaciones científicas relacionadas con las
metodologías empleadas para evaluar la integridad estructural de infraestructuras civiles
asociadas con la industria del petróleo y gas. El estudio adoptó los principios de una revisión
sistemática de la literatura, debido a que este diseño permite localizar, seleccionar, organizar y
examinar evidencia científica mediante criterios establecidos antes del proceso de análisis. La
metodología se estructuró a partir de las directrices PRISMA 2020, utilizadas para aportar
claridad al proceso de identificación, depuración, elegibilidad e inclusión de los documentos.
La búsqueda bibliográfica consideró artículos publicados entre 2021 y 2025, periodo
definido para concentrar el análisis en aportes actuales sobre evaluación de integridad estructural.
Se consultaron las bases de datos Scopus, Web of Science, ScienceDirect y SciELO, debido a su
cobertura de publicaciones vinculadas con ingeniería civil, ingeniería estructural, materiales,
corrosión, confiabilidad e industria de hidrocarburos. Google Scholar se empleó de forma
complementaria para localizar documentos que pudieran estar indexados en otras fuentes. El
proceso de búsqueda se realizó durante agosto de 2025.
La estrategia de búsqueda empleó términos en español e inglés relacionados con el objeto
de estudio. Entre los descriptores se consideraron: structural integrity, structural integrity
assessment, oil and gas infrastructure, oil and gas pipelines, pipeline integrity, structural health
monitoring, corrosion assessment, non-destructive testing, finite element analysis, reliability

Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 632
analysis, civil infrastructure, así como sus equivalentes en español. Los términos se combinaron
mediante los operadores booleanos AND y OR para ampliar o delimitar los resultados de acuerdo
con las características de las bases consultadas. Una expresión general de búsqueda correspondió
a: ("structural integrity" OR "structural integrity assessment") AND ("oil and gas" OR pipeline)
AND (assessment OR monitoring OR inspection OR corrosion).
La población documental estuvo integrada por publicaciones científicas relacionadas con
evaluación, diagnóstico, monitoreo o predicción de la integridad estructural de infraestructuras
utilizadas en el sector petrolero y gasífero. La muestra estuvo constituida por los artículos que
cumplieron los criterios de elegibilidad definidos para la revisión. La selección fue de tipo
intencional documental, puesto que la incorporación de los estudios dependió de su relación con
el tema, periodo de publicación, disponibilidad del texto completo y pertinencia metodológica.
Los criterios de inclusión contemplaron artículos originales o de revisión publicados entre
2022 y 2026; documentos procedentes de revistas científicas; publicaciones en español, inglés o
portugués; investigaciones relacionadas con ductos, plataformas, estructuras metálicas, sistemas
de almacenamiento u otras infraestructuras civiles del sector de petróleo y gas; estudios que
abordaran métodos de inspección, ensayos no destructivos, monitoreo estructural, corrosión,
elementos finitos, confiabilidad, métodos probabilísticos o herramientas computacionales. Se
admitieron estudios internacionales debido a la naturaleza global del sector, aunque se otorgó
atención a publicaciones desarrolladas por investigadores latinoamericanos.
Los criterios de exclusión abarcaron documentos publicados antes de 2021, tesis, libros,
capítulos de libros, actas sin publicación en revista científica, documentos duplicados, trabajos
sin acceso al texto requerido para efectuar el análisis y publicaciones alejadas del objeto de
estudio. Se descartaron investigaciones centradas en procesos químicos, productivos o
económicos de la industria petrolera cuando no presentaban relación con la evaluación de
integridad estructural. Los documentos que mencionaban infraestructura petrolera sin desarrollar
una metodología de evaluación, inspección, monitoreo o análisis estructural quedaron fuera de la
muestra.
El proceso de selección se organizó en cuatro fases acordes con PRISMA 2020:
identificación, cribado, elegibilidad e inclusión. Durante la identificación se recopilaron los
registros obtenidos mediante las bases seleccionadas. El cribado permitió eliminar duplicados y
revisar títulos o resúmenes para descartar publicaciones sin relación directa con el tema. La fase
de elegibilidad se apoyó en la lectura del texto completo para comprobar el cumplimiento de los
criterios establecidos. La fase de inclusión reunió los artículos que conformaron la muestra
definitiva para la síntesis de la evidencia.
La recolección de información se efectuó mediante una matriz de revisión documental
diseñada para registrar de forma homogénea los datos relevantes de los artículos seleccionados.
Las categorías contempladas fueron: autor, año de publicación, país, tipo de infraestructura,

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metodología de evaluación, técnica de inspección o monitoreo, mecanismo de deterioro
estudiado, herramienta computacional, variables estructurales analizadas, principales hallazgos,
ventajas del método y limitaciones señaladas por los autores. Esta organización permitió comparar
los procedimientos utilizados e identificar tendencias dentro de la literatura seleccionada.
El análisis de la información siguió una síntesis cualitativa de contenido. Los artículos se
agruparon de acuerdo con la metodología predominante: ensayos no destructivos, monitoreo de
salud estructural, evaluación de corrosión, modelación mediante elementos finitos, análisis de
confiabilidad, métodos probabilísticos e inteligencia artificial. Se examinaron las características
de aplicación de estos enfoques, el tipo de infraestructura evaluada, las variables utilizadas, sus
aportes y restricciones. La comparación entre estudios permitió establecer coincidencias,
diferencias y áreas con menor desarrollo dentro de la producción científica seleccionada.
Debido al carácter documental de la revisión, no se trabajó con participantes humanos ni
se aplicaron encuestas, entrevistas o procedimientos experimentales de campo. La unidad de
análisis estuvo constituida por artículos científicos publicados en las fuentes seleccionadas. La
trazabilidad del proceso se mantuvo mediante el registro de las estrategias de búsqueda, criterios
de elegibilidad, cantidad de documentos identificados y causas de exclusión, información que
puede representarse mediante el diagrama de flujo PRISMA 2020

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Figura 1
Diagrama de flujo del proceso de selección de estudios según PRISMA 2020
Nota. Proceso de selección de los 15 artículos incluidos en la revisión.
La Figura 1 presenta el proceso de selección de los estudios mediante las fases
establecidas por PRISMA 2020. Se identificaron 154 registros en las bases de datos consultadas,
los cuales fueron depurados mediante la eliminación de duplicados, revisión de títulos y
resúmenes, además de la evaluación del texto completo. Este procedimiento permitió seleccionar
15 artículos científicos que cumplieron los criterios establecidos para la revisión sistemática.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La revisión de los 15 artículos permitió identificar diferencias en los procedimientos
utilizados para valorar la integridad estructural de tuberías vinculadas con la industria del petróleo
y gas. Los estudios seleccionados se concentran en cinco líneas principales: elementos finitos,
modelos semiempíricos, análisis probabilístico, métodos estadísticos e inteligencia artificial. La
corrosión constituye el deterioro con mayor presencia dentro de la muestra, mientras la presión
de falla, capacidad resistente, confiabilidad o vida útil figuran entre los parámetros empleados
para establecer el estado de los componentes.

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La distribución temporal muestra seis publicaciones correspondientes a 2022, cuatro a 2023
y cinco a 2024. Esta composición permite observar continuidad en el estudio de la integridad de
tuberías durante el periodo analizado. Los trabajos de 2022 presentan una presencia marcada de
elementos finitos o redes neuronales, mientras los artículos de 2023 incorporan modelos de
predicción, análisis ante deslizamientos o aprendizaje automático. Durante 2024 se observan
propuestas vinculadas con confiabilidad, análisis probabilístico, redes neuronales o métodos
híbridos. La Tabla 1 recoge las características principales de los documentos incluidos.
Tabla 1
Caracterización de los artículos seleccionados según la metodología de evaluación de
integridad estructural
N.º Autor(es) y año Título Metodología
1
(Velázquez, Arévalo,
Díaz, & Cervantes,
2022)
Failure pressure estimation for an aged
and corroded oil and gas pipeline: A finite
element study
Elementos finitos,
corrosión, presión de
falla
2 (Cabral, Ferreira, &
Pimentel, 2022)
Assessment by finite element modeling of
pipelines with corrosion defects based on
River-Bottom Profile model
Elementos finitos +
perfil real de
corrosión
3 (Torres, Motta, Afonso,
& Bouchonneau, 2024)
Failure Pressure Evaluation of Corroded
Pipeline Using Semi-Empirical and Finite
Element Analysis
Elementos finitos +
12 modelos
semiempíricos
4 (Motta, Ferreira, &
Afonso, 2024)
Probabilistic assessment of complex
corrosion in pipelines considering River-
Bottom Profile information
Análisis
probabilístico +
confiabilidad
5 (Marques &
Willmersdorf, 2024)
Corroded pipeline assessment using
neural networks, the Finite Element
Method and discrete wavelet transforms
ANN + FEM +
transformada wavelet
6 (Velázquez, Valor, &
Caleyo, 2024)
Statistical study of localized internal
corrosion defects in oil and gas pipelines
through sampling inspection
Análisis estadístico +
inspección
7 (Lo & Karuppanany,
2022)
ANN- and FEA-Based Assessment
Equation for a Corroded Pipeline with a
Single Corrosion Defect
ANN + elementos
finitos
8 (Kumar, Lo, &
Karuppanan, 2022)
Empirical Failure Pressure Prediction
Equations for Pipelines with Longitudinal
Interacting Corrosion Defects Based on
Artificial Neural Network
ANN + corrosión
interactiva
9 (Alobaidi, Meguid, &
Zayed, 2022)
Semi-supervised learning framework for
oil and gas pipeline failure detection
Machine learning +
detección de fallas
10 (Zhu, 2023)
Recent Advances in Corrosion
Assessment Models for Buried
Transmission Pipelines
Modelos de
evaluación de
corrosión

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N.º Autor(es) y año Título Metodología
11 (Cui, Wu, Zhongqi, &
Xiao, 2023)
Studying Corrosion Failure Prediction
Models and Methods for Submarine Oil
and Gas Transport Pipelines
Predicción de falla +
corrosión
12 (Zhang, Liu, Liu, Xu, &
Li1, 2023)
Safety Analysis and Condition
Assessment of Corroded Energy Pipelines
under Landslide Disasters
Análisis estructural +
corrosión +
deslizamientos
13 (Mensah & Sriramula,
2023)
Estimation of burst pressure of pipelines
with interacting corrosion clusters based
on machine learning models
Machine learning +
elementos finitos
14
(Shaik,
Jongkittinarukorn, &
Benjapolakul, 2024)
A novel neural network-based framework
to estimate oil and gas pipelines life with
missing input parameters
Redes neuronales +
vida útil
15 (Mensah & Sriramula,
2024)
Probabilistic finite element-based
reliability of corroded pipelines with
interacting corrosion cluster defects
FEM probabilístico +
confiabilidad
Nota. Se presentan los 15 artículos seleccionados según autor, año, título y metodología empleada para evaluar la
integridad estructural en infraestructuras vinculadas con la industria del petróleo y gas.
La Tabla 1 presenta los 15 artículos que conformaron la muestra documental de la
revisión sistemática. Las publicaciones abarcan el periodo 2021-2025 e incluyen diversos
enfoques para evaluar la integridad estructural de tuberías asociadas con la industria del petróleo
y gas. Entre las metodologías identificadas destacan los elementos finitos, modelos
semiempíricos, análisis probabilístico, técnicas estadísticas, redes neuronales y aprendizaje
automático. La corrosión ocupa una posición predominante entre los mecanismos de deterioro
estudiados, mientras la presión de falla, confiabilidad y vida útil aparecen entre las variables
utilizadas para determinar la condición de las tuberías. Esta diversidad metodológica permite
establecer categorías de análisis para comparar los alcances y aplicaciones de los procedimientos
encontrados en la literatura científica.
Evaluación mediante elementos finitos
El método de elementos finitos aparece entre los procedimientos con mayor presencia
dentro de los artículos seleccionados. Velázquez et al. (2022) utilizaron este enfoque para estimar
la presión de falla de una tubería envejecida afectada por corrosión. La representación numérica
permitió estudiar el comportamiento del componente ante pérdidas de material, considerando las
condiciones asociadas con el deterioro de la tubería. El estudio muestra la utilidad de la
simulación para valorar escenarios donde la geometría del daño interviene sobre la resistencia
disponible.
Cabral et al. (2022) abordaron la evaluación de tuberías corroídas mediante elementos
finitos apoyados en el modelo River-Bottom Profile. Este procedimiento considera información
vinculada con el perfil del defecto, aspecto que permite representar irregularidades asociadas con

Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 637
la pérdida de material. La propuesta adquiere interés debido a que las zonas corroídas pueden
presentar geometrías distintas a las formas simplificadas utilizadas en ciertos modelos de
evaluación.
Torres et al. (2024) compararon elementos finitos con doce modelos semiempíricos para
estudiar la presión de falla de tuberías corroídas. La utilización de diversos procedimientos dentro
de un mismo estudio permitió examinar diferencias entre métodos de cálculo simplificados y
simulaciones numéricas. Esta comparación resulta útil para reconocer que la selección de una
metodología puede modificar la estimación de la resistencia residual cuando existen defectos por
corrosión.
Los trabajos anteriores muestran que los elementos finitos poseen capacidad para
representar geometrías, propiedades de los materiales o condiciones de carga dentro de un modelo
estructural. Esta característica favorece el análisis de defectos complejos, aunque requiere
información suficiente acerca del componente estudiado. La precisión de la geometría del daño
constituye un aspecto relevante, debido a que una representación inadecuada puede alterar la
estimación de la capacidad resistente.
Métodos probabilísticos y confiabilidad estructural
El análisis probabilístico representa otra categoría encontrada en la revisión. Motta et al.
(2024) estudiaron tuberías con corrosión compleja mediante información procedente del River-
Bottom Profile. El método incorporó variables sujetas a incertidumbre para valorar la
confiabilidad del componente, ampliando el análisis respecto de procedimientos que utilizan
valores únicos para representar las propiedades del material o las características del defecto.
Mensah y Sriramula (2024) emplearon elementos finitos dentro de un enfoque
probabilístico destinado al estudio de tuberías con grupos de defectos por corrosión. La propuesta
analiza la confiabilidad estructural considerando la interacción entre zonas deterioradas,
condición relevante cuando varios defectos se encuentran próximos dentro de una misma sección.
El tratamiento probabilístico permite expresar el problema mediante niveles de confiabilidad o
probabilidad de falla, en lugar de limitar la evaluación a una única estimación de resistencia.
La comparación entre estos estudios muestra que los métodos probabilísticos ofrecen una
alternativa para incorporar la variabilidad presente en parámetros estructurales. Las dimensiones
de los defectos, propiedades mecánicas o condiciones de carga pueden presentar incertidumbre
durante una evaluación real. La consideración de estas variaciones aporta información útil para
establecer niveles de riesgo, priorizar intervenciones o definir periodos de inspección.
Análisis estadístico e inspección de corrosión
El análisis de información procedente de inspecciones constituye otra línea identificada.
Velázquez, Valor y Caleyo (2024) estudiaron defectos de corrosión interna localizada en tuberías
de petróleo y gas mediante inspección por muestreo. El tratamiento estadístico permitió

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caracterizar las particularidades de los defectos registrados, aportando información sobre la
distribución del deterioro dentro de las tuberías evaluadas.
Este enfoque presenta una diferencia respecto de los modelos construidos a partir de
escenarios numéricos. La información obtenida durante las inspecciones refleja condiciones
observadas en componentes que han permanecido en servicio, lo que aporta datos relacionados
con el comportamiento del deterioro. Los registros pueden servir como insumo para modelos
probabilísticos, estudios de confiabilidad o sistemas destinados a estimar la evolución de la
corrosión.
La inspección adquiere una función relevante dentro de la gestión de integridad debido a
que permite reconocer el estado físico de las estructuras antes de aplicar modelos de evaluación.
Los datos relacionados con profundidad, longitud o distribución de los defectos pueden emplearse
para determinar la capacidad residual de una tubería. La calidad de la información recopilada
condiciona los análisis desarrollados durante las etapas siguientes.
Inteligencia artificial aplicada a la evaluación estructural
Las técnicas de inteligencia artificial ocupan una parte relevante de los artículos
seleccionados. Lo y Karuppanan (2022) combinaron redes neuronales artificiales con elementos
finitos para formular una ecuación destinada a evaluar tuberías con un defecto individual de
corrosión. La integración de ambas técnicas permitió relacionar información obtenida mediante
simulaciones con un modelo predictivo orientado a estimar la respuesta del componente.
Kumar et al. (2022) utilizaron redes neuronales para desarrollar ecuaciones de predicción
de presión de falla en tuberías con defectos longitudinales de corrosión interactiva. El estudio
amplía el análisis hacia escenarios donde varias pérdidas de material pueden influir entre sí. Esta
condición resulta relevante porque la interacción entre defectos modifica la distribución de
esfuerzos respecto de un daño aislado.
Alobaidi et al. (2022) abordaron la detección de fallas mediante aprendizaje
semisupervisado. Este enfoque permite trabajar con información que presenta distintos niveles de
clasificación, aspecto de interés ante grandes volúmenes de datos operacionales. La utilización de
algoritmos de aprendizaje introduce una alternativa para identificar patrones relacionados con
anomalías o condiciones de falla dentro de sistemas de transporte de hidrocarburos.
Mensah y Sriramula (2023) combinaron aprendizaje automático con elementos finitos
para estimar la presión de ruptura de tuberías que presentan grupos de corrosión interactiva. El
estudio refleja la integración creciente entre simulación estructural e inteligencia artificial. Los
datos obtenidos mediante modelos numéricos pueden emplearse para entrenar algoritmos capaces
de generar predicciones sin repetir todo el proceso de simulación para escenarios semejantes.
Shaik et al. (2024) orientaron el empleo de redes neuronales hacia la estimación de vida
útil de tuberías de petróleo y gas ante la ausencia de determinados parámetros de entrada. Este
planteamiento amplía el uso de inteligencia artificial desde la detección o presión de falla hacia

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la predicción temporal del desempeño de la infraestructura. La disponibilidad y calidad de los
datos continúa siendo un elemento importante para la aplicación de estos modelos.
Modelos de evaluación y predicción de corrosión
Zhu (2023) examinó modelos destinados a la evaluación de corrosión en tuberías
enterradas de transmisión. El estudio reúne diferentes procedimientos utilizados para estimar la
resistencia residual de componentes deteriorados. Las diferencias entre modelos se relacionan con
los parámetros empleados para representar la geometría del defecto, las características mecánicas
de la tubería o las condiciones de operación.
Cui et al. (2023) estudiaron modelos y métodos de predicción de fallas por corrosión
aplicados a tuberías submarinas destinadas al transporte de petróleo y gas. El ambiente submarino
incorpora condiciones particulares asociadas con exposición, presión externa o deterioro de los
materiales. La predicción de fallas adquiere relevancia para establecer acciones de inspección
antes de que el daño alcance niveles incompatibles con la operación segura.
Zhang et al. (2023) incorporaron otro componente al analizar tuberías corroídas expuestas
a deslizamientos. El trabajo muestra que la evaluación de integridad no depende únicamente de
las características internas del componente, puesto que las acciones procedentes del terreno
pueden modificar la respuesta estructural. La interacción entre deterioro por corrosión y cargas
geotécnicas amplía el problema hacia escenarios donde actúan varios factores sobre una misma
infraestructura.
Tabla 2
Comparación de las principales metodologías identificadas
Metodología Aplicación
principal Aporte para la evaluación Aspecto que requiere
atención
Elementos
finitos
Análisis de tuberías
con defectos
Representación de esfuerzos,
deformaciones y presión de
falla
Requiere datos
geométricos y
propiedades del material
Modelos
semiempíricos
Estimación de
resistencia residual
Facilitan cálculos de presión
de falla
Pueden simplificar
geometrías complejas
Métodos
probabilísticos
Análisis de
confiabilidad
Incorporan incertidumbre en
las variables
Requieren caracterización
estadística adecuada
Análisis
estadístico
Caracterización de
corrosión
Permite estudiar distribución
y comportamiento de
defectos
Depende de la calidad de
los datos de inspección
Redes
neuronales
Predicción de falla o
vida útil
Permiten procesar relaciones
complejas entre variables
Requieren datos
suficientes para
entrenamiento
Aprendizaje
automático
Detección y
predicción
Facilita clasificación o
estimación a partir de datos
La capacidad predictiva
depende del conjunto de
datos
Métodos
híbridos Evaluación integral Integran simulación, datos e
inteligencia artificial
Incrementan la
complejidad del
procedimiento
Nota. Comparación de los enfoques metodológicos identificados en los artículos seleccionados.

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La Tabla 2 evidencia diferencias entre las metodologías según el propósito de evaluación.
Los elementos finitos se orientan al comportamiento mecánico de los componentes, mientras los
métodos probabilísticos se concentran en la incertidumbre asociada con la condición estructural.
Las técnicas estadísticas permiten caracterizar defectos observados durante inspecciones,
mientras las redes neuronales o algoritmos de aprendizaje automático se utilizan para desarrollar
predicciones a partir de datos disponibles. Los métodos híbridos reúnen dos o más de estos
enfoques para ampliar la información obtenida.
DISCUSIÓN
Los hallazgos muestran que la corrosión constituye el principal mecanismo de deterioro
abordado por los 15 artículos seleccionados. Esta concentración puede relacionarse con la
influencia de la pérdida de material sobre la capacidad resistente de las tuberías. La profundidad,
extensión, geometría o interacción de los defectos modifican la distribución de esfuerzos, razón
por la cual aparecen incorporadas dentro de modelos destinados a estimar presión de falla o
confiabilidad.
Existe coincidencia entre Velázquez et al. (2022), Cabral et al. (2022) y Torres et al.
(2024) respecto al valor de los elementos finitos para estudiar tuberías corroídas. Las diferencias
aparecen en la representación del daño o en los procedimientos utilizados para contrastar los
resultados. Cabral et al. (2022) conceden atención al perfil geométrico de la corrosión, mientras
Torres et al. (2024) incorporan la comparación con modelos semiempíricos. Estos enfoques
muestran que la representación del defecto constituye un componente central dentro de la
evaluación estructural.
Los estudios de Motta et al. (2024) y Mensah y Sriramula (2024) incorporan la
incertidumbre dentro del análisis estructural. Esta perspectiva resulta relevante porque las
dimensiones del daño, resistencia del material o cargas de operación pueden presentar
variaciones. Una evaluación sustentada únicamente en valores determinísticos ofrece una
estimación específica, mientras el análisis probabilístico aporta información relacionada con
confiabilidad o posibilidad de falla.
Otro hallazgo corresponde al crecimiento de procedimientos apoyados en inteligencia
artificial. Lo y Karuppanan (2022), Kumar et al. (2022), Alobaidi et al. (2022), Mensah y
Sriramula (2023), Marques y Willmersdorf (2024), además de Shaik et al. (2024), incorporan
redes neuronales o aprendizaje automático dentro de sus propuestas. La presencia de estas
herramientas indica una ampliación de las metodologías tradicionales hacia sistemas capaces de
procesar datos procedentes de simulaciones, inspecciones o registros operacionales.
La comparación de los artículos permite identificar una orientación hacia métodos
híbridos de evaluación. La combinación de elementos finitos con redes neuronales aparece como
una alternativa para utilizar la capacidad explicativa de los modelos estructurales junto con

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procedimientos predictivos basados en datos. La integración entre análisis probabilístico y
elementos finitos sigue una lógica semejante, aunque dirigida hacia la estimación de
confiabilidad.
Una limitación identificada en la literatura corresponde a la concentración de estudios
sobre tuberías, mientras otras infraestructuras civiles vinculadas con petróleo y gas reciben menor
presencia dentro de la muestra. Plataformas, cimentaciones, tanques de almacenamiento, soportes
estructurales o instalaciones portuarias requieren evaluaciones de integridad, pero aparecen con
menor frecuencia en los artículos seleccionados. Esta diferencia constituye una oportunidad para
ampliar futuras revisiones hacia otros componentes del sistema petrolero.
La novedad científica identificada se relaciona con la transición desde métodos aislados
hacia esquemas que integran simulación estructural, caracterización de defectos, incertidumbre e
inteligencia artificial. Los artículos seleccionados muestran que la evaluación de integridad puede
beneficiarse de información procedente de varias fuentes para apoyar decisiones relacionadas con
inspección, mantenimiento, reparación o continuidad de servicio. La aplicación práctica de estos
enfoques requiere seleccionar la metodología según el tipo de infraestructura, mecanismo de
deterioro, información disponible y nivel de precisión requerido.
CONCLUSIONES
La revisión sistemática permitió identificar que la evaluación de la integridad estructural
en infraestructuras vinculadas con la industria del petróleo y gas se concentra en metodologías
orientadas al análisis de corrosión, presión de falla, resistencia residual, confiabilidad y vida útil.
Los 15 artículos seleccionados muestran una presencia destacada del método de elementos finitos,
acompañado por modelos semiempíricos, análisis probabilísticos, técnicas estadísticas, redes
neuronales y aprendizaje automático. Esta variedad confirma que la selección del procedimiento
depende del tipo de deterioro, las características de la infraestructura y la información disponible
para efectuar la evaluación.
El método de elementos finitos constituye uno de los enfoques con mayor aplicación para
estudiar tuberías afectadas por corrosión, debido a su capacidad para representar la geometría de
los defectos, las propiedades del material y las condiciones de carga. Los estudios revisados
muestran que su combinación con modelos semiempíricos o perfiles reales de corrosión aporta
información para estimar la presión de falla y valorar la capacidad resistente de los componentes.
La calidad de los datos utilizados para construir el modelo mantiene una influencia directa sobre
la utilidad de las estimaciones obtenidas.
Los métodos probabilísticos amplían la evaluación estructural mediante la incorporación
de incertidumbres asociadas con dimensiones de los defectos, propiedades mecánicas o
condiciones operativas. Esta perspectiva permite expresar la condición de una tubería mediante
criterios de confiabilidad y probabilidad de falla, lo que aporta información para establecer

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prioridades de inspección, mantenimiento o reparación. El análisis estadístico de datos
procedentes de inspecciones complementa este enfoque al proporcionar información sobre la
distribución y características del deterioro observado.
La inteligencia artificial presenta una participación creciente dentro de las metodologías
identificadas. Las redes neuronales y los algoritmos de aprendizaje automático se emplean para
estimar presión de falla, detectar anomalías o predecir vida útil. La integración de estas
herramientas con elementos finitos representa una de las principales líneas observadas en la
literatura analizada, debido a la posibilidad de utilizar información numérica para construir
modelos predictivos. La disponibilidad de datos suficientes, su calidad y la validación de las
predicciones constituyen aspectos necesarios para su aplicación en escenarios operativos.
La evidencia examinada muestra una orientación hacia metodologías híbridas, donde la
simulación estructural puede integrarse con análisis probabilístico, información de inspección o
inteligencia artificial. Esta tendencia ofrece posibilidades para obtener una valoración más amplia
de la condición de las infraestructuras, aunque la revisión revela una concentración marcada en
tuberías afectadas por corrosión. Existe menor presencia de estudios dirigidos a plataformas,
cimentaciones, tanques de almacenamiento, soportes u otros componentes civiles del sector, lo
que representa un campo de interés para futuros trabajos.
En síntesis, la evaluación de la integridad estructural requiere seleccionar metodologías
acordes con el mecanismo de deterioro, nivel de incertidumbre, disponibilidad de datos y
características del componente estudiado. La integración entre inspección, modelación numérica,
confiabilidad e inteligencia artificial constituye una línea con aplicación relevante para fortalecer
la gestión de integridad, orientar intervenciones y reducir el riesgo de fallas en infraestructuras
destinadas a la industria del petróleo y gas.

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