Thuis / Nieuws / Industrie nieuws / Koppeling met schroefdraad: hoe pijpkoppelingen met schroefdraad werken, afdichten en waar u ze kunt gebruiken
Koppeling met schroefdraad: hoe pijpkoppelingen met schroefdraad werken, afdichten en waar u ze kunt gebruiken
Een gelaste kunststof pijpleiding bezwijkt bijna nooit bij de las; het mislukt als er iets in is geregen. Dat patroon herhaalt zich in chemische fabrieken, waterbehandelingsskids en natte halfgeleiderbanken: de β-PPH- of PVDF-lijn draait jarenlang stil, en dan begint een verbinding bij een pomppoort, manometer of tankmondstuk te huilen. In bijna alle gevallen is de betreffende fitting een koppeling met schroefdraad, en zelden ligt de oorzaak bij de fitting zelf: het is de schroefdraadstandaard, de afdichting of het koppel. Het korte antwoord vooraf: gebruik een schroefdraadkoppeling overal waar een lijn opnieuw moet worden geopend, moet worden aangesloten op apparatuur met schroefdraad of moet worden overgezet op metalen hardware; gebruik overal een smeltverbinding. Op de rest van deze pagina worden de schroefdraadnormen uitgelegd die bepalen of een verbinding afdicht, de druk- en temperatuurlimieten die kunststofdraden opleggen, en de controles die een schroefdraadverbinding gedurende zijn hele levensduur droog houden.
Wat een schroefdraadkoppeling is en waar deze thuishoort
Een koppeling is de kortste fitting die twee buislengtes in één doorlopende reeks verbindt. Een koppeling met draad doet dat werk door op elkaar afgestemde mannelijke en vrouwelijke draden in plaats van hitte of cement. Bij kunststofleidingsystemen komt hetzelfde idee voor onder drie bekende namen: de rechte binnendraad, die eindigt op een gelast stuk in een poort met binnendraad; de buitendraad recht, waardoor deze eindigt in een mannelijke draad; en de verbinding, een driedelige koppeling met schroefdraad waarvan het lichaam, het staartstuk en de moer een technicus de verbinding laten breken met twee sleutels in plaats van met een zaag.
Die omkeerbaarheid is het hele punt. Een mof-fusiekoppeling produceert een verbinding die zo sterk is als de buis, maar permanent; een schroefdraadkoppeling ruilt een beetje kracht in om onderhoudsvriendelijkheid te kopen. Geef schroefdraadverbindingen de taken waar ze het beste in zijn: apparatuurinterfaces zoals pomppoorten, meterwortels en monsterpunten; onderhoudspauzes waarbij een skid of filter eruit moet komen om schoon te maken; en de overgang tussen een plastic systeem en metalen hardware. Voor een breder beeld van hoe elk beslagtype zijn plaats in een lijn verdient, dit overzicht van de belangrijkste functies van kunststof buisleidingen is een nuttige metgezel.
Draadnormen bepalen of de verbinding afdicht
De meest voorkomende reden dat een schroefdraadverbinding huilt, is niet slecht vakmanschap, maar twee incompatibele draadstandaarden die in één verbinding samenkomen. NPT, met zijn taps toelopende vorm van 60°, domineert Neeord-Amerikaanse apparatuur; BSPT (aangeduid met R), met een tapsheid van 55°, is wijdverspreid in Europa en Azië; BSPP (G of Rp) en metrische schroefdraad zijn parallel en vertrouwen op een gezichtsafdichting in plaats van op schroefdraadinterferentie. Een taps toelopend mannetje drukt zijn flanken tegen het vrouwtje als het binnenkomt, en daarom kan het worden afgedicht met tape of pasta. Een parallelle schroefdraad laat een spiraalvormige opening achter die door geen enkele aandraaikracht kan worden gedicht; daar hoort alleen een O-ring, pakking of gebonden afdichting thuis. De steek komt zelden overeen tussen systemen, zelfs als de nominale maten er identiek uitzien. Een NPT-mannetje kan dus soepel overgaan in een BSPT-vrouwtje, strak aanvoelen en nog steeds lekken bij de eerste druktest. Controleer de standaard op beide helften van elke verbinding voordat u bestelt, niet erna.
De schroefdraadnormen waaraan u waarschijnlijk zult voldoen bij kunststof koppelingen, en het afdichtingsprincipe achter elke koppeling
Standaard
Draadvorm
Hoe het afsluit
Waar je het tegenkomt
NPT/NPTF
60° taps toelopend
Flankinterferentie plus tape of kit
Noord-Amerika
BSPT (R)
55° taps toelopend
Flankinterferentie plus tape of kit
Europa, Azië
BSPP (G / Rp)
55° parallel
Gezichtsafdichting: O-ring, pakking of gebonden afdichting
Europa, Azië
Metrisch (M)
60° parallel
Gelaatsafdichting op instrument- en sensorpoorten
Apparatuur wereldwijd
Plastic draden vereisen andere handen dan metaal
De meeste beschadigde plastic draden worden gemaakt door metaalmonteurs die uit gewoonte handelen. Drie instincten uit de staalwereld worden slecht overgedragen op β-PPH, PPN en PVDF: handvast voorbijdraaien, draadtape zonder beperkingen opwikkelen en een stijve metalen nippel in een plastic lichaam schroeven dat gaat bewegen en barsten als de temperatuur verandert. Kunststof draadvormen hebben door hun ontwerp een royale speling; de afdichting komt van tape, pasta of een gegoten afdichtingsring, nooit van het verpletteren van de flanken. De werkregel: vastdraaien totdat de verbinding weerstand biedt, en dan nog een kwart tot een halve slag meer. Houd tape van de eerste twee schroefdraden af, zodat er geen snippers in het medium kunnen terechtkomen, en kies ringafgedichte verbindingen voor verbindingen die regelmatig worden geopend, omdat een verbinding met EPDM- of FPM-afdichtingen voor onbepaalde tijd opnieuw kan worden vastgedraaid, terwijl een getapete draad dat niet doet.
Onderhoudsgegevens over kunststof leidingen vertellen een consistent verhaal: montagefouten, en niet materiaalmoeheid, veroorzaken het merendeel van de lekkages in schroefdraadverbindingen. Het onderstaande patroon weerspiegelt typische praktijkervaring.
Te strak aangedraaide of gebarsten carrosserieën, 35%
Cross-threading bij montage, 25%
Tape- of kitopeningen, 20%
Thermische cycli en trillingen, 20%
Illustratieve verdeling van de oorzaken van lekken in schroefdraadverbindingen bij kunststofleidingsystemen; de werkelijke verhoudingen variëren per plant en medium.
Hoeveel druk is een schroefdraadverbinding waard?
Laat het component met de laagste rating de lijndruk instellen en verwacht dat de elementen met schroefdraad zich aan de onderkant van het bereik bevinden. In het assortiment van één fabrikant bereiken β-PPH-buizen een topsnelheid van 1,6 MPa, terwijl PPN- en PVDF-buizen 6,0 MPa bereiken bij omgevingstemperatuur, en fittingen volgen de niveaus van 1,0 en 1,6 MPa. Een schroefdraadverbinding kost dan nog een extra korting, omdat de wand bij de schroefdraad dunner is dan de buiswand. Maatkoppelingen en rechte schroefdraadverbindingen voor de werkelijke werkdruk van het systeem plus een redelijke marge; lees nooit de leidingspecificaties af op elk onderdeel in de serie.
Maximale nominale druk per leidingmateriaal bij 20 °C: β-PPH 1,6 MPa, PPN 6,0 MPa, PVDF 6,0 MPa.
Wat warmte met dat aantal doet
Bij elke bovenstaande beoordeling wordt uitgegaan van water van 20 °C. Verhoog de temperatuur en de toegestane druk van thermoplastische materialen daalt sterk: een lijn met een waarde van 1,6 MPa bij omgevingstemperatuur houdt ruim de helft daarvan vast bij 80 °C, wat precies het territorium is van hete chemische lussen en CIP-circuits. Beschouw de onderstaande curve als een eerste-orde-leidraad en bevestig vervolgens de definitieve cijfers aan de hand van de druktabellen van de fabrikant voordat u de persdruk van de pomp of de instellingen van de ontlastklep vaststelt.
Illustratieve verlaging van de omgevingsdruk van een thermoplastische buis naarmate de watertemperatuur stijgt; bevestig de exacte waarden in de druktabellen van de fabrikant.
Met schroefdraad, gefuseerd of geflensd: kies bewust de verbinding
Bepaal de verbindingsmethode op basis van de taak, niet op basis van gewoonte: schroefdraadkoppelingen winnen op het gebied van bruikbaarheid bij kleine en middelgrote boringen, fusie wint op permanente sterkte in ondergrondse of verborgen runs, en flenzen winnen op grote diameters en apparatuurmondstukken. Hieronder staan de afwegingen naast elkaar.
Waarbij elke aansluitmethode zichzelf terugbetaalt in een kunststof leidingsysteem
Bevestig de draadstandaard en spoed op beide passende delen; NPT en BSPT zijn niet onderling uitwisselbaar.
Stem de afdichtring af op het medium: EPDM voor water en veel waterige chemicaliën, FPM voor oliën, brandstoffen en agressieve organische stoffen.
Reductie voor de hoogste werktemperatuur, niet voor de omgevingswaarde op het etiket.
Ondersteun lange metalen nippels onafhankelijk van elkaar, zodat ze het plastic lichaam niet kunnen optillen.
Handvast aandraaien plus een kwart tot halve slag; als een waterpomptang nodig lijkt, is er stroomopwaarts iets mis.
Druktest bij inbedrijfstelling en na eventuele hermontage, bij werkdruk en, waar praktisch, bij bedrijfstemperatuur.
Veelgestelde vragen
Zijn NPT- en BSPT-schroefdraad uitwisselbaar?
Nee. Hun flankhoeken (60° versus 55°) en spoed verschillen, waardoor de onderdelen gedeeltelijk in elkaar kunnen worden gezet en slecht afdichten. Pas de standaarden aan beide zijden van de verbinding aan, of gebruik een speciaal gemaakte adapter.
Moet ik PTFE-tape gebruiken op kunststof schroefdraadfittingen?
Spaarzaam, en nooit in de eerste twee threads. Op taps toelopende plastic draden vult de tape de speling; bij ringverzegelde verbindingen is dit niet nodig; de EPDM- of FPM-afdichting doet het werk en overleeft herhaaldelijk openen.
Waarom lekt mijn schroefdraadverbinding alleen als de leiding heet is?
Thermische beweging ontspant een getapete verbinding en verandert de klemming op parallelle schroefdraden. Controleer of het afdichtingsmateriaal de mediumtemperatuur verdraagt, of de verbinding niet parallel en taps aansluit, en of het geheel niet onder spanning staat door stijf leidingwerk.
Kan een draadkoppeling de druk van een lasverbinding evenaren?
Nee. Behandel elk punt met schroefdraad als de zwakste schakel in de run en pas het systeem daarop aan. Waar over de volledige pijpsterkte niet kan worden onderhandeld, smelt u de verbinding en bewaart u de schroefdraad alleen op servicepunten.
Een gelaste kunststof pijpleiding bezwijkt bijna nooit bij de las; het mislukt als er iets in is geregen. Dat patroon herhaalt zich in chemische fabrieken, waterbehandelingsskids en natte halfgeleiderbanken: de β-PPH- of PVDF-lijn draait jarenlang stil, en dan begint een verbinding bij een pomppoort, manometer of...
Een ingenieur op de beplatingslijn heeft het probleem netjes beschreven: de hoofdverdeelkast loopt langs de muur en er moeten vier spuitdruppels vanaf dezelfde plek worden aangevoerd, twee naar links en twee naar rechts, op dezelfde hoogte. Je kunt dat knooppunt bouwen uit twee T-stukken en een koppeling, waarbij...
Een 3/4-inch binnendraadkoppeling voor een slang lijkt misschien op een gewone pijpdraad, maar dat is het niet. Toen de onderhoudsmonteur van een chemicaliëndoseerstation ons vertelde dat zijn PPH-leiding bleef huilen bij de slangaansluiting, was de oorzaak snel achterhaald: iemen had een FHT-wartel op een NPT-ni...