ENGINEER TALKS Ep.25: Marine Pipe Gevinddiagram: BSP, NPT & NPSM Identifikation og tætningsgrænseflader

To fittings mærket 1/2, der ikke vil lave ét led

På en samlebænk er et beslag markeret1/2møder en parringsdel også markeret1/2. Begge er rene, begge har den nominelle størrelse, tegningen bad om, og begge er ærligt beskrevet af deres leverandører. Alligevel løber de sammen i hånden et par omgange og stopper så kort - eller de skruer ned til skulderen og græder i det øjeblik, linen sættes under tryk. Intet er blevet forfalsket, og ingen har været skødesløse. De to dele er simpelthen skåret til to forskellige gevindsystemer, og en fraktion, der ser identisk ud, betyder noget forskelligt i hver.

Dette er den daglige form af rørgevindforvirring, og det er et geometriproblem længe før det er et momentproblem. Et marinerørsgevinddiagram er kun nyttigt, hvis det adskiller tre ting, som en enkelt1/2kan ikke: gevindformen (dens flankevinkel), tilspidsningen og det sted, hvor samlingen er designet til at tætne. Tag de tre forkert, og ingen mængde af tilspænding eller tætningsmasse giver en god forbindelse.

Hvad 1/2 faktisk fortæller dig

Nominelle rørstørrelser er størrelsesnumre, ikke mål. Fraktionen sporede engang boringen af ​​det rør, en fitting skulle skrues på, og den overlever i dag som betegnelse. Det er ikke den målte udvendige diameter af gevindet, og det er heller ikke boringen. En installatør, der kalibrerer en del mærket 1/2 og sammenligner den med "0,5 tommer", vil tage fejl med en bred margin, før han nogensinde rører ved gevindene.

Så den udvendige diameter skal måles og derefter matches mod et bord, og betegnelsen på delen eller tegningen er det, der faktisk navngiver systemet. Den samme skrevne brøk findes i mere end ét system, og disse systemer udveksler ikke hinanden.

Identificer det i fire trin

Arbejd i en fast rækkefølge, så de samme aflæsninger foretages hver gang, uanset hvem der er ved bænken.

1. Læs tilspidsningen ved gevindene, ikke kroppen.Mål gevinddiameteren ved det først indgrebne gevind og igen ved det sidste. Et konisk gevind ændrer diameter langs sin længde; en parallel tråd gør det ikke. Tilspidsningen, der deles af BSP-konusgevindet og NPT, er 1:16 på diameter - 0,75 tommer pr. fod, en halv vinkel på 1°47′ i forhold til røraksen. I almindelighed vokser diameteren med ca. 1 mm for hver 16 mm trådlængde. Mål på de definerede positioner - første og sidste tråd - i stedet for på et passende sted på kroppen.

2. Mål den udvendige diameter på tværs af toppene.Tag aflæsningen over trådtoppene og match den til en tabel for den nominelle størrelse. Der er ingen genvej: den målte diameter vil ikke være lig med fraktionen og vil ikke være lig med boringen.

3. Tæl trådene pr. tomme.En gevindstigningsmåler giver stigningen direkte. Dette trin er nødvendigt, men ikke tilstrækkeligt - som tabellen nedenfor viser, kan gevindtallet være identisk på tværs af to forskellige systemer med samme nominelle størrelse, så en matchende stigning i sig selv viser meget lidt.

4. Bekræft mod betegnelsen eller en måler.Calipre og en pitchmåler er en screeningsmetode; den korrekte bekræftelse er delens standardbetegnelse og, hvor inspektion er vigtig, en go/no-go gevindmåler for denne standard. Behandl calipermåling som first-pass identifikation, ikke som accept.

Fælles størrelsesidentifikationsreference

Tabellen nedenfor samler de aflæsninger, der oftest er nødvendige for at sortere en del efter størrelse. Det er begrænset til det område, hvor beviset er solidt - 1/8 til 2 i nominel størrelse - og det er en identifikationsreference, ikke en kompatibilitet eller en trykgodkendelse.

To forskellige mængder står side om side i denne tabel og bør ikke læses som en målestokskala. G-søjlen er gevindets hoveddiameter - målt på tværs af gevindtoppene - fra parallelgevindstandarden. NPT-søjlen er den nominelle ydre diameter på røret, der bruges til at identificere størrelsen, en forskellig mængde i forskellige enheder. Begge er identifikationsreferencer taget fra de standarder og standardafledte tabeller, der er nævnt i denne artikel; de er ikke én kontinuerlig måling, og de er ikke et pas- eller tryktal.

Læs 1/8 rækken mod 1/4 rækken og hele denne artikel vises. Ved 1/8 nominel størrelse løber det parallelle G-gevind med 28 gevind pr. tomme, mens NPT løber ved 27; på 1/4 sidder de to på 19 og 18. De er tydeligt forskellige. Men ved 1/2 og igen ved 3/4 lander begge systemer på 14 gevind pr. tomme. En pitchmåler kan ikke adskille to 1/2 fittings fra hinanden. Det, der adskiller dem, er flankevinklen og tilspidsningen - præcis hvad et trådantal aldrig vil fortælle dig.

De tre variabler, der afgør, om to dele passer sammen

Fugen tætner, hvor standarden definerer tryktæthed, ikke der, hvor installatøren tilfældigvis påfører tape eller compound. Bemærk også, at NPT og NPSM deler den samme 60° form og de samme gevind pr. tomme ved samme nominelle størrelse; forskellen er konisk versus lige, og det alene ændrer tætningsgrænsefladen. Beslægtede betegnelser findes ved siden af ​​disse - NPTF er en tørforseglingsvariant af NPT-konusen, og NPS og NPSL beskriver lige gevind til andre formål - men de ændrer ikke, hvordan de fire systemer ovenfor skal identificeres.

Inden for BSP-familien adskilles betegnelserne yderligere, og det er her, løst sprog giver reelle problemer. G er ISO 228-1 paralleltråden. R er det koniske udvendige gevind, Rp det parallelle indvendige gevind og Rc det koniske indvendige gevind i ISO 7-1 / EN 10226-systemet. Rp er det parallelle indre gevind i det system - det er ikke blot et andet navn for G, og de to standarder bruger dem i forskellige fælles arrangementer. At behandle hver "BSP"-tråd som ét element er den samme fejl som at behandle hver "1/2" som ét element.

Hvorfor en identisk trådtælling stadig ikke vil forsegle

NPT og NPSM er det par, der oftest fejlvurderes, og fejlen løber normalt i én retning: Folk antager, at de to skal være forskellige i gevindprofil og stigning, fordi de opfører sig så forskelligt ved samlingen. Det gør de ikke. Begge er 60° V-former med flade toppe og rødder, og ved en given nominel størrelse bærer de det samme antal tråde pr. tomme. Forskellen er, at NPT er tilspidset, og NPSM er lige.

Den enkelte forskel er afgørende. Et tilspidset udvendigt gevind har brug for et tilspidset eller korrekt tilpasset modstykke til at kile og tætne. Skruet ind i et lige gevind, er de to former i konflikt: de første par tråde går i indgreb, og resten går aldrig ordentligt sammen, så samlingen har meget lille bærende længde og en vej for vand lige igennem den. Det er en rigtig samling - det føles som en - men det er ikke en tryktæt samling. Ledsagerudsagnet har lige så stor betydning: Fordi formen og tonehøjden er delt, kan de to startes sammen, hvilket netop er grunden til, at dette misforhold ikke fanges af "det trænger sig ind" eller "det tog et par omgange." De er ikke en bekræftelse af pasform. Dimensioner, tolerancer og gaging er også forskellige, så NPT og NPSM forbliver separate, individuelt specificerede gevind; "det samme bortset fra taperen" er heller ikke sikker stenografi.

Forseglingsgrænsefladen er hele punktet

Hvorvidt et gevind er designet til at tætne på sine flanker eller væk fra dem, afgør, hvordan samlingen skal samles, og hvor en lækage kan stoppes.

• Ud af trådene.BSP parallelle (G) samlinger gøres slet ikke tryktætte på gevindet. Standarden er eksplicit, at tryktæthed opnås ved at komprimere to tilspændingsflader uden for gevindene med en passende tætning - en pakning, en bundet skive eller en O-ring i forsiden. NPSM opfører sig på samme måde: tætningen er af gevind - på et sæde, en pakning eller en O-ring afhængigt af fittingsdesignet - og på hundrejebeslag er dette sæde sædvanligvis en 30° kegle. På disse led er gevindet fastholdelse og justering; tætningen bor andre steder, og tilføjelse af mere tape til et parallelt gevind gør det ikke til et tætningselement.
• På trådene.BSP-konussamlinger (EN 10226-1 / ISO 7-1) og NPT-samlinger gøres tryktætte ved at matche gevindene, og begge kræver et tætningsmedium - en gevindtætningsmasse eller fugemasse til BSP-konussystemet, en tætningsmasse eller PTFE-tape, der er almindeligt for NPT. Kilen på 1:16 tilspidsningen er det, der lukker samlingen.

Dette er grunden til, at en lækage på en parallelgevindfitting og en lækage på en konusgevindfitting ikke er den samme diagnose. På et konisk gevind dannes tætningen langs den indgrebslængde, så hvor langt gevindet når har betydning. På et parallelt gevind med en ansigtstætning holder gevindet kun fladerne sammen, og en lækage vil vise sig ved pakningen eller sædet - at overkomprimere det hjælper ikke. Og hvor de to systemer er blandet, er fixeringen ikke en bedre tætningsmasse; det er det rigtige modstykke.

De marine grænseflader, hvor dette bider

Under vandlinjen bevæger en trådmismatch sig fra ubelejligt til alvorligt, og de involverede fittings følger en logik, der er værd at kende.

• Gennemskrogsbeslag.En standard flange-gennemskrog - svampen eller skindbeslaget - er lavet med et lige udvendigt gevind. Det er bevidst: en lige hals kan trimmes til skrogets tykkelse og stadig passe sammen med en lige-gevind havhane eller flangeadapter. Familien er synlig på tværs afmonteringsområde gennem skroget.
• Havhaner med flange.I den konfiguration, der er beskrevet af marineinstallationsvejledningen, bærer en havhane med flange lige hungevind ved den påhængsmotor, flangede ende og hun NPT (konisk) gevind ved den indenbords ende. Dette arrangement er det, der lader et lige skrog møde søhanen ved flangen, mens den indenbords side tager en NPT-slangehale eller ventil. Den beskriver den klasse af havhaner med flange; det er ikke en påstand, at hver søhane på hvert fartøj er bygget på denne måde.
• In-line ventiler.En almindelig in-line ventil er normalt gevind NPT i begge ender. Disse gevind er ikke beregnet til at lande direkte på et lige gevind, gennemskrog, og en sådan ventil bør ikke erstatte en flangehane på den forbindelse.
• Kombinationstråde.Nogle gennemgående skrog skæres med et såkaldt kombinationsgevind, hvor blydelen er NPT og går over i et lige gevind længere inde. Dette er et kompromis, der lader en NPT-ventil startes på et lige gennemgående skrog. Det er en ikke-standard form, der er specifik for disse fittings, og samlingen afhænger så af det individuelle design snarere end af et standard, udskifteligt gevindpar.

Reglen om, at vejledning til marineinstallationer gentager sig, er kort og værd at angive for, hvad den er - et bredt citeret industrikrav snarere end en klausul, der er verificeret for denne artikel: gevindene, der bruges i en havhaneinstallation, skal være kompatible, NPT til NPT og lige til lige. Hvor de ikke er, er fiaskoen udramatisk. Trådene starter; de går simpelthen ikke helt i indgreb, og det, der er tilbage, er en kort, svag, lækage-tilbøjelig samling, der ikke vil afsløre sin svaghed, før båden er i vandet. Tætningsmasse og kraft reparerer ikke et upassende gevind - de skjuler det.

Hvad skal man sætte på ordren, og hvad man skal tjekke ved bænken

De fleste trådtvister afgøres ved hjælp af information snarere end ved hjælp af værktøj, og to korte lister dækker det.

For indkøb, når en del er specificeret eller indkøbt:

• Navngiv gevindsystemet og betegnelsen, ikke kun størrelsen — for eksempel "G 1/2, parallel, til ISO 228-1" eller "1/2-14 NPT, til ASME B1.20.1". Et blottet "1/2" er ikke en specifikation.
• Bed om, at standarden og gevindet skal mærkes eller angives på tegningen og emballagen, så delen kan kontrolleres ved modtagelse i stedet for ved ibrugtagning.
• Hvor kilden er usikker, anmod om de tre aflæsninger: udvendig diameter på tværs af toppene, gevind pr. tomme, og om gevindet tilspidser.

Til montering, før noget forsegles eller spændes:

• Identificer familien først - mål tilspidsningen, derefter den udvendige diameter, derefter stigningen, og bekræft betegnelsen.
• Match familie til familie: lige til lige, tilspidset til tilspidset, med den korrekte trådform på hver side.
• Behandl ikke "det trænger ind" eller "det går et par omgange" som bevis for pasform på en undervandsforbindelse.

Intet af dette kræver specielt udstyr ud over en skydelære, en pitchmåler og delens egen betegnelse - men det kræver, at identifikationen sker, før tætningsmidlet fortsætter, ikke efter lækagen viser sig.

Diskuter trådkrav, før du bestiller

Hvis du specificerer eller køber marinehardware med gevind og ønsker at arbejde igennem, hvilket gevindsystem en given fitting skal bære - eller hvordan du angiver det på en indkøbsordre, så det kan verificeres ved modtagelsen - send os komponenten, dens tilsigtede forbindelse og hvilken tegning eller prøve du har, sammen med de aflæsninger, der er beskrevet ovenfor. Vi kan diskutere trådkravene og identifikationskontrollen i forhold til din ansøgning og hjælpe dig med at sætte en klar specifikation på plads.