Cuando se trabaja con sistemas de fluidos o gases, seleccionar el tipo correcto de racor roscado es crucial para garantizar conexiones estancas. Dos tipos comunes de roscas cónicas son National Pipe Taper (NPT) y National Pipe Taper Fuel (NPTF). Conocer sus diferencias y aplicaciones puede ayudarle a conseguir un cierre fiable y sin fugas.
Roscas NPT (National Pipe Taper)
Las roscas NPT están diseñadas principalmente para la conexión mecánica y el sellado de tuberías. Las roscas tienen una conicidad de 1/16 de pulgada por pulgada, lo que ayuda a crear un sellado hermético al engranar las roscas. Sin embargo, debido a su diseño, las roscas NPT suelen requerir un sellador, como cinta de teflón o grasa para tuberías, para rellenar los huecos entre las roscas y garantizar una conexión a prueba de fugas. Sin un sellador, los pequeños huecos pueden permitir fugas, especialmente con gases o a alta presión.
Roscas NPTF (National Pipe Taper Fuel)
Las roscas NPTF, también conocidas como roscas Dryseal, ofrecen un sellado mejorado sin necesidad de selladores adicionales. Las roscas están diseñadas para aplastarse entre sí al apretarlas, creando un sellado efectivo de metal con metal. Esta característica autosellante hace que las roscas NPTF sean ideales para aplicaciones de combustible y alta presión en las que un sellado fiable es fundamental. La principal ventaja de las roscas NPTF es su capacidad para evitar fugas a través de las raíces y crestas de la rosca, incluso en sistemas de alta presión.
Principales diferencias y aplicaciones
- Requisitos de sellado: Las roscas NPT generalmente requieren un sellador, mientras que las roscas NPTF están diseñadas para sellar sin uno.
- Aplicación adecuada: Las roscas NPTF son las preferidas para aplicaciones de combustible, hidráulicas y de alta presión debido a su capacidad de sellado superior.
- Intercambiabilidad: Aunque las roscas NPT y NPTF a veces se pueden utilizar juntas, para lograr un sellado fiable a menudo es necesario considerar cuidadosamente la aplicación y todavía puede requerir selladores cuando se utilizan roscas NPT.
Formas de rosca y descripciones
Las formas de rosca son las formas transversales de las roscas o roscas de tornillo, y cada tipo varía en función del diseño y los parámetros de una norma de rosca concreta. Los diseños o formas de rosca específicos de las roscas para tubos NPT y NPTF son especialmente adecuados para aplicaciones de manipulación de fluidos y gases.
NPT (cono nacional para tubos)
- Estándar: Basado en ANSI/ASME B1.20.1
- Descripción: Las roscas NPT son roscas cónicas de uso general para tubos.
- Aplicaciones: Adecuado para una amplia gama de tareas de fontanería y montaje de tuberías.
- Características:
- Diseño de rosca cónica, que proporciona un cierre mecánico.
- Requiere sellador de roscas (como cinta de teflón) para un cierre hermético.
NPTF (National Pipe Taper Fuel)
- Estándar: Basado en ANSI/ASME B1.20.3
- Descripción: Las roscas NPTF son roscas cónicas para tubos con cierre en seco.
- Aplicaciones: Ideal para aplicaciones de combustible y otros fluidos críticos en las que deben evitarse las fugas.
- Características
- También tiene un diseño cónico pero con tolerancias más estrictas que el NPT.
- Diseñado para crear un cierre mecánico sin necesidad de sellador adicional, aunque puede seguir utilizándose sellador para mayor seguridad.
Términos básicos de rosca
Comprender las partes y dimensiones de las roscas de tornillo es crucial para diseñar y trabajar con conexiones roscadas. A continuación encontrará un resumen de los términos clave asociados a las roscas de tornillo, centrándose especialmente en las roscas cónicas para tuberías como NPT (National Pipe Taper) y NPTF (National Pipe Taper Fuel).
Piezas de hilo
Hilo Cresta
- Descripción: La cresta roscada es la cresta helicoidal continua que recorre la parte superior de una conexión roscada macho o el interior de una tuerca o puerto hembra.
- Forma: Para las roscas NPT y NPTF, las crestas son planas o truncadas.
- Referencia visual: Véanse los puntos B y D de los esquemas referenciados.
Raíz del hilo
- Descripción: La raíz del hilo es lo contrario de la cresta, situada en la parte inferior de un hilo.
- Forma: Las raíces de las roscas NPT y NPTF son planas o truncadas. Las raíces NPTF tienen una truncadura más corta que las raíces NPT, lo que las hace menos profundas.
- Referencia visual: Véanse los puntos A y C de los esquemas referenciados.
Flanco de rosca
- Descripción: El flanco de la rosca es la superficie o lado recto de la rosca que une la raíz de la rosca con la cresta de la rosca.
- Función: El flanco proporciona la interfaz angular que engrana con la rosca correspondiente en una conexión.
Dimensiones de la rosca
Diámetro mayor
- Descripción: El diámetro mayor es el diámetro más grande de una rosca, medido de cresta a cresta para roscas macho o de raíz a raíz para roscas hembra.
- Medida: Calculado como A×2 basado en el eje central de la rosca.
- Aplicación: Tanto para las roscas NPT como para las NPTF, los diámetros principales son los mismos. Sin embargo, las roscas NPTF tienen tolerancias más estrictas, lo que da lugar a crestas más altas.
- Referencia visual: Indicada con A en los esquemas referenciados.
Diámetro menor
- Descripción: El diámetro menor es el diámetro más pequeño de una rosca, medido de raíz a raíz para roscas macho o de cresta a cresta para roscas hembra.
- Medida: Calculado como B×2 basado en el eje central de la rosca.
- Aplicación: Las roscas NPTF tienen diámetros menores más pequeños en comparación con las roscas NPT, lo que resulta en raíces menos profundas.
- Referencia visual: Indicado por B en los diagramas referenciados.
Eje central de la rosca
- Descripción: El eje central (C) es el eje central de la rosca, que también se alinea con la trayectoria central del flujo a través de un accesorio o tubería.
- Importancia: Este eje es crucial para asegurar la simetría y el correcto encaje de la conexión roscada.
Cómo funcionan las roscas NPT
Mecanismo de conexión
Las roscas NPT (National Pipe Taper) crean una conexión segura mediante la conicidad de la rosca. Cuando se aprietan con una llave, la conicidad hace que los flancos de rosca macho y hembra se acuñen. Esta acción de acuñamiento induce una compresión elástica que provoca la deformación de la rosca. Esta deformación actúa como la tensión de un muelle, manteniendo las roscas firmemente unidas. La combinación de la deformación de la rosca y la fricción (ajuste de interferencia) entre las superficies de los flancos bloquea las roscas, garantizando una conexión fuerte y resistente a las vibraciones.
Reutilización de tuberías y accesorios roscados NPT
Antes de reutilizar los racores NPT, compruebe que las roscas no estén dañadas. Generalmente no se recomienda la reutilización debido a la posible deformación permanente de la rosca por un apriete excesivo. El montaje y desmontaje repetido también puede dañar las roscas. Una pauta general es sustituir los racores roscados macho NPT después de dos o tres usos.
No obstante, un racor puede seguir siendo reutilizable y estanco si:
- Sólo se necesita la cantidad habitual de sellador de roscas para crear un buen sellado.
- No más de seis roscas del extremo macho entran en el puerto hembra para un ajuste apretado a mano.
La instalación correcta es crucial para la posible reutilización de componentes NPT sin fugas ni daños. Un apriete excesivo puede deformar permanentemente las roscas cónicas, limitando su reutilización.
Selladores para racores y conexiones NPT
El diseño de las roscas de tubo NPT permite una ligera holgura entre las crestas de la rosca y las raíces de acoplamiento, lo que crea una posible vía de fuga en espiral a lo largo de las crestas de la rosca macho. Por este motivo, las conexiones NPT requieren un sellador de roscas para garantizar su estanqueidad.
Cómo funcionan las roscas NPTF
Las roscas NPTF (National Pipe Taper Fuel) son un tipo de rosca de sellado en seco que se utiliza habitualmente en sistemas hidráulicos y neumáticos. Están diseñadas para crear un sellado a prueba de fugas sin necesidad de compuestos de sellado como la cinta de teflón. Así es como funcionan:
Diseño cónico
Las roscas NPTF son cónicas, lo que significa que el diámetro de la rosca disminuye a medida que se aleja de la abertura. Esta conicidad ayuda a crear un ajuste más apretado cuando las piezas macho y hembra se enroscan juntas.
Sellado metal-metal
La principal característica de las roscas NPTF es su capacidad para formar un sello metal-metal. Cuando se aprietan las roscas macho y hembra, los picos de las roscas de ambos lados se comprimen entre sí, creando un fuerte sello. La conicidad garantiza que las roscas se aprieten progresivamente, y esta compresión es lo que forma la conexión a prueba de fugas.
Junta seca frente a roscas NPT
Las roscas NPT (National Pipe Taper) son similares a las NPTF, pero requieren un compuesto o cinta de sellado para evitar fugas. Las roscas NPTF, en cambio, están diseñadas para sellar sin necesidad de sellante adicional, aunque puede utilizarse para mayor seguridad.
Interferencia del hilo
Las roscas NPTF se fabrican con tolerancias más estrictas que las roscas NPT. Esto garantiza que cuando las roscas macho y hembra se aprietan entre sí, los flancos de rosca interfieren, lo que significa que las roscas se presionan entre sí de tal manera que se forma un sello debido a la deformación.
Aplicación
Las roscas NPTF se utilizan normalmente en sistemas de combustible, hidráulicos y neumáticos en los que es esencial una conexión de alta presión sin fugas. Son habituales en sectores como la automoción, el petróleo y el gas, y la industria manufacturera.
Al formar una conexión a prueba de fugas por deformación del metal, las roscas NPTF ayudan a mantener la integridad del sistema y son ideales para aplicaciones en las que es necesario contener de forma segura fluidos, aire o gases.
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