ENGINEER TALKS ตอนที่ 25: แผนภูมิเกลียวท่อทางทะเล: BSP, NPT & NPSM การระบุตัวตนและการปิดผนึกอินเทอร์เฟซ

อุปกรณ์สองตัวทำเครื่องหมาย 1/2 ซึ่งจะไม่สร้างข้อต่อเดียว

บนม้านั่งประกอบ มีข้อต่อทำเครื่องหมายไว้1/2ตรงตามส่วนผสมพันธุ์ที่ทำเครื่องหมายไว้ด้วย1/2. ทั้งสองสะอาด ทั้งสองมีขนาดตามแบบที่ขอ และซัพพลายเออร์อธิบายทั้งสองอย่างตรงไปตรงมา แต่พวกมันก็วิ่งไปด้วยกันด้วยมือสองสามรอบแล้วหยุดสั้น ๆ — หรือพวกมันขันลงไปที่ไหล่และร้องไห้ทันทีที่เส้นถูกกดดัน ไม่มีอะไรถูกปลอมแปลงและไม่มีใครประมาท ทั้งสองส่วนถูกตัดออกเป็นสองระบบเธรดที่แตกต่างกัน และเศษส่วนที่มีลักษณะเหมือนกันหมายถึงบางสิ่งที่แตกต่างกันในแต่ละส่วน

นี่เป็นปัญหาเกลียวท่อที่เกิดขึ้นเป็นประจำทุกวัน และเป็นปัญหาทางเรขาคณิตมานานก่อนที่จะเป็นปัญหาแรงบิด แผนภูมิเกลียวท่อทางทะเลจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อแยกสามสิ่งออกจากกัน1/2ไม่สามารถ: รูปทรงของเกลียว (มุมด้านข้าง) ความเรียว และตำแหน่งที่ข้อต่อได้รับการออกแบบให้ปิดผนึก เข้าใจทั้งสามข้อนี้ผิดและไม่มีสารกระชับหรือปิดผนึกจำนวนเท่าใดที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อเสียง

สิ่งที่ 1/2 บอกคุณได้จริง

ขนาดท่อที่กำหนดคือตัวเลขขนาด ไม่ใช่การวัด เศษส่วนที่ครั้งหนึ่งเคยติดตามรูของท่อที่ข้อต่อตั้งใจจะขันเข้า และยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้ในฐานะชื่อเรียก ไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่วัดได้ของเกลียว และไม่ใช่รูด้วย ช่างติดตั้งที่วัดเส้นผ่าศูนย์กลางชิ้นส่วนที่มีป้ายกำกับ 1/2 และเปรียบเทียบกับ "0.5 นิ้ว" จะถือว่าผิดที่ระยะขอบกว้างก่อนที่จะสัมผัสเกลียว

ดังนั้นจึงต้องวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกแล้วจับคู่กับโต๊ะ และการกำหนดบนชิ้นส่วนหรือแบบร่างคือสิ่งที่ตั้งชื่อระบบจริงๆ เศษส่วนที่เป็นลายลักษณ์อักษรเดียวกันนั้นมีอยู่ในมากกว่าหนึ่งระบบ และระบบเหล่านั้นจะไม่แลกเปลี่ยนกัน

ระบุตัวตนได้ในสี่ขั้นตอน

ทำงานตามลำดับคงที่เพื่อให้อ่านค่าเดิมทุกครั้ง ไม่ว่าใครก็ตามจะอยู่ที่ม้านั่งสำรอง

1. อ่านความเรียวที่เกลียว ไม่ใช่ที่ลำตัววัดเส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวที่ด้ายที่เกี่ยวครั้งแรกและอีกครั้งที่สุดท้าย เกลียวเรียวจะเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางตามความยาว เธรดแบบขนานไม่ได้ เทเปอร์ที่ใช้ร่วมกันโดยเกลียวเทเปอร์ BSP และ NPT คือ 1:16 บนเส้นผ่านศูนย์กลาง — 0.75 นิ้วต่อฟุต ครึ่งมุม 1°47′ ถึงแกนท่อ โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางจะเพิ่มขึ้นประมาณ 1 มม. ทุกๆ 16 มม. ของความยาวเกลียว วัดที่ตำแหน่งที่กำหนดไว้ — ด้ายเส้นแรกและเส้นสุดท้าย — แทนที่จะวัดจากจุดเดียวบนตัวเครื่องที่สะดวก

2. วัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกตลอดยอดอ่านค่าเหนือยอดด้ายแล้วจับคู่กับตารางตามขนาดที่ระบุ ไม่มีทางลัด: เส้นผ่านศูนย์กลางที่วัดได้จะไม่เท่ากับเศษส่วนและจะไม่เท่ากับรู

3. นับเส้นด้ายต่อนิ้วเกจวัดระยะเกลียวให้ระยะพิทช์โดยตรง ขั้นตอนนี้จำเป็นแต่ไม่เพียงพอ ดังที่ตารางด้านล่างแสดง จำนวนเส้นด้ายสามารถเท่ากันในระบบที่แตกต่างกันสองระบบที่มีขนาดระบุเท่ากัน ดังนั้นระยะห่างที่ตรงกันด้วยตัวมันเองจึงพิสูจน์ได้น้อยมาก

4. ยืนยันกับการกำหนดหรือมาตรวัดคาลิเปอร์และพิทช์เกจเป็นวิธีการคัดกรอง การยืนยันที่ถูกต้องคือการกำหนดมาตรฐานของชิ้นส่วน และในกรณีที่การตรวจสอบมีความสำคัญ ต้องมีเกจเกลียวแบบ go/no-go สำหรับมาตรฐานนั้น ถือว่าการวัดคาลิเปอร์เป็นเพียงการระบุผ่านครั้งแรก ไม่ใช่การยอมรับ

การอ้างอิงการระบุขนาดทั่วไป

ตารางด้านล่างรวบรวมการอ่านที่จำเป็นที่สุดในการจัดเรียงชิ้นส่วนตามขนาด โดยจำกัดอยู่ที่ช่วงที่หลักฐานมีความมั่นคง — 1/8 ถึง 2 ในขนาดที่ระบุ — และเป็นการอ้างอิงเพื่อระบุตัวตน ไม่ใช่ความเข้ากันได้หรือการอนุมัติแบบกดดัน

ปริมาณสองรายการที่แตกต่างกันวางเรียงกันในตารางนี้ และไม่ควรอ่านเป็นสเกลคาลิเปอร์อันเดียว คอลัมน์ G คือเส้นผ่านศูนย์กลางหลักของเกลียว — วัดจากยอดเกลียว — จากมาตรฐานเกลียวขนาน คอลัมน์ NPT คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อที่ระบุซึ่งใช้ในการระบุขนาด ซึ่งเป็นปริมาณที่แตกต่างกันในหน่วยต่างๆ ทั้งสองเป็นการอ้างอิงการระบุตัวตนที่นำมาจากมาตรฐานและตารางที่ได้มาตรฐานซึ่งมีชื่ออยู่ในบทความนี้ ไม่ใช่การวัดแบบต่อเนื่องและไม่ใช่ตัวเลขที่พอดีหรือกดดัน

อ่านแถว 1/8 เทียบกับแถว 1/4 แล้วบทความนี้ทั้งหมดจะปรากฏขึ้น ที่ขนาดปกติ 1/8 เธรด G แบบขนานจะทำงานที่ 28 เธรดต่อนิ้ว ในขณะที่ NPT ทำงานที่ 27 เธรด ที่ 1/4 ทั้งสองนั่งที่ 19 และ 18 พวกเขาต่างกันอย่างเห็นได้ชัด แต่ที่ 1/2 และอีกครั้งที่ 3/4 ทั้งสองระบบจะลงบน 14 เธรดต่อนิ้ว พิทช์เกจไม่สามารถแยกฟิตติ้ง 1/2 สองอันออกจากกันได้ สิ่งที่แยกความแตกต่างออกจากกันคือมุมด้านข้างและเทเปอร์ ซึ่งจำนวนเส้นด้ายจะไม่มีทางบอกคุณได้อย่างแน่นอน

ตัวแปรสามตัวที่ตัดสินใจว่าสองส่วนมาคู่กันหรือไม่

ซีลข้อต่อที่มาตรฐานกำหนดความหนาแน่นของแรงกด ไม่ใช่จุดที่ผู้ติดตั้งใช้เทปหรือสารประกอบ โปรดทราบด้วยว่า NPT และ NPSM ใช้รูปแบบ 60° เหมือนกันและมีเกลียวต่อนิ้วเดียวกันในขนาดที่ระบุเท่ากัน ความแตกต่างคือเรียวกับตรง และนั่นเพียงอย่างเดียวเปลี่ยนส่วนต่อประสานการซีล มีการกำหนดที่เกี่ยวข้องควบคู่ไปกับสิ่งเหล่านี้ — NPTF เป็นตัวแปร dry-seal ของ NPT taper และ NPS และ NPSL อธิบายเกลียวตรงเพื่อวัตถุประสงค์อื่น — แต่ไม่ได้เปลี่ยนวิธีการระบุทั้งสี่ระบบข้างต้น

ภายในตระกูล BSP การกำหนดจะแยกออกไปอีก และนี่คือจุดที่ภาษาที่หยาบคายทำให้เกิดปัญหาอย่างแท้จริง G คือเกลียวขนาน ISO 228-1 R คือเกลียวนอกทรงเรียว Rp เกลียวภายในแบบขนาน และ Rc เกลียวภายในทรงเรียวของระบบ ISO 7-1 / EN 10226 Rp คือเธรดภายในแบบขนานของระบบนั้น - มันไม่ได้เป็นเพียงชื่ออื่นสำหรับ G และทั้งสองมาตรฐานก็ใช้มันในการจัดเตรียมร่วมกันที่แตกต่างกัน การปฏิบัติต่อทุกเธรด "BSP" เป็นหนึ่งรายการถือเป็นข้อผิดพลาดเช่นเดียวกับการปฏิบัติต่อทุก ๆ "1/2" เป็นหนึ่งรายการ

เหตุใดการนับเส้นด้ายที่เหมือนกันจึงยังไม่ปิดผนึก

NPT และ NPSM เป็นคู่ที่ตัดสินผิดบ่อยที่สุด และข้อผิดพลาดมักจะเกิดขึ้นในทิศทางเดียว ผู้คนคิดว่าทั้งสองจะต้องแตกต่างกันในโปรไฟล์ของเธรดและระยะห่าง เพราะพวกเขามีพฤติกรรมที่แตกต่างกันมากที่ข้อต่อ พวกเขาทำไม่ได้ ทั้งสองแบบเป็นรูปตัววี 60° โดยมีหงอนและโคนแบน และด้วยขนาดที่กำหนด เกลียวทั้งสองจะมีจำนวนเกลียวต่อนิ้วเท่ากัน ความแตกต่างก็คือ NPT จะเรียวและ NPSM จะตรง

ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวนั้นเป็นสิ่งที่ชี้ขาด เกลียวนอกแบบเรียวจำเป็นต้องมีเกลียวหรือเกลียวที่เข้าคู่กันอย่างถูกต้องเพื่อลิ่มและซีล เมื่อขันเกลียวเข้ากับเกลียวตรง รูปร่างทั้งสองจะขัดแย้งกัน: เกลียวสองสามตัวแรกเชื่อมต่อกันและส่วนที่เหลือเชื่อมต่อกันไม่ถูกต้อง ดังนั้นข้อต่อจึงมีความยาวรับน้ำหนักน้อยมากและมีทางให้น้ำไหลผ่านเข้าไปโดยตรง เป็นการประกอบจริง — ให้ความรู้สึกเหมือนเป็นชิ้นเดียวกัน — แต่ไม่ใช่ข้อต่อที่แน่นหนา ข้อความที่แสดงร่วมกันมีความสำคัญไม่แพ้กัน เนื่องจากมีการใช้แบบฟอร์มและการนำเสนอร่วมกัน ทั้งสองจึงสามารถเริ่มต้นร่วมกันได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงไม่พบว่าความไม่ตรงกันนี้เกิดจาก "มันเข้ากัน" หรือ "ใช้เวลาสองสามรอบ" สิ่งเหล่านั้นไม่ใช่การยืนยันความฟิต ขนาด ความคลาดเคลื่อน และเกจยังแตกต่างกัน ดังนั้น NPT และ NPSM จึงยังคงแยกเธรดที่ระบุแยกกัน "เหมือนกันยกเว้นเรียว" ก็ไม่ปลอดภัยเช่นกัน

ส่วนต่อประสานการปิดผนึกเป็นจุดรวม

ไม่ว่าเกลียวได้รับการออกแบบให้ปิดผนึกที่สีข้างหรืออยู่ห่างจากเกลียว จะเป็นการตัดสินใจว่าจะประกอบข้อต่ออย่างไร และจุดใดที่สามารถหยุดการรั่วไหลได้

• ออกจากกระทู้ข้อต่อ BSP แบบขนาน (G) ไม่ได้ถูกทำให้แน่นหนาบนเกลียวเลย มาตรฐานระบุชัดเจนว่าความรัดกุมของแรงกดนั้นได้มาโดยการบีบอัดพื้นผิวที่ขันแน่นสองอันด้านนอกเกลียวด้วยซีลที่เหมาะสม เช่น ปะเก็น แหวนรองที่ยึดติด หรือโอริงที่ด้านหน้า NPSM มีพฤติกรรมในลักษณะเดียวกัน: ซีลจะหลุดออกจากเกลียว — บนเบาะนั่ง ปะเก็น หรือโอริง ขึ้นอยู่กับการออกแบบข้อต่อ — และบนข้อต่อหมุนตัวเมียนั้น โดยทั่วไปเบาะนั่งจะเป็นกรวย 30° บนข้อต่อเหล่านี้ ด้ายจะถูกยึดและจัดตำแหน่ง ซีลอาศัยอยู่ที่อื่น และการเพิ่มเทปเพิ่มเติมให้กับเกลียวแบบขนานไม่ได้ทำให้กลายเป็นองค์ประกอบการปิดผนึก
• บนเธรดข้อต่อเทเปอร์ BSP (EN 10226-1 / ISO 7-1) และข้อต่อ NPT ได้รับการอัดแน่นด้วยแรงดันโดยการเชื่อมเกลียวเข้าด้วยกัน และทั้งสองข้อต่อต้องใช้ตัวกลางในการซีล — น้ำยาซีลเกลียวหรือสารประกอบข้อต่อสำหรับระบบเทเปอร์ BSP, น้ำยาซีลหรือเทป PTFE ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ NPT ลิ่มของส่วนเรียว 1:16 คือส่วนที่ปิดข้อต่อ

นี่คือเหตุผลว่าทำไมการรั่วบนข้อต่อเกลียวขนานและการรั่วไหลบนข้อต่อเกลียวเทเปอร์จึงไม่ใช่การวินิจฉัยเดียวกัน บนเกลียวเทเปอร์ ซีลจะก่อตัวตามความยาวที่เกี่ยว ดังนั้นระยะที่เกลียวถึงจะมีความสำคัญ บนเกลียวขนานที่มีซีลหน้า ด้ายจะยึดเฉพาะผิวหน้าเท่านั้น และจะมีรอยรั่วที่ปะเก็นหรือเบาะนั่ง การบีบรัดมากเกินไปไม่ได้ช่วยอะไร และเมื่อทั้งสองระบบผสมกัน การยึดติดก็ไม่ใช่ยาแนวที่ดีกว่า มันเป็นคู่ที่ถูกต้อง

อินเทอร์เฟซทางทะเลที่กัดนี้

ด้านล่างของเส้นน้ำ ด้ายที่ไม่ตรงกันจะเปลี่ยนจากไม่สะดวกไปสู่ร้ายแรง และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องจะเป็นไปตามตรรกะที่ควรทราบ

• ฟิตติ้งทะลุตัวถังหน้าแปลนมาตรฐานแบบทะลุตัวถัง - แบบเห็ดหรือแบบแนบผิว - ทำด้วยเกลียวภายนอกแบบตรง นั่นเป็นความตั้งใจ: คอตรงสามารถตัดให้พอดีกับความหนาของตัวเรือได้ และยังคงจับคู่กับไก่ทะเลเกลียวตรงหรือตัวต่อหน้าแปลน ครอบครัวปรากฏให้เห็นทั่วช่วงฟิตติ้งทะลุตัวถัง.
• ไก่ทะเลมีปีกในการกำหนดค่าที่อธิบายไว้ในคำแนะนำในการติดตั้งทางทะเล ไก่ทะเลแบบมีปีกจะมีเกลียวตัวเมียตรงที่ตัวเรือ ปลายมีปีก และเกลียวตัวเมีย NPT (เรียว) ที่ปลายด้านในตัวเรือ การจัดเรียงดังกล่าวช่วยให้เรือตรงผ่านตัวเรือไปพบกับไก่ทะเลที่หน้าแปลน ในขณะที่ด้านในเรือใช้หางหรือวาล์วของท่อ NPT มันอธิบายถึงประเภทของนกทะเลมีปีก; ไม่ใช่การอ้างว่าไก่ทุกตัวบนเรือทุกลำถูกสร้างขึ้นในลักษณะนี้
• วาล์วอินไลน์ปกติวาล์วอินไลน์ธรรมดาจะมีเกลียว NPT ที่ปลายทั้งสองข้าง เกลียวเหล่านั้นไม่ได้มุ่งหมายให้ลงสู่เกลียวตรงผ่านตัวเรือโดยตรง และไม่ควรเปลี่ยนวาล์วดังกล่าวเป็นปีกนกทะเลที่จุดต่อนั้น
• ด้ายผสมทูลฮัลล์บางอันถูกตัดด้วยสิ่งที่เรียกว่าเกลียวผสม โดยที่ส่วนตะกั่วคือ NPT และผสมเป็นเกลียวตรงเข้าไปอีก นี่เป็นการประนีประนอมที่ทำให้วาล์ว NPT สามารถสตาร์ทลงบนทูลฮัลล์ตรงได้ มันเป็นรูปแบบที่ไม่ได้มาตรฐานโดยเฉพาะกับข้อต่อเหล่านั้น และข้อต่อนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบของแต่ละบุคคล แทนที่จะเป็นคู่เกลียวมาตรฐานที่สามารถเปลี่ยนได้

กฎที่แนวทางการติดตั้งทางทะเลทำซ้ำนั้นสั้น และคุ้มค่าที่จะระบุว่าคืออะไร — ข้อกำหนดทางอุตสาหกรรมที่มีการอ้างถึงอย่างกว้างขวาง แทนที่จะเป็นข้อที่ได้รับการตรวจสอบสำหรับบทความนี้: เกลียวที่ใช้ในการติดตั้งไก่ทะเลควรเข้ากันได้, NPT ถึง NPT และตรงไปตรง หากไม่เป็นเช่นนั้น ความล้มเหลวก็ไม่ใช่เรื่องดราม่า เธรดเริ่มต้นขึ้น พวกเขาล้มเหลวในการมีส่วนร่วมอย่างเต็มที่ และสิ่งที่เหลืออยู่คือข้อต่อที่สั้น อ่อนแอ และรั่วได้ง่าย ซึ่งจะไม่เผยให้เห็นจุดอ่อนของมันจนกว่าเรือจะอยู่ในน้ำ สารซีลและแรงซีลไม่สามารถซ่อมแซมเกลียวที่ไม่ตรงกันได้ แต่จะซ่อนมันไว้

สิ่งที่ต้องใส่ในการสั่งซื้อ และสิ่งที่ต้องตรวจสอบที่ม้านั่ง

ข้อพิพาทเกี่ยวกับเธรดส่วนใหญ่จะยุติได้ด้วยข้อมูลมากกว่าการใช้เครื่องมือ และมีรายการสั้นๆ สองรายการที่ครอบคลุมประเด็นนี้

สำหรับการจัดซื้อจัดจ้าง เมื่อมีการระบุหรือจัดหาชิ้นส่วน:

• ตั้งชื่อระบบเกลียวและชื่อ ไม่ใช่แค่ขนาด ตัวอย่างเช่น "G 1/2, ขนานถึง ISO 228-1" หรือ "1/2-14 NPT, ถึง ASME B1.20.1" "1/2" เปลือยเปล่าไม่ใช่ข้อกำหนด
• ขอให้ระบุมาตรฐานและด้ายหรือระบุไว้ในแบบร่างและบรรจุภัณฑ์ เพื่อให้สามารถตรวจสอบชิ้นส่วนได้เมื่อได้รับ แทนที่จะดำเนินการทดสอบเดินเครื่อง
• ในกรณีที่แหล่งที่มาไม่แน่นอน ให้ขอค่าที่อ่านได้สามครั้ง ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกพาดผ่านหงอน เกลียวต่อนิ้ว และเกลียวเทเปอร์หรือไม่

สำหรับการประกอบ ก่อนที่จะปิดผนึกหรือขันสิ่งใดให้แน่น:

• ระบุตระกูลก่อน — วัดเทเปอร์ จากนั้นจึงวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก จากนั้นจึงวัดระยะพิทช์ และยืนยันการกำหนด
• จับคู่ครอบครัวกับครอบครัว: ตรงไปตรง เรียวต่อเรียว โดยมีรูปแบบเกลียวที่ถูกต้องในแต่ละด้าน
• อย่าถือว่า "มันต่อเข้า" หรือ "ไปหลายรอบ" เพื่อเป็นหลักฐานว่าเชื่อมต่อได้พอดีในการเชื่อมต่อใต้ระดับน้ำ

สิ่งเหล่านี้ไม่ต้องการอุปกรณ์พิเศษใดๆ นอกเหนือจากคาลิปเปอร์ พิทช์เกจ และการกำหนดชิ้นส่วนเอง แต่จำเป็นต้องมีการระบุตัวตนก่อนที่สารเคลือบหลุมร่องฟันจะทำงาน ไม่ใช่หลังจากที่เกิดการรั่วไหล

หารือเกี่ยวกับข้อกำหนดของเธรดก่อนสั่งซื้อ

หากคุณกำลังระบุหรือจัดหาฮาร์ดแวร์ทางทะเลแบบเกลียวและต้องการทำงานผ่านระบบเกลียวที่ข้อต่อที่กำหนดนั้นควรใช้ — หรือวิธีระบุในใบสั่งซื้อเพื่อให้สามารถตรวจสอบได้เมื่อได้รับ — โปรดส่งส่วนประกอบ การเชื่อมต่อที่ต้องการ และแบบหรือตัวอย่างใดๆ ที่คุณมี พร้อมด้วยค่าที่อ่านได้อธิบายไว้ข้างต้นมาให้เรา เราสามารถหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดของเธรดและการตรวจสอบการระบุการใช้งานของคุณ และช่วยให้คุณกำหนดข้อกำหนดที่ชัดเจนได้