Tiêu Chuẩn Ren NPT : Các Biến Thể, Ứng Dụng Và Cách Kết Nối
Sự Ra Đời Của Ren NPT.
Ở Mỹ, vào năm 1864, William Sellers đã thiết lập một tiêu chuẩn quan trọng cho đai ốc, bu-lông và ốc vít, đó là Ren Côn Quốc Gia (NPT). Sự xuất hiện của NPT, dựa trên góc ren 60 độ, đã đánh dấu bước quan trọng trong lịch sử thợ đồng hồ Mỹ thời kỳ đầu và đồng thời là một phần quan trọng của Cách Mạng Công Nghiệp Mỹ.
Những loại ren này không chỉ trở thành tiêu chuẩn quốc gia của Mỹ mà còn góp phần quan trọng vào sự phổ biến và tiện ích của chúng trong nhiều ngành công nghiệp. Ren NPT đã thúc đẩy sự đồng bộ và phát triển mạnh mẽ của ngành sản xuất và lắp ráp, làm nền tảng cho sự tiến bộ trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Trước khi bắt đầu để hiểu hơn về các thuật ngữ và thông số về ren qua bài viết như:
Tiêu Chuẩn Ren NPT.
Tiêu chuẩn American National Standard Pipe Thread / ANSI NPT là tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia của Hoa Kỳ áp dụng cho ren vít trên ống và phụ kiện đường ống. Trong tiêu chuẩn này, loại ren phổ biến nhất là Ren Côn Ống (NPT).
Tiêu chuẩn này bao gồm cả chuỗi ren côn và ren thẳng, được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu đa dạng như độ siết cứng, độ kín áp suất hoặc cả hai yếu tố trên. Hình dạng tam giác góc V 60 độ tương tự như các ren Inch hợp nhất (UNC/UNF), tuy nhiên, đặc điểm nổi bật của ren NPT là độ côn tạo nên vòng bịt khi siết chặt, đảm bảo sự kín đáo khi ren ngoài và ren trong nén vào nhau.
Điều này giúp ren NPT thích hợp cho nhiều mục đích, có thể sử dụng cùng chất bịt kín hoặc không, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể. Sự linh hoạt và tính tiện ích của ren NPT làm cho chúng trở thành một phần quan trọng của hệ thống ống và phụ kiện đa dạng trên khắp Hoa Kỳ.
Lưu ý: Do có góc V 60 độ thường gây nhầm lần với Ren hợp nhất UTS và Ren Mét ISO
Các Dạng Ren NPT và Ứng Dụng Cụ Thể
Ren NPT, viết tắt của “National Pipe Thread,” là một hệ thống đa dạng với nhiều dạng khác nhau, phục vụ cho các mục đích và ứng dụng cụ thể. Dưới đây là một số dạng phổ biến của ren NPT:
1. NPT (Côn và Cần Keo Dán Ren):
- Là loại ren phổ biến nhất, thường đi kèm với chất keo dán ren. Sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng.
2. NPSC (Ren Thẳng – Song Song):
- Có dạng ren tương tự như NPT, được sử dụng để tạo mối nối chịu áp lực khi kết hợp với ren ngoài côn NPT.
3. NPTR (Ren Ống Côn):
- Sử dụng cho các mối nối của lan can, đảm bảo độ chặt chẽ và an toàn.
4. NPSM (Sử Dụng Cơ Khí Cứng Cố Định):
- Thích hợp cho các ứng dụng cơ khí đòi hỏi sự cứng cáp và ổn định.
5. NPSL (Khớp Nối Thẳng Lắp Tự Do):
- Sử dụng trong các ứng dụng không có áp suất bên trong, cho phép lắp đặt linh hoạt.
Các chữ cái viết tắt có ý nghĩa đặc biệt:
- N: Quốc gia.
- P: Đường ống.
- S: Đường thẳng.
- C: Khớp nối.
- R: Ren côn.
- M: Cơ khí.
- L: Đai ốc khóa (ecu).
Thông số bổ sung:
- Direction/Hướng: Mặc định hướng xoay/siết từ bên phải (theo chiều kim đồng hồ). Nếu xoay/siết từ bên trái (ngược chiều kim đồng hồ), thêm ký hiệu – LH.
Minh Họa Các Loại Ren NPT
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Bảng Tra Kích Thước – Ren Ngoài NPT
NPT Thread Table
| Thread | Pipe | Pipe OD | TPI | Pitch | Pitch Diameter (E0) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/16-27 NPT | 1/16 | 0.3125 | 27 | 0.0370 | 0.27118 |
| 1/8-27 NPT | 1/8 | 0.4050 | 27 | 0.0370 | 0.36351 |
| 1/4-18 NPT | 1/4 | 0.5400 | 18 | 0.0556 | 0.47739 |
| 3/8-18 NPT | 3/8 | 0.6750 | 18 | 0.0556 | 0.61201 |
| 1/2-14 NPT | 1/2 | 0.8400 | 14 | 0.0714 | 0.75843 |
| 3/4-14 NPT | 3/4 | 1.0500 | 14 | 0.0714 | 0.96768 |
| 1-11.5 NPT | 1 | 1.3150 | 12 | 0.0870 | 1.21363 |
| 1 1/4-11.5 NPT | 1 1/4 | 1.6600 | 12 | 0.0870 | 1.55713 |
| 1 1/2-11.5 NPT | 1 1/2 | 1.9000 | 12 | 0.0870 | 1.79609 |
| 2-11.5 NPT | 2 | 2.3750 | 12 | 0.0870 | 2.26902 |
| 2 1/2-8 NPT | 2 1/2 | 2.8750 | 8 | 0.1250 | 2.71953 |
| 3-8 NPT | 3 | 3.5000 | 8 | 0.1250 | 3.34062 |
| 3 1/2-8 NPT | 3 1/2 | 4.0000 | 8 | 0.1250 | 3.83750 |
| 4-8 NPT | 4 | 4.5000 | 8 | 0.1250 | 4.33438 |
| 5-8 NPT | 5 | 5.5630 | 8 | 0.1250 | 5.39073 |
| 6-8 NPT | 6 | 6.6250 | 8 | 0.1250 | 6.44609 |
| 8-8 NPT | 8 | 8.6250 | 8 | 0.1250 | 8.43359 |
| 10-8 NPT | 10 | 10.7500 | 8 | 0.1250 | 10.54531 |
| 12-8 NPT | 12 | 12.7500 | 8 | 0.1250 | 12.53281 |
| 14-8 NPT | 14 | 14.0000 | 8 | 0.1250 | 13.77500 |
| 16-8 NPT | 16 | 16.0000 | 8 | 0.1250 | 15.76250 |
| 18-8 NPT | 18 | 18.0000 | 8 | 0.1250 | 17.75000 |
| 20-8 NPT | 20 | 20.0000 | 8 | 0.1250 | 19.73750 |
| 24-8 NPT | 24 | 24.0000 | 8 | 0.1250 | 23.71250 |
Ứng Dụng Của Ren NPT ?
Ren NPT, hay còn gọi là Ren Côn Quốc Gia, là một thành phần chính trong cơ khí thủy lực và có nhiều ứng dụng quan trọng như sau:
-
Hệ Thống Ống Nước và Thủy Lực:
- Đảm bảo kín đáo và chịu áp, giúp duy trì sự ổn định của hệ thống.
- Sử dụng trong các ống nước và thủy lực để giữ chặt kết nối và tránh rò rỉ.
-
Máy Nén Khí và Dụng Cụ Khí Nén:
- Đảm bảo áp suất thấp và hiệu quả trong việc tháo lắp.
- Sử dụng rộng rãi trong hệ thống máy nén khí và dụng cụ khí nén.
-
Ngành Dầu Khí và Nhà Máy Điện:
- Cung cấp độ chắc chắn và độ bền bỉ cao trong môi trường khắc nghiệt.
- Sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến dầu khí và sản xuất điện.
-
Khớp Nối Thủy Lực:
- Ren sử dụng keo được ưa chuộng với khả năng làm kín bảo đảm, đặc biệt thông qua việc sử dụng hợp chất keo.
- Ren siết bằng lực thường được áp dụng trong các khớp nối chịu áp ma sát, với độ kín được đảm bảo qua lực nén/siết.
Ren NPT không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các thành phần, mà còn giúp duy trì hiệu suất và tính ổn định của các hệ thống cơ khí thủy lực.
Các Kiểu Kết Nối Của Ren NPT ?
1/ Ren Trong Ren Ngoài Đều NPTF.
Hình 3 minh họa quá trình một rãnh ren ngoài (External NPTF) được siết chặt/áp lực vào một rãnh ren trong (Internal NPTF). Trong tình huống này:
Ren Ngoài (External NPTF):
- Được thiết kế với độ côn và góc ren 60 độ, tạo vòng bịt khi siết chặt vào ren trong.
- Chân ren của ren ngoài tiếp xúc với chân ren của ren trong trước khi gặp nhau.
Ren Trong (Internal NPTF):
- Cũng có độ côn và góc ren 60 độ, tạo điều kiện cho vòng bịt.
- Chân ren của ren trong tiếp xúc với chân ren của ren ngoài, đảm bảo tính kín đáo khi hệ thống thủy lực hoạt động.
Áp Lực và Siết Chặt:
- Khi áp lực được áp dụng, ren ngoài và ren trong được siết chặt vào nhau.
- Đỉnh của cả hai ren tiếp xúc trước khi các sợi ren gặp nhau, đảm bảo tính kín đáo và chống rò rỉ trong hệ thống cơ khí thủy lực.
Quá trình này thể hiện tính hiệu quả của Ren NPTF trong việc duy trì kín đáo và ổn định trong hệ thống thủy lực, nơi áp lực là yếu tố quan trọng và đòi hỏi sự kín đáo tuyệt đối.
Hình 3 – NPTF Áp Lực
Hình 4 mô tả quá trình siết chặt ren ngoài và ren trong của NPTF. Dưới đây là mô tả chi tiết về hình ảnh này:
Ren Ngoài và Ren Trong (NPTF):
- Hai sợi ren, ren ngoài và ren trong, được siết chặt để tạo kết nối chặt chẽ trong hệ thống cơ khí thủy lực.
- Đỉnh của cả hai ren dịch chuyển vào phần rễ, tạo vòng bịt hiệu quả khi siết chặt.
Sử Dụng Teflon làm Chất Bôi Trơn:
- Mặc dù là ren Dryseal (không sử dụng chất bôi trơn bên ngoài), nhưng nên sử dụng băng hoặc chất lỏng Teflon trong quá trình lắp ráp.
- Teflon đóng vai trò như một chất bôi trơn, giúp tránh kẹt khi siết chặt và lấp đầy khoảng trống có thể gây rò rỉ.
Ren NPSF (National Pipe Straight Fuel):
- Là biến thể của ren Dryseal, sử dụng cho ren ngoài và trong NPTF trong các ứng dụng cơ khí chính xác và khớp nối thủy lực.
- Mặc dù không phải là lựa chọn lý tưởng, kết hợp giữa ren trụ và ren côn vẫn được sử dụng rộng rãi, đặc biệt trong các ứng dụng sử dụng ren NPT.
Quá trình này minh họa tính hiệu quả của Ren NPTF và sự hỗ trợ của chất bôi trơn Teflon trong việc duy trì tính kín đáo và ổn định trong hệ thống cơ khí thủy lực.
Hình 4 – NPTF, Siết 1 Khoảng Bằng Tay Và Siết Áp Lực Thêm 1 Lượt
2/ NPT Ren Ngoài, BSPP Ren Trong.
So sánh giữa ren NPT và BSP:
Ren côn tiêu chuẩn Anh (BSP):
- Quy định trong Tiêu chuẩn Anh 21, thường sử dụng cho hệ thống ống nước áp suất thấp.
- Không khuyến khích cho hệ thống thủy lực áp suất trung bình và cao.
- Sử dụng ren Whitworth có góc 55° và độ côn 1 trên 16.
- Không thể thay thế được với ren NPT của Mỹ.
- Ở kích thước 1/2” và 3/4”, cả hai đều có 14 ren trên mỗi inch.
- Các vấn đề phát sinh khi siết dạng ren ngoài NPT vào dạng ren trong thẳng BSP.
- Kích thước như 1/16”, 1/8”, 1/4” và 3/8” có bước ren không giống nhau, gây ra sự lệch trục của các ren.
- Góc sườn của ren khác nhau giữa NPT và BSP, với NPT có ren 60° trong khi BSP có ren 55°.
Hình 5 thể hiện một đường ren ngoài NPT được siết chặt vào BSPP. Do kích thước nhỏ hơn của BSPP và chênh lệch cao độ, NPT sẽ siết chặt chỉ sau vài vòng.
Ưu điểm của Ren NPT:
- Phổ biến và rộng rãi sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp.
- Dễ thi công và lắp đặt.
Ưu điểm của Ren BSP:
- Thích hợp cho hệ thống ống nước áp suất thấp.
- Góc côn và độ chính xác cao.
Khi chọn giữa ren NPT và BSP, quyết định thường dựa vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và hệ thống nước hoặc thủy lực.
Hình 5 – NPT ren ngoài, BSPP ren trong với cao độ khác nhau
3/ NPT Ren Ngoài BSPT Ren Trong.
Hình 6 mô tả quá trình siết chặt NPT thành BSPT. BSPT có đường ren phía ngoài rộng hơn, cho phép luồng/rãnh ren NPT ăn sâu hơn. Tuy nhiên, sự khác biệt về độ cao của ren cuối cùng trong BSPT gây ra sự ràng buộc của các luồng/rãnh ren.
Sự khác biệt về bước ren và góc ren tạo điều kiện cho sự rò rỉ theo hình xoắn ốc. Kích thước 1/2” và 3/4” trong NPT và BSP đều là 14 luồng trên mỗi inch, và NPT tương tác khá tốt với BSP.
Ưu điểm của Ren NPT:
- Phổ biến và rộng rãi sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp.
- Dễ thi công và lắp đặt.
Ưu điểm của Ren BSPT:
- Được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng quốc tế và hệ thống áp lực cao.
- Có độ kín đáo tốt do hình dạng ren và độ chính xác của chúng.
Khi lựa chọn giữa ren NPT và BSPT, quyết định thường dựa vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và điều kiện làm việc.
Hình 6: NPT ren ngoài BSPT ren trong
- Mặc dù các luồng này có cùng độ cao và tương tác tốt nhưng vẫn có vấn đề với dạng luồng. Các góc ren, dung sai đỉnh và chân ren khác nhau sẽ cho phép rò rỉ theo hình xoắn ốc như trong Hình 7.
- Đối diện với thách thức này, việc sử dụng chất bịt kín ren là quan trọng để đảm bảo tính kín đáo và ngăn chặn rò rỉ. Các ren này có thể được sử dụng hiệu quả cùng nhau khi được kết hợp với chất bịt kín ren thích hợp, giúp tăng cường khả năng kín đáo và ổn định của hệ thống.
Hình 7
Song Toàn Tôi Sản Xuất Theo Yêu Cầu.
Đối với khách hàng có nhu cầu đặc biệt về khớp nối ren, Song Toàn là đối tác lý tưởng. Chúng tôi có khả năng sản xuất và gia công mọi loại khớp nối ren theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể của quý khách. Các ứng dụng tùy chỉnh bao gồm NPSM, BSPP, NPT, khớp nối ống dạng loe SAE và nhiều loại ren vít ISO.
Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành, chúng tôi tự hào đã phát triển nhiều sản phẩm đa dạng như khớp nối ren đồng thau, tán dây cáp đồng thau, đai ốc, phích cắm ống, bộ phận đồng hồ, liên kết trung tính, ốc vít bằng đồng, bộ phận chuyển đổi và chân đồng thau.
Ren NPT và BSP của chúng tôi được thiết kế với mục tiêu tăng khả năng kiểm soát cho dạng ren nhựa, đảm bảo tính kín đáo và chống rò rỉ. Song Toàn cam kết mang lại trải nghiệm chuyên nghiệp và tận tâm cho khách hàng, cùng với các sản phẩm có sự khác biệt và chất lượng đáng tin cậy, tất cả với giá cả hợp lý. Hãy đến với Phụ Kiện Song Toàn để trải nghiệm sự chất lượng và độ chuyên nghiệp của chúng tôi.
Bạn có thể xem bài viết của Song Toan (STG)., JSC tại:
Bài viết đã giới thiệu về các đặc điểm, công thức và bảng tra của ren NPT, hy vọng sẽ giúp bạn có thêm kiến thức và kỹ năng về ren trong cơ khí.
