Diferencias entre tuberías de acero ERW y HFW

El proceso de fabricación de tuberías ERW abarca el HFW. Los ERW tienen procesos de soldadura de baja, media y alta frecuencia, y el HFW es especial para la soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia. Las diferencias entre tuberías de acero ERW y HFW es que el EFW es un tipo de proceso de ERW para tuberías de acero con una pared de grosor fino o común.

Tubería ERW: Tubería soldada por resistencia eléctrica
Tubería HFW: Tubería soldada por alta frecuencia

¿Qué es la tubería de acero ERW?

La tubería de acero ERW se fabrica mediante resistencias de baja o alta frecuencia. La costura de la soldadura es longitudinal. Durante los procesos de soldadura de las tuberías ERW, la corriente eléctrica producirá el calor cuando fluya a través de la superficie de contacto del área de soldadura. Calentará los dos bordes del acero hasta un punto en que los bordes puedan formar una unión. Mientras tanto, con la presión combinada, el borde de la tubería y el acero de la palanquilla se funden y extruyen juntos.

Normalmente el diámetro exterior máximo de la tubería ERW es de 24” (609 mm), para mayores dimensiones la tubería se fabricará en SAW..

Qué tipo de tuberías (estándares) podrían fabricarse en procesos ERW

La respuesta es que hay muchas tuberías (estándares) que podrían fabricarse mediante el proceso ERW. A continuación se enumeran los estándares más comunes en tuberías.

Normas y especificaciones para tuberías y tubos de acero inoxidable ERW

Tubería de acero inoxidable ASTM A312
Tubos sanitarios ASTM A270
Tubería de acero inoxidable ferrítico/austenítico/dúplex ASTM A790

Aplicación y uso de la tubería de acero ERW

Transporte de petróleo y gas
Construcciones

Ventajas de la tubería de acero ERW

Alta eficiencia, bajo coste, ahorro de material, fácil automatización.

¿Qué es la tubería de acero HFW?

Se debe tener en cuenta que la tubería HFW es un tipo de tubería ERW.

La tubería de acero soldada por alta frecuencia (HFW) es aquella tubería ERW producida con una frecuencia de corriente de soldadura igual o superior a 70 kHZ. Mediante la resistencia a la soldadura por corriente de alta frecuencia, se genera calor en los objetos de contacto, por lo que la superficie objeto se calienta al estado plástico, entonces, con o sin forja, para lograr una combinación de aceros. El HFW es una energía térmica de resistencia sólida. La corriente de alta frecuencia que pasa a través del conductor metálico, producirá dos efectos peculiares, el efecto piel y el efecto de proximidad. El proceso HFW utiliza el efecto piel para concentrarse en la superficie del objeto de acero y utiliza efectos de proximidad para controlar la posición y la potencia de la trayectoria del flujo de corriente eléctrica de alta frecuencia. Dado que la velocidad es muy alta, el borde de la placa contactada puede ser calentado y fundido en poco tiempo, luego extruido a través del proceso de acoplamiento.

Ventajas de la tubería HFW

En el proceso de soldadura, las tuberías de acero HFW no necesitan añadir metal de relleno. Por lo tanto, tiene una velocidad alta de soldadura y una eficiencia alta en la producción. La tubería HFW se usa ampliamente en los campos de transporte de petróleo y gas, oleoductos de pozos de petróleo, estructuras de edificios y varios tipos de tuberías mecánicas. Sin embargo, la calidad de las tuberías de acero HFW se ve afectada por muchos factores, como la materia prima y el proceso. Y el control de calidad de la producción se vuelve difícil. Por lo tanto, el rendimiento y el proceso de soldadura deben mejorarse continuamente.

Diferencias entre tuberías de acero ERW y HFW

Lo primero es conocer las diferencias entre los procesos de soldadura ERW y HFW.

El proceso de soldadura ERW se refiere al calor generado por la resistencia al flujo de corriente que pasa a través de los metales unidos. Por lo tanto, se necesita una gran corriente para electrificar toda la superficie de la placa o bobina de acero a la longitud de la soldadura. En el proceso de soldadura ERW, la corriente eléctrica que pasa a través de todo el conductor es de 50/60 Hz.

El proceso de soldadura HFW no es igual con el proceso de alta frecuencia, ya que solo una sección de los metales de acero es calentada por la inducción de la bobina eléctrica. La alta frecuencia es generada por corriente alterna o continua. En estos casos, se utilizan el generador de soldadura de corriente constante y el generador de soldadura de alta frecuencia de tensión constante.

La máquina de soldadura de corriente constante genera una energía de 100-800 kHz. En los procesos más antiguos, la conversión de 60 Hz, corriente AC a HF se hacía usando circuitos de triodo y tanque. La nueva máquina de soldar usa transistores de efecto de campo metal-óxido-semiconductor, usualmente asociados con circuitos resonantes paralelos. Los generadores en versión de tensión constante utilizan bipolares de compuerta aislada diseñados para alimentar unos 2000 kW con rangos de frecuencia de 100-600 KHz.

Hay dos características diferenciadas en la corriente de alta frecuencia con respecto a la corriente de línea de 60 Hz:

Mientras que la corriente de frecuencia de línea de 60 Hz fluye a través de todo el conductor, la corriente de alta frecuencia fluye solo por la superficie del conductor, por lo que es “efecto piel”.
Pero si dos conductores que transportan corriente de alta frecuencia están situados uno cerca del otro y la corriente se concentra en las dos superficies adyacentes de los conductores, se trata de un “efecto de proximidad”.

Distribución de corriente HFW: La corriente fluye en la superficie del metal o del conductor. Ambos conductores están situados muy cerca y la mayor parte de la corriente de alta frecuencia fluye por los lados adyacentes de los conductores.

Se requiere HFW en tuberías de acero API 5L PSL2 ERW.

Según las especificaciones API 5L e ISO 3183 para tuberías PSL 2 en proceso de soldadura, la soldadura HFW es un requisito obligatorio para las tuberías de acero ERW. Ya que es una mejora de los problemas inherentes de dureza, falta de fusión y susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC).

Las tuberías de acero ERW incluyen las tuberías de acero HFW

ERW es la designación general de las tuberías de acero soldadas por resistencia. Se puede clasificar en dos tipos: soldadura por corriente alterna (CA) y soldadura por corriente continua (CC). Según las diferentes frecuencias, la soldadura CA se puede dividir en soldadura de baja frecuencia, soldadura de frecuencia intermedia, soldadura de ultra frecuencia y soldadura de alta frecuencia. La soldadura de alta frecuencia (HFW) se utiliza principalmente en tuberías de acero de pared fina o común. Incluye soldadura de contacto y soldadura por inducción. La soldadura por corriente continua se utiliza generalmente para tubos de acero de pequeño calibre. En general, el HFW es uno de los métodos de producción de ERW, adopta el proceso de soldadura de alta frecuencia. Por lo tanto, las tuberías de acero ERW abarcan a las tuberías de acero HFW.