溶接されたプラスチック パイプラインは、溶接部分で破損することはほとんどありません。何かがねじ込まれている場合は失敗します。このパターンは、化学プラント、水処理スキッド、半導体ウェットベンチで繰り返されます。β-PPH または PVDF ラインは何年も静かに稼働し、その後、ポンプ ポート、圧力計、タンク ノズルの接合部から水が漏れ始めます。ほぼすべての場合、関係する継手はねじ山によるカップリングであり、原因が継手自体であることはほとんどありません。ねじ規格、シール、またはトルクです。簡単に言うと、ラインを再び開く必要がある場合、ネジ付き機器に接続する必要がある場合、または金属ハードウェアに移行する必要がある場合には、ネジ付きカップリングを使用してください。他の箇所には融着ジョイントを使用してください。このページの残りの部分では、ジョイントがシールするかどうかを決定するネジ規格、プラスチックネジが課す圧力と温度の制限、およびネジ付きジョイントを耐用年数全体を通じて乾燥状態に保つためのチェックについて説明します。
ねじ込みカップリングとは何か — そしてそれが属する場所
カップリングは、2 つのパイプの長さを 1 つの連続した配管に結合する最も短い継手です。ねじによるカップリングは、熱やセメントの代わりに、雄ねじと雌ねじを一致させることによってその役割を果たします。プラスチック配管製品では、同じ考え方が 3 つのよく知られた名前で表示されます。雌ねじポートの溶接部分を終わらせる雌ねじストレートです。おねじはまっすぐで、雄ねじで終わります。ユニオンは、本体、テールピース、ナットの 3 つの部分からなるねじ継手で、技術者はのこぎりの代わりに 2 つのレンチを使って接合部を破壊できます。
この可逆性こそが重要なのです。ソケット融合カップリングは、パイプと同じくらい強力でありながら永久的なジョイントを生成します。ねじ式カップリングは、保守性を買うために多少の強度を犠牲にします。ねじ継手に、ポンプポート、ゲージルート、サンプラーポイントなどの機器インターフェースなど、最も得意とする役割を与えます。スキッドまたはフィルターを掃除のために取り出す必要があるメンテナンス休憩。そしてプラスチックシステムと金属ハードウェアの間の移行。すべての継手のタイプがどのようにしてライン内に配置されるかをより広範に把握するには、この概要を参照してください。 プラスチック管継手の主な機能 便利な相棒です。
ねじ規格によりジョイントがシールされるかどうかが決まります
ねじ継手のしだれが発生する最も一般的な原因は、仕上がりが悪いことではなく、互換性のない 2 つのねじ規格が 1 つの継手に適合していることです。 NPT は 60° テーパー形状で、北米の機器で主流です。 BSPT (R で指定) は 55° テーパーで、ヨーロッパとアジアで広く普及しています。 BSPP (G または Rp) およびメートルねじは平行であり、ねじの干渉ではなく面シールに依存します。先細りのオスはメスに侵入するときに脇腹を押しつぶすため、テープやペーストで体を閉じることができます。平行なねじ山にはらせん状の隙間が残り、これをいくら締めても閉じることはできません。そこには O リング、ガスケット、または接着シールのみが存在します。公称サイズが同じに見えても、システム間でピッチが一致することはほとんどないため、NPT オスが BSPT メスにスムーズに挿入され、きつく感じられ、それでも最初の圧力テストで漏れが生じる可能性があります。注文後ではなく、注文前に各ジョイントの両側の規格を確認してください。
プラスチックカップリングで満たされる可能性が最も高いねじ規格と、それぞれの背後にあるシール原理 | 標準 | ねじの形状 | 密閉方法 | 出会う場所 |
| NPT/NPTF | 60°テーパー | 逃げ面干渉とテープまたはシーラント | 北アメリカ |
| BSPT(R) | 55°テーパー | 逃げ面干渉とテープまたはシーラント | ヨーロッパ、アジア |
| BSPP (G / Rp) | 55°平行 | 面シール: O リング、ガスケット、または接着シール | ヨーロッパ、アジア |
| メートル法(M) | 60°平行 | 機器およびセンサーポートのフェイスシール | 世界中の機器 |
プラスチックのネジは金属とは異なる手作業を必要とします
損傷したプラスチックねじ山のほとんどは、金属フィッターが習慣に基づいて作成したものです。鉄鋼業界の 3 つの本能が β-PPH、PPN、PVDF に悪影響を及ぼします。手で締めすぎてねじる、拘束せずにネジ山テープを巻き付ける、温度が変化するとてこでひび割れが発生するプラスチック本体に硬い金属ニップルをねじ込むなどです。プラスチック製のねじ形状は、設計により十分なクリアランスを確保しています。シールはテープ、ペースト、または成型されたシールリングから作られており、側面を潰すことによって作られることはありません。作業ルール:ジョイントが抵抗するまで締め、その後さらに 4 分の 1 ~ 0.5 回転締めます。最初の 2 つのねじ山にはテープを貼らないようにして、破片が媒体内に入らないようにし、定期的に開くジョイントにはリングシール付きユニオンを選択してください。これは、EPDM または FPM シールを備えたユニオンは無期限に再締めされますが、テープ付きねじ山は再締めされないためです。
β-PPH おねじストレートショート突合せ溶接式継手 この突合せ溶接継手は、プラスチック製の雄ねじと溶接スピゴットを組み合わせており、プラスチック製の接合部を損傷する締めすぎの習慣を避けながらねじ接続を可能にします。 製品を見る→
β-PPH めねじストレートショート突合せ溶接式継手 成形された雌ねじと突合せ溶接端を備えたこの継手は、ねじ付きインサートを安全に受け入れ、穏やかな締め付けとプラスチックねじの適切なシールに関するガイダンスを補完します。 製品を見る→ プラスチック配管の整備記録には、一貫した物語があります。ねじ継手の漏れの大部分は、材料の疲労ではなく、組み立てミスが原因です。以下のパターンは、典型的な現場での経験を反映しています。
- 締めすぎまたはひび割れたボディ、35%
- 組み立て時の交差ねじ、25%
- テープまたはシーラントの隙間、20%
- 熱サイクルと振動、20%
プラスチック配管サービスにおけるねじ継手の漏れ原因の分布図。実際の割合は植物や培地によって異なります。
ねじ込みジョイントの圧力はどれくらいですか?
最低定格のコンポーネントでライン圧力を設定し、ネジ付き要素が範囲の下限近くに位置することを期待します。あるメーカーの製品範囲では、β-PPH パイプの最高圧力は 1.6MPa ですが、PPN および PVDF パイプは周囲温度で 6.0MPa に達し、継手は 1.0 MPa と 1.6 MPa の段階に続きます。ねじ接続では、ねじ部分の壁がパイプの壁よりも薄いため、さらに割引がかかります。ユニオンとストレートねじのサイズは、システムの実際の作動圧力に適切なマージンを加えたものにしてください。実行中のすべてのコンポーネントのパイプ定格を決して読まないでください。
20 °C におけるパイプ材質別の最大呼び圧力定格: β-PPH 1.6 MPa、PPN 6.0 MPa、PVDF 6.0 MPa。
熱がその数値に与える影響
上記のすべての評価は、20 °C の水環境を想定しています。温度が上昇すると、熱可塑性プラスチックの許容圧力は急激に低下します。周囲定格 1.6 MPa のラインは、その半分以下の 80 °C をはるかに下回ります。これはまさに高温化学ループおよび CIP 回路の領域です。以下の曲線を一次ガイドとして扱い、ポンプの吐出圧力やリリーフバルブの設定を修正する前に、メーカーの圧力表と照らし合わせて最終的な数値を確認してください。
水温の上昇に伴う熱可塑性プラスチックパイプの周囲圧力定格の低下例。メーカーの圧力表で正確な値を確認してください。
ねじ込み式、融着式、またはフランジ式: 目的に応じてジョイントを選択してください
接続方法は習慣ではなく作業に応じて決定してください。ねじ込みカップリングは小および中穴での保守性の点で優れており、フュージョンは埋設または隠された配管での永続的な強度で優れており、フランジは大口径および装置ノズルで優れています。以下にトレードオフを並べて示します。
プラスチック配管システムでは、それぞれの接続方法がうまく機能します。 | 基準 | ねじ込みカップリング | ソケット融着ジョイント | フランジ接続 |
| 必要なツール | ハンドツール | 融合機 | トルクレンチ |
| リバーシブル | はい、仕様上 | いいえ | はい、新しいガスケットを使用します |
| 温度における圧力 | 下部 - 薄いねじ壁 | パイプの完全な強度 | 高い、ガスケットに依存する |
| 最高の役柄 | 機器のポート、メンテナンス休憩、移行 | 長い隠蔽ラン | 大口径、ポンプ、タンク |
決定が近づいたら、媒体、温度、ジョイントを開ける頻度、ラインのメンテナンスを誰が行うかを比較検討します。これらは、決定が近づいたときに重要になるのと同じ要素です。 化学または工業ライン用のパイプ継手の選択 そもそも。
締める前の6つのチェックリスト
- 両方の嵌合部品のねじ規格とピッチを確認してください。 NPT と BSPT は互換性がありません。
- シール リングを媒体に合わせます。EPDM は水や多くの水性化学薬品に、FPM は油、燃料、攻撃的な有機物に適しています。
- ラベルに記載されている周囲定格ではなく、最高動作温度に対して定格を下げます。
- 長い金属ニップルが独立してサポートされるため、プラスチックボディをてこにすることができません。
- 手で締めてプラス 4 分の 1 ~ 0.5 回転締めます。パイプレンチが必要だと感じる場合は、上流側に何か問題があります。
- 試運転時および再組み立て後に、作動圧力で、実際には作動温度で圧力テストを行います。
よくある質問
NPT ねじと BSPT ねじは互換性がありますか?
いいえ、フランク角(60°と55°)とピッチが異なるため、部品が途中で組み立てられ、シールが不良になる可能性があります。ジョイントの両側の規格を一致させるか、専用のアダプターを使用してください。
プラスチック製のネジ付き継手に PTFE テープを使用する必要がありますか?
最初の 2 つのスレッドでは控えめに、決して使用しないでください。プラスチックのテーパーネジでは、テープが隙間を埋めます。リングシールユニオンの場合は不要です。EPDM または FPM シールが機能し、繰り返しの開封にも耐えます。
ラインが熱いときだけねじ継手が漏れるのはなぜですか?
熱の動きによりテープで固定されたジョイントが緩み、平行ねじのクランプが変化します。シール材が中温に耐えられること、接合部の平行とテーパーが一致していないこと、アセンブリが硬い配管によって応力を受けていないことを確認してください。
ねじ込みカップリングは溶接継手の圧力に匹敵しますか?
いいえ。すべてのスレッド ポイントを実行中の最も弱いリンクとして扱い、それに合わせてシステムのサイズを調整します。パイプの完全な強度が交渉の余地のない場合は、ジョイントを融着し、サービスポイントにのみねじ山を残します。