1/2 Zoll Rohrgängengröße

Wenn man ein halbzölliges Rohrgewinde mit einem Messschieber misst, kann es 0,840 Zoll statt 0,500 Zoll messen. Aufgrund dieser Diskrepanz könnte jemand, der das Rohr misst, annehmen, dass das Rohr defekt ist oder im Laufe der Zeit einen Schaden erlitten hat, doch in Wirklichkeit versteht die Person nur die Bedeutung des Wertes, nämlich die Nenngröße des Rohrs.

Inhaltsverzeichnis

Kurze Antwort
Warum 1/2 Zoll nicht ein halbes Zoll ist
Der vollständige 1/2-NPT-Maßensatz
Konizität, Steigung und Gewindewinkel
Wie 1/2 im Vergleich zu den Größen davor und danach abschneidet
Gewindeschneiden und Bohren eines 1/2-NPT-Lochs
Montage: Umdrehungen, Drehmoment und Dichtmittel
NPS versus NPT — gleicher Durchmesser, anderes Gewinde
NPT, NPTF und NPSM — welches ist an Ihrem Fitting?
Wie man ein vorhandenes 1/2-Gewinde bestätigt
Die BSPT-Falle: Gleiche 14 TPI, falscher Winkel
FAQ
Referenzen
Fazit

Zur weiteren Verdeutlichung: Der Außendurchmesser des 1/2-Zoll-NPT-Gewindes beträgt etwa 0,840 Zoll (21,34 mm). Die ursprüngliche Konstruktion sieht 14 Gewindegänge pro Zoll vor, was einer Gewindesteigung von etwa 1,814 mm pro Zoll entspricht. Der Gewindebohrer ist 23/32 Zoll (0,7188 Zoll oder 18,26 mm), um eine Gewindegestaffelung von 75 % zu erreichen. Beim Handfestziehen des Rohrs beträgt das erforderliche Drehmoment 0,320 Zoll, was mit vier Handumdrehungen und zwei bis drei Umdrehungen mit dem Schraubenschlüssel erreicht werden kann. Tatsächlich entspricht der Außendiameter des Schedule-40-Rohrs dem Außendurchmesser des 1/2-Zoll-Rohrs.

Warum 1/2 Zoll nicht ein halbes Zoll ist

National Pipe Taper (NPT) ist die Bezeichnung für die nordamerikanische Spezifikation für konische Rohrgewinde gemäß ASME B1.20.1. Der Zahlenwert in der Größenbezeichnung bezieht sich auf den Nenndurchmesser des Rohrs, der traditionell den Innendurchmesser des Rohrs angab. Da jedoch die Rohrdicken standardisiert und die Rohrmaterialien verbessert wurden, ist der Innendurchmesser nicht mehr das, was der Name vermuten lässt. Beispielsweise hat ein Rohr mit der Nenngröße 1/2 Zoll bei Schedule 40 einen Durchmesser von etwa 0,622 Zoll.

Unverändert geblieben ist der Außendurchmesser des Rohrs, der mit dem verwendeten Gewinde übereinstimmen muss. Daher ist eine Faustregel, die Sie verwenden können, um festzustellen, ob ein NPT-Standard verwendet wurde, den Namen zu ignorieren, den Außendurchmesser an seiner größten Stelle der Konizität zu messen und die Referenztabelle zu konsultieren. Aus diesem Grund hat jede NPT-Größe einen vordefinierten Außendurchmesser, und bei allen Größen außer einigen wenigen entspricht der Außendurchmesser dem Außendurchmesser der entsprechenden Schedule-40-Rohrgröße.

Dies bedeutet für Benutzer und Wartungspersonal Folgendes: Wenn ein Fitting mit 1/2 Zoll gekennzeichnet ist, sein Außendurchmesser jedoch nichts mit den erforderlichen 0,840 Zoll über die Flanken des Gewindeberiechs zu tun hat, gibt es drei Möglichkeiten: Es handelt sich um einen anderen Gewindestandard, es bezieht sich auf den Nenndurchmesser statt auf die tatsächliche Größe, oder es ist beschädigt. Der vollständige Satz von Außendurchmessern, Gewindegängen und Bohrmasszahlen für jede NPT-Größe von 1/16 Zoll bis 4 Zoll ist in dieser NPT-Gewindegrößentabelle mit Abmessungen, Außendurchmesser, TPI und Bohrmasszahlen aufgeführt — es lohnt sich, sie offen zu halten, sobald Sie ein unbekanntes Fitting identifizieren.

Der vollständige 1/2-NPT-Maßensatz

Ein 1/2-Zoll-NPT-Gewinde wird durch sechs Zahlen definiert. Fünf davon sind im Standard festgelegt, die sechste wird jedoch davon bestimmt, wie fest die Gerätebestandteile eingeschraubt wurden.

Abmessung	Zoll	Metrisch	Bedeutung
Außendurchmesser (OD)	0,840	21,34 mm	Außendurchmesser an den Gewindegipfeln, große Seite
Gewindegänge pro Zoll	14	—	Gewindedichte
Steigung	0,0714	1,814 mm	Abstand von einem Gewindegipfel zum nächsten
Konizität	3/4 pro Fuß	1:16	Durchmesseränderung entlang des Gewindes, 1°47′ eingeschlossen
Handfestes Anziehen (L1)	0,320	8,13 mm	Länge des handschonenden Einschraubens, etwa vier Umdrehungen
Steigungsdurchmesser	An der Messfläche angegeben	—	Der Bezugspunkt am Ende des handfesten Anziehens
Gewindebohrer	23/32 (0,7188)	18,26 mm	Für etwa 75 % Gewindegestaffelung

Zwei Punkte sind zu beachten (und zu kommentieren). Der erste betrifft die Tatsache, dass der Steigungsdurchmesser die von den Messlehren gemessene Abmessung ist, was nur dann Sinn ergibt, wenn weiter definiert wird, wo genau entlang dieses Gewindes die Messung vorgenommen wurde, da sich sein Wert aufgrund der konischen Ausführung über die Gewindelänge ändert. Dies ist der Grund, warum widersprüchliche Tabellen veröffentlicht werden, da sie dasselbe Gewinde anhand unterschiedlicher Bezugspunkte angeben. Der zweite Punkt ist, dass die Gewindebohrmasszahlen nur den Anfang der Berechnung darstellen. Die genaue Größe und die Prozentsätze werden vom Material und vom Gewindebohrerhersteller beeinflusst, und ein 75 %-Gewinde in Messing wird nicht den gleichen Lochdurchmesser erzeugen wie ein 75 %-Gewinde in 316-Edelstahl.

Was die L1-Einschraublänge betrifft, muss beachtet werden, dass dieser Wert ein Minimum und kein Zielwert ist. Das bedeutet, dass das zu gewindehende Rohr kürzer als die effektive L2-Länge ist, es das Ende der Konizität nicht erreicht, bevor es am Boden ankommt, und dass kein Dichtmittel dabei hilft, die Verbindung abzudichten.

Konizität, Steigung und Gewindewinkel

Es gibt drei geometrische Eigenschaften, die für die Abdichtung verantwortlich sind.

Das Konizitätsverhältnis beträgt 1:16 (drei Viertel Zoll pro Fuß im Durchmesser oder 1°47′ eingeschlossenem Winkel). Die Konizität sorgt dafür, dass die beiden Flanken näher beieinander bleiben und sich beim Festziehen der Gewinde verkeilen. Der Druck wird durch die Presspassung gehalten; nicht die Gewinde dichten ab.

Die Steigung beträgt 14 Gewindegänge pro Zoll für das 1/2-Zoll-NPT. Dies ist der nützlichste Diagnosewert, da er es ermöglicht, den Umfang sofort einzugrenzen, und gleichzeitig ist es der Wert, der für Verwirrung zwischen BSPT und NPT sorgt.

Der Gewindewinkel beträgt 60° (es ist der Standard in Amerika), während das britische Standardrohr einen Winkel von 55° hat. Daher können NPT- und BSPT-Gewinde nicht miteinander abdichten, selbst wenn sie die gleiche Steigung haben, und die Details werden weiter unten erläutert.

Wie 1/2 im Vergleich zu den Größen davor und danach abschneidet

Der Unterschied in den Gewindegängen zwischen verschiedenen Gewindegrößen ist nicht einheitlich, was dazu führt, dass man fälschlicherweise erwartet, dass die Größe 1/2 zwischen den Größen 3/8 und 3/4 liegt, was sie nicht tut.

Nenngröße	OD (Zoll)	TPI	Gewindebohrer
1/8	0,405	27	R
1/4	0,540	18	7/16
3/8	0,675	18	37/64
1/2	0,840	14	23/32
3/4	1,050	14	59/64
1	1,315	11,5	1-5/32
1-1/4	1,660	11,5	1-1/2
1-1/2	1,900	11,5	1-47/64
2	2,375	11,5	2-7/32

Es sollte auch beachtet werden, dass sowohl die Größen 1/2 als auch 3/4 über 14 Gewindegänge verfügen, genau wie die Größen 3/8 und 1/4 über 18 Gewindegänge verfügen. Die Gewindegänge ändern sich nur bei bestimmten Größen im Größenbereich, wobei die kleinsten Größen die feinsten Steigungen haben.Deshalb ist der Außendurchmesser — nicht die Anzahl der Gewindegänge — der primäre Identifikator, und deshalb wird dieselbe Überlegung in dieser Aufschlüsselung der 1/4-NPT-Gewindemaße im Detail für das kleinere Ende des Bereichs durchgearbeitet. Wenn Sie mit kleinen Instrumenten-Fittings arbeiten, ist die Größe 1/4 diejenige, die Sie am häufigsten antreffen werden, und die Unterscheidung zwischen 27 TPI und 18 TPI beginnt bei 1/8.

Gewindeschneiden und Bohren eines 1/2-NPT-Lochs

Das Schneiden eines konischen Gewindes ist nicht dasselbe wie das Schneiden eines geraden Gewindes, und die Reihenfolge der Arbeitsschritte ist wichtig.

Bohren Sie ein Loch mit einem Durchmesser von 23/32 Zoll. In einer gebrochenen Bohrmasszahl bedeutet dies einen Durchmesser von 0,7188 Zoll oder 18,26 mm. Wenn Ihnen nur Bohrer mit Buchstaben und Zahlen zur Verfügung stehen, sollten Sie trotzdem einen Bohrer der Größe 23/32 oder sein nächstes metrisches Äquivalent, nämlich 18,5 mm, verwenden.
Wenn Präzision wichtig ist, sollten Sie die Konizität nachrechen. Wenn eine Hochdruck- oder leckagekritische Aufgabe ausgeführt wird, sollte vor der Gewindeschneidoperation ein Konizitätsrechen in das Loch eingeführt werden.
Verwenden Sie einen 1/2-Zoll-NPT-Rohrgewindebohrer. Sie sollten ein Viertel bis ein halbes Umdrehung verwenden und dann gelegentlich zurückziehen, um Späne abfallen zu lassen. Schneidöl ist ein Muss, wenn Sie sowohl mit Stahl als auch mit Edelstahl arbeiten.
Sie sollten sicherstellen, dass genügend Tiefe vorhanden ist. Die Tiefe sollte mindestens 0,8 Zoll betragen, plus die Länge der verschwindenden Gewinde des Gewindebohrers. Andernfalls könnte das Loch genau tief genug für den Gewindebohrer ausgefallen.

Das Senken oder Fasen des Lochingangs wird ebenfalls zur erfolgreichen Durchführung des Gewindeschneidprozesses beitragen, da es das genaue Einführen des Gewindebohrers gewährleistet.

Montage: Umdrehungen, Drehmoment und Dichtmittel

Die Gewindegestalt von NPT erzeugt einen winzigen Leckpfad aus Spiralen an den Gewindegipfeln und -tälern. Die Konizität erzeugt eine enge Passung, die den Druck aufrechterhält, während das Dichtmittel die Leckage abdichtet. Beide bilden zusammen die vollständige Verbindung und können daher nicht einander ersetzen.

Bevor Sie mit der Montage beginnen, reinigen Sie beide Gewinde, um Schmutz, altes Gewindeband und Metallspäne zu entfernen.
Verwenden Sie das Dichtmittel nur auf der Außengewindegeschicht. Es können drei bis vier Umdrehungen PTFE-Gewindeband sein. Stellen Sie sicher, dass die Gewinde in Drehrichtung gewickelt sind, damit sich das Band nicht entwickelt. Kombinieren Sie Gewindeband nicht mit irgendeinem Rohrdichtstoff. Alle konischen Gewinde könnten durch diese Verbindung ruiniert werden.
Fest genug mit der Hand bis zu vier Umdrehungen. Die beiden Teile müssen sich gegenseitig einschrauben, und die Verbindung muss am Ende der Konizität erfolgen, aber nicht an den Resteisen.
Führen Sie zwei oder mehr Umdrehungen mit dem Schraubenschlüssel aus. Das empfohlene Drehmoment für 1/2-Zoll-NTP in Stahl beträgt 15-20 ft lb, in Messing 10-15 ft lb.
Stoppen Sie, wenn es fest wird. Wenn die Verbindung nach drei Versuchen mit dem Schraubenschlüssel leckt, entfernen Sie sie und machen Sie es noch einmal. In diesem Fall wird das noch festeres Anziehen die Verbindung nur zum Reißen bringen.

In Bezug auf die Warnung bezüglich Edelstahl: Edelstahl-NTP-Verbindungen können sich festfressen, was auftritt, wenn Reibung die Oxidschicht zerstört und die Gewinde miteinander verschweißen. Dieser Prozess erfordert mehr als nur das Überdrehen der Knoten. Es wird empfohlen, vor dem Einschrauben mit geringem Drehmoment etwas PTFE-Gewindeband und ein mit Nickel hergestelltes Anti-Festfress-Produkt auf die Gewinde der Verbindung aufzutragen.

NPT, NPTF und NPSM — Welches ist an Ihrem Fitting

NPS versus NPT — Gleicher Durchmesser, anderes Gewinde

Das Missverständnis, das so viele Bestellungen unbemerkt scheitern lässt, ist auf die Ähnlichkeit beider Spezifikationen zurückzuführen. Das bedeutet, dass NPS zwar den gleichen Außendurchmesser wie NPT hat, aber keine Konizität aufweist.

Während der gleiche Durchmesser bedeutet, dass NPS-Außengewinde in NPT-Innengewinde starten können, werden sie in Wirklichkeit nicht abdichten, weil keine Abdichtung stattfindet und das Dichtmittel dazu verdammt ist, über eine glatte Lücke in paralleler Weise abzudichten. Der einzige Grund, warum NPS existiert, ist der Bedarf an mechanischen Verbindungen mit einer separaten Dichtung oder einem O-Ring zur Abdichtung. Der vollständige Vergleich, einschließlich der Verwendung jedes Standards, ist in dieser Erklärung von NPS versus NPT-Gewinden abgedeckt. Wenn ein Fitting eine flache Fläche, eine Dichtungssitzfläche oder eine O-Ring-Rille hat, ist das Gewinde dahinter sehr wahrscheinlich NPS statt NPT.

NPT, NPTF und NPSM — Welches ist an Ihrem Fitting

Drei Buchstaben, drei verschiedene Abdichtungsstrategien und alle drei existieren im kommerziellen Gebrauch in der ½-Zoll-Größe.

NPT - das oben besprochene konische Gewinde. Benötigt Dichtmittel.
NPTF - die Dryseal-Version, die Gewindetäler und -gipfel verwendet, die so konzipiert sind, dass sie bei der Montage interferieren und so die Metallkupplung den spiralförmigen Leckpfad schließt. Dies kann oft ohne Dichtmittel verwendet werden, was es zum Standard macht, der in der Kraftstoff-, Hydraulik- und Kältearbeit verwendet wird.
NPSM – mechanische gerade Rohrgewinde. Sie sind parallel, verlassen sich auf eine Dichtungsfläche oder Dichtung zur Erfüllung der Aufgabe und werden in Armaturen, einigen Unions und mechanischen Kupplungen verwendet.

Ein NPT-Außengewinde kann in ein NPTF-Innengewinde gehen und mit Dichtmittel abdichten, während ein NPTF-Außengewinde in einem NPT-Innengewinde kein passendes Paar darstellt.Die Unterschiede in der Geometrie, der Messung und der Spezifikation jedes einzelnen sind in diesem Leitfaden zu NPT, NPTF und NPS-Gewindeverbindungen aufgeführt, und sie sind lesenswert, wenn Sie Fittings aus mehr als einer Branche kaufen.

Wie man ein vorhandenes 1/2-Gewinde bestätigt

Es gibt vier Messungen, um jedes Rohrgewinde zu kennen, während Sie in der Praxis nur drei benötigen.

Der Außendurchmesser der großen Seite. Er kann mit Hilfe eines Messschiebers gemessen werden. Bezüglich 1/2 NPT heute muss die Messung etwa 0,840 Zoll betragen, was die Hauptmessung ist.
Anzahl der Gewindegänge in einem Zoll. Sie kann gemessen werden, indem man die Spitzen in einer entsprechenden Entfernung zählt (und dann multipliziert) oder indem man eine Berechnung für die Anzahl der Gewindegänge einer Größe verwendet.
Messung der Konizität. Beide Durchmesser werden bei einer Konizität unterschiedlich sein. Sie wird bei einem geraden Gewinde gleich bleiben.
Gewindewinkel. Das Gewindemessgerät wird den amerikanischen 60°- und den britischen 55°-Haarschnitt unterscheiden.

Falls keine Messinstrumente vorhanden sind, ist die zweite Option, mit einem Partner zu koppeln. Das Fitting kann ohne Schwierigkeiten über mehrere Umdrehungen eingedreht werden und bestätigt so seine Größen.Die praktische Messtechnik, einschließlich der Messung eines Innengewindes, dessen Boden Sie nicht erreichen können, ist in diesem Leitfaden zu wie man NPT-Rohr fittings misst aufgeführt.

Die BSPT-Falle: Gleiche 14 TPI, falscher Winkel

Hier ist die teurere. 1/2-Zoll-NPT und 1/2-Zoll-BSPT haben beide 14 Gewindegänge pro Zoll, und ihre Außendurchmesser sind ausreichend ähnlich, dass sie zusammengeschraubt werden und sich richtig anfühlen. Sie werden jedoch lecken, weil die Gewinde unterschiedlich gewinkelt sind bei 60 Grad für NPT und 55 Grad für BSPT.

Diese Winkelabweichung verursacht einen spiralförmigen Pfad für jede Flüssigkeit, die durch das Gewinde kostet, und dies kann von einem kleinen Sickerleck zu einer ausgewachsenen Katastrophe unter Druck degenerieren. Geräte brechen schneller zusammen, wenn sie mit BSPT ausgestattet sind, während NPT-Fittings installiert sind, und umgekehrt.

Empfehlungen in der Praxis:

Messen Sie den Durchmesser. BSPT ist nominal 20,955 mm, während der Durchmesser von NPT 21,34 mm entspricht.
Verwenden Sie eine Gewindeprofillehre, weil vierzehn TPI allein nichts beweist.
Halten Sie NPT und BSPT getrennt und deutlich gekennzeichnet, weil die meisten Fehler auf Lagerbestandsebene auftreten, nicht während der Installation.
Vermeiden Sie den direkten Übergang zwischen den Typen durch die Verwendung eines geeigneten Adapters.

FAQ

Welche Bohrmasszahl für 1/2-Zoll-Rohrgewinde?

Ein 1/2-Zoll-NPT-Rohrgewindebohrer sollte verwendet werden, nachdem zuerst ein Loch der Größe 23/32 Zoll/0,7188 Zoll (18,26 mm) gebohrt wurde, um etwa 75 % Gewindegestaffelung zu ermöglichen. Alles, was benötigt wird, ist etwa 0,8 Zoll nutzbare Gewindetiefe, aber dies muss auch den Abstand berücksichtigen, den die verschwindenden Gewinde des Gewindebohrers in das Loch gehen müssen. Wenn die Verbindung druckkritisch ist, sollte sie vor dem Gewindeschneiden mit einem 3/4-Zoll-pro-Fuß-Konizitätsrechen nachgebohrt werden.

Ist 1/2 NPT das Gleiche wie?

Aus allem anderen, und darin liegt der Kern der Sache. Das 1/2-Zoll-NPT hat die gleiche Anzahl an Gewindegängen pro Zoll (TPI) wie das 1/2-Zoll-BSPT, aber nicht den gleichen Gewindewinkel, daher können sie nicht ausgetauscht werden. Es besitzt den gleichen Außendurchmesser wie die 1/2-Zoll-NPS- und NPSM-Gewinde, aber sie sind gerade statt konisch und werden anfangen zu passen, aber nicht ohne Dichtung abzudichten. Daher kann nur mit einem anderen 1/2-Zoll-NPT ein passendes Paar gemacht werden, und viele Male ein NPTF der gleichen Abmessungen.

Was ist 1/2-Zoll-Gewindegröße?

Die Nenngröße beträgt 1/2 Zoll, jedoch misst das Gewinde selbst 0,840 Zoll (21,34 mm), wenn man die Gewindegipfel am größeren Ende misst. Die Nenngröße bezieht sich auf den Innendurchmesser des Rohres, aus dem die Standardreferenz für Schmiedeeisenrohre stammt, nicht auf die Gewindegröße. Die Größe hat 15 Gewindegänge pro Zoll, stattdessen hat sie 14 Gewindegänge pro Zoll.

Wie groß ist der Außendurchmesser eines 1/2 NPT?

Die Messung der Rohrgöße beträgt 0,840 Zoll oder 21,34 mm an der Oberseite der Gewindegänge am breiteren Teil der Konizität. Der genaue Wert ist in ASME B1.20.1 festgelegt und entspricht zufällig dem Außendurchmesser des 1/2-Zoll-Schedule-40-Rohres; im Umkehrschluss ist das die Funktionsweise des „Größen“-Systems.

Referenzen

Fazit

Der Durchmesser des 1/2-Zoll-Rohrgewindes beträgt 0,840 Zoll, besteht aus 14 Gewindegängen pro Zoll und hat eine Steigung von 1:16 sowie eine Bohrgröße von 23/32 Zoll. Die Bezeichnung 1/2-Zoll-Rohrgewinde bezieht sich auf die Größe eines Lochs und nicht auf die Größe des Gewindes, was verwirrend ist. Das Erste, was im Zusammenhang mit dem Problem der Muttergröße zu tun hat, ist die Messung des Außendurchmessers. Dann ist es wichtig, die Gewindegänge zu zählen, und schließlich ist es entscheidend, den Winkel der Naht zu messen, wo sie zusammenstoßen.