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5/23/2018 Spanish NPT

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Designacin y Tipo de Roscas de Tubera

A travs del tiempo muchos tipos de roscas han sido desarrollados. Entre las aplicaciones

se incluyen componentes de fijacin, y circuitos hidrulicos y neumticos. En el siglo 19,

los fabricantes que necesitaban uniones ideaban sus propios sistemas. Esto dio como

resultado problemas de compatibilidad. En 1841, el inventor e ingeniero mecnico Sir

Joseph Whitworth, ide un sistema uniforme de roscas para enfrentar estas dificultades.

La forma de la rosca Whitworth se basa en una rosca con un ngulo de 55 grados con

crestas y races redondas.

En 1864 en Norteamrica, William Sellers estableci el estndar para tuercas, pernos y

tornillos que se convirti en la Rosca de Tubera Cnica Nacional (NPT por sus siglas en

ingls). Su ngulo de rosca de 60 grados, usada comnmente por los primeros fabricantesde relojes, permiti el inicio de la Revolucin Industrial Americana. Las formas de estas

roscas luego se convirtieron en el American National Standard (Estndar Nacional

Americano).

La forma de la rosca Whitworth fue seleccionada para conectar roscas de tubera, ya que se

haca autosellable al cortar por lo menos uno de los hilos en un cono. Esto empez a

conocerse como la Rosca Estndar para tubera Britnica (BSP por sus siglas en ingls

Rosca BSP cnica o BSP Paralela). La rosca Whitworth es ahora utilizada internacionalmente

como una rosca estndar para unir tuberas livianas de acero al carbn.

La conexin ms conocida y ampliamente utilizada donde la rosca de tubera provee

tanto unin mecnica como sello hidrulico es la Rosca de Tubera Cnica Nacional

Americana, o NPT. La rosca NPT tiene una rosca cnica macho y hembra que sella con

cinta de Tefln o un compuesto para unir.

Las roscas de tubera usadas en los circuitos hidrulicos pueden ser divididas en dos tipos:

a) Roscas de unin Son roscas de tubera que mantienen la presin de las uniones

por medio del sello de los hilos y son cnicas externas y paralelas o cnicas internas.

El efecto de sellado es mejorado usando un compuesto para unir.

b) Roscas de ajuste Son roscas de tubera que no mantienen la presin de la unin

por medio de los hilos. Ambas roscas son paralelas y el sellado se afecta por la

compresin de un material suave en la rosca externa, o una empaquetadura plana.

Introduccin: Diferentes tipos de roscas han evolucionado para

sistemas hidrulicos y para uniones. Las de mayor inters son las roscas

para juntas cnica/paralela, plstico-a-metal en los circuitos hidrulicos.

A continuacin brindamos una discusin con las recomendaciones para

crear conciencia acerca de los diferentes tipos de roscas y la forma

como se utilizan.


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Tamaos

Los tamaos de las roscas se basan en el dimetro interno (ID) o en el tamao del flujo. Por ejemplo, 1/214 NPT

determina una rosca de tubera con un dimetro interno nominal de 1/2 pulgada y 14 hilos en una pulgada, hecha d

acuerdo al estndar de la norma NPT. Si las letras LH se aaden, la tubera tiene una rosca izquierda (Por sus siglas e

ingls). Las formas de roscas de tubera ms conocidas a nivel mundial son:

NPT American Standard Pipe Taper ThreadNPSC American Standard Straight Coupling Pipe Thread

NPTR American Standard Taper Railing Pipe Thread

NPSM American Standard Straight Mechanical Pipe Thread

NPSL American Standard Straight Locknut Pipe Thread

NPTF American Standard Pipe Thread Tapered (Dryseal)

BSPP British Standard Pipe Thread Parallel

BSPT British Standard Pipe Thread Tapered

Las formas de roscas moldeadas con plstico inyectado son fabricadas bajo los estndares ANSI B2.1. y SAE J476.

La palabra cnica en bastantes de los de los nombres arriba mencionados es la gran diferencia entre muchas roscas

de tubera y aquellas utilizadas en tornillos y pernos. Muchas roscas de tubera no solo deben hacer un sello mecnico

sino tambin un sello hidrulico a prueba de fugas. Esto es obtenido mediante la forma cnica de la rosca del macho

que encaja con la forma de la rosca de la hembra y el uso de un sellante de tubera para llenar cualquier vaco que ha

quedado entre las dos roscas y que puede causar una fuga en espiral. Las terminales de las roscas no estn sobre un

cilindro, pero si sobre un cono. El cono es de 116 de pulgada, que es lo mismo que 3/4 de pulgada en un pie.

Debido a la conicidad, una rosca de tubera puede solamente roscar en una conexin cierta distancia antes de que se

trabe. El estndar especifica esa distancia como la longitud de ajuste con la mano, es decir, la rosca de tubera que

puede roscarse con la mano. Adems especifica otra distancia la rosca efectiva, que es la longitud de la rosca que

hace sello en una rosca convencional de tubera maquinada. Para los operadores, en lugar de estas distancias, es msconveniente saber cuntas vueltas deben hacerse con la mano y cuntas con una llave. Una regla simple para instalar

roscas de tubera cnicas, tanto metlicas como plsticas, es apretar a mano fuerte ms dos vueltas con una llave. Lo

valores de torque de instalacin pueden ser determinados por aplicacin, pero debido a las variaciones en que se

incurre en uniones de tubera tales como materiales diferentes de la rosca macho y hembra, tipo de sellantes utilizado

y variaciones internas en el grosor de pared del producto, una especificacin de torque estndar no puede ser

generalmente aplicado.

La siguiente tabla muestra las distancias y nmero de vueltas nombradas por el estndar. Una tolerancia de ms o

menos una vuelta es admitida, y en la prctica las roscas son normalmente ms cortas de los que determina el estnd

Todas las medidas estn en pulgadas

American Standard Taper Pipe External ThreadTamao Nominal OD Hilos por Longitud del Ajuste Longitud efectiva

Pulgada (apretado a mano) de la Rosca

1/8 0.407 27 0.124 3.3 turns 0.260

1/4 0.546 18 0.172 3.1 turns 0.401

3/8 0.681 18 0.184 3.3 turns 0.408

1/2 0.850 14 0.248 3.4 turns 0.534

3/4 1.060 14 0.267 3.7 turns 0.546

1 1.327 11.5 0.313 3.6 turns 0.682


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Roscas Cnicas/Paralelas

Sin importar los estndares creados para mantene

uniformidad de las conexiones, las roscas cnicas

inexactas y durante el uso y reparacin de las mism

pueden daarse y ser susceptibles de fugas. El

donde la cresta y la raz se unen pueden formar camino de fuga en espiral, que no se puede elim

sin importar la fuerza que se le aplique al apretar.

La presin de cierre de una unin es alcanzada po

compresin de los hilos al apretarla. Este sello

compresin ocurre en las primeras vueltas de la ro

interna. Mientras se aprieta, tanto el material de

hilos del macho como de la hembra, se deforman

a otro. Esto asegura un contacto total de los hilos

que minimiza las fugas en espiral. Las variaciones en

las formas de las roscas de metal maquinadas y

roscas moldeadas de plstico inyectado pueden ocu

debido la diferencia en los procesos de fabricacin

Las roscas de tubera fueron originalmente disea

como formas de roscas maquinadas. Con el uso

termoplsticos y la inyeccin de plstico en moldes

los procesos de fabricacin de roscas plsticas, tant

merma (Residuos del molde) en los moldes como

prdida de plstico hacan difcil asegurar una un

libre de fugas. Por ello, el uso de Tefln como

sellante es recomendado en todas las roscas plsti

La forma ms comn de sellante es envolver cintaTefln por 2 o 3 vueltas alrededor de la rosca ma

antes de ensamblarla. Los sellantes a base de Te

lquido tambin son utilizados exitosamente p

asegurar el sellado. Es muy importante ser cuidad

cuando se aplican sellantes para prevenir que

material sellante ingrese en el fluido del sistema.

Las siguientes secciones muestran ejemplos de cmo

diferentes roscas son usadas y los inconvenientes qu

pueden presentar al crear una conexin libre de fug

Cuando un macho cnico BSPT es roscado a

hembra recta (BSPP) el sello puede ser he

solamente en la base de la hembra con 1 o 2 hilos.

figura 1. El sello se ve comprometido por la falta

control sobre la rosca en las especificaciones BSP

variacin en races y crestas puede causar

incompatibilidad en la rosca y crear una fuga

espiral. Un sellante para roscas es requerido en

combinacin.

Rosca Hembra BSPT

Rosca Macho BSPT

Figura 2 Macho BSPT con Hembra BSPT

Rosca Hembra BSPP

Rosca Macho BSPT

Figura 1 Macho BSPT con Hembra BSPP


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Si se usan macho y hembra cnicas BSPT existen m

opciones de sellado, ya que est apareando la conici

del macho y de la hembra. Ver figura 2. Hay ma

posibilidad de sello ante una fuga en espiral ya que

ms hilos roscados. Aun hace falta control sobre

hilos, pero con el uso de un sellante, el alcance de unin a prueba de presin es ms fcil.

Un sinnmero de variaciones de la rosca NPT han s

introducidas para solucionar el problema de fuga

espiral y son ahora conocidas como roscas de sello

seco (Dryseal en ingls) (Ver norma SAE J476). La m

conocida es el NPTF (F para Combustible por su sigla

ingls). Con este diseo de rosca, hay control sobre

crestas y las races tanto del macho como de la hem

al asegurar el desplazamiento y deformacin de la cre

en la raz del hilo respectivo. El encajamiento entre

cresta de un hilo y la raz de otro, adems de los flanque concuerdan, crea un sello en contra de la fuga

espiral.

La figura 3 muestra un macho NPTF apretado a m

en una hembra NPTF. Se puede ver que las crestas ta

del macho como de la hembra entran en contacto

la raz antes que los flancos de la rosca se encuentre

La figura 4 muestra la rosca macho y hembra N

apretada aproximadamente una vuelta adiciona

apriete a mano, y se puede ver que los flancos

encuentran y las crestas son desplazadas haca las raAunque estas roscas se consideran de sello en s

(Dryseal), agregar un lquido o cinta de Tefln

recomendado en el proceso de ensamble. El Tefln ac

como un lubricante que previene el irritamiento

material cuando se unen las dos roscas y adems llena

vacos que puedan causar fugas.

Una variacin de la rosca de sello en seco (Dryseal) e

NPSF (National Pipe Straight Fuel - Rosca Paralela

Tubera Nacional para Combustibles). Es usada p

roscas internas y una rosca externa NPTF puede

roscada en una NPSF para proveer una buena conexmecnica con un sello hidrulico. La combinacin

una rosca paralela y una cnica no se conoce co

ideal, pero es comnmente utilizada. Los aco

rpidos de alta calidad tpicamente usan roscas NPT

Hembra NPTF

Figura 3 NPTF Apretada a mano

Macho NPTF

Hembra NPTF

Figura 4 NPTF totalmente apretada (A mano ms 1 vuelta)

Macho NPT

MaterialDesplazado


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Otra rosca cnica es la Norma Britnica para tub

Cnica (British Standard Pipe taper), o BSP, cubi

por el Estndar Britnico 21. La rosca BSP

comnmente usada para plomera de baja pres

pero no es recomendada para sistemas hidrulicos

media y alta presin. Esta forma usa la roWhitworth con un ngulo de 55 y un cono de 1

16. No es intercambiable con la rosca Americana N

aun cuando en las medidas de 1/2 y 3/4, am

roscas tienen 14 hilos por pulgada.

Los problemas se presentan cuando roscamos

macho NPT en una hembra paralela BSP.

medidas de 1/16, 1/8, 1/4 y 3/8 tienen una p

distinto que causa desalineacin el los hios.

ngulos de los flancos tambin son distintos entr

NPT y la BSP. La rosca NPT tiene 60 mientras la ro

BSP tiene 55.

La figura 5 muestra un macho NPT apretado a

hembra BSPP. Debido al menor tamao de la ro

BSPP y la diferencia de paso, la rosca NPT se tr

con pocas vueltas.

La figura 6 muestra una rosca NPT apretada a

BSPT. Como la rosca BSPT es ms amplia, permitir

inicio que la rosca NPT entre ms, pero la difere

de paso eventualmente cause un trabamiento de

hilos. La diferencia de ngulo y paso puede ca

una fuga en espiral.Las medidas de 1/2 y 3/4 tienen 14 hilos

pulgada tanto en NPT como en BSP, y la N

encajar a medias en la BSP.

Aunque estas roscas tienen el mismo paso y enc

bien, existen problemas con la forma de la rosca.

diferencias de los ngulos de la rosca y las toleran

de crestas y races permitirn una fuga en esp

como la que se muestra en la figura 7. Estas ros

pueden usarse efectivamente si se incorpora

sellante de roscas apropiado.

Muchos problemas ocurren cuando los aco

rpidos plsticos, con sus correspondientes ros

moldeadas inyectadas, son conectadas a siste

hidrulicos de tubera metlica. Derrames y fallas

la forma de la rosca plstica pueden ocurrir si no

toman precauciones. Cuando se investiga una f

en la unin metal-plstico, necesitamos consid

dos factores: ataque qumico y el exceso de torq

Hembra BSPP

Figura 5 Macho NPT en una Hembra BSPP con paso diferente

Macho NPT

Hembra BSPT

Figura 6 Macho NPT en una Hembra BSPT con paso diferente

Macho NPT

Hilostrabados


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El ataque qumico puede ocurrir cuando se utiliz

sellante de roscas inapropiado. El uso de sellantes es

intento para bloquear el camino de fuga en espiral

ocurre cuando las crestas y las races de la rosca

encajan. Los sellantes de roscas anaerbicos de

evitarse cuando del sellado de roscas plsticas se trEstos sellantes contienen qumicos que atacan

plsticos. El uso de una sellante a base de Tefln es

mejor opcin para este tipo de roscas plsticas.

El exceso de torque de cualquier rosca plstica pu

tener efectos adversos sobre la funcin de la unin

mayor diferencia entre plsticos y metales es

comportamiento de los polmeros. Las partes plst

inyectadas continan deformndose bajo una ca

constante, por ejemplo, el arrastramiento.

arrastramiento es la continua extensin o deformac

de una parte plstica bajo una carga continNormalmente, el material plstico de una ro

inyectada se arrastrar debido al exceso de torque e

puerto cnico hembra. La deformacin interna d

parte macho, puede llevar a un dao de la misma.

Formas de Roscas Estndar que Cold

Hembra BSPT

Figura 7 Macho NPT en una Hembra BSPT del mismo paso

Espacios que causanFuga en Espiral

Macho NPT

Formas de Roscas Estndar que Colder Products Company produce

NPT (National Pipe Taper) BSPT (British Standard Pipe Taper)

Medidas: Medidas:1/16 27NPT

1/8 27NPT 1/8 28BSPT

1/4 18NPT 1/4 19BSPT

3/8 18NPT 3/8 19BSPT

1/2 14NPT 1/2 14BSPT

3/4 14NPT 3/4 14BSPT

1 11-1/2 NPT

Virtualmente cualquier configuracin de rosca puede incorporarse en un acople CPC en una base personalizada.Algunos ejemplos de aplicaciones personalizadas son NPSM (National Pipe Straight Mechanical), BSPP (British Standa

Pipe Parallel), Conexiones SAE acampanadas (Flare), y una variedad de roscas ISO (Mtricas) y americanas unificadas.

Con ms de 20 aos de experiencia en el diseo y fabricacin de acoples rpidos moldeados con plstico inyectado, Co

Products Company conoce acerca de la merma y prdida de las partes plsticas moldeadas y sabe cmo afectan

habilidad de sellado de las roscas de tubera. Nuestra rosca NPT ha sido diseada para adicionar mayor control a la ro

plstica y as asegurar un sello a prueba de fugas.

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