I raccordi filettati rappresentano un settore importante all’interno del mondo idraulico perché costituiscono degli elementi fondamentali per il collegamento di tubazioni e impianti, permettendo di costituire dei percorsi ottimizzati in funzione delle specifiche necessità. Inoltre, è importante sottolineare come vi siano, oltre ai raccordi omogenei che sono costituiti dalla medesima tipologia di filettatura (“maschio-maschio” o “femmina-femmina”), raccordi che presentano su un lato una filettatura esterna e sull’altro una filettatura interna. I raccordi filettati in acciaio possono essere realizzati con filettature di tipologie differenti: in particolare, le più note sono la filettatura metrica e la filettatura gas.
Come anticipato, esistono differenti tipologie di filettature che si possono utilizzare per il collegamento dei raccordi idraulici. Nel precedente articolo riguardante il concetto generico di filettatura, abbiamo notato come le applicazioni in campo idraulico riguardino due tipologie specifiche: la filettatura GAS e la filettatura NPT.
Filettatura GAS
La filettatura GAS deriva dalla filettatura Whitworth (nata nel 1833 e ancora in uso in ambito meccanico) con passo molto fine. Viene utilizzata per la giunzione dei tubi e convogliamento dei fluidi ed è quindi tipica della raccorderia in acciaio inossidabile. La designazione della filettatura GAS è convenzionale e si riferisce al diametro interno teorico della tubazione. Per consuetudine le misure dei raccordi filettati vengono espresse in pollici, tuttavia si può conoscere rapidamente la larghezza in millimetri del diametro della tubazione utilizzando le tabelle di conversione.
Le filettature GAS si distinguono in filetto GAS Conico e GAS Cilindrico. Con il filetto conico il collegamento vite e madrevite è chiuso, ermetico. Questo può avvenire con l’accoppiamento di una vite conica con una madrevite conica o cilindrica. Con il filetto cilindrico il collegamento vite e madrevite non è perfettamente ermetico. Il filetto cilindrico viene definito parallelo e l’avvitamento si arresta al termine della filettatura esterna, in gergo tecnico quando “va in battuta”. L’ermeticità viene garantita dalla presenza e dall’utilizzo delle guarnizioni.
La classificazione avviene quindi in questo modo:
- Filettature per tubazioni non a tenuta stagna sul filetto (UNI EN ISO 228)
- Filettature per tubazioni a tenuta stagna sul filetto (UNI EN ISO 226, che ha sostituito la UNI EN ISO 7)
In particolare, la UNI EN ISO 226 si distingue in:
- UNI EN ISO 226-1 per vite conica - madrevite cilindrica
- UNI EN ISO 226-2 per vite conica - madrevite conica
La designazione delle filettature per tubazioni a tenuta stagna viene esplicitata partendo dalla lettera R (filettatura esterna conica). Per distinguerle in base alla filettatura interna vanno aggiunte le lettere p e c come segue:
- Rp seguito dalla misura in pollici del DN per filettatura interne cilindriche (madrevite cilindrica).
- Rc seguito dalla misura in pollici del DN per filettature interne coniche (madrevita conica).
La UNI EN ISO 228 invece, riguardante unicamente vite cilindrica e madrevite cilindrica con filettature parallele, può essere designata con la lettera G, seguita dal valore in pollici del DN e classe di tolleranza A (più ristretta) o B (più ampia) per le dimensioni limiti del diametro esterno, del diametro medio e del diametro di nocciolo di vite (solo per quanto riguarda le filettature esterne).
Filettatura NPT
La filettatura NPT (National Pipe Thread) rappresenta lo standard americano conforme alla normativa ANSI B 1.20.1. La norma NPT definisce il tipo di filetto e di tenuta ottenuti per contatto e compressione del bordo filettato con il cono femmina (filettatura conica = tapered thread). Le dimensioni più comuni sono espresse in pollici (per approfondire vedi Dimensioni ISO e ASME - differenze e convertibilità) partono da 1/8” fino a 2”.
La filettatura NPT, comunemente utilizzata per acciaio al carbonio e acciaio inossidabile, può essere realizzata anche su materiali quali ottone, fusioni in ghisa o materiali plastici. La norma presenta come variante la ANSI B1.20.3 che definisce il National Pipe Taper Fuel (NPTF), utilizzata specificatamente nel settore petrolchimico. Il filetto NPT maschio può essere indicato con diciture MPT (Male Pipe Thread), MNPT oppure NPT(M). La femmina invece viene indicata con dicitura FPT (Female Pipe Thread), FNPT oppure NPT(F).
Tabelle di Filettatura
Ad integrazione, riportiamo di seguito le tabelle di filettatura con indicazione di misura, diametro filetto, numero di filetti per pollice e passo.
BSP - British Standard Pipe
| Misura (pollici) | Diametro filettatura (mm) | Nr. filetti per pollici | Passo (mm) |
|---|---|---|---|
| 1/16″ | 7,723 | 28 | 0,907 |
| 1/8″ | 9,728 | 28 | 0,907 |
| 1/4″ | 13,157 | 19 | 1,337 |
| 3/8″ | 16,662 | 19 | 1,337 |
| 1/2″ | 20,955 | 14 | 1,814 |
| 3/4″ | 26,441 | 14 | 1,814 |
| 1″ | 33,249 | 11 | 2,309 |
| 1 1/4″ | 41,910 | 11 | 2,309 |
| 1 1/2″ | 47,803 | 11 | 2,309 |
| 2″ | 59,614 | 11 | 2,309 |
| 2 1/2″ | 75,184 | 11 | 2,309 |
| 3″ | 87,884 | 11 | 2,309 |
| 4″ | 113,030 | 11 | 2,309 |
NPT - National Pipe Thread
[Manca la tabella NPT, ma si potrebbe aggiungere qui se fornita]
Nei paragrafi precedenti abbiamo analizzato le filettature metriche, le filettature GAS e le principali differenze che le caratterizzano. E’ importante sottolineare, infatti, che ciascuna filettatura presenta dei parametri che vanno a definire le proprietà e gli utilizzi.
Altri aspetti che si possono considerare per l’analisi e il riconoscimento di una filettatura sono il passo del filetto e il verso dell’elica, anche se quest’ultimo è generalmente uniforme e destrorso. La filettatura metrica è la più comune e la più utilizzata in meccanica per gli accoppiamenti di componenti differenti ma non garantisce la medesima tenuta tra vite e madrevite che è ottenibile con una filettatura gas. Anche questa scelta, come quella sulla tipologia di raccordo e sul materiale richiesto, rappresentano delle valutazioni fondamentali per riuscire a mettere in opera un impianto funzionale e con una durata garantita nel tempo.
Ciò che ha reso tale materiale così importante sono le sue caratteristiche, meccaniche e non:
- Altissima igiene: non libera elementi contaminanti nel fluido con cui entra a contatto.
- Applicabilità in diverse condizioni: i raccordi in acciaio inox possono essere utilizzati in condizioni di pressione e temperatura differenti che mettono a dura prova il materiale.
- La scelta dei raccordi idraulici filettati rispetto ai raccordi idraulici a saldare deriva da numerose considerazioni che possono essere svolte in fase di progettazione degli impianti.
- Non porta alterazioni alla struttura del materiale: la saldatura, a prescindere dalla metodologia, porta ad un surriscaldamento accompagnato, a volte, da materiale d’apporto che va a modificare la composizione chimica del materiale alterando le proprietà.
E’ importante sottolineare, infatti, che ciascuna filettatura presenta dei parametri che vanno a definire le proprietà e gli utilizzi:
- numero dei principi: solitamente le filettature sono costituite da un singolo principio, ovvero presentano un solo tipo di filetto.
- generatrice: è il triangolo che dà la forma alla filettatura e ne definisce il profilo.
Queste informazioni consentono di definire in modo univoco e standardizzato le filettature. Infatti, sia le filettature metriche che le filettature GAS, come visto nell’apposito paragrafo sopra riportato, presentano dei valori noti sia dell’angolo di apertura che del triangolo che funge da generatore della filettatura.
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