Размер резьбы NPT и отличия от BSP
На трубах с резьбовыми окончаниями, а также фитингах под них, которые изготовлены в США или Канаде, нередко встречается резьба NPT. NPT расшифровывается как национальная трубная коническая резьба (National Pipe Thread), также известная как трубная резьба ANSI / ASME B1.20.1. Это — стандарт США, предназначенный для измерения конических соединений (не путать с определениями конической трубной резьбы отечественного стандарта ГОСТ 6211-81!).
Особенности конусной резьбы
Трубы, имеющие коническую резьбу, могут обеспечить эффективное уплотнение трубопроводов, прокачивающих различные жидкости. В отличие от обычной метрической резьбы коническая обеспечивает лучшее уплотнение стыков, поскольку по мере навёртывания конических участков друг на друга, момент затяжки постоянно увеличивается.
Стандарт NPT была первоначально разработан для водопроводов, которые работают под давлением не более 400 кПа. Со временем опыт показал целесообразность применения NPT и в трубопроводных системах, транспортирующих различные гидравлические жидкости. Для этого пришлось решать проблему уплотнений, поскольку, как известно, трубная резьба не рекомендуется для применения под высоким давлением, из-за повышенных утечек. В настоящее время для обеспечения необходимой степени уплотнения перед сборкой резьбовые торцы труб обматываются герметизирующей лентой из политетрафторэтилена (или фторопласта марки Ф-4).
Общий стандарт затяжки не установлен, но технические требования к уплотнению заметно отличаются в зависимости от условий использования труб. Особенно чувствительны к соблюдению усилий и моментов затяжки внутренние соединения NPT.
Общая информация, маркировка
Особенности геометрических параметров
Основными характеристиками NPT считаются:
Из определения следует, что характеристики соответствуют значениям наружного диаметра, поскольку одно и то же значение шага могут иметь несколько типоразмеров изделий.
Линейка обычно используемых размеров продукции, которая произведена в США или Канаде, составляет 1/8, ¼, 3/8, ½, ¾, 1, 1 ¼, 1 ½ и 2 дюйма. Трубки менее 1/8 дюйма иногда используются при монтаже трубопроводов сжатого воздуха, а для соединений, имеющих размеры более 2 дюймов, применяются другие конструктивные решения.
Маркировка труб NPT отличается рядом особенностей, обусловленных несовпадением размеров с устанавливаемыми по ГОСТ 6211-81. Указываются:
Размеры, указанные большими буквами латинского алфавита, относятся к внешней резьбе, а маленькими – к внутренней.
Определение степени герметичности уплотнения
Как уже указывалось, шаг TPI измеряется количеством гребней (нитей) на дюйм. Между тем метрическая система измеряет расстояние между двумя гребнями. Эти разночтения могут стать причиной ошибок. Поэтому при монтаже резьбовых стыков с трубами по NPT используется практическое определение плотности стыка с применением манометра. С его помощью устанавливается наиболее плотная посадка, для чего применяется изменение давления потока протекающей жидкости. Тем больше испытаний при разнице в давлениях, тем точнее будет результат. Штуцер и резьбовой манометр монтируются «в свету», после чего производится поиск зазоров между манометром и смежной поверхностью. Это легче увидеть на «мужском» стыке, чем на «женском».
Если соединение трубы или фитинга уплотняется по расширяющейся поверхности (или в седле с перевернутым углом), то угол уплотнения лучше определять с помощью датчика угла. Датчик помещается на уплотняемую поверхность; если центральные линии соединения и датчика параллельны, то угол уплотнения определён верно. Для соединения, которое имеет внутреннюю резьбу, манометр вставляется в соединение, после чего используется датчик положения.
Требования технических регламентов к конусным соединениям
Конические резьбы от 1 до 2 дюймов NPT используются в соединениях, где требуется повышенная герметичность стыка, которая зависит от крутящего момента затяжки. Эффективное уплотнение особенно важно для труб, транспортирующих гидравлические жидкости, газы, пар. Они используются в широком спектре отраслей промышленности: электростанции, газ и нефть, химическая промышленность, производство и транспортировка на большие расстояния.
Надёжность уплотнений зависит также от материалов труб. Кроме обычных стали и латуни, резьба НПТ используется также для арматуры, изготовленной из чугуна, бронзы и некоторых видов пластмасс, в частности, ПВХ, ПНД и нейлона.
Основные нормативные требования к рассматриваемой системе уплотнения:
Таблица размеров резьбы NPT
Таблица приводится для наиболее употребительных характеристик:
| Обозначение резьбы NPT | Количество ниток на пог. м | Шаг, мм | Глубина профиля, мм | Наибольший размер площадки среза, мм | Диаметр, мм, при плотном навёртывании вручную |
| 1/8” | 27 | 0,941 | 0,753 | 0,091 | 9,489 |
| 1/4” | 18 | 1,411 | 1,129 | 0,124 | 12,487 |
| 3/8” | 18 | 1,411 | 1,129 | 0,124 | 15,926 |
| 1/2” | 14 | 1,814 | 1,451 | 0,142 | 19,772 |
| 3/4” | 14 | 1,814 | 1,151 | 0,142 | 19,772 |
| 1” | 11.5 | 2,209 | 1,767 | 0,160 | 31,461 |
| 1-1/4” | 11.5 | 2,209 | 1,767 | 0,160 | 40,218 |
Главные отличия от резьбы BSP
В англоязычных странах, кроме уплотнений по стандарту NPT, используются также системы BSP (BSPP и BSPT), а также NPTF.
Они находят применение преимущественно в перерабатывающей промышленности и зависят от региона применения и величины давления, имеющегося в трубопроводе. Например, в бортовых системах давления чаще используют арматуру BSPP, в то время как во многих применениях нефтегазовой промышленности используются фитинги NPT. По своей эксплуатационной надёжности они практически не отличаются.
Соединения типа BSPT (перевод аббревиатуры — британская стандартная трубная резьба) внешне похожи на NPT, но обладают рядом существенных отличий. Угол наклона профиля (в направлении от корня до гребня, перпендикулярном боковым сторонам) составляет 55 градусов вместо 60 градусов, как для NPT. Другим важным отличием является то, что для многих размеров труб BSPT шаг отличается от NPT. Таким образом, труба NPT может быть вставлена в фитинг BSPT или наоборот, но не будет герметизироваться. Фитинги BSP популярны в Китае и Японии, но очень редко используются в Северной Америке (если, конечно, продукция не была импортирована). Для уплотнения охватывающего и охватываемого адаптеров резьбовой герметик должен отличаться особой надёжностью.
BSPP (британский аналог) наиболее популярен в Великобритании, Европе, Азии, Австралии, Новой Зеландии и Южной Африке. Такой коннектор имеет параллельную резьбу, в котором для герметизации используется уплотнительное кольцо. Такое кольцо устанавливается между буртиком на охватывающем фитинге и лицевой стороной охватываемого фитинга, после чего сжимается по месту. Применяемые для контроля качества уплотнения манометры в случае BSPP имеют увеличенные присоединительные размеры и используют медную шайбу. Она зажимается между нижней частью охватываемого фитинга и нижней частью отверстия BSPP, образуя герметичное уплотнение. Здесь для формирования уплотнения резьбовой герметик не требуется.
Резьба системы NPTF — что это такое? В трубопроводах, которые изготовлены в США или Канаде и рассчитаны на прокачку жидких нефтепродуктов, резьбовые конические стыки оформляются по стандарту NPTF, технические требования к которому регламентируются нормами ANSI B1.20.3.
Совместимость систем NPT и NPTF неполная, что объясняется несовпадением диаметров, а также в разными профилями корня и гребня нитей (для NPTF они меньше). Корни NPTF сконструированы так, чтобы создать механическое сопротивление гребню сопряженной резьбы на прямом участке, чем обеспечивается механическое уплотнение стыка. Резьба при этом деформируется, таким образом, соединение по существу является одноразовым.
В связи с этим изменяется последовательность проверки качества уплотнения. При использовании NPT для проверки размера требуются только одна калибр-пробка для внутренней резьбы и одно тонкое кольцо — для внешней. Резьба NTPF потребует дополнительные резьбовые соединения в сборе, диаметры которых проверяются с помощью специальной пробки или кольцевых манометров.
Заключение
При использовании труб или фитингов конического типа, которые изготовлены в Северной Америке, Канаде или США, требуется тщательная проверка геометрических характеристик имеющихся резьб. Иначе герметичность стыка не будет обеспечена
Видео: Как определить и нарезать дюймовую резьбу:
Размеры резьбы NPT
Стандартная коническая резьба NPT: размеры, характеристики, применение
NPT (National Pipe Taper) – это американская стандартная коническая резьба, размеры и шаг которой регламентируются стандартом ASME / ANSI B1.20.1. Применяется на трубах и фитингах.
Трубы с дюймовой резьбой предназначены для завинчивания гаечным ключом, а также для монтажа с уплотнителем (прокладкой), если обязательным условием является высокий уровень герметичности.
Технические характеристики стандартной дюймовой резьбы NPT
Угол при вершине составляет 60 градусов. Резьба может быть внутренней и внешней (Female и Male) с симметрично нанесенными конусообразными выступами.
В отличие от цилиндрической резьбы, коническая обеспечивает хороший уровень герметичности при завинчивании, так как резьбовые вершины попадают в пазы и плотно прилегают друг к другу, не образуя полостей.
Стоит с осторожностью сравнивать трубы с метрической и дюймовой резьбой, так как они не являются аналогами и не могут эксплуатироваться в сочетании друг с другом.
Отличия резьбы NPT:
Фитинги и трубы NPT легко образуют прочное соединение, но во избежание повреждения витков не рекомендуется использовать данный вид изделий в местах, где необходимо проводить частый демонтаж резьбовых стыков.
Отдельным видом конической резьбы является NPTF (National Pipe Tapered for Fuel). Данный вид отличается областью эксплуатации: трубы NPTF применяются без уплотнителей на трубопроводных системах повышенного давления, транспортирующих жидкие среды. Стандарт, описывающий резьбу NPTF, – ASME B1.20.3.
Размеры американской резьбы NPT
В таблице представлены размеры резьбы NPT 1, 2, 3 и др. со значениями в миллиметрах.
Особенности применения труб и фитингов NPT
Американская стандартная резьба NPT наносится на трубы и трубные фитинги, которые выполняются из стали и других металлов. Широкий охват размеров и удобство монтажа делают данный вид изделий одним из самых распространенных во всем мире.
Высокая прочность и герметичность соединения, достигаемая при закручивании резьбовых элементов, допускают эксплуатацию во многих промышленных сферах, где важно образовывать высокопрочные соединения с минимальной вероятностью протечки.
От способа эксплуатации зависят условия и сроки использования резьбовых труб и фитингов. Для применения в условиях высокого давления, температурных перепадов, больших механических нагрузок используются изделия с конической резьбой NPT в сочетании с уплотнителем.
Трубы и фитинги с резьбой NPT могут применяться для транспортировки жидкостей, вязких сред, газообразных веществ на магистральных системах.
На сайте ЕМК вы можете ознакомиться с информацией о разных видах резьбы, а также заказать и купить трубы NPT, NPTF, BSP, UNF и др. Для получения подробной консультации можно оставить заявку на звонок или воспользоваться помощью нашего консультанта онлайн.
Типы соединений. Стандарты резьбы. Терминология Connections and Thread Standards
Типы соединений. Стандарты резьбы. Терминология
Connections and Thread Standards
Здесь приведены краткие сведения о резьбовых соединениях и переходниках для БРС и шлангов, производимых и поставляемых компанией CEJN.
Conical Pipe Thread
Cylindrical Pipe Thread
Переходники для шлангов:
NPT – Резьба дюймовая трубная конусная (Американский стандарт)
Национальная трубная коническая резьба (США)
American Standard Taper Pipe Threads for General Use
Американская нормальная (стандартная) коническая трубная резьба
American Conical Pipe Thread
Американская коническая трубная резьба
Пример обозначения: 3/NPT – LH
3/8 – номинальный размер (диаметр), в дюймах (nominal pipe size)
18 – число ниток на дюйм (number of threads per inch)
N = National (American) Standard, P = Pipe, T = Taper
LH – добавляется к обозначению в случае левосторонней резьбы (left hand)
Национальные и международные стандарты (коды)
An American National Standard: “Pipe Threads, General Purpose (Inch)” / ANSI/ASME B1.20.1-1983 (американский национальный стандарт).
ANSI – American National Standards Institute (Американский национальный институт стандартов);
ASME – American Society of Mechanical Engineers (Американское общество инженеров-механиков, ведущая организация по разработке кодов и стандартов).
Резьба NPT иногда обозначается как MNPT, NPT(M), MPT (Male Pipe Thread, внешняя резьба, «папа») и FNPT, NPT(F), FPT (Female Pipe Thread, внутренняя резьба, «мама»).
Несмотря на то, что резьба NPTF встречается в гидравлических системах, Национальная ассоциация по гидравлическим приводам США (NFPA) не рекомендует её для использования в гидравлике.
UNF – Унифицированная мелкая резьба (Американский стандарт)
Обзор 4 самых известных типов трубных резьб (NPT | NPTF | BSP | BSPT).
Обзор 4 самых известных типов трубных резьб ( NPT | NPTF | BSP | BSPT ).
Эта запутанная особенность имеет исторические причины. Ранее размер трубной резьбы измеряли по внутреннему диаметру, внутренний диаметр был 25,4 мм. Наружный диаметр, однако для того времени составлял около 33 мм. Но за счет повышения качества производства стали, стало возможным производить трубы с тонкими стенками. Чтобы уже существующие размеры трубных резьб не изменять, произведенные по наружному диаметру, было решено увеличить размеры внутренних диаметров в обратном порядке.
Обзор 4 самых известных типов резьбы труб ( NPT | NPTF | BSP | BSPT ).
Прежде чем мы более подробно остановимся на отдельных американских и британских типах резьбы труб, мы хотели бы сначала прояснить существенные различия и важные термины для лучшего понимания.
Разница между цилиндрической и конической резьбой.
Трубная резьба различается по своим формам. Во-первых, форма резьбы бывает цилиндрической или параллельной, или форма резьбы бывает конической. По ходу текста мы продолжим выяснение смысла различий.
Разница между самоуплотняющейся и не самоуплотняющейся резьбой.
Кроме того, есть резьбовые соединения труб, которые являются самоуплотняющимися, то есть которые работают без герметика. И трубные резьбы, которые не являются самоуплотняющимися. Они нуждаются в герметиках, таких как резьбовые герметики или тефлоновая лента, чтобы обеспечить герметичность. Об этом мы подробнее поговорим позже, о отдельных типах резьбы.
Американская трубная резьба: NPT и NPTF.
В американских трубных резьбах мы хотели бы более подробно остановиться на резьбе NPT ( National Taper Pipe ) и резьбе NPTF ( National Taper Pipe Dryseal ). Американские трубные резьбы имеют угол фланца 60 градусов. Кроме того, оба NPT и NPTF является конической внутренней или конической наружной резьбой. Американские резьбы труб указаны в дюймах.
1. Национальная резьба Taper Pipe ( NPT ).
Основное различие между резьбой NPT и резьбой NPTF заключается в том, что профили резьбы различны. При резьбе NPTF внутренняя и наружная резьба перекрываются и поэтому могут работать без герметика.
Британская трубная резьба: BSP и BSPT.
Британская трубная резьба Витворта указана в дюймах и имеет угол фланца 55 градусов. На этом этапе мы сосредоточимся на двух типах резьбы BSP и BSPT.
3. British Standard Pipe (BSP/ G).
Британская стандартная трубная резьба представляет собой трубную резьбу Whitworth и снабжена аббревиатурами G. Это не самоуплотняющаяся резьба. Как внутренняя, так и наружная резьба имеет цилиндрическую или параллельную форму резьба. Только путем резьбового герметика она герметизируется. Она стандартизирован в соответствии с ISO 228.
3. British Standard Pipe Taper (BSPT/ R).
Тогда как British Standard Pipe Taper одна коническая или коническая наружная резьба и цилиндрическая внутренняя резьба. Его часто сокращают сокращениями R (коническая наружная резьба) и Rp (цилиндрическая внутренняя резьба). Из-за этого резьбового соединения она является самоуплотняющейся резьбой. Она стандартизирована в соответствии с ISO 7-1.
Соединительные комбинации резьбы BSP (G) и R.
Возможны комбинации резьбы G и R. Однако только в комбинации соединений:
Коническая наружная резьба R и цилиндрическая внутренняя резьба BSP (G).
Различная трубная резьба.
Поскольку размер трубной резьбы не равен диаметру трубы, в этом посте см. сравнительную таблицу типов резьбы трубы NPT и BSP. Они и раньше любили путаться!
К сообщению: размер трубной резьбы не равен диаметру трубы!
Резьба NPT коническая дюймовая
К наиболее распространенным типам соединений относятся резьбовые. Существует множество их видов, параметры которых регламентируются различными стандартами. Далее рассмотрен один из весьма редких их вариантов – резьба NPT.
NPT представляет собой американскую коническую трубную резьбу. Ее применяют для труб и арматурных сантехнических изделий, произведенных в США.
Резьба НПТ встречается весьма редко на изделиях, рассчитанных на бытовые системы, ввиду того, что параметры таких соединений избыточны для них. Данные варианты целесообразны для магистралей с повышенными требованиями к прочности, герметичности и надежности при высоком давлении вроде нефтегазовых трубопроводов. Кроме того, ГОСТ 6111 определяет их применение в машино- и станкостроении и гидравлическом оборудовании.
Рассматриваемый тип резьбы дифференцируют на наружные и внутренние варианты. На трубных изделиях она нарезается в виде конуса. То есть на одном элементе, составляющем соединение, присутствует внешняя резьба, на втором – внутренняя. Данная конструкция обеспечивает высокую прочность совмещения элементов нефтегазовых и водопроводных магистралей.
Основные характеристики NPT, представленные размерами и конфигурацией, описаны в стандартах ANSI B36.10M, 2999, 10255, 1600. Во втором документе они отнесены к системе DIN, в последнем – к BS. Среди стандартов СНГ рассматриваемому виду спиральной резьбы соответствуют ГОСТ 6111-52, описывающий резьбу конической конфигурации дюймовой размерности с 60° углом профиля, и 6211-81, регламентирующий нормы взаимозаменяемости трубной и конической резьбы. То есть в ГОСТ рассматриваемое соединение именуют трубной или дюймовой конической резьбой.
Скачать стандарт ANSI/ASME B36.10M-2004
Размеры
Для рассматриваемого типа соединений используют дюймовую и метрическую размерности. Причем во втором случае один из элементов все равно выполнен в дюймовой размерности, а второй – в метрической системе. В первом случае оба элемента дюймовые. На основе этого применяются различные обозначения: для дюймового варианта используется стандартная аббревиатура, а для метрического – NPT-E. Метрическую размерность используют для нарезки резьбы при производстве адаптеров и переходников цилиндрической и конической конфигураций с разных сторон.
Конусность равна 1:16, величина угла составляет 3°34’48». Размеры резьбы NPT составляют 1/16 — 24 дюйма. Причем нужно учитывать, что для данных соединений отражают пропускной диаметр, а не наружный.
Основные характеристики рассматриваемого соединения представлены длиной, диаметром, плотностью витков, выраженной их количеством на дюйм, шагом профиля.
Схемы в ГОСТ отражают два значения длины: рабочей и расстояния между торцом и профилем. Также приводится три значения диаметра: наружный, внутренний и промежуточный. Их обозначают как d, d1 и d2 соответственно. Причем для наружной резьбы используются строчные буквы, для внутренней – заглавные. Шаг витков обозначают P.
Например, для NPT 1/4 рабочая длина и расстояние между торцом и плоскостью составляют 9,5 и 4,06 мм. Внешний, пропускной и промежуточный диаметры равны 1,358, 1,131 и 1,245 см соответственно. Частота витков– 18 на дюйм. Для NPT 1/2 рабочая длина и расстояние от торца до плоскости равны 13,5 и 8,13 мм. Значения наружного, пропускного и промежуточного диаметров – 2,122, 1,832 и 1,978 см соответственно. Частота витков — 14 на дюйм. Для NPT 1/8 рабочая длина и расстояние от плоскости до торца составляют 7 и 4,57 мм. Внешний, пропускной и промежуточный диаметры равны 1,027, 0,877 и 0,952 см соответственно. Данная резьба имеет 27 витков на дюйм. Для NPT 3/4 рабочая длина и расстояние от плоскости до торца составляют 14 и 8,61 мм. Наружный, пропускной и промежуточный диаметры равны 2,657, 2,367 и 2,512 см соответственно. Частота витков – 14 на дюйм.
Для всех вариантов рассматриваемых соединений угол вершины профиля равен 60°. Его высота — 0,86 мм. Шаг для варианта 1/8 равен 0,907, для 1/4 — 1,337, для 1/2 и 3/4 — 1,814 мм. Причем существует взаимосвязь между частотой витков и шагом профиля. Так, для шага 0,907 частота витков равна 28 на дюйм, для 1,337 – 19, для 1,814 – 14.
Технология нарезки
Создание NPT осуществляется с применением резьбонарезных установок, оснащенных специализированным инструментом, представленным метчиком. Его монтируют на вращающемся шпинделе. Обрабатываемый предмет закрепляют на рабочей поверхности. Рассматриваемый процесс включает несколько этапов.
Нарезание происходит автоматически. По завершение работ поднимается суппорт, и отключается привод (при соответствующей заданной схеме работы). После этого проверяется точность резьбы и при необходимости корректируется.
