Стандарты, размеры и применение резьбонаправителей BSPT

Введение

Выбор правильной резьбы BSPT влияет на характеристики уплотнения, целостность давления и совместимость с гидравлическими, пневматическими и общими трубопроводными системами. В этом руководстве объясняется, как определяются резьбы BSPT, какие стандарты их регулируют и как правила конусности, профиля и обозначения влияют на соответствие реальным-мировым условиям. Вы также узнаете, как определяются номинальные размеры, где обычно используется BSPT и что следует проверять при сопоставлении наружной и внутренней резьбы в новых конструкциях или при работах по техническому обслуживанию. Благодаря этому фундаменту технические детали в следующих разделах будет легче интерпретировать и правильно применять.

 

Почему выбор резьбы BSPT имеет значение

Выбор правильного типа резьбы является фундаментальным инженерным требованием в гидроэнергетических и трубопроводных системах. Резьба British Standard Pipe Taper (BSPT) остается доминирующим методом соединения во всем мире, особенно в Европе, Азии и Океании. Поскольку он образует механическое уплотнение за счет натяга резьбы, понимание его точных геометрических параметров важно для инженеров, проектирующих-гидравлические, пневматические и трубопроводные сети высокого давления.

 

Стандарты BSPT и определение резьбы

BSPT регулируется международным стандартом ISO 7-1 и исторически BS 21. В резьбе используется профиль Уитворта, характеризующийся внутренним углом 55 градусов и симметрично закругленными выступами и впадинами. Определяющей особенностью соединения BSPT является его диаметральная конусность 1:16, что соответствует углу в 1 градус, 47 минут и 24 секунды, измеренному от центральной оси. Эта конусность позволяет внешней резьбе плотно вклиниваться во внутреннюю резьбу, создавая герметичное соединение, когда боковые стороны прижимаются друг к другу во время сборки.

 

Размеры, формы и правила обозначения

В номенклатуре ISO 7-1 наружная коническая резьба обозначается буквой «R» (от французского «gaz rayé»), а внутренняя коническая резьба обозначается буквой «Rc». Внутренние параллельные резьбы, предназначенные для сопряжения с резьбой «R», имеют маркировку «Rp». Полное обозначение включает номинальный размер, например R 1/2 или Rc 3/4. Шаг, измеряемый в витках на дюйм (TPI), уменьшается по мере увеличения номинального размера трубы.

 

Номинальный размер (дюймы)	Число ниток на дюйм (TPI)	Шаг (мм)	Основной диаметр (мм)
1/8	28	0.907	9.728
1/4 & 3/8	19	1.337	13.157 / 16.662
1/2 & 3/4	14	1.814	20.955 / 26.441
от 1 до 6	11	2.309	33.249+

Правильная идентификация этих обозначений предотвращает дорогостоящие несоответствия на сборочной линии, гарантируя беспрепятственную интеграцию компонентов, полученных от разных международных производителей.

 

BSPT против BSPP и NPT

Замена несовместимых стандартов резьбы является частой причиной истирания, утечек и катастрофических выбросов в системах, находящихся под давлением. Хотя BSPT имеет визуальное сходство с другими распространенными промышленными резьбами, такими как BSPP (Британский стандарт трубной параллели) и NPT (Национальный трубный конус), геометрические различия между ними делают прямую замену невозможной без специализированных адаптеров.

 

Ключевые различия в стандартах и ​​подгонке

Наиболее важное различие между BSPT и NPT заключается в угле резьбы и геометрии основания/гребня. NPT, определенный ANSI B1.20.1, использует внутренний угол в 60 градусов со сглаженными вершинами и впадинами (профиль Селлерса), тогда как BSPT использует угол в 55 градусов с закругленными гребнями и корнями. Более того, шаг значительно различается при больших размерах; например, фитинг NPT 1 дюйм имеет резьбу 11,5 TPI, а фитинг BSPT 1 дюйм — 11 TPI. Попытка соединить вставку NPT с женщиной BSPT приведет к застреванию уже после нескольких поворотов, создавая спиральный путь утечки. И наоборот, BSPP (ISO 228-1) имеет такой же угол 55 градусов и TPI, что и BSPT, но имеет нулевую конусность, что означает, что он не может образовывать уплотнение за счет натяга резьбы.

 

Герметизация, установка и проверка

Поскольку BSPT основан на взаимодействии металлов-к-металлам вдоль боковых сторон резьбы, он по своей сути оставляет минимальный спиральный зазор на закругленных основаниях и гребнях резьбы. Следовательно, для обеспечения герметичности соединения-без утечек строго требуется резьбовой герметик-обычно лента из политетрафторэтилена (ПТФЭ) или анаэробный жидкий состав-. Рекомендации по установке требуют нанесения герметика в направлении спирали резьбы, оставляя первые две резьбы незащищенными, чтобы предотвратить загрязнение системы.

 

Контроль качества во время производства и входного контроля осуществляется с помощью стандартизированных ограничителей. Системные интеграторы используют калибры-кольца и пробки L1 и L2 для проверки делительного диаметра в плоскости калибра, гарантируя, что зазор находится в пределах допустимого допуска +/- 1 поворота. Не менее важно применять правильный момент затяжки, поскольку чрезмерная-затяжка конической резьбы приводит к чрезмерному радиальному напряжению, которое может привести к расколу внутренних корпусов клапанов или коллекторов.

 

Как выбрать фитинги БСПТ?

Определение фитинга BSPT выходит за рамки соответствия геометрии резьбы; это требует целостной оценки операционной среды. Инженеры должны согласовать физические и металлургические свойства фитинга с требованиями рабочей среды, условиями окружающей среды и общим жизненным циклом системы.

 

Совместимость материалов, покрытий и сред

Выбор материала определяет как химическую совместимость, так и устойчивость к коррозии. В стандартных пневматических и-гидравлических системах низкого давления часто используется латунь или углеродистая сталь,-свободно обрабатываемая. Для борьбы с окислением в суровых промышленных условиях фитинги из углеродистой стали обычно обрабатываются гальваническим покрытием цинк-никель, что обычно обеспечивает устойчивость к красной ржавчине в течение 500–1000 часов при испытаниях в солевом тумане ASTM B117.

Для агрессивных сред, морского применения или санитарной среды обязательным является использование аустенитных нержавеющих сталей, таких как 316 или 316L. При соединении компонентов BSPT из нержавеющей стали инженеры должны учитывать высокий риск задирания резьбы (холодная сварка), определяя посеребренную-внутреннюю резьбу или используя во время сборки специализированные противо-смазочные материалы.

 

Критерии выбора по давлению и температуре

Способность соединения BSPT выдерживать давление и температуру обратно пропорциональна его номинальному размеру и строго ограничена выбранным герметиком. Сверхпрочный фитинг BSPT из -дюйма 1/4-дюйма из нержавеющей стали 316 может легко выдерживать динамическое гидравлическое давление до 10 000 фунтов на квадратный дюйм (689 бар). Однако по мере увеличения площади поперечного сечения номинальное давление резко падает; 2-дюймовый фитинг из того же материала может быть рассчитан максимум на 4000 фунтов на квадратный дюйм (275 бар).

Температурные ограничения редко определяются основным металлом, а скорее герметизирующим составом. В то время как неизолированная нержавеющая сталь сохраняет целостность при криогенных температурах от -196 до 500 градусов, стандартная лента из ПТФЭ быстро разрушается при температуре выше 260 градусов. Для высокотемпературного-применения пара или терможидкости необходимо использовать специальные пасты-на основе графита или высокотемпературные анаэробные герметики для поддержания целостности соединения BSPT.

 

Ключевые выводы

Наиболее важные выводы и обоснование BSPT

Проверки спецификаций, соответствия и рисков, которые стоит проверить перед принятием решения

Практические последующие шаги и предостережения, которые читатели могут применить немедленно.

 

Часто задаваемые вопросы

Какой стандарт определяет резьбу BSPT?

BSPT определяется стандартом ISO 7-1 и исторически BS 21. Он использует профиль Уитворта 55 градусов с конусностью 1:16 для герметичных резьбовых соединений.

Как отличить BSPT от NPT?

Проверьте угол и шаг резьбы. BSPT имеет профиль 55 градусов и TPI, отличный от формы NPT 60 градусов, поэтому они быстро связываются, и их не следует смешивать.

Можно ли использовать фитинги BSPT и BSPP вместе?

Только в определенных комбинациях R и Rp. BSPT имеет коническую форму и герметизирует резьбу, в то время как BSPP параллелен и обычно требует отдельного метода уплотнения.

Нужен ли резьбовой герметик для соединения BSPT?

Да. Используйте ленту из ПТФЭ или анаэробный герметик, наматывайте в направлении резьбы и оставляйте первые две резьбы свободными, чтобы снизить риск загрязнения.

Что означают R, Rc и Rp в резьбах BSPT?

R — внешняя коническая резьба, Rc — внутренняя коническая резьба, а Rp — внутренняя параллельная резьба, предназначенная для сопряжения с наружной резьбой R.