Inspection de filetage de tuyau conique, NPT

Jan 30, 2024

Source de l'image : Vermont Gage

Les filetages coniques pour tuyaux sont l'un des filetages les plus difficiles à produire et à mesurer. L'ASME B1.20.1-2013 Pipe Threads, General Purpose (Inch) est la norme actuelle qui couvre à la fois les spécifications de filetage des pièces et les jauges pour les filetages NPT, NPSC, NPTR, NPSM et NPSL. Nous nous concentrerons sur les filetages National (American) Standard Pipe Taper (NPT). En règle générale, les filetages de tuyau coniques NPT ont une forme de filetage à 60° qui est conique à 0,75 po/pi (demi-angle de 1°47'). Le cône entraîne le changement des règles d'inspection de la jauge Go et No-Go par rapport aux filetages droits. Pour comprendre les jauges, il faut d'abord comprendre le fonctionnement des filetages de la pièce et leur utilité.

Les filetages de pièce NPT ont un filetage interne conique qui s'assemble avec un filetage externe conique. Selon la norme ASME, "Les filetages d'accouplement doivent toujours entrer en contact avec les flancs de filetage. Les tolérances de conception sont telles que les crêtes et les racines d'accouplement peuvent se dégager, entrer en contact ou interférer. Ce joint peut ne pas nécessairement sceller, à moins qu'un scellant ne soit utilisé. " ( Voir l'ASME B1.20.1-2013 pour les illustrations des dégagements de racine et de crête.) Si vous avez besoin d'un joint étanche à la pression, un produit d'étanchéité doit être utilisé sur la longueur serrée par clé (L2 externe et L3 interne).

L'illustration de la Fig. 1 montre la forme de filetage de base de l'ensemble de pièces à serrage manuel (L1) des filetages internes et externes. Cela inclut certaines des définitions énoncées dans la norme ASME.

Figure 1 | Source de l'image : Vermont Gage

Les jauges à limite fixe pour la forme de filetage NPT sont les jauges à bouchon fileté et annulaire L1. Le bouchon fileté L1 et les jauges annulaires inspectent la longueur L1 d'engagement du filetage NPT interne et externe. L'inspection est effectuée en référence à un diamètre primitif calibré à une longueur spécifique sur le filetage conique. Ce diamètre primitif à la longueur L1 est représenté ci-dessus par E1 sur la Fig. 1.

Les jauges de tampon de filetage NPT L1 ont une encoche de base rectifiée au diamètre primitif E1 à la longueur L1. Le filetage interne de la pièce est considéré comme étant en tolérance si l'encoche sur la jauge est à +/- 1 tour de la face (affleurante) du filetage de la pièce. (Voir fig. 2)

Figure 2 | Source de l'image : Vermont Gage

Les bagues filetées NPT L1 n'ont pas d'encoche. L'épaisseur de l'anneau est égale à la longueur de base L1. La grande extrémité de l'anneau est égale au diamètre primitif E1. Le filetage extérieur de la pièce est considéré dans la tolérance si la petite face d'extrémité de la bague de mesure NPT L1 se trouve à +/- 1 tour de la petite extrémité du filetage de la pièce. (Voir fig. 3)

Figure 3 | Source de l'image : Vermont Gage

Les illustrations ci-dessus montrent un filetage de pièce avec le filetage plein jusqu'à la fin de la pièce. De nombreuses pièces de filetage de tuyau sont fabriquées avec des chanfreins ou des contre-alésages. Celles-ci nécessitent des exceptions mineures à l'emplacement visuel de l'encoche sur le bouchon NPT L1 ou la petite face d'extrémité de l'anneau NPT L1. (Voir ASME B1.20.1-2013, p. 12 Para. 3.2.4.)

Les jauges annulaires et tampons NPT L1 n'inspectent pas les longueurs d'engagement L2 ou L3 (serrées à la clé) pour les filetages NPT. L'ASME B1.20.1-2013 stipule, au paragraphe 3.2.7, "Supplemental Gaging", "La conformité à cette norme exige que toutes les dimensions de conception de base soient respectées (dans les tolérances applicables), y compris le cône, les troncatures de filetage, le pas et le flanc angle sur les longueurs L2 et L3." Les filets des pièces L2 et L3 peuvent être inspectés à l'aide de méthodes optiques en conjonction avec la mesure et le contrôle des outils de coupe.

Soyez prudent lorsque vous utilisez des jauges d'autres systèmes de jaugeage, tels que les jauges ANPT selon SAE AS71051B ou NPTF selon ASME B1.20.5. Bien que de nombreuses dimensions de base soient identiques, les tolérances et les troncatures peuvent ne pas l'être. L'utilisation de jauges d'autres normes de tuyauterie nécessite une connaissance approfondie de ce que les jauges inspectent réellement et de la manière dont ces différences affecteront les pièces inspectées. Des jauges telles que la jauge de troncature ANPT Crest Check (6 Step) peuvent être utilisées pour vérifier les limites de troncature d'un filetage NPT. Les filetages des pièces ANPT et NPT ont les mêmes limites de troncature. Il est important de noter que l'ASME B1.20.1-2013 n'approuve ni ne mentionne l'utilisation des jauges de troncature ANPT Crest Check pour inspecter les filetages NPT. Comme pour tous les calibres supplémentaires, le fabricant de pièces et le client doivent s'entendre sur l'utilisation de tous les calibres supplémentaires avant de fabriquer les filetages de pièces NPT.

Les filetages plaqués posent un autre défi à inspecter avant le placage. Dans de nombreux cas, vous n'aurez pas besoin d'une jauge spéciale pour inspecter les filetages de tuyaux pré-plaqués. Vous pouvez utiliser une jauge standard et calculer une distance ajustée à l'encoche du bouchon ou à la petite face d'extrémité de l'anneau. Voir le paragraphe 3.2.6 de la norme ASME pour plus d'informations. Des jauges personnalisées peuvent également être fabriquées si nécessaire.

En conclusion, nous devons discuter brièvement de l'inspection ou de l'étalonnage du tampon NPT L1 et des jauges annulaires. De nombreux laboratoires et utilisateurs de jauges préfèrent inspecter ou calibrer les jauges NPT avec des jauges principales NPT. Cela fonctionne bien si les jauges de travail sont commandées et fabriquées selon un ensemble assorti de jauges principales. Il est important de noter qu'une fiche L1 ou une jauge annulaire en état de marche n'est pas une jauge principale. Les jauges Master Ring et Master Plug nécessitent les tolérances suivantes conformément au paragraphe 7.2.1 de l'ASME B1.20.1-2013. "Les jauges maîtresses doivent être fabriquées aux dimensions de base aussi précisément que possible, mais en aucun cas la variation cumulée ne doit dépasser la moitié de la tolérance cumulée totale spécifiée dans les colonnes 13 et 14 du tableau 9."

Comme pour tout outil, il est essentiel de comprendre comment il fonctionne et ce qu'il fait pour fabriquer des pièces de tolérance. Si vous prenez soin de vos jauges, elles prendront soin de vous et des pièces que vous fabriquez.

Mike Oddy est le directeur technique des ventes chez Vermont Gage (Swanton, VT). Pour plus d'informations, appelez le (802) 868-2701 poste. 1123, envoyez un courriel à [email protected] ou visitez www.vermontgage.com.