Rørgjengetyper: Funksjoner, forskjeller, bruksområder og CNC-maskinering

Rørgjenger brukes mye til å koble sammen rør, beslag, ventiler, manifolder og væskekontrollkomponenter i hydrauliske, pneumatiske, rørlegger- og olje- og gasssystemer. Det krever vanligvis ekstremt høy tetningsevne. Så hvordan kan man produsere en rørgjenge av høy kvalitet?

Denne veiledningen forklarer de viktigste rørgjengetypene, hvordan man identifiserer dem, hvor de brukes og hvordan CNC-maskinering bidrar til å produsere nøyaktige gjengede komponenter.

Hva er rørgjenger?

Rørgjenger maskineres vanligvis som interne eller eksterne spiralstrukturer på komponenter, spesielt designet for mekaniske forbindelser mellom rørledninger og for å gi en tetningsfunksjon. Gode rørgjenger kan sikre enkel strømning av væsker og gasser og tåle internt trykk.

Rørgjenger vs. generelle skruegjenger

Rørgjenger og generelle skruegjenger er laget med forskjellige funksjoner for forskjellige formål. Rørgjenger er designet for å koble sammen rør og rørdeler i hydrauliske, pneumatiske eller olje- og gasssystemer. Generelle skruegjenger brukes imidlertid hovedsakelig til festing og montering. La oss nå utforske forskjellene mellom rørgjenger og skruegjenger gjennom følgende tabell:

Funksjoner av rørgjenger

Hovedtrekkene som brukes til å definere og identifisere en rørgjenge inkluderer:

Nominell størrelse

Rørgjengestørrelser er nominelle betegnelser og tilsvarer vanligvis ikke den målte utvendige diameteren på gjengene.

Tråddiameter

Den avgjør om hann- og hunngjengene kan kobles riktig innenfor den nødvendige toleransen. I detalj inkluderer gjengediameteren:

• Hoveddiameter på gjenger
• Gjengediameter
• Trådstigningsdiameter

Gjengeplass

• Den er ansvarlig for å kontrollere hvor glatt det er å koble sammen hann- og hunngjengene.
• Påvirker lastfordeling og motstand mot avstripping.
• En fast stigning bekrefter utskiftbarhet mellom rør og rørdeler på tvers av produsenter.
• Sikrer god kontakt langs gjengeflankene.

Trådvinkel

• NPT og NPTF bruker en 60-graders gjengeform
• BSPT og BSPP bruker en 55-graders Whitworth-form

Former på tråder 

1. Konisk: Koniske rørgjenger endrer gradvis diameter langs lengden. Denne gjengeformen kan oppnå tetting gjennom gjengeinterferens og tetningsmiddel.
2. Rett (parallell): Parallelle gjenger opprettholder en konstant diameter. I motsetning til koniske rørgjenger kan rette rørgjenger bare tettes gjennom O-ringer, pakninger eller andre tetningsmetoder.

Funksjoner av rørgjenger

• Tåler indre trykk samtidig som leddene holdes faste
• Ansvarlig for sammenføyning av rør og rørdeler
• Muliggjør montering og demontering av systemet
• Viktig for å forebygge lekkasjer

Hvordan identifisere typer rørgjenger?

En type rørgjenge kan identifiseres basert på følgende parametere:

Det finnes flere typer rørgjenger, men de kan identifiseres gjennom følgende alternativer:

Identifiser markeringer

Hver rørgjenge har sin egen stemplet merking. ½ NPT er en amerikansk standard og indikerer en ½-tommers National Pipe Taper-gjenge. Standardmerkinger som brukes for rørgjenger.

Mål diameter

To typer rørgjenger kan skilles fra hverandre ved å måle indre diameter, ytre diameter og stigning. For eksempel har de to rørgjengetypene, ½ NPT og ½ BSPT, en ytre diameter på henholdsvis 0.840” og 0.825”.

Sjekk gjengekonus

Gjengekonus (1:16) er felles for både NPT og BSPT. Det som skiller dem er gjengeprofilvinkelen.

• NPT-gjengeprofilvinkel = 60°

• BSPT-gjengeprofilvinkel = 55°

Bruk trådidentifikasjonsverktøy

Flere verktøy er tilgjengelige for å identifisere rørgjengetyper. For eksempel kan en gjengekaliper brukes. Den måler ytterdiameter, og hver rørgjengetype har sin egen ytterdiameterstørrelse.

Hva er typer rørgjenger?

Rørgjengetypene beregnes hovedsakelig basert på to ting:

• Etter geometriske funksjoner

Geometrien til rørgjengene deler rørgjenger inn i to typer: parallelle gjenger og koniske gjenger.

• Etter rørgjengestandarder

Internasjonale og regionale standarder deler også rørgjenger. Disse gjengene er forskjellige med hensyn til vinkel, stigning eller koniskhet, osv. De viktigste standardene inkluderer vanligvis NPT, API, BSP og ISO.

Rørgjenger Geometrifunksjoner

En rørgjenge kan være konisk eller parallell. Denne endringen i geometrien til en rørgjenge er ansvarlig for noen relevante bruksområder. La oss se på noen funksjoner ved rørgjengegeometrien i denne delen:

Avsmalnende tråder

Hvis et rør har koniske gjenger, betyr det at det tåler høyt trykk. Diameteren vil avta langs lengden. Det har en selvlåsende overflate, men krever tetningsmiddel som PTFE. Denne geometrien er vanlig i NPT og BSPT. Den brukes ofte i hydrauliske og gasssystemer.

Parallelle tråder

• Diameteren endres ikke langs lengden, men forblir konsistent
• Lett å montere og demontere
• Brukes når gjentatte tilkoblinger er nødvendige
• Trenger andre tetningsdeler (o-ringer eller skiver) for tetting
• Vanlige bruksområder inkluderer pneumatiske og lavtrykkssystemer
• Tilstede i BSPP og NPSM

Trådskjema

Dette er de viktigste formene som er tilgjengelige i rørgjenger:

Whitworth-tråden

• Topper og røtter er avrundede
• Vinkel: 55 ^o
• Brukes i BSPT/BSPP
• Bedre for jevn innkobling og utmattingsmotstand

trapesformet

Den brukes i kraftoverføringsdeler, som ledeskruer og jekker. Den brukes ikke til rørtetting.

V-gjenge

• Vinkel: 60 ^o
• Formen er en skarp V-profil
• Bra for styrke og moderat tetting
• Brukes i NPT/NPS

ISO- og NPT-gjenger bør ikke brukes sammen på grunn av forskjellige vinkler, tetningsmetoder, stigninger og toleranser.

Forseglingsmetode

For forsegling brukes disse metodene:

1. PTFE-tape: vanlig i rørleggerarbeid, pneumatikk og hydraulikk.
2. Metall-til-metall: NPTF-gjenger er utformet for å øke kontakten mellom parringskammene og røttene og redusere den spiralformede lekkasjeveien.
3. Gjengetetningsmiddel: pasta eller væske brukes til tetting og er vanlig i industrielle applikasjoner
4. O-ringtetning: O-ringen lager tetningen og brukes i rette BSPP- og SAE-gjenger.

Standarder for rørgjenger

Standarder for rørgjenger definerer dimensjoner, toleranser og tetningskrav for pålitelige forbindelser i ulike bruksområder. De varierer imidlertid etter region og bransje. Her vil vi introdusere ulike standarder og deres typiske rørgjengetyper.

Amerikansk (ANSI / ASME)

Standarder for rørgjenger definerer hvordan rør kobles sammen. I USA følger rørkoblinger ANSI/ASME-standarden, og typene rørgjenger som brukes inkluderer NPT, NPTF og NPS. Fra tabellen nedenfor kan du se deres egenskaper, tetningsmetoder og bruksområder.

Europeiske trådstandarder

I Europa er BSPT (koniske) og BSPP (parallelle) rørgjenger mye brukt for trykkrørstilkoblinger. Lær nå om detaljene deres:

ISO internasjonale standarder

ISO-standarder skiller mellom rørgjenger som tetter på gjengene og rørgjenger som bruker en separat tetningsfunksjon.

• ISO 7-1: Standarden for rørgjenger som er i stand til å oppnå en tetning med selve gjengene
• ISO 228-1: Standarden for rørgjenger der gjengene trenger andre komponenter for å oppnå tetning.

API-oljefelttråder

API-standarder definerer spesialiserte rørgjengetyper og gjengeforbindelsesmetoder som brukes i olje- og gassindustrien. Disse gjengetypene inkluderer:

Bruksområder for rørgjengetyper

Hver type rørgjenge har sin egen bruk. Det betyr at det brukes en annen rørgjenge for hver bruk. To bruksområder kan bruke samme type rørgjenge, men måten de brukes på vil være forskjellig. Noen av de vanligste bruksområdene for rørgjengetyper inkluderer deler til hydrauliske systemer, deler til pneumatiske systemer, industrielle rør og rørkomponenter til oljefelt.

Deler av hydraulisk system

I deler i hydrauliske systemer brukes det ikke bare gjenger til tetting. Gjenger holder delene, men til tetting brukes O-ringer. Et hydraulisk system bruker to typer rørgjenger:

1. NPT/NPTF (nasjonal rørgjenge/nasjonal rørgjengebrensel)

I denne rørgjengetypen er gjengene koniske, og tetting skjer ved gjengeinterferens.

2. BSPT/BSPP

• Gjengene kan være parallelle eller koniske
• BSPT-tetninger med tetningsmiddel
• BSPP bruker en O-ring eller limt skive for tettingsformål

Deler av pneumatisk system

• I denne applikasjonen er rørgjengene ansvarlige for å gi tilkoblinger. På grunn av lavere trykk brukes det for det meste enkle koniske gjenger.
• Rørgjengene som brukes i deler til pneumatiske systemer er de samme som i deler til hydrauliske systemer. Disse typene inkluderer NPT, BSPT og BSPP. Når NPT- eller BSPT-typen brukes, skjer tettingen ved hjelp av gjengeinterferens, og det kreves også tetningsmiddel eller PTFE-tape. For BSPP kreves det en O-ring eller en limt skive for tetting, fordi denne typen ikke tetter gjenger.

Industrirør

For tilkoblinger med lavt til middels trykk og liten diameter i industrielle rør, brukes rørgjenger. Disse gjengene brukes i instrumentledninger, avløps- og servicekoblinger og rørledninger for forsyningsselskaper.

I Nord-Amerika: brukes rørgjenger av typen NPT/NPTF.

I Europa, Storbritannia og Asia: BSPT- eller BSPP-typen brukes.

For koniske gjenger i NPT eller BSPT kreves det tetning av gjengeinterferens og tetningsmiddel. For parallelle gjenger, som BSPP, kreves det en pakning eller bundet tetning.

Komponenter for oljefeltrør

Bruksområdene for rørgjenger i rørkomponenter for oljefelt inkluderer:

• Borestrenger
• Produksjonsrør
• Høytrykks olje- og gassstrøm
• Brønnforingsrør

Spesialiserte typer rørgjenger brukes for å møte krav, som gjenger med høy styrke og trykktette gjenger under ekstreme belastninger. Disse typene er:

• API-gjenger (API-rør, API-foringsrør, API-rør)
• Premium tråder

For tetting kreves gjengeinterferens og en metall-mot-metall-tetning. Gjengeblandinger, som for eksempel dope, er nødvendige for smøring og tetting.

Hvorfor er CNC-maskinering viktig for rørgjenger?

God gjengemaskinering for rørgjenger kan sørge for at de yter best mulig i ulike applikasjoner. For eksempel avhenger ytelsen helt av hvor perfekt gjengene er laget. For å unngå maskineringsfeil er CNC et viktig krav. CNC-maskinering forbedrer påliteligheten i ytelsen til rørgjenger ved å fjerne maksimale feil i vinkelen eller endringer i diameter, osv.

Høy presisjon

Presisjon betyr hvor nøyaktig et objekt er laget i forhold til tegningen. Hvis det er konsistens i å oppnå de stramme toleransene i dimensjonene til delen, betyr det at høy presisjon oppnås. På grunn av hovedsakelig automatisert maskinering reduseres sjansene for avvik fra de faktiske dimensjonene eksponentielt, noe som fører til nesten perfekte gjenger på røret.

Materialfleksibilitet

CNC-maskiner kan perfekt lage gjenger på rør uansett materiale, fra polymerer til metaller og kompositter. De vanligste metallmaterialene er stål, rustfritt stål og stållegeringer og så videre.

Kompleks geometri

Komplekse geometrier begrenser mange tradisjonelle maskineringsoperasjoner. For eksempel er underskjæringsmaskinering svært vanskelig med tradisjonelle skjæreverktøy, men CNC-maskinering gjør det enklere. Gjenger på rør kan enkelt lages ved hjelp av CNC-maskiner.

Standard samsvar

For høyere effektivitet av rørgjenger, finnes det forskjellige standarder, som ISO-standarder. Disse standardene gir svært små toleranser i gjengedimensjonene. For å oppfylle disse gjengene kan kun CNC-maskinering brukes.

Høy kvalitet

CNC-maskinering sikrer at rørgjengene ikke har noen spenningskonsentrerte punkter eller vridninger. For å unngå avvik fra den stramme toleransen i diameter eller vinkel, er CNC-maskinering avgjørende.

Hvordan kan Tuofa maskinere rørgjenger ved hjelp av CNC?

Bare CNC-maskiner er ikke nok for å få rørgjenger av høy kvalitet. Eksperter på å kjøre CNC-maskiner er like viktige. For prosjekter der nøyaktighet og kvalitet er viktig, betjener Tuofa deg her med sine avanserte CNC-maskiner og ekspertoperatører. Vi sørger for å oppfylle prosjektkravene dine fullt ut til markedsmessig konkurransedyktige priser til rett tid. Vi oppfyller standardkravene ved å:

Teknisk tegningskontroll

Tegning av rørgjenger er en grunnleggende parameter for maskinering. Tuofa har ekspertingeniører som teknisk sett sjekker tegningen først for å løse eventuelle problemer i tegningen før maskinering.

Gjennomførbarhetssjekk

For prosjektene dine fokuserer Tuofa etter tegningen på om design og materiale er kompatible med hverandre, fordi hvert materiale oppfører seg forskjellig avhengig av geometriens kompleksitetsnivå.

Teknikker for maskinering av rørgjenger

Når det gjelder innvendige gjenger i rør, utføres CNC-gjengeprosesser med høy ekspertise for å unngå feil. For utvendige gjenger på rørene brukes CNC-dreieprosessen for å oppfylle snevre toleranser i henhold til standardene. I tillegg kan CNC-fresing brukes til gjengemaskinering av rør , spesielt når gjengeometrien eller materialene gjør det vanskelig å dreie.

Kvalitets inspeksjon

For kvalitetsinspeksjon er Tuofa utstyrt med oppdaterte inspeksjonsverktøy. Disse verktøyene inkluderer:

• Koordinat målemaskin
• Gjengeringmåler
• Konisk måler
• Gjengepluggmåler
• Optisk komparator

Tuofa inspiserer rørgjenger i henhold til tegning, gjengestandard og funksjonskrav. Utvendige gjenger kan kontrolleres med passende gjengeringmålere, mens innvendige gjenger kan inspiseres med gjengepluggmålere.

Konklusjon

For applikasjoner, som deler i hydrauliske systemer, der problemfri strømning av væsker og gasser er avgjørende, spiller rørgjenger en viktig rolle. For å lage faste forbindelser i systemene kreves rørgjenger. De kan være forskjellige med hensyn til geometri og standarder, men tjener samme formål med å bære trykk og holde forbindelsene sterke. For å få pålitelig ytelse fra rørgjenger er maskinering svært kritisk, og det er derfor CNC-maskinering ofte brukes i produksjon av rørgjenger.

FAQ:

Hva er forskjellene mellom NPT og NPTF?

• NPT: Nasjonal rørgjenge

Det kreves gjengetetningsmiddel for tetting.

• NPTF: Nasjonale rørgjengevæsker

Ingen gjengetetningsmiddel er nødvendig for tetting.

Er NPT- og NPS-gjenger kompatible?

Nei, fordi NPT er en konisk gjenge mens NPS er en rett gjenge.

Hva er hann- og hunntråder?

Gjenger utenfor et rør eller en skrue som går inn i en innvendig gjenge kalles utvendige gjenger. En innvendig gjenge i et rør eller en mutter, som mottar utvendig gjenge, kalles en innvendig gjenge.