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Artículos técnicos

Soldadura a tope o electrofusión: una decisión, no una preferencia

Todos los artículos sobre esto acaban en «depende de su proyecto». Es cierto e inútil. La dependencia es corta y se puede escribir: cuatro preguntas la resuelven, y solo una tiene que ver con el tubo.

Redactado por Li Jun, Jefe de fabricación, HDPE Factory9 min de lectura
Tes, codos y reducciones de soldadura a tope apilados en el patio de accesorios

Empecemos por lo que nadie discute: una unión bien ejecutada, con cualquiera de los dos métodos, es más resistente que el tubo que la rodea. Los fallos en obra casi nunca son del método. Son contaminación, una mordaza desalineada, un ciclo de enfriamiento cortado porque la cuadrilla iba a la carrera con la luz del día.

Así que la elección no va de qué unión es mejor. Va de cuál puede ejecutar realmente su obra y de cuánto cuesta cada una por unión una vez contadas la máquina, la energía y la mano de obra.

A four-step decision. No room for a machine means electrofusion. DN400 and above means butt fusion. A repair, tie-in or service connection means electrofusion. Many joints on a long open run means butt fusion. Otherwise either method works and the crew decides.1.Is there room to swing a butt machine?Yes → next questionNo → Electrofusion2.Is the pipe DN400 or larger?Yes → Butt fusionNo ↓ next question3.Is this a repair, tie-in or service connection?Yes → ElectrofusionNo ↓ next question4.Are there many joints on a long open run?Yes → Butt fusionNo → Either — pick on crew
La decisión en cuatro preguntas. La mayoría de los proyectos se resuelven en las dos primeras; las dos últimas solo importan cuando las primeras quedan ambiguas.

Qué hace físicamente cada método

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    La soldadura a tope amordaza y refrenta

    Los dos extremos entran en una máquina hidráulica, se refrentan con una fresa giratoria y luego se presionan contra una placa calefactora a 200–230 °C hasta que se forma un cordón. Se retira la placa, los extremos se juntan a presión controlada y la unión enfría bajo esa presión.

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    La electrofusión calienta desde dentro del manguito

    Los extremos se raspan para retirar la piel oxidada, se limpian y se introducen en un accesorio con hilo resistivo embebido en su alojamiento. Una caja de control hace pasar corriente durante el tiempo que dicta el código de barras del accesorio, fundiendo accesorio y tubo.

Las cuatro preguntas

1. ¿Cuánto mide de ancho la zanja?

Una máquina de soldar a tope para DN315 necesita unos 2,5 m de longitud libre y anchura suficiente para girar el carro. En una zanja abierta a través de un campo eso sale gratis. En una ranura de 900 mm entre una conducción de agua en servicio y un conducto de telecomunicaciones es imposible, y la pregunta ya está respondida.

2. ¿Qué diámetro?

A partir de unos DN400 la economía se inclina claramente hacia la soldadura a tope, porque los manguitos de electrofusión en esos tamaños son caros y la energía necesaria sube. Por debajo de DN63 la soldadura a tope se vuelve engorrosa y la electrofusión suele ser más rápida. Entre ambos extremos funcionan los dos y deciden las demás preguntas.

3. ¿Quién sujeta la máquina?

La electrofusión perdona más los errores de criterio —la caja lee el código de barras y controla el ciclo— pero perdona menos los de preparación. La soldadura a tope es al revés: la preparación es mecánica y difícil de estropear, mientras que el operario fija los parámetros. Una cuadrilla que suelda a diario hace bien ambas. Una cuadrilla poco habituada hace mejores uniones por electrofusión y peores a tope.

4. ¿Cuánto cuesta cada unión?

Coste orientativo por unión, DN160 SDR 11, zanja abierta
ConceptoSoldadura a topeElectrofusión
ConsumibleNingunoManguito
Máquina en obraEquipo hidráulico, generadorCaja de control, generador
Tiempo de ciclo por unión20–30 min con enfriamiento12–20 min con enfriamiento
CuadrillaDosUno a dos
Coste relativo por uniónMenorMayor: manda el manguito
Dónde se invierteReparaciones, acometidas, zanjas estrechas
Relaciones en vez de moneda, porque el coste horario y el precio del manguito se mueven por separado en cada mercado. En un tramo abierto largo decide el manguito; en una reparación, el acceso de la máquina.

Dónde gana claramente cada uno

Situaciones con respuesta inequívoca
SituaciónMétodoPor qué
Arteria larga en zanja abiertaSoldadura a topeSin consumible por unión y la máquina ya está allí
DN630 y superioresSoldadura a topeLos manguitos grandes son caros y funden despacio
Reparación en excavación estrechaElectrofusiónNo hay sitio para girar una máquina de tope
Acometida sobre conducción en servicioElectrofusiónLos collarines de toma no tienen equivalente a tope
Unir tubo de dos suministradoresElectrofusiónTolera pequeñas diferencias de ovalidad y pared
Piezas montadas en nuestro tallerSoldadura a topeCondiciones controladas, sin necesidad de manguito
Sin generador fiableSoldadura a topeConsume menos que una caja de electrofusión en diámetros grandes
Manguitos y collarines electrosoldables moldeados, flejados en palés en el almacén
Los manguitos de electrofusión son un consumible por unión. En un tramo con cientos de uniones, ese es todo el argumento.

Usar ambos en la misma obra

Casi todas las obras de cierto tamaño lo hacen. La línea principal se suelda a tope en tiradas largas en superficie y se tira o se baja; las acometidas, las derivaciones y todo lo que haya que hacer dentro de un hoyo van por electrofusión. Nadie tiene que elegir una vez y cargar con ello.

Una obra a ritmo real. Las decisiones de arriba se toman una vez en la oficina técnica y luego se repiten unos cientos de veces sobre el terreno, y por eso el método tiene que encajar en la zanja, no en el plano.

Qué conservar cuando la unión queda enterrada

Ambos métodos pueden dejar registro. Las cajas de electrofusión anotan el código de barras, la tensión, el tiempo y la temperatura ambiente, y lo descargan entero. Las máquinas de tope con registrador guardan presión y temperatura frente al tiempo. En cualquier obra que se entregue a una compañía de aguas, pida esos registros en el contrato: un registro no se reconstruye después del relleno.

Un operario con casco refrenta un extremo de tubo en la máquina antes de soldar
Refrentar el extremo a escuadra es el paso que decide si una unión a tope vale algo. Lleva un minuto y después no se juzga a ojo.

Fuentes y normas

Preguntas frecuentes

¿Alguna de las dos uniones es más resistente?
No. Ambas, bien hechas, son más resistentes que el propio tubo, y ambas se ensayan contra el mismo requisito. Los fallos en obra vienen de la preparación y de la disciplina de ciclo, no de la elección de método.
¿Cuál sale más barata?
La soldadura a tope en tramos abiertos largos, porque no hay consumible por unión. La electrofusión donde el acceso es estrecho, porque la alternativa es excavar más ancho. En una reparación, el manguito cuesta mucho menos que reabrir la zanja para meter una máquina.
¿Puedo soldar a tope tubos de fabricantes distintos?
Solo si el diámetro exterior, el SDR y el índice de fluidez son compatibles. Pequeñas diferencias de ovalidad se traducen en desalineación. La electrofusión tolera mejor el desajuste, y por eso los empalmes entre tubo antiguo y nuevo suelen ir con manguito.
¿Necesito generador para la electrofusión?
Sí, salvo que haya red disponible en la zanja. Dimensiónelo por el accesorio más grande que vaya a fundir: un manguito DN315 consume bastante más que uno DN63, y un generador escaso aborta el ciclo a mitad.
¿Se puede soldar a tope el tubo reforzado con malla de acero?
No. El esqueleto de acero atraviesa la pared, así que una soldadura a tope fundiría plástico a ambos lados de una cara de acero. La unión es por manguito de electrofusión, que funde solo la capa exterior de PE contra el accesorio. Presupueste un manguito en cada unión.
¿Cuánto debe enfriar una unión antes de moverla?
Siga la máquina o el código de barras, no el reloj de la pared. Las uniones a tope suelen mantenerse a presión todo el tiempo de enfriamiento y no deben soltarse antes; los accesorios de electrofusión indican un tiempo que presupone ausencia de carga. Mover antes de tiempo es una causa frecuente de fallo que solo aparece en la prueba.

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