Tiêu chuẩn, kích thước và ứng dụng của hướng dẫn chủ đề BSPT

Giới thiệu

Việc chọn ren BSPT phù hợp sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất bịt kín, tính toàn vẹn của áp suất và khả năng tương thích trên các hệ thống đường ống thủy lực, khí nén và chung. Hướng dẫn này giải thích cách xác định các luồng BSPT, những tiêu chuẩn nào chi phối chúng cũng như mức độ ảnh hưởng của các quy tắc về độ côn, cấu hình và chỉ định đến-sự phù hợp trong thế giới thực. Bạn cũng sẽ thấy cách xác định kích thước danh nghĩa, nơi BSPT thường được sử dụng và những gì cần kiểm tra khi khớp ren đực và ren trong các thiết kế mới hoặc công việc bảo trì. Với nền tảng đó, các chi tiết kỹ thuật trong các phần sau sẽ dễ dàng diễn giải và áp dụng chính xác hơn.

 

Tại sao lựa chọn chủ đề BSPT lại quan trọng

Chỉ định loại ren chính xác là một yêu cầu kỹ thuật cơ bản trong hệ thống đường ống và năng lượng chất lỏng. Ren ống côn tiêu chuẩn Anh (BSPT) vẫn là phương thức kết nối thống trị trên toàn cầu, đặc biệt là ở Châu Âu, Châu Á và Châu Đại Dương. Bởi vì nó tạo thành một vòng đệm cơ khí thông qua sự can thiệp của ren nên việc hiểu các thông số hình học chính xác của nó là điều cần thiết đối với các kỹ sư thiết kế mạng truyền tải thủy lực, khí nén và chất lỏng áp suất cao.

 

Tiêu chuẩn BSPT và định nghĩa luồng

BSPT được điều chỉnh trên phạm vi quốc tế theo tiêu chuẩn ISO 7{10}}1 và theo lịch sử bởi BS 21. Luồng này sử dụng cấu hình Whitworth, đặc trưng bởi góc bao gồm 55 độ và các đỉnh và thung lũng được làm tròn đối xứng. Đặc điểm xác định của kết nối BSPT là độ côn đường kính 1:16, tương đương với góc 1 độ, 47 phút và 24 giây được đo từ trục trung tâm. Độ côn này cho phép các ren ngoài nêm chặt vào các ren trong, tạo ra mối nối kín áp khi các cạnh bên nén vào nhau trong quá trình lắp ráp.

 

Kích thước, hình thức và quy tắc chỉ định

Theo danh pháp ISO 7-1, ren côn ngoài được ký hiệu bằng chữ 'R' (từ tiếng Pháp 'gaz rayé'), trong khi ren côn trong được đánh dấu 'Rc'. Các ren song song bên trong được thiết kế để khớp với ren 'R' được đánh dấu là 'Rp'. Ký hiệu đầy đủ bao gồm kích thước danh nghĩa, chẳng hạn như R 1/2 hoặc Rc 3/4. Bước, được đo bằng ren trên mỗi inch (TPI), giảm khi kích thước ống danh nghĩa tăng.

 

Kích thước danh nghĩa (Inch)	Số luồng trên mỗi inch (TPI)	Sân (mm)	Đường kính chính (mm)
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 đến 6	11	2.309	33.249+

Việc xác định chính xác các ký hiệu này sẽ ngăn ngừa sự không khớp gây tốn kém trên dây chuyền lắp ráp, đảm bảo rằng các bộ phận có nguồn gốc từ các nhà sản xuất quốc tế khác nhau sẽ tích hợp liền mạch.

 

BSPT so với BSPP và NPT

Việc thay đổi các tiêu chuẩn ren không tương thích là nguyên nhân thường xuyên gây ra hiện tượng mòn, rò rỉ và nổ lốp nghiêm trọng trong các hệ thống điều áp. Mặc dù BSPT có những điểm tương đồng về mặt hình ảnh với các ren công nghiệp phổ biến khác như BSPP (Ống song song tiêu chuẩn Anh) và NPT (Ống côn quốc gia), nhưng sự khác biệt về hình học giữa chúng khiến cho việc thay thế trực tiếp không thể thực hiện được nếu không có bộ điều hợp chuyên dụng.

 

Sự khác biệt chính về tiêu chuẩn và sự phù hợp

Sự khác biệt quan trọng nhất giữa BSPT và NPT nằm ở góc ren và hình dạng gốc/đỉnh. NPT, được xác định bởi ANSI B1.20.1, sử dụng góc bao gồm 60 độ với các đỉnh và đáy phẳng (hồ sơ Người bán), trong khi BSPT dựa vào góc 55 độ với đỉnh và gốc tròn. Hơn nữa, cao độ khác biệt đáng kể ở kích thước lớn hơn; ví dụ: khớp nối NPT 1 inch có 11,5 TPI, trong khi khớp nối BSPT 1 inch có 11 TPI. Cố gắng giao phối một con đực NPT với một con cái BSPT sẽ dẫn đến sự ràng buộc chỉ sau một vài lượt, tạo ra một đường rò rỉ xoắn ốc. Ngược lại, BSPP (ISO 228-1) chia sẻ góc 55 độ và TPI của BSPT nhưng có độ côn bằng 0, nghĩa là nó không thể tạo thành vòng bịt do nhiễu ren.

 

Niêm phong, lắp đặt và kiểm tra

Bởi vì BSPT dựa vào sự giao thoa giữa kim loại-với-kim loại dọc theo các cạnh ren nên nó vốn để lại một khe hở xoắn ốc tối thiểu ở các rễ và đỉnh tròn. Do đó, cần phải có chất bịt kín ren-thường là băng polytetrafluoroethylene (PTFE) hoặc hợp chất lỏng kỵ khí-để có được mối nối-không bị rò rỉ. Các phương pháp lắp đặt tốt nhất yêu cầu áp dụng chất bịt kín theo hướng xoắn ốc của ren, để trống hai sợi đầu tiên để tránh làm nhiễm bẩn hệ thống.

 

Kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất và kiểm tra đầu vào dựa trên các đồng hồ đo giới hạn được tiêu chuẩn hóa. Các nhà tích hợp hệ thống sử dụng đồng hồ đo vòng và nút L1 và L2 để xác minh đường kính bước trên mặt phẳng đồng hồ đo, đảm bảo khoảng cách chờ nằm ​​trong dung sai rẽ +/- 1 có thể chấp nhận được. Việc áp dụng mô-men xoắn chính xác cũng quan trọng không kém vì- siết chặt các ren côn quá mức sẽ gây ra ứng suất hướng tâm quá mức, có khả năng làm tách thân van hoặc ống góp bên trong.

 

Cách chọn phụ kiện BSPT

Việc chỉ định khớp nối BSPT không chỉ phù hợp với hình dạng ren; nó đòi hỏi một sự đánh giá toàn diện về môi trường hoạt động. Các kỹ sư phải điều chỉnh các đặc tính vật lý và luyện kim của phụ kiện phù hợp với nhu cầu của môi trường chất lỏng, điều kiện môi trường xung quanh và vòng đời tổng thể của hệ thống.

 

Khả năng tương thích vật liệu, mạ và phương tiện truyền thông

Lựa chọn vật liệu quyết định cả khả năng tương thích hóa học và khả năng chống ăn mòn. Các hệ thống thủy lực áp suất thấp và khí nén-tiêu chuẩn thường sử dụng đồng thau hoặc thép cacbon{2}}tự do gia công. Để chống lại quá trình oxy hóa trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt, các phụ kiện bằng thép cacbon thường được xử lý bằng mạ điện niken-kẽm, thường đạt được khả năng chống gỉ đỏ từ 500 đến 1.000 giờ trong thử nghiệm phun muối ASTM B117.

Đối với môi trường khắc nghiệt, ứng dụng ngoài khơi hoặc môi trường vệ sinh, thép không gỉ austenit như 316 hoặc 316L là bắt buộc. Khi ghép các thành phần BSPT bằng thép không gỉ, các kỹ sư phải tính đến nguy cơ cao bị co rút ren (hàn nguội) bằng cách chỉ định các ren bên trong mạ bạc-hoặc sử dụng chất bôi trơn chống bó cứng chuyên dụng trong quá trình lắp ráp.

 

Tiêu chí lựa chọn áp suất và nhiệt độ

Khả năng xử lý áp suất và nhiệt độ của kết nối BSPT tỷ lệ nghịch với kích thước danh nghĩa của nó và bị giới hạn nghiêm ngặt bởi chất bịt kín đã chọn. Khớp nối BSPT bằng thép không gỉ 316 inch 316-công suất lớn có thể quản lý thoải mái áp suất thủy lực động lên tới 10.000 psi (689 bar). Tuy nhiên, khi diện tích mặt cắt ngang tăng lên, mức áp suất giảm mạnh; một khớp nối 2 inch làm bằng cùng một vật liệu có thể được định mức tối đa là 4.000 psi (275 bar).

Giới hạn nhiệt độ hiếm khi được quyết định bởi kim loại cơ bản mà bởi hợp chất bịt kín. Trong khi thép không gỉ trần duy trì tính toàn vẹn từ nhiệt độ đông lạnh từ -196 độ đến 500 độ thì băng PTFE tiêu chuẩn xuống cấp nhanh chóng ở nhiệt độ trên 260 độ. Đối với các ứng dụng hơi nước hoặc chất lỏng nhiệt ở nhiệt độ cao, phải chỉ định loại bột nhão làm từ than chì-chuyên dụng hoặc chất bịt kín kỵ khí ở nhiệt độ cao để duy trì tính toàn vẹn của mối nối BSPT.

 

Bài học chính

Những kết luận và lý do quan trọng nhất của BSPT

Thông số kỹ thuật, sự tuân thủ và kiểm tra rủi ro đáng được xác thực trước khi bạn cam kết

Các bước thực tế tiếp theo và những lưu ý độc giả có thể áp dụng ngay

 

Câu hỏi thường gặp

Tiêu chuẩn nào xác định chủ đề BSPT?

BSPT được xác định theo ISO 7-1 và theo lịch sử bởi BS 21. Nó sử dụng biên dạng Whitworth 55 độ với độ côn 1:16 cho các mối nối ren chịu áp.

Làm cách nào tôi có thể phân biệt BSPT với NPT?

Kiểm tra góc ren và bước ren. BSPT có biên dạng 55 độ và TPI khác với dạng 60 độ của NPT nên chúng liên kết nhanh và không nên trộn lẫn.

Các phụ kiện BSPT và BSPP có thể được sử dụng cùng nhau không?

Chỉ trong các kết hợp R đến Rp cụ thể. BSPT được làm côn và bịt kín khi can thiệp vào ren, trong khi BSPP là song song và thường cần một phương pháp bịt kín riêng.

Kết nối BSPT có cần keo dán ren không?

Đúng. Sử dụng băng PTFE hoặc chất bịt kín kỵ khí, quấn theo hướng ren và giữ cho hai sợi đầu tiên thông thoáng để giảm nguy cơ nhiễm bẩn.

R, Rc và Rp có ý nghĩa gì trên các luồng BSPT?

R là ren côn ngoài, Rc là ren côn bên trong và Rp là ren song song bên trong được thiết kế để ghép với ren R đực.