ENGINEER TALKS Ep.25: Závitová tabulka námořních trubek: Identifikační a těsnící rozhraní BSP, NPT a NPSM

Dvě tvarovky označené 1/2, které nevytvoří jeden spoj

Na montážní lavici kování zn1/2splňuje párovací část také označenou1/2. Oba jsou čisté, oba mají jmenovitou velikost, kterou výkres požadoval, a oba jsou poctivě popsány svými dodavateli. Přesto spolu několik otáček proběhnou rukou a pak se krátce zastaví – nebo se přišroubují k rameni a rozpláčou se ve chvíli, kdy je šňůra natlakována. Nic nebylo paděláno a nikdo nebyl neopatrný. Tyto dvě části jsou jednoduše rozřezány na dva různé systémy závitů a zlomek, který vypadá stejně, znamená v každé něco jiného.

Toto je každodenní tvar záměny trubkových závitů a je to problém geometrie dlouho předtím, než problém točivého momentu. Tabulka závitů námořních trubek je užitečná pouze tehdy, pokud odděluje tři věci, které jsou jednou1/2nemůže: tvar závitu (úhel jeho boku), kužel a místo, kde má spoj těsnit. Nechte tyto tři chyby a žádné množství utahovací nebo těsnicí hmoty nevytváří zdravé spojení.

Co vám vlastně říká 1/2

Nominální velikosti potrubí jsou čísla velikostí, nikoli rozměry. Frakce kdysi sledovala vrtání trubky, na kterou se měla tvarovka přišroubovat, a dodnes přežívá jako označení. Není to změřený vnější průměr závitu a není to ani vrtání. Instalační technik, který provede posuvné měřítko dílu označeného 1/2 a porovná jej s „0,5 palce“, se z velké části zmýlí, než se vůbec dotkne závitů.

Takže vnější průměr musí být změřen a poté porovnán s tabulkou a označení na součásti nebo výkresu je to, co ve skutečnosti pojmenuje systém. Stejný zapsaný zlomek existuje ve více než jednom systému a tyto systémy se nezaměňují.

Identifikujte to ve čtyřech krocích

Pracujte v pevném pořadí, takže pokaždé se odečítají stejné hodnoty, ať už je na lavici kdokoli.

1. Odečtěte kužel na závitech, nikoli na těle.Změřte průměr závitu na prvním závitu a znovu na posledním. Kuželový závit mění průměr podél své délky; paralelní závit ne. Kužel sdílený kuželovým závitem BSP a NPT je 1:16 na průměru – 0,75 palce na stopu, poloviční úhel 1°47′ k ose trubky. Jednoduše řečeno, průměr roste asi o 1 mm na každých 16 mm délky závitu. Měřte na definovaných pozicích – první a poslední závit – spíše než na jednom vhodném místě na těle.

2. Změřte vnější průměr přes hřebeny.Proveďte odečet přes vrcholy závitu a porovnejte jej s tabulkou pro jmenovitou velikost. Neexistuje žádná zkratka: naměřený průměr se nebude rovnat zlomku a nebude se rovnat vrtání.

3. Spočítejte počet vláken na palec.Měřič stoupání závitu udává stoupání přímo. Tento krok je nezbytný, ale ne dostačující – jak ukazuje tabulka níže, počet závitů může být identický ve dvou různých systémech při stejné jmenovité velikosti, takže shoda stoupání sama o sobě je velmi malá.

4. Potvrďte podle označení nebo měřidla.Posuvná měřítka a měřidlo sklonu jsou metodou stínění; řádným potvrzením je standardní označení dílu a tam, kde je důležitá kontrola, měřidlo závitu go/no-go pro tento standard. Měření posuvného měřítka považujte za identifikaci prvního průchodu, nikoli za akceptaci.

Odkaz na společnou identifikaci velikosti

Níže uvedená tabulka shromažďuje údaje, které jsou nejčastěji potřebné k třídění dílu podle velikosti. Omezuje se na rozsah, kdy je důkaz pevný – 1/8 až 2 nominální velikosti – a jedná se o identifikační odkaz, nikoli o schválení kompatibility nebo tlaku.

Dvě různé veličiny jsou v této tabulce vedle sebe a neměly by být chápány jako jedna stupnice posuvného měřítka. Sloupec G je hlavní průměr závitu – měřený přes vrcholy závitu – podle normy pro paralelní závit. Sloupec NPT je jmenovitý vnější průměr trubky používaný k identifikaci velikosti, různé množství v různých jednotkách. Oba jsou identifikační odkazy převzaté ze standardů a tabulek odvozených od standardů uvedených v tomto článku; nejde o jedno nepřetržité měření a nejde o tvar ani tlak.

Přečtěte si 1/8 řádek proti 1/4 řádku a objeví se celý tento článek. Při jmenovité velikosti 1/8 běží paralelní G závit při 28 závitech na palec, zatímco NPT běží při 27; na 1/4 sedí na 19 a 18. Jsou jasně odlišné. Ale při 1/2 a znovu při 3/4 oba systémy přistávají na 14 vláknech na palec. Rozteč nemůže oddělit dvě 1/2 tvarovky od sebe. To, co je odděluje, je úhel boku a zúžení – přesně to, co vám počet závitů nikdy neřekne.

Tři proměnné, které rozhodují o tom, zda se dvě části spojí

Spoj utěsňuje tam, kde norma definuje tlakovou těsnost, ne tam, kde instalační technik náhodou aplikuje pásku nebo směs. Všimněte si také, že NPT a NPSM sdílejí stejný 60° tvar a stejné závity na palec při stejné jmenovité velikosti; rozdíl je zkosený a rovný, a to samo o sobě mění těsnicí rozhraní. Vedle nich existují související označení – NPTF je varianta zúžení NPT se suchým těsněním a NPS a NPSL popisují rovné závity pro jiné účely – ale nemění to, jak by měly být čtyři výše uvedené systémy identifikovány.

V rámci rodiny BSP se označení dále oddělují, a to je místo, kde nedostatečná mluva působí skutečné potíže. G je paralelní závit ISO 228-1. R je vnější kuželový závit, Rp paralelní vnitřní závit a Rc kuželový vnitřní závit systému ISO 7-1 / EN 10226. Rp je paralelní vnitřní závit tohoto systému – není to jen jiný název pro G a tyto dva standardy je používají v různých uspořádáních spojů. Považovat každé vlákno "BSP" za jednu položku je stejná chyba jako považovat každou "1/2" za jednu položku.

Proč identický počet závitů stále netěsní

NPT a NPSM jsou dvojice, které se nejčastěji špatně odhadují, a chyba obvykle probíhá jedním směrem: lidé předpokládají, že se tyto dva musí lišit v profilu závitu a stoupání, protože se na spoji chovají tak odlišně. Oni ne. Oba jsou 60° V-tvary s plochými hřebeny a kořeny a při dané jmenovité velikosti nesou stejný počet závitů na palec. Rozdíl je v tom, že NPT je zúžený a NPSM je rovný.

Ten jediný rozdíl je rozhodující. Kuželový vnější závit potřebuje pro zaklínování a utěsnění kuželový nebo správně přizpůsobený protikus. Zašroubované do rovného závitu si tyto dva tvary protiřečí: prvních pár závitů zapadne a zbytek se nikdy správně nespojí, takže spoj má velmi malou nosnou délku a cestu pro vodu jím přímo prochází. Je to skutečná sestava — působí jako taková — ale nejedná se o tlakově těsný spoj. Doprovodné prohlášení je stejně důležité: protože forma a výška jsou sdíleny, lze je spustit společně, což je přesně důvod, proč tento nesoulad není zachycen „zapadá do“ nebo „trvalo to pár otáček“. To není potvrzení způsobilosti. Rozměry, tolerance a kalibrace se také liší, takže NPT a NPSM zůstávají samostatné, individuálně specifikované závity; "totéž kromě kužele" také není bezpečná zkratka.

Těsnicí rozhraní je celý bod

O tom, jak by měl být spoj sestaven a kde lze zastavit únik, rozhoduje to, zda je závit navržen tak, aby těsnil na svých bocích nebo mimo ně.

• Vypni vlákna.Rovnoběžné spoje BSP (G) nejsou na závitu vůbec tlakově těsné. Norma výslovně uvádí, že tlakové těsnosti se dosáhne stlačením dvou utahovacích ploch vně závitů vhodným těsněním – těsněním, vlepenou podložkou nebo O-kroužkem na čele. NPSM se chová stejným způsobem: těsnění je mimo závity – na sedle, těsnění nebo O-kroužku v závislosti na konstrukci armatury – a na otočných armaturách s vnitřním závitem je sedlo běžně 30° kužel. Na těchto spojích je závit retence a vyrovnání; těsnění žije jinde a přidání další pásky k paralelnímu závitu z něj neudělá těsnící prvek.
• Na vláknech.Kuželové spoje BSP (EN 10226-1 / ISO 7-1) a spoje NPT jsou tlakově těsné spojením závitů a oba vyžadují těsnicí médium – těsnicí prostředek na závity nebo spojovací směs pro kuželový systém BSP, tmel nebo PTFE pásku běžně pro NPT. Klín kužele 1:16 je to, co uzavírá spoj.

To je důvod, proč netěsnost na tvarovce s paralelním závitem a netěsnost na tvarovce s kuželovým závitem nejsou stejnou diagnózou. Na kuželovém závitu se těsnění tvoří podél zapojené délky, takže záleží, jak daleko závit sahá. Na paralelním závitu s čelním těsněním závit drží pouze čela pohromadě a netěsnost se projeví na těsnění nebo sedle – přílišné stlačení nepomůže. A tam, kde jsou tyto dva systémy smíchány, není oprava lepší tmel; je to správný protějšek.

Marine Interfaces Where This Bites

Pod čarou ponoru se nesoulad závitů mění z nepohodlného na vážný a příslušné tvarovky se řídí logikou, kterou stojí za to znát.

• Kování průchozího trupu.Standardní přírubový průchozí trup – hřibový nebo kožený kování – je vyroben s přímým vnějším závitem. To je záměrné: rovný krk lze oříznout na tloušťku trupu a přesto se spojit s mořským kohoutkem s rovným závitem nebo přírubovým adaptérem. Rodina je viditelná napříčrozsah montáže přes trup.
• Přírubové mořské kohoutky.V konfiguraci popsané v návodu k námořní instalaci nese přírubový mořský kohout vnitřní rovné závity na vnějším konci, přírubový konec a vnitřní závit NPT (kuželový) na vnitřním konci. Toto uspořádání umožňuje přímému průchozímu trupu setkat se s mořským kohoutem na přírubě, zatímco na vnitřní straně je ocas nebo ventil NPT hadice. Popisuje tuto třídu mořského kohouta s přírubou; netvrdí se, že každý mořský kohout na každém plavidle je postaven tímto způsobem.
• In-line ventily.Hladký in-line ventil má na obou koncích normálně závit NPT. Tyto závity nejsou určeny k tomu, aby dosedaly přímo na průchozí trup s rovným závitem a takový ventil by neměl nahrazovat přírubový mořský kohout na tomto spojení.
• Kombinované nitě.Některé průchozí trupy jsou řezány takzvaným kombinovaným závitem, kde olověná část je NPT a dále se mísí do rovného závitu. Jedná se o kompromis, který umožňuje nastartovat NPT ventil na rovném průchozím trupu. Je to nestandardní forma specifická pro tyto tvarovky a spoj pak závisí spíše na tomto individuálním provedení než na standardním, vyměnitelném páru závitů.

Pravidlo, které se opakuje návod pro námořní instalaci, je krátké a stojí za to uvést, co to je – široce citovaný průmyslový požadavek spíše než klauzule ověřená pro tento článek: závity použité v instalaci v mořském kohoutu by měly být kompatibilní, NPT k NPT a rovné až rovné. Tam, kde nejsou, je neúspěch nedramatický. Vlákna začínají; prostě nedokážou plně zapadnout a zbyde krátký, slabý kloub náchylný k prosakování, který svou slabinu neprozradí, dokud není loď ve vodě. Těsnicí hmota a síla neopraví nepasující závit – skryjí ho.

Co zadat na objednávku a co zkontrolovat na lavičce

Většina sporů o vlákna se řeší spíše informacemi než nástroji a pokrývají to dva krátké seznamy.

Pro zadávání zakázek, když je součást specifikována nebo získávána:

• Pojmenujte systém závitů a označení, nejen velikost — například „G 1/2, paralelní, podle ISO 228-1“ nebo „1/2-14 NPT, podle ASME B1.20.1“. Holá "1/2" není specifikace.
• Požádejte o označení nebo uvedení normy a závitu na výkresu a obalu, aby bylo možné součást zkontrolovat při převzetí, nikoli při uvedení do provozu.
• Pokud je zdroj nejistý, vyžádejte si tři údaje: vnější průměr napříč hřebeny, počet závitů na palec a zda se závit zužuje.

Pro montáž, než se cokoliv utěsní nebo utáhne:

• Nejprve identifikujte rodinu – změřte kužel, poté vnější průměr, poté rozteč a potvrďte označení.
• Přizpůsobte rodinu rodině: rovná k přímce, zkosená ke zkosení, se správným tvarem závitu na každé straně.
• Nepovažujte „to se zašroubuje“ nebo „projde několik otáček“ za důkaz uložení na spoji pod čarou ponoru.

Nic z toho nevyžaduje speciální vybavení kromě posuvného měřítka, rozteče a vlastního označení dílu – ale vyžaduje to, aby k identifikaci došlo dříve, než se těsnicí hmota spustí, nikoli poté, co se objeví netěsnost.

Před objednáním diskutujte o požadavcích na vlákno

Pokud specifikujete nebo získáváte lodní hardware se závitem a chcete zjistit, jaký závitový systém by měla daná armatura nést – nebo jak to uvést v objednávce, aby to bylo možné ověřit při převzetí – zašlete nám součást, její zamýšlené připojení a jakýkoli výkres nebo vzorek, který máte, spolu s výše popsanými hodnotami. Můžeme prodiskutovat požadavky na vlákna a identifikační kontroly s vaší aplikací a pomoci vám zavést jasnou specifikaci.