Tópicos nacionais de fios de tubo

O que são fios de tubo?

As roscas do tubo são parafusostópicosProjetado especificamente para unir tubos e acessórios. Eles permitem que os tubos sejam parafusados para formar uma vedação apertada e resistente à pressão para fluidos ou gases. Existem dois tipos básicos de fios de tubo:

• Trevas cônicasdiminuir gradualmente o diâmetro, criando uma forma semelhante a um cone.
• Trevas paralelas (retas)Mantenha um diâmetro constante ao longo de seu comprimento.

As roscas cônicas de tubo são especialmente importantes para alcançar as juntas à prova de vazamento. Quando um fio cônico masculino e feminino é apertado, eles se encaixam um no outro e formam um ajuste comprimido. Essa cunhada cônica cria uma vedação e uma forte retenção mecânica. No entanto, mesmo as roscas de metal bem fabricadas têm pequenas lacunas; portanto, um selante (como fita de PTFE do encanador ou droga de tubo) é normalmente aplicado nas roscas para preencher os vazios e garantir uma conexão completamente sem vazamentos.

Os roscos paralelos (retos) do tubo, por outro lado, não fornecem um selo sozinhos; Eles se estragam sem cunhagem. As roscas retas geralmente são seladas com uma arruela plana, o anel ou a junta em um flange para evitar vazamentos. Ambos os tipos de threads são comuns, mas a escolha depende das necessidades de vedação do aplicativo. Por exemplo, uma mangueira de jardim usa um fio reto com uma arruela de borracha para selar, enquanto um tubo de encanamento de aço usa uma rosca cônica com fita adesiva.

O que é um gráfico de broca de torneira?

Um gráfico de broca é uma tabela que informa qual broca para usar antes de tocar threads. Perfure o buraco muito grande e os fios serão rasos e propensos a vazamentos; Faça uma perfuração muito pequena e a torneira pode se ligar ou até quebrar ao cortar fios excessivamente profundos. Seguir o gráfico fornece um engajamento ideal de encadeamento, normalmente em torno de 75%, o que equilibra a força com facilidade de tocar. Em outras palavras, é formada cerca de três quartos da altura da linha completa, produzindo uma forte espera sem torque excessivo durante a batida. Na próxima seção, focaremos no padrão de rosca de tubos mais comum da América do Norte: NPT e forneceremos uma tabela abrangente de perfuração para toques de tubos de NPT.

Entendendo os threads NPT (nacional de tubulação)

NPT significa fios nacionais de cônicos de tubulação. É a linha de tubo cônica padrão usada nos Estados Unidos e no Canadá para encanamento, mangueiras de ar, linhas de combustível e muitas outras aplicações. Se você já embrulhou a fita PTFE (Teflon) em torno de um cano ou encaixe, é provável que você tenha usado um thread NPT. Essas roscas diminuem a uma proporção de 1:16, o que significa que o diâmetro aumenta em 1 polegada para cada 16 polegadas de comprimento (cerca de 0,75 polegadas por pé). Isso corresponde a um ângulo de 1,79 ° em relação à linha central do tubo. Isso pode parecer leve, mas é o suficiente para garantir que, à medida que um encaixe masculino do NPT seja parafusado em uma porta feminina, os fios abordam mais com mais força, criando um ajuste de interferência auto-venda.

O NPT usa o mesmo perfil de rosca de 60 ° dos parafusos dos EUA padrão, mas apresenta cristas e raízes achatadas para maior força. Todas as dimensões e tolerâncias críticas, incluindo roscas por polegada (TPI), limites de diâmetro de inclinação e comprimento do engajamento da linha, são definidas no ANSI/ASME B1.20.1. Os tamanhos dos tubos são nomeados por diâmetro interno nominal (por exemplo, ½ ″ ou ¾ ″), mas esse número não reflete o diâmetro externo real. Por exemplo, um tubo de ¾ ″ NPT mede cerca de 1,050 ″ OD. Além disso, como padrões como BSPT e NPs compartilham tamanhos nominais, mas usam arremessos diferentes ou formulários de encadeamento, você deve especificar o tamanho nominal (para corresponder ao OD) e ao TPI (para corresponder ao passo do encadeamento) para selecionar a torneira correta ou o ajuste.

Para dar uma sensação oficial de geometria do NPT, pegue o tópico ½ ″ NPT como exemplo: ele possui 14 TPI e 1 em 16. A forma de rosca é achatada de 60 ° "V" com um meio ângulo de cone de 1 ° 47 ′ 24 ″ (1,7899 °) da linha central-aplicada igualmente aos fios masculinos e femininos. Quando você aperta um encaixe, cerca de 3 a 4 threads (o “comprimento do medidor L1”) se envolvem em tamanhos pequenos; O uso de uma chave inglesa adiciona outros threads de 1,5 a 3 de "maquiagem da chave inglesa" para completar o selo.

Você costuma ver as abreviação de lojas, como "MIP/FIP" ou "MNPT/FNPT" (tubo de ferro masculino/feminino ou NPT) para distinguir fios externos versus internos - oficialmente, a ANSI simplesmente os chama de TNP externo ou interno, mas os apelidos o tornam rápido identificar qual está no chão da fábrica.

Como os threads do NPT funcionam

Como os fios masculinos e femininos são cônicos, apertá -los cria um efeito de cunhada. Os flancos de rosca se apertam, formando uma articulação mecanicamente forte e muito apertada. Você notará que uma junta NPT corretamente apertada parece confortável depois de apenas algumas voltas - esse é o cônico fazendo seu trabalho. Os threads NPT não são completamente à prova de vazamentos por conta própria. Uma pequena lacuna em espiral permanece entre as roscas e pode vazar se você não usar selante. É por isso que os instaladores enrolam os fios masculinos em fita adesiva ou escova no selante de líquido/cola antes da montagem: lubrifica os fios e preenche micro-gaps, garantindo uma vedação estanque a gás ou a água. Nos sistemas de gases de combustível ou hidráulicos, onde a fita triturada pode entupir válvulas, os técnicos geralmente preferem um selante de pasta.

Aplicações de threads NPT

Os threads NPT estão por toda parte em ambientes cotidianos e industriais. O encanamento residencial de água e gás depende de acessórios de NPT para resistência a vazamentos confiáveis. Ferramentas pneumáticas e compressores de ar usam conectores NPT em mangueiras, válvulas e acopladores de conexão rápida. Em máquinas automotivas e pesadas, os acessórios do NPT servem sensores (como remetentes de pressão de óleo) e linhas de fluido (sistemas de freio ou líquido de arrefecimento), valorizados por sua simplicidade e pela enorme variedade de peças prontas para uso. Como as torneiras, matrizes e acessórios compatíveis com ANSI seguem as mesmas especificações, você pode misturar marcas sem se preocupar. Essa compatibilidade universal tornou o TRABE o fio de tubulação na América do Norte.

Gráfico de broca de tap NPT

Ao criar uma rosca NPT interna em um orifício (por exemplo, tocar em um encaixe de tubo ou um orifício em um tanque para um plugue NPT), você deve primeiro perfurar um orifício de tamanho apropriado. Como os threads NPT são cônicos, o orifício perfurado é tipicamente um pouco menor que o maior diâmetro da torneira para permitir que a torneira corta o afunilamento à medida que avança. Abaixo está um gráfico abrangente de broca de tap NPT para tamanhos de tubos comuns:

Observação:

• Toque em tamanhos de perfuração listados acima, assuma o toque direto sem aumentar. O envolvimento da linha (%) indica que a porcentagem da profundidade completa da rosca alcançada - cerca de 75% é típica para roscas de tubo, equilibrando a resistência à articulação e o torque de tocar. Os tamanhos de broca entre parênteses são tamanhos de bit ou revendedores de letra ou fracionário padrão (por exemplo, 1/8-27 NPT usa uma broca Q letra, 0,332 ″).

• As torneiras de tubo são cônicas, então você deve tocar profundamente o suficiente para formar a cones de rosca correta. Os fabricantes geralmente especificam o número necessário de threads engajados ou você pode verificar com um medidor de plugue NPT. Retorne regularmente para limpar os chips e usar o fluido de corte ao tocar metais - as torneiras de tubos removem uma quantidade significativa de material devido ao seu diâmetro e diminuição do diminuição.

• Se um soluço de cíper estiver disponível, você poderá primeiro se transformar no orifício perfurado com um soluço de 1:16 Aperador antes de tocar. Isso reduz o torque de tocar e pode aumentar ligeiramente o engajamento da linha na extremidade do buraco. No entanto, a maioria das aplicações de campo e DIY usa o método de brilho reto e reproduzido acima, que fornece uma junta suficientemente apertada.

Comparando o NPT com outros tipos de threads

NPTF (combustível nacional de cone de tubulação)

Esta é uma rosca de tubo cônica, geralmente chamada de NPT DrySeal ou combustível de rosca de tubo. Possui o mesmo cone (1:16) e pitch de thread como NPT padrão e também um ângulo de rosca de 60 °. A principal diferença está no design da crista e da raiz do encadeamento: os threads NPTF têm folga zero na crista e raiz, criando um ajuste de interferência que sela metal-metal sem selante. Isso torna o NPTF ideal para aplicações sensíveis ao pulverizador-onde até um pequeno vazamento ou contaminação do selante é inaceitável. Embora NPTF e NPT compartilhem dimensões e se encaixem fisicamente, apenas o acasalamento masculino e feminino NPTF produzem o selo seco. O NPTF é definido pelo ANSI/ASME B1.20.3, enquanto o NPT padrão usa B1.20.1.

Usos típicos:sistemas hidráulicos de alta pressão; sistemas de combustível; e outras aplicações de potência de fluidos (por exemplo, componentes do sistema de freio ou acessórios para trilhos de combustível).

NPs (cano nacional reto)

Esse padrão de rosca possui o mesmo ângulo de rosca, forma e pitch que o tamanho do NPT correspondente, mas é reto (paralelo) em vez de cônico. Enquanto uma rosca NPS aparafusará em um ajuste do NPT do mesmo tamanho e TPI, sua falta de cone impede uma vedação de cunha e provavelmente vazará. Os threads NPs são usados para conexões mecânicas ou onde a vedação é fornecida por um elemento separado, como um anel O ou junta.

Usos típicos:Fios do conduíte elétrico (geralmente chamados de NPSM), acoplamentos de mangueira de fogo ou sindicatos de tubo de água de grande diâmetro e lanterna a gás ou sindicatos de encanamento de estilo antigo, onde uma lavadora de vedação ou gaxeta cria o selo.

BSP Threads (BSPT & BSPP - British Standard Pipe)

Esse sistema de roscas de tubos é comumente usado no Reino Unido, Europa, Ásia e muitas regiões fora da América do Norte. Ele vem em dois padrões: BSPT (British Standard Piper Douper) e BSPP (British Standard Pipe Parallel). O BSPT é um fio cônico destinado a formar uma articulação à pressão por cunha, semelhante em conceito ao NPT, mas usa um ângulo de rosca de 55 ° (forma Whitworth) com cristas e raízes arredondadas em vez do perfil achatado de 60 ° de 60 ° do NPT. A inclinação do tamanho do tamanho nominal também difere do NPT; portanto, os acessórios BSPT e NPT são incompatíveis e não selarão corretamente ou se encaixam mais de uma ou duas curvas. Os threads BSPP são retos (paralelos) e não selaram por conta própria; Eles dependem de uma lavadora ou O-ring ligada em uma face da porta (por exemplo, fios "G" em válvulas ou cilindros usam um anel de O sob um ombro). Os padrões BSP são definidos pela ISO 7-1 (roscas de tubo cônicas) e ISO 228-1 (roscas de tubos paralelas). Na prática, os acessórios rotulados como “BSP” ou “G Thread” exigem peças roscadas BSP correspondentes ou um adaptador para acasalar com o NPT.

Usos típicos:Encanamento europeu; sistemas pneumáticos e hidráulicos com threads BSPT (por exemplo, acopladores de compressores de ar); e portas de componentes hidráulicos com roscas BSPP (por exemplo, acessórios de cilindro G1/4 e G1/2 com vedações de anel O).

Abaixo está uma comparação concisa de NPT, NPTF, NPS, BSPT e BSPP:

Gráfico de perfuração NPT e NPS

Para referência rápida, a tabela a seguir lista os tamanhos de perfuração recomendados para tocar direto de roscas de tubo cônicas (NPT e NPTF) e roscas de tubo retas (NPS e NPSF) sem diminuir: