มาตรฐาน คู่มือด้าย BSPT ขนาด และการใช้งาน

การแนะนำ

การเลือกเกลียว BSPT ที่เหมาะสมจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการซีล ความสมบูรณ์ของแรงดัน และความเข้ากันได้ของระบบท่อไฮดรอลิก นิวแมติก และระบบท่อทั่วไป คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการกำหนดเธรด BSPT มาตรฐานที่ใช้ควบคุม และวิธีที่ความเรียว โปรไฟล์ และกฎการกำหนดมีอิทธิพลต่อ-โลกแห่งความเป็นจริง นอกจากนี้ คุณยังจะได้เห็นวิธีการระบุขนาดที่ระบุ จุดที่มักใช้ BSPT และสิ่งที่ต้องตรวจสอบเมื่อจับคู่เกลียวตัวผู้และตัวเมียในการออกแบบใหม่หรืองานบำรุงรักษา ด้วยรากฐานดังกล่าว รายละเอียดทางเทคนิคในส่วนต่อไปนี้จะง่ายต่อการตีความและนำไปใช้อย่างถูกต้อง

 

เหตุใดการเลือกเธรด BSPT จึงมีความสำคัญ

การระบุประเภทเกลียวที่ถูกต้องเป็นข้อกำหนดทางวิศวกรรมขั้นพื้นฐานในระบบกำลังของไหลและระบบท่อ เกลียวท่อมาตรฐานอังกฤษ (BSPT) ยังคงเป็นวิธีการเชื่อมต่อที่โดดเด่นทั่วโลก โดยเฉพาะในยุโรป เอเชีย และโอเชียเนีย เพราะมันก่อตัวเป็นผนึกเชิงกลผ่านการรบกวนของเกลียว การทำความเข้าใจพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตที่แน่นอนจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรที่ออกแบบเครือข่ายการถ่ายโอนไฮดรอลิก นิวเมติก และของไหลแรงดันสูง-

 

มาตรฐาน BSPT และคำจำกัดความของเธรด

BSPT อยู่ภายใต้การควบคุมในระดับสากลโดยมาตรฐาน ISO 7-1 และในอดีตโดย BS 21 เกลียวใช้โปรไฟล์ Whitworth ซึ่งมีคุณลักษณะเป็นมุมรวม 55 องศา และยอดเขาและหุบเขาที่โค้งมนอย่างสมมาตร คุณลักษณะที่กำหนดของการเชื่อมต่อ BSPT คือเรียวเส้นผ่านศูนย์กลาง 1:16 ซึ่งเท่ากับมุม 1 องศา 47 นาที และ 24 วินาทีโดยวัดจากแกนกลาง ความเรียวนี้ช่วยให้เกลียวภายนอกสามารถยึดเข้ากับเกลียวภายในได้อย่างแน่นหนา ทำให้เกิดข้อต่อที่แน่นหนาเมื่อด้านข้างบีบเข้าหากันระหว่างการประกอบ

 

ขนาด รูปแบบ และกฎการกำหนด

ภายใต้ระบบการตั้งชื่อของ ISO 7-1 เกลียวเทเปอร์ภายนอกถูกกำหนดด้วยตัวอักษร 'R' (จากภาษาฝรั่งเศส 'gaz rayé') ในขณะที่เกลียวเทเปอร์ภายในจะมีเครื่องหมาย 'Rc' เธรดแบบขนานภายในที่ออกแบบมาเพื่อจับคู่กับเธรด 'R' จะมีเครื่องหมาย 'Rp' การกำหนดที่สมบูรณ์รวมถึงขนาดที่กำหนด เช่น R 1/2 หรือ Rc 3/4 ระยะพิทช์ซึ่งวัดเป็นเกลียวต่อนิ้ว (TPI) จะลดลงเมื่อขนาดท่อระบุเพิ่มขึ้น

 

ขนาดที่กำหนด (นิ้ว)	เกลียวต่อนิ้ว (TPI)	สนาม (มม.)	เส้นผ่านศูนย์กลางหลัก (มม.)
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
1 ถึง 6	11	2.309	33.249+

การระบุการกำหนดเหล่านี้อย่างถูกต้องจะช่วยป้องกันค่าใช้จ่ายที่ไม่ตรงกันในสายการประกอบ ทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบที่มาจากผู้ผลิตต่างประเทศหลายรายจะผสานรวมได้อย่างราบรื่น

 

BSPT เทียบกับ BSPP และ NPT

การเปลี่ยนมาตรฐานเกลียวที่เข้ากันไม่ได้มักเป็นสาเหตุของการครูด การรั่วไหล และการระเบิดครั้งใหญ่ในระบบที่มีแรงดัน ในขณะที่ BSPT แบ่งปันความคล้ายคลึงกันทางสายตากับเธรดอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่แพร่หลาย เช่น BSPP (British Standard Pipe Parallel) และ NPT (National Pipe Taper) ความแตกต่างทางเรขาคณิตระหว่างเธรดเหล่านี้ทำให้การแทนที่โดยตรงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีอะแดปเตอร์พิเศษ

 

ความแตกต่างที่สำคัญในด้านมาตรฐานและความพอดี

ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่าง BSPT และ NPT อยู่ที่มุมของเกลียวและรูปทรงของรูต/ยอด NPT ซึ่งกำหนดโดย ANSI B1.20.1 ใช้มุมรวม 60 องศากับยอดเขาและหุบเขาที่ราบเรียบ (โปรไฟล์ผู้ขาย) ในขณะที่ BSPT อาศัยมุม 55 องศาโดยมียอดและรากโค้งมน นอกจากนี้ ระดับเสียงจะแตกต่างกันอย่างมากเมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้น ตัวอย่างเช่น ข้อต่อ NPT ขนาด 1 นิ้วมี 11.5 TPI ในขณะที่ข้อต่อ BSPT ขนาด 1 นิ้วมี 11 TPI การพยายามผสมพันธุ์ตัวผู้ NPT เข้ากับตัวเมีย BSPT จะส่งผลให้เกิดการผูกมัดหลังจากผ่านไปเพียงไม่กี่รอบ ทำให้เกิดเส้นทางการรั่วไหลของเกลียว ในทางกลับกัน BSPP (ISO 228-1) มีมุม 55 องศาและ TPI ของ BSPT เหมือนกัน แต่มีเทเปอร์เป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถสร้างการปิดผนึกเนื่องจากการรบกวนของเกลียวได้

 

การซีล การติดตั้ง และการตรวจสอบ

เนื่องจาก BSPT อาศัยโลหะ-ถึง-การรบกวนของโลหะตามแนวข้างเกลียว จึงมีระยะห่างของเกลียวน้อยที่สุดที่โคนและยอดโค้งมน ด้วยเหตุนี้ น้ำยาซีลเกลียว-โดยทั่วไปคือเทปโพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) หรือสารประกอบของเหลวแบบไม่ใช้ออกซิเจน-จึงจำเป็นอย่างเคร่งครัดเพื่อให้ข้อต่อไม่มีรอยรั่ว- แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งกำหนดให้ใช้สารกันรั่วในทิศทางของเกลียวเกลียว โดยปล่อยให้สองเกลียวแรกเปลือยเปล่าเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของระบบ

 

การควบคุมคุณภาพระหว่างการผลิตและการตรวจสอบขาเข้าต้องอาศัยลิมิตเกจที่ได้มาตรฐาน ผู้ประกอบระบบใช้ริงและปลั๊กเกจ L1 และ L2 เพื่อตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางของพิทช์ที่ระนาบเกจ เพื่อให้แน่ใจว่าระยะห่างที่ขัดแย้งจะอยู่ภายในค่าเผื่อการเลี้ยว +/- 1 ที่ยอมรับได้ การใช้แรงบิดที่ถูกต้องมีความสำคัญไม่แพ้กัน เนื่องจากการขันเกลียวเรียวที่แน่นเกินไป-จะทำให้เกิดความเค้นในแนวรัศมีมากเกินไป ซึ่งอาจส่งผลให้ตัววาล์วภายในหรือท่อร่วมแตกแยกได้

 

วิธีการเลือกฟิตติ้ง BSPT

การระบุข้อต่อ BSPT นั้นครอบคลุมมากกว่ารูปทรงของเกลียวที่ตรงกัน จำเป็นต้องมีการประเมินสภาพแวดล้อมการปฏิบัติงานแบบองค์รวม วิศวกรจะต้องจัดตำแหน่งคุณสมบัติทางกายภาพและทางโลหะวิทยาของข้อต่อให้สอดคล้องกับความต้องการของตัวกลางของไหล สภาพแวดล้อม และวงจรชีวิตโดยรวมของระบบ

 

ความเข้ากันได้ของวัสดุ การชุบ และสื่อ

การเลือกใช้วัสดุเป็นตัวกำหนดทั้งความเข้ากันได้ทางเคมีและความต้านทานการกัดกร่อน ระบบนิวเมติกมาตรฐานและไฮดรอลิกแรงดันต่ำ-มักใช้ทองเหลืองหรือเหล็กกล้าคาร์บอนฟรี-ในการตัดเฉือน เพื่อต่อสู้กับการเกิดออกซิเดชันในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่รุนแรง โดยทั่วไปข้อต่อเหล็กคาร์บอนจะได้รับการบำบัดด้วยการชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้า- ซึ่งสามารถต้านทานการเกิดสนิมสีแดงได้นาน 500 ถึง 1,000 ชั่วโมงเป็นประจำภายใต้การทดสอบสเปรย์เกลือ ASTM B117

สำหรับการใช้งานสื่อเชิงรุก การใช้งานนอกชายฝั่ง หรือสภาพแวดล้อมด้านสุขอนามัย ต้องใช้สเตนเลสออสเทนนิติก เช่น 316 หรือ 316L เมื่อผสมพันธุ์ส่วนประกอบ BSPT ที่ทำจากสแตนเลส วิศวกรต้องคำนึงถึงความเสี่ยงสูงที่เกลียวจะเกิดการกะเทาะ (การเชื่อมเย็น) โดยการระบุเกลียวภายในที่ชุบเงิน- หรือใช้สารหล่อลื่นป้องกันการยึดติดแบบพิเศษ-ระหว่างการประกอบ

 

เกณฑ์การคัดเลือกความดันและอุณหภูมิ

ความสามารถในการจัดการแรงดันและอุณหภูมิของการเชื่อมต่อ BSPT นั้นแปรผกผันกับขนาดที่ระบุ และถูกจำกัดโดยสารเคลือบหลุมร่องฟันที่เลือกอย่างเคร่งครัด ข้อต่อ BSPT สเตนเลสสตีล 316 สำหรับงานหนัก-ขนาด 1/4- นิ้ว สามารถรองรับแรงดันไฮดรอลิกแบบไดนามิกสูงถึง 10,000 psi (689 บาร์) ได้อย่างสะดวกสบาย อย่างไรก็ตาม เมื่อพื้นที่หน้าตัดเพิ่มขึ้น ระดับความดันจะลดลงอย่างรวดเร็ว ข้อต่อขนาด 2 นิ้วที่ทำจากวัสดุเดียวกันอาจมีพิกัดแรงดันสูงสุด 4,000 psi (275 บาร์)

ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิมักไม่ค่อยถูกกำหนดโดยโลหะฐาน แต่กำหนดโดยสารประกอบปิดผนึก ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิมเปลือยจะรักษาความสมบูรณ์จากอุณหภูมิแช่แข็งที่ -196 องศาถึง 500 องศา เทป PTFE มาตรฐานจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเหนือ 260 องศา สำหรับการใช้งานไอน้ำหรือของไหลความร้อนที่อุณหภูมิสูง- จะต้องระบุส่วนผสมที่เป็นกราไฟต์เฉพาะทาง-หรือสารเคลือบหลุมร่องฟันแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของข้อต่อ BSPT

 

ประเด็นสำคัญ

ข้อสรุปและเหตุผลที่สำคัญที่สุดสำหรับ BSPT

ข้อกำหนด การปฏิบัติตามข้อกำหนด และการตรวจสอบความเสี่ยงที่คุ้มค่าแก่การตรวจสอบก่อนที่คุณจะตัดสินใจ

ขั้นตอนต่อไปที่ปฏิบัติได้จริงและคำเตือน ผู้อ่านสามารถสมัครได้ทันที

 

คำถามที่พบบ่อย

มาตรฐานใดที่กำหนดเธรด BSPT

BSPT ถูกกำหนดโดย ISO 7-1 และในอดีตกำหนดโดย BS 21 โดยจะใช้โปรไฟล์ Whitworth 55 องศา โดยมีเทเปอร์ 1:16 สำหรับข้อต่อเกลียวที่ต้องรับแรงกด

ฉันจะบอก BSPT จาก NPT ได้อย่างไร

ตรวจสอบมุมเกลียวและระยะพิทช์ BSPT มีโปรไฟล์ที่ 55 องศาและ TPI ที่แตกต่างจากรูปแบบ 60 องศาของ NPT ดังนั้นจึงเชื่อมโยงอย่างรวดเร็วและไม่ควรผสมกัน

ข้อต่อ BSPT และ BSPP สามารถใช้ร่วมกันได้หรือไม่?

เฉพาะในชุดค่าผสม R ถึง Rp ที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น BSPT มีลักษณะเรียวและปิดผนึกการรบกวนของเกลียว ในขณะที่ BSPP เป็นแบบขนานและมักจะต้องใช้วิธีการปิดผนึกแยกต่างหาก

การเชื่อมต่อ BSPT จำเป็นต้องมีน้ำยาซีลเกลียวหรือไม่?

ใช่. ใช้เทป PTFE หรือสารเคลือบหลุมร่องฟันแบบไม่ใช้ออกซิเจน พันตามทิศทางของเกลียว และปล่อยให้เกลียวสองเกลียวแรกว่างเพื่อลดความเสี่ยงในการปนเปื้อน

R, Rc และ Rp หมายถึงอะไรในเธรด BSPT

R คือเกลียวเทเปอร์ภายนอก Rc คือเกลียวเทเปอร์ภายใน และ Rp คือเกลียวขนานภายในที่ออกแบบมาเพื่อจับคู่กับเกลียวตัวผู้ R