In un nostro precedente articolo abbiamo analizzato il vasto mondo delle filettature, le caratteristiche e le differenze di questi sistemi di collegamento attraverso cui si assemblano diversi elementi. Generalmente, le varie tipologie di filettature, si distinguono in base agli angoli del filetto ed alle caratteristiche costitutive.
Filettature GAS
Tra i sistemi di filettatura più diffusi, le filettature gas sono maggiormente utilizzate per la giunzione di tubazioni e raccordi idraulici. Oggi questi elementi trovano impiego nei collegamenti per tubazioni e apparecchiature che servono al convogliamento di fluidi. Infatti, il passo molto fine di queste filettature e quindi la vicinanza tra i vari filetti (con angolo all’apice di 55°), consente di ottenere connessioni molto forti. Queste aumentano di resistenza se l’elemento è accoppiato a delle guarnizioni e quindi resistente ad alte pressioni.
Una particolarità che distingue questi sistemi di filettatura dagli altri è l’unità di misura: non viene usato il sistema metrico classico ma si parla di pollici. Il pollice (inch in inglese, simbolo in o doppio apice ") è un'unità di misura di lunghezza che non fa parte del sistema SI, ma che è tuttora ampiamente utilizzata nei paesi di cultura anglosassone, come Regno Unito e USA oltre che in molti settori tecnologici. 1" corrisponde a = 2,54 cm, ma questa proporzione non vale per quanto riguarda l'idraulica, dove per lo più si parla di misure nominali di tipo GAS.
Il fatto che secondo questa scala metrica 1" non corrisponda a 2,54 cm è da ritrovare nel 1800 circa. In origine, infatti, tutti i tubi seguivano la filettatura Withworth (pollici meccanici, corrispondenti a quelli inglesi), in seguito con il tempo la tecnologia ha fatto sì che si potessero produrre tubi con pari caratteristiche di resistenza alla pressione ma di spessore, peso e costo minore. Se si fossero lasciate invariate le misure del diametro interno, sarebbe sorto il problema di dover cambiare tutte le macchine che producevano la raccorderia e la conseguente confusione per il fatto di avere sul mercato due tipologie di misure per i diametri esterni. Si convenne, quindi di non modificare il diametro esterno ma di diminuire solo lo spessore del tubo, aumentando il diametro interno con spessore minore.
GAS threading originated from the Whitworth thread - which was devised in 1833 and which is still used in the mechanical field - with a very subtle pitch. It is used for pipes’ coupling and fluids conveyance and it is therefore common in stainless steel fittings.
The designation of GAS threading is conventional and it refers to the theoretical minor diameter of a pipe. Usually, the dimensions of threaded fittings are expressed in inches. Yet, conversion tables enable people to easily convert the width of a pipe’s diameter in millimetres.
Tipi di Filettature GAS
GAS threads are divided into Conical GAS and Cylindrical GAS threads.
- Filettatura gas conica: La filettatura gas conica è definita “a tenuta sul filetto”. Al contrario della prima, il filetto maschio è conico mentre il filetto femmina è cilindrico. The joints between the screws and nuts of conical threads are hermetically closed. This may be done by means of the coupling between conical screws with conical or cylindrical nuts.
- Filettatura gas cilindrica: La filettatura gas cilindrica è definita “non a tenuta sul filetto”. Instead, the joints between screws and nuts of cylindrical threads are not perfectly hermetic. Cylindrical threads are defined parallel and the screwing stops before the outer part of the thread. Tightness is guaranteed by the presence and use of gaskets.
Therefore, they can be classified into two categories:
- Threads for those pipes that are not watertight on the thread (UNI EN ISO 228)
- Threads for pipes that are watertight on the thread (UNI EN ISO 226, that substituted UNI EN ISO 7).
It must be noted that UNI EN ISO 226 is divided into UNI EN ISO 226-1 for conical screw - cylindrical nut; UNI EN ISO 226-2 for conical screw - conical nut.
The designation of threads for watertight pipes is done starting from letter R (external conical thread). For differentiating them on the basis of internal threading, letters p and c are added as follows:
- Rp followed by the DN dimension expressed in inches for internal cylindrical threads (cylindrical nut)
- Rc followed by the DN dimension expressed in inches for internal conical threads (conical nut)
Instead, UNI EN ISO 228 only concerns cylindrical screws and cylindrical nuts with parallel threads and it is designated by letter G, followed by the DN dimension expressed in inches and tolerance class A (more restricted) or B (wider) for the dimensions limit of the major diameter, medium diameter and minor diameter (only for external threading).
Filettature NPT
Come sottolineato in precedenza, la diffusione dei sistemi di filettature dipende anche dalla geografia. Lo standard americano, conforme alla normativa AISI B1.20.1 è la filettatura NPT (Nationale Pipe Thread), il secondo sistema più utilizzato nel settore dell’idraulica. L’angolo di filetto di questa tipologia è pari a 60°, quindi con un passo maggiore rispetto alla filettatura gas. Ulteriore differenza con la filettatura gas riguarda la forma del filetto.
NPT threading (National Pipe Thread) is the American standard compliant with ANSI B 1.20.1 standard.
NPT standards define the kind of thread and endurance obtained by contact and compression of the threaded flank with the female cone.
The most common dimensions are expressed in inches (see Differences and comparison between ISO and ASME Standards) and they range between 1/8” and 2”.
NPT threading, usually used for carbon steel and stainless steel, can be used also for other materials such as brass, cast iron castings and plastic materials.
The standard norm has a variant - ANSI B1.20.3 - that defines the National Pipe Taper Fuel (NPTF), used in the petrochemical industry.
The NPT male thread can be referred to by using the acronyms MPT (Male Pipe Thread), MNPT or NPT(M).
Come Misurare le Filettature Idrauliche
Sembra che la filettatura della valvola, dello scambiatore, del gomito o di qualsiasi dispositivo idraulico con connessioni filettate non rispetti le norme? Quanti mm dovrebbe avere una filettatura da 1 pollice?
Molte persone pensano che un pollice in idraulica corrisponda al concetto matematico, cioè che una filettatura da 1 pollice misuri 24 mm. Questo non è vero, perché nel tempo le filettature da 1 pollice sono state adattate al diametro delle tubature. La dimensione della filettatura può essere rilevata al meglio con un calibro, assicurandosi di misurare il diametro, ovvero l'asse più lungo che attraversa l'intera filettatura.
La tabella delle filettature in pollici per tubazioni riportata sopra si riferisce ovviamente alle filettature BSP, uno standard comunemente utilizzato in Europa, in Italia e nella maggior parte dei paesi. Si tratta di una dimensione standardizzata della filettatura creata nel XIX secolo per garantire la compatibilità tra i dispositivi idraulici in diversi paesi. È stata sviluppata nel Regno Unito ed è conosciuta come British Standard Pipe.
Dimensioni Comuni delle Filettature
- Filettatura da 1 pollice: La filettatura da 1 pollice, insieme a quella da 3/4 di pollice, è una delle dimensioni più comuni utilizzate nell’idraulica, ideale per le esigenze delle abitazioni unifamiliari.
- Filettatura da 5/4 pollici: Le filettature da 5/4 pollici rappresentano una dimensione leggermente più grande, oggi utilizzata meno frequentemente rispetto al passato nel settore delle nuove costruzioni. In passato, erano molto comuni nei sistemi cosiddetti "a circuito aperto", che funzionavano per gravità (cioè senza pompe). Questa dimensione, insieme a quella da 1 pollice, è tra le più popolari nell’idraulica.
- Filettatura da 1/2 pollice: La filettatura da 1/2 pollice è una delle dimensioni più piccole, meno utilizzata nell'edilizia rispetto ai tipi precedenti, ovvero le filettature da 1 pollice e da 3/4 di pollice. Tuttavia, non è rara e viene spesso impiegata. È anche comunemente indicata semplicemente come G1/2.
- Filettatura da 1/4 di pollice: In generale, la filettatura da 1/4 di pollice è considerata troppo piccola, il che non si traduce in un’elevata efficienza in termini di portata.
- Filettatura da 3/8: Le filettature da 3/8 sono piuttosto piccole e usate sporadicamente. Si trovano raramente negli impianti di riscaldamento e acqua calda sanitaria, ma non sono del tutto assenti. Sono ampiamente utilizzate, ad esempio, in automazione e meccanica.
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