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? In un’unica tabella presentiamo le dimensioni delle filettature in formato metrico (cioè in millimetri) e in formato in pollici (la misura comunemente usata nell’idraulica). 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.
Il Pollice nell'Idraulica: Un'Unità di Misura Non Standard
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.
Filettature BSP: Uno Standard Europeo
La tabella delle filettature in pollici per tubazioni 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.
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 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. 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. 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. 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. 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.
Filettature GAS e NPT: Standard a Confronto
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. 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).
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).
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.
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
[Tabella NPT non fornita nel testo originale]
Standard Internazionali e Designazione delle Filettature
Per assicurare che le due metà (interna ed esterna) di un giunto filettato si accoppino perfettamente, in modo da realizzare una connessione in grado di sostenere un determinato carico, le filettature devono mantenere certi standard. Per le forme di filetto più comuni, sono quindi stati stabiliti degli standard internazionali.
Designazione delle filettature metriche ISO
La designazione completa della filettatura è costituita dai valori relativi a forma del filetto e tolleranza.
Posizioni di tolleranza
La posizione di tolleranza identifica lo scostamento fondamentale ed è indicata da una lettera maiuscola per le filettature interne e da una lettera minuscola per le filettature esterne. Le classi di tolleranza sono il risultato della combinazione tra grado di precisione e posizione di tolleranza. Gli standard forniscono i valori delle classi di tolleranza per i vari sistemi di filettatura.
Filettature in pollici ISO (UNC, UNF, UNEF, UN)
Il sistema UN prevede tre classi di tolleranza, che vanno da 1 (passo grosso) a 3 (passo fine).
Filettature Whitworth (G, R, BSW, BSF, BSPF)
Le filettature Whitworth sono ormai obsolete ma le filettature gas Whitworth sono un riconosciuto standard internazionale.
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