ERW y HFW son el mismo principio de soldadura: soldadura por resistencia de una bobina conformada, sin metal de aporte. La diferencia es la frecuencia de la corriente: el ERW más antiguo usaba frecuencia de red, mientras que el HFW usa el rango de alta frecuencia, que concentra el calor en los bordes de la fleje. En API 5L e ISO 3183 esta familia se designa HFW.
Cuál está pidiendo. Si la especificación nombra HFW, cotice HFW. Si nombra ERW sin declarar la frecuencia, la ruta del fabricante y la preparación de soldadura se confirman en la consulta, y lo que realmente demuestra la soldadura es el régimen de ensayos que acompaña al grado: aplanamiento, tracción de soldadura y examen no destructivo del cordón. Ponga la designación de proceso y el nivel de especificación de producto en la línea del pedido y en el certificado de calidad, porque el proceso y los ensayos se leen juntos. La geometría también importa: la tubería soldada por resistencia se hace de bobina, así que llega hasta unos 24 pulgadas de diámetro exterior y no se fabrica en los espesores más pesados.
Un proceso, dos nombres
Una bobina de acero se desenrolla, se conforma en cilindro a través de una serie de rodillos, y los dos bordes se presionan entre sí mientras se hace pasar una corriente alterna por ellos. La resistencia en las superficies de contacto genera el calor y el rodillo de presión forja los bordes en una soldadura sólida. No se añade metal de aporte. El reborde externo se cepilla y el interno se deja o se retira según la especificación.
Esa descripción cubre a los dos. ERW es soldadura por resistencia eléctrica, HFW es soldadura de alta frecuencia, y la diferencia entre ellos es la frecuencia de la corriente, no el principio.
Qué cambia realmente la frecuencia
A frecuencia de red, en decenas de hertz, la corriente se reparte por un volumen mayor de acero alrededor del borde. Con corriente de alta frecuencia, los efectos de piel y de proximidad concentran la corriente en una capa delgada en el propio borde, así que el calor se pone donde se hace la soldadura y no en el espesor circundante.
Los resultados prácticos son una zona afectada por el calor más estrecha, un tiempo de calentamiento más corto, espesor más pesado soldado a la misma velocidad de línea y menos tendencia a que el calor sea marginal en las superficies de contacto. Ese último punto es el que importa, porque el calor insuficiente en la junta es el origen de los defectos clásicos de la soldadura por resistencia.
Contacto o inducción
Dentro de la soldadura de alta frecuencia hay dos formas de meter la corriente en la fleje. La soldadura por contacto usa contactos deslizantes que ruedan sobre la fleje cerca del punto de soldadura. La soldadura por inducción usa una bobina que induce la corriente sin tocar la fleje. El contacto es más eficiente y más común; la inducción evita las marcas y el desgaste que traen los patines de contacto. Ambas son HFW y ambas se hacen con los mismos requisitos de especificación.
Cuál para cada servicio
La tabla siguiente pone las dos lado a lado. Léala con una cosa en mente: cómo llama una cotización al proceso y qué indica el certificado de calidad no siempre son lo mismo.
| ERW, el proceso anterior | HFW, el que se usa hoy | |
|---|---|---|
| Principio de soldadura | Soldadura por resistencia de la bobina conformada | Soldadura por resistencia de la bobina conformada |
| Frecuencia de corriente | Frecuencia de red, decenas de hertz | Alta frecuencia, en cientos de kilohertz |
| Designación del proceso | El nombre comercial histórico, todavía muy usado en consultas | La designación que usan API 5L e ISO 3183 |
| Zona afectada por el calor | Más ancha | Más estrecha |
| Tiempo de calentamiento | Más largo | Más corto |
| Alcance de espesor | Limitado | Espesor más pesado para el mismo diámetro |
| Velocidad de línea | Más lenta | Más rápida |
| Riesgo de defecto característico | Soldadura fría, cuando los bordes se unieron por debajo de la temperatura de soldadura | La misma familia de defectos, muy reducida al concentrar el calor en el borde |
| Examen de la línea de soldadura | Exigido por especificación | Exigido por especificación y obligatorio en PSL2 |
| Metal de aporte | Ninguno | Ninguno |
Qué arregló la alta frecuencia y qué no
La tubería soldada por resistencia se ganó mala reputación en la época en que el proceso corría a frecuencia de red y la inspección de la línea de soldadura era menos rigurosa. Los defectos característicos eran la soldadura fría, cuando los bordes se unían sin alcanzar la temperatura de soldadura, y el penetrador, una partícula de óxido o de metal atrapada en la junta. La alta frecuencia reduce la causa al poner el calor donde hace falta, y el examen de la línea de soldadura en toda su longitud atrapa lo que queda.
Lo que no cambió es la geometría. La tubería soldada por resistencia se hace de bobina, así que llega hasta unos 24 pulgadas de diámetro exterior y no se fabrica en los espesores más pesados. Por encima de esa medida, y para servicio de alta presión en espesor pesado, toman el relevo los procesos de arco sumergido.
Cómo escribirlo para que lo reciba
Ponga la designación del proceso en la línea del pedido, no solo el grado. Escriba el nivel de especificación de producto, porque PSL2 hace obligatorio el examen no destructivo del cordón. Indique los extremos y el recubrimiento si los necesita.
Después pida al fabricante que indique el proceso de soldadura y el nivel de especificación de producto en el certificado de calidad. En un pedido soldado por resistencia, esa sola línea es la diferencia entre tubería soldada con calor suficiente y tubería soldada con lo justo para pasar la prueba de rebaba.
Preguntas frecuentes
¿HFW es lo mismo que ERW?
Son el mismo principio de soldadura a frecuencias distintas. En API 5L e ISO 3183 esta familia de tubería se designa HFW; ERW es el nombre comercial anterior y sigue siendo la palabra que usan la mayoría de las consultas. Cuando una especificación escrita hoy dice ERW, la tubería que se suministra normalmente se fabrica por el proceso de alta frecuencia.
¿La tubería HFW sirve para líneas de alta presión?
Sí, hasta la presión que permitan su grado y su espesor. El cuerpo de la tubería cumple los mismos requisitos de tracción y fluencia que cualquier otra forma del mismo grado, y en PSL2 lleva examen obligatorio de la línea de soldadura. Lo que la limita es la medida, no la presión en sí: la soldadura por resistencia parte de bobina, así que el techo está alrededor de 24 pulgadas, y la tubería de línea de espesor pesado por encima de eso es LSAW.
¿Qué debo revisar en el certificado de una tubería ERW o HFW?
El proceso de soldadura, el nivel de especificación de producto, el grado, la presión de prueba hidrostática y el examen no destructivo aplicado al cordón. En PSL2 el examen del cordón es obligatorio y el certificado debe mostrarlo. Cuando el pedido exige validación de tercera parte, el certificado también lleva un refrendo independiente.
ERW y HFW: la misma soldadura, hecha de dos maneras
Los dos nombres describen una sola familia de soldadura. Ambos forman un tubo a partir de fleje y sueldan la costura calentando los bordes eléctricamente, y ambos están cubiertos por las mismas normas de producto: API 5L o ASTM A53 para tubería de línea y de servicio general. Lo que los separa es la frecuencia con que se aplica la corriente y, como consecuencia, cómo se distribuye el calor en la costura.
| ERW | HFW | |
|---|---|---|
| Qué dice el nombre | Soldadura por resistencia eléctrica: la corriente llega a los bordes por contactos y la resistencia en la costura hace el calentamiento. | Soldadura de alta frecuencia: el mismo principio a alta frecuencia, normalmente por encima del rango de baja frecuencia. |
| Dónde está el calor | La zona caliente es más ancha, porque la corriente se reparte por el espesor en su camino a la costura. | La corriente se concentra en los bordes, así que la zona caliente es más estrecha y la soldadura se hace con menos perturbación del metal circundante. |
| Cómo se pide | Se nombra ERW en el pedido, con la norma, el grado y el régimen de ensayos. | Se nombra HFW cuando el proyecto quiere esa máquina y esa preparación de soldadura. |
| Relación entre ellos | HFW es la forma de alta frecuencia del mismo proceso. Un proyecto que pide ERW normalmente queda satisfecho con una máquina de alta frecuencia; un proyecto que nombra HFW explícitamente pide esa ruta, y un fabricante de ERW de baja frecuencia no es lo mismo en el papel. | |
Lo que viaja en el certificado y en el pedido es la norma, el grado, las dimensiones y el régimen de ensayos: el proceso de soldadura tiene que declararse con ellos, porque el proceso y los ensayos se leen juntos.
La decisión práctica es más estrecha de lo que sugiere la discusión. Si la especificación nombra HFW, cotice HFW. Si nombra ERW sin frecuencia, la ruta del fabricante y la preparación de soldadura se confirman en la consulta, y los ensayos que acompañan al grado —aplanamiento, mandril, hidrostática y examen ultrasónico o de corrientes parásitas de la soldadura cuando la norma o el proyecto lo exigen— son lo que decide la aceptación, no la etiqueta.
Por dónde seguir
- Tubería soldada API 5L ERW: de 1/2 a 24 pulgadas, PSL1 y PSL2
- Tubería API 5L sin costura: la alternativa cuando no se quiere costura
- Tubería soldada API 5L LSAW: donde el proceso por resistencia se queda sin medida
- Tubería espiral API 5L SSAW: gran diámetro, baja a media presión
- Tubería API 5L Grado B: el grado base de tubería de línea
- Tubería API 5L X52: el grado de rango medio
- Tubería ASTM A53 Grado B: la especificación de propósito general para tubería ERW
- LSAW vs SSAW: las dos alternativas de arco sumergido
- EN 10204 3.1 vs 3.2: qué certifica realmente el certificado del pedido
- Solicitar cotización: envíe la medida, el espesor, el grado, la cantidad y el puerto
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