Tamaño de rosca para tubería de 1/2

Cuando se mide la rosca de una tubería de media pulgada con un calibre, puede medir 0,840 pulgadas en lugar de 0,500 pulgadas. Debido a esta discrepancia, quien mida la tubería puede suponer que está defectuosa o que ha sufrido un defecto con el tiempo, pero en realidad, la persona solo comprenderá el significado del valor, que es el tamaño nominal de la tubería.

Contenidos

Respuesta rápida
Por qué 1/2 pulgada no es media pulgada
El conjunto completo de dimensiones de 1/2 NPT
Conicidad, paso y ángulo de rosca
Cómo se compara 1/2 con los tamaños de ambos lados
Roscado y taladrado de un orificio 1/2 NPT
Montaje: vueltas, par de apriete y sellador
NPS frente a NPT: mismo diámetro, rosca diferente
NPT, NPTF y NPSM: cuál está en su accesorio
Cómo confirmar una rosca de 1/2 que ya tiene
La trampa BSPT: mismo 14 TPI, ángulo incorrecto
Preguntas frecuentes
Referencias
Conclusión

Para aclarar aún más, el diámetro mayor de la rosca NPT de 1/2 pulgada mide alrededor de 0,840 pulgadas (21,34 mm). El diseño original del cuerpo es de alrededor de 14 hilos por pulgada, lo que equivale a un paso de rosca de aproximadamente 1,814 mm por pulgada. El macho de roscar es de 23/32 pulgadas (0,7188 pulgadas o 18,26 mm) para dar una interacción de rosca del 75 %. Al apretar la tubería a mano, la cantidad requerida de par de apriete es de 0,320 pulgadas y esto se puede lograr con cuatro vueltas a mano y dos o tres vueltas con llave. En realidad, el diámetro mayor de la tubería Schedule 40 es igual al diámetro exterior de la tubería de 1/2 pulgada.

Por qué 1/2 pulgada no es media pulgada

El National Pipe Taper (NPT) es el nombre dado a la especificación de rosca cónica para tuberías de Norteamérica, tal como se detalla en ASME B1.20.1. El valor numérico en la designación del tamaño se refiere al diámetro nominal de la tubería, que tradicionalmente ha indicado el diámetro interior de la tubería. Sin embargo, a medida que se estandarizaron los espesores de las tuberías y mejoraron los materiales de tubería, el diámetro interior ya no es lo que sugiere el nombre. Por ejemplo, una tubería nominal de 1/2 pulgada tiene un diámetro de aproximadamente 0,622 pulgadas en el caso de Schedule 40.

Lo que no ha cambiado es el diámetro exterior de la tubería, que tiene que corresponder a la rosca utilizada. Por lo tanto, una regla práctica que puede usar para entender si se usó algún estándar NPT es ignorar el nombre, medir el diámetro exterior en su punto más grande de conicidad y consultar la tabla de referencia. Esta es la razón por la que cada tamaño NPT tiene un diámetro exterior predeterminado, y para todos los tamaños excepto para unos pocos, el diámetro exterior es igual al diámetro exterior del tamaño de tubería Schedule 40 correspondiente.

Esto significa ciertas cosas para los usuarios y el personal de mantenimiento. Por lo tanto, si un accesorio está marcado como 1/2 pulgada, mientras que su diámetro exterior no tiene nada que ver con las 0,840 pulgadas requeridas a través de los flancos del área roscada, hay tres posibilidades relacionadas con ello: este es un estándar de roscas diferente, se refiere al diámetro nominal en lugar del tamaño real, o está dañado. El conjunto completo de diámetros exteriores, recuentos de roscas y tamaños de broca para cada tamaño NPT desde 1/16 pulgada hasta 4 pulgadas se presenta en esta tabla de tamaños de rosca NPT con dimensiones, OD, TPI y tamaños de broca — vale la pena tenerla abierta la primera vez que identifique un accesorio desconocido.

El conjunto completo de dimensiones de 1/2 NPT

Una rosca NPT de 1/2 pulgada está definida por seis números. Cinco de ellos están definidos en el estándar, pero el sexto se determina en función de qué tan apretadas hayan sido atornilladas las piezas de equipo.

Dimensión	Pulgadas	Métrico	Qué significa
Diámetro mayor (OD)	0.840	21.34 mm	Diámetro exterior en las crestas de la rosca, extremo grande
Hilos por pulgada	14	—	Densidad de rosca
Paso	0.0714	1.814 mm	Distancia de una cresta a la siguiente
Conicidad	3/4 por pie	1:16	Cambio de diámetro a lo largo de la rosca, 1°47′ incluido
Compromiso de apriete a mano (L1)	0.320	8.13 mm	Longitud atornillada a mano, unas cuatro vueltas
Diámetro de paso	Cotado en el plano de calibre	—	El punto de referencia al final del compromiso de apriete a mano
Broca para macho	23/32 (0.7188)	18.26 mm	Para aproximadamente un 75 % de compromiso de rosca

Hay dos puntos que deben ser notados (y comentados). El primero es sobre el hecho de que el diámetro de paso es la dimensión medida por los calibres, lo cual solo tiene sentido cuando se define más a fondo dónde exactamente a lo largo de esa rosca se tomó la medición, debido a que al ser un producto cónico su valor cambia a lo largo de la longitud de la rosca. Esta es la razón por la que hay tablas contradictorias publicadas, ya que cotizan la misma rosca mediante diferentes puntos de referencia. El segundo punto es que los tamaños de broca para macho solo toman el comienzo del cálculo. El tamaño exacto y los porcentajes estarán influenciados por el material y el fabricante del macho, y una rosca del 75 % en latón no producirá el mismo diámetro de orificio que una rosca del 75 % en acero inoxidable 316.

En cuanto a la longitud de compromiso L1, debe notarse que este valor es un mínimo y no un objetivo. Esto significa que si la tubería que se está roscando es más corta que la longitud efectiva L2, no llegará antes de alcanzar el fondo de la conicidad, mientras que ningún compuesto de sellado va a ayudar en relación a que esa junta esté sin roscas.

El conjunto completo de dimensiones de 1/2 NPT

Conicidad, paso y ángulo de rosca

Hay tres características geométricas responsables del sellado.

La relación de conicidad es 1:16 (tres cuartos de pulgada por pie en el diámetro o 1°47′ de ángulo incluido). La conicidad hace que los dos flancos se mantengan más cerca el uno del otro y se encajen a medida que las roscas se aprietan. La presión es soportada por el ajuste por interferencia; no son las roscas las que están sellando.

El paso es de 14 hilos por pulgada para el NPT de 1/2 pulgada. Esta es la cifra diagnóstica más útil ya que permite reducir el alcance al instante y al mismo tiempo es la cifra que crea confusión entre el BSPT y el NPT.

El ángulo de la rosca es de 60° (es el estándar en América) mientras que la tubería estándar británica tiene un ángulo de 55°. Por lo tanto, las roscas NPT y BSPT no pueden sellar entre sí incluso si tienen el mismo paso y los detalles se elaborarán más adelante.

Cómo se compara 1/2 con los tamaños de ambos lados

La diferencia en los recuentos de roscas entre los diferentes tamaños de roscas no es uniforme, causando que uno espere erróneamente que el tamaño de 1/2 esté entre los tamaños de 3/8 y 3/4, lo cual no ocurre.

Tamaño nominal	OD (pulgadas)	TPI	Broca para macho
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

También debe notarse que tanto los tamaños de 1/2 como de 3/4 tienen 14 recuentos de roscas, al igual que los tamaños de 3/8 y 1/4 tienen 18 recuentos de roscas. Los recuentos de roscas solo cambian en ciertos tamaños en el rango de tamaños, donde los tamaños más pequeños tienen los pasos más finos.Por eso el diámetro exterior —no el recuento de roscas— es el identificador primario, y por qué el mismo razonamiento se trabaja en detalle para el extremo más pequeño del rango en este desglose de dimensiones de rosca 1/4 NPT. Si trabaja con accesorios de instrumentos pequeños, el tamaño de 1/4 es el que encontrará más a menudo, y la distinción de 27 TPI versus 18 TPI comienza en 1/8.

Roscado y taladrado de un orificio 1/2 NPT

Roscado una rosca cónica no es lo mismo que roscar una recta, y el orden de las operaciones importa.

Taladre un orificio con un diámetro de 23/32 pulgadas. En una tabla de brocas fraccionadas, esto significa un diámetro de 0,7188 pulgadas o 18,26 mm. Si solo tiene brocas de letra y número disponibles, aún debería usar una broca de tamaño 23/32 o su equivalente métrico más cercano, que es 18,5 mm.
Si la precisión es importante, debe escariar la conicidad. Si se realiza un trabajo de alta presión o crítico para fugas, se debe pasar un escariador cónico en el orificio antes de realizar la operación de roscado.
Use un macho de roscar cónico para tubería NPT de 1/2 pulgada. Debería usar un cuarto a medio giro y luego ocasionalmente retroceder para dejar salir las virutas. El aceite de corte es imprescindible cuando se trabaja con acero y acero inoxidable.
Debería asegurarse de que haya suficiente profundidad. La profundidad debería ser de 0,8 pulgadas al menos, más la longitud de la rosca evanescente del macho. De lo contrario, el orificio puede quedar justo lo suficientemente profundo para el macho.

El avellanado o biselado de la entrada del orificio también ayudará para el éxito del proceso de roscado, ya que asegurará la inserción precisa del macho.

Montaje: Vueltas, par de apriete y sellador

La geometría roscada de NPT crea una diminuta ruta de fuga hecha de espirales en las crestas y raíces de las roscas. La conicidad crea un ajuste apretado que mantiene la presión intacta, mientras que el sellador sella la fuga. Ambos forman juntos el conjunto de la junta, por lo tanto no pueden sustituirse el uno al otro.

Antes de comenzar el montaje, limpie ambas roscas para eliminar suciedad, cinta vieja y virutas de metal.
Use el sellador solo en la mitad de la rosca macho. Puede ser de tres a cuatro vueltas de cinta PTFE. Asegúrese de que las roscas estén enrolladas en la dirección de torsión, para que la cinta no se desenrolle. No combine cinta con ningún sellador para tuberías. Cualquier rosca cónica podría arruinarse por esa junta.
Lo suficientemente apretado a mano hasta cuatro vueltas. Las dos partes deben atornillarse entre sí, y la junta debe hacerse al final de la conicidad, pero no con residuos.
Haga dos o más giros con la llave. El par de apriete recomendado para NTP de 1/2 pulgada en acero es 15-20 ft lb, en latón, es 10-15 ft lb.
Deténgase cuando se vuelva apretado. Si la junta tiene fugas después de tres intentos con la llave, quítela y hágalo de nuevo. En este caso, apretar más fuerte solo hará que la junta se agriete.

En cuanto a la advertencia sobre el acero inoxidable, las parejas de juntas NTP de acero inoxidable se agallan, lo cual ocurre cuando la fricción destruye la capa de óxido y las roscas se unen. Tal proceso requiere más que solo sobreapretar los nodos. Se recomienda agregar algo de cinta PTFE y producto anti-engarras hecho con níquel en las roscas de la junta antes de atornillarla con una acción de torsión baja.

NPT, NPTF y NPSM — Cuál está en su accesorio

NPS frente a NPT — Mismo diámetro, rosca diferente

El malentendido que causa que tantos pedidos fallen silenciosamente se debe a la similitud de ambas especificaciones. Esto significa que aunque NPS tiene el mismo diámetro exterior que NPT, no tiene una conicidad.

Mientras que el mismo diámetro significa que las roscas macho NPS comenzarán en las roscas hembra NPT, en realidad, no sellarán porque no se está produciendo ninguna acción de sellado y el sellador se deja para sellar a través de un espacio vacío de manera paralela. La única razón por la que NPS existe es debido a la necesidad de juntas mecánicas con un empaque o anillo O separado sellando. La comparación completa, incluyendo dónde se usa legítimamente cada estándar, está cubierta en esta explicación de roscas NPS frente a NPT. Si un accesorio tiene una cara plana, un asiento de empaque o una ranura para anillo O, la rosca detrás de él es muy probablemente NPS en lugar de NPT.

NPT, NPTF y NPSM — Cuál está en su accesorio

Tres letras, tres estrategias de sellado diversas y las tres existen en uso comercial en el tamaño de ½ pulgada.

NPT - la rosca cónica discutida anteriormente. Requiere sellador.
NPTF - la versión de sellado en seco, que usa raíces y crestas de rosca que están diseñadas para interferir en el montaje y así el acoplamiento de metal cierra la ruta de fuga espiral. Esto a menudo puede usarse sin sellador lo que lo convierte en el estándar usado en trabajo de combustible, hidráulico y refrigeración.
NPSM – roscas mecánicas rectas para tubería. Son paralelas, confiando en una cara de sellado o empaque para hacer el trabajo y se usan en accesorios de fijación, algunas uniones y acoplamientos mecánicos.

Una rosca macho NPT puede entrar en una hembra NPTF y sellar usando sellador, mientras que un macho NPTF en una hembra NPT no constituye una pareja de coincidencia. Las diferencias en geometría, calibración y dónde se especifica cada uno están expuestas en esta guía de conexiones de rosca NPT, NPTF y NPS, y vale la pena leerlas una vez si compra accesorios de más de una industria.

Cómo confirmar una rosca de 1/2 que ya tiene

Hay cuatro mediciones para saber cualquier roscado de tuberías mientras que solo necesita tres en la práctica.

El diámetro exterior del extremo grande. Se puede medir con la ayuda del calibre vernier. Respecto a 1/2 NPT hoy, la medición tiene que ser alrededor de 0,840 pulgadas que es la medición principal.
Número de hilos en una pulgada. Se puede medir contando las crestas en una distancia correspondiente (y luego multiplicando) o usando un cálculo para el número de hilos de un tamaño.
Medir la conicidad. Ambos diámetros variarán en caso de una conicidad. Se mantendrá igual con una rosca recta.
Ángulo de rosca. El equipo de medición de roscas distinguirá el estilo americano de 60° y el británico de 55°.

En caso de que no haya instrumentos de medición, la segunda opción es intentar acoplar con un compañero. El accesorio puede ser roscado sin dificultad a través de varias vueltas, confirmando así sus tamaños. La técnica de medición práctica, incluyendo cómo medir una rosca hembra a la que no puede llegar al fondo, está cubierta en esta guía de cómo medir accesorios de tubería NPT.

La trampa BSPT: Mismo 14 TPI, Ángulo incorrecto

Aquí está el más costoso. 1/2 pulgada NPT y 1/2 pulgada BSPT ambos tienen 14 hilos por pulgada, y sus diámetros exteriores son lo suficientemente similares que se atornillarán juntos y se sentirán correctos. Sin embargo, tendrán fugas porque las roscas están anguladas de manera diferente a 60 grados para NPT y 55 grados para BSPT.

Este desajuste angular causa una ruta helicoidal para cualquier fluido costado por la rosca, y esto puede degenerar de una filtración menor a un desastre completo bajo presión. El equipo se rompe más rápido en casos cuando está equipado con BSPT con accesorios NPT instalados, y viceversa.

Recomendaciones en la práctica:

Mida el diámetro. BSPT es nominalmente 20,955 mm, mientras que el diámetro de NPT es igual a 21,34 mm.
Use un calibre de forma de rosca, porque catorce TPI por sí solo no prueba nada.
Mantenga NPT y BSPT separados y claramente etiquetados porque la mayoría de los errores ocurren a nivel de stock, no mientras se hace la instalación.
Evite la transición directa entre los tipos usando un adaptador apropiado.

Preguntas frecuentes

¿Qué tamaño de macho para rosca de tubería de 1/2?

Se debería usar un macho de roscar cónico para tubería NPT de 1/2 pulgada, después de primero taladrar un tamaño de orificio de 23/32 pulgadas/0,7188 pulgadas (18,26 mm), para permitir alrededor de un 75 % de compromiso de rosca. Todo lo que se necesita es alrededor de 0,8 pulgadas de profundidad de rosca utilizable, pero esto también debe tomar en cuenta la distancia que las roscas evanescentes del macho deben entrar en el orificio. Si la junta es crítica para la presión, debería ser escariada con un escariador cónico de 3/4 pulgadas por pie antes de roscar.

¿Es 1/2 NPT lo mismo que?

De todo lo demás, y ahí reside el quid de la cuestión. El 1/2 pulgada NPT tiene el mismo número de hilos por pulgada (TPI) que el 1/2 pulgada BSPT pero no el mismo ángulo de rosca, por lo que no pueden ser intercambiados. Posee el mismo diámetro exterior que las roscas 1/2 pulgada NPS y NPSM, pero son rectas en lugar de cónicas y comenzarán a encajar pero no sellar sin un empaque. Por lo tanto, una pareja de coincidencia solo puede hacerse con otro 1/2 pulgada NPT, y muchas veces un NPTF de las mismas dimensiones.

¿Cuál es el tamaño de rosca de 1/2 pulgada?

El tamaño nominal es de 1/2 pulgada; sin embargo, la rosca mide 0,840 pulgadas (21,34 mm) cuando se mide entre las crestas de la rosca en el extremo más ancho. El tamaño nominal se refiere al diámetro interior del tubo de hierro forjado que dio origen a la norma de referencia, no al tamaño de la rosca. Esta rosca tiene 15 hilos por pulgada; en cambio, esta tiene 14 hilos por pulgada.

¿Cuál es el diámetro exterior de una rosca NPT de 1/2 pulgada?

El tamaño del tubo se mide como 0,840 pulgadas o 21,34 mm en la parte superior de la banda de la sección más ancha del cono. La cifra exacta se define en ASME B1.20.1 y resulta ser igual al diámetro exterior del tubo NPT de 1/2 pulgada Schedule 40; en otras palabras, así es como funciona el sistema de «tamaños».

Referencias

Conclusión

El diámetro de la rosca de 1/2 pulgada es de 0,840 pulgadas, consta de 14 hilos por pulgada, tiene un paso de 1:16 y requiere una broca de 23/32 pulgadas. La denominación de rosca para tubos de 1/2 pulgada se refiere al tamaño de un orificio en lugar al tamaño de la rosca, lo cual resulta confuso. Lo primero que debe hacerse para resolver el problema del tamaño de la tuerca es medir el diámetro exterior. A continuación, es importante contar los hilos y, por último, resulta fundamental medir el ángulo de la junta donde se unen.