Roscas NPT vs. BSP em acessórios de plástico: por que razão a combinação não funciona

Introdução

Nunca substitua uma rosca NPT por uma BSP numa conduta de pressão. As duas roscas encaixam-se uma na outra — e é aí que está o problema — e acabam por apresentar fugas.

Numa conduta de combustível ou de gás, essa mesma substituição não é um inconveniente, é uma falha de segurança. A causa principal é pura e simplesmente a geometria. A rosca NPT tem um ângulo de 60°; a rosca BSP tem um ângulo de 55° (Whitworth). Em vários tamanhos, até os diâmetros diferem. Os compradores vêem “1/2 polegada” em ambos e partem do princípio de que são iguais, porque os rótulos parecem idênticos. Se tratar as duas normas como se fossem um único produto, acabará por enviar o encaixe errado a um cliente que só se aperceberá do erro quando a junta começar a verter líquido sob pressão.

Comparação entre formulários de tópicos

Existem três famílias de roscas relevantes para os acessórios de plástico, e apenas uma delas é norte-americana. A norma NPT é definida pela norma ANSI/ASME B1.20.1, com uma forma de rosca de 60° e um cone de 1:16. A BSP divide-se em duas variantes: a BSPT, a versão cónica ao abrigo da norma ISO 7 / EN 10226, e a BSPP, a versão paralela ao abrigo da norma ISO 228. Ambos os tipos de BSP partilham a mesma forma Whitworth de 55°, com cristas e raízes arredondadas, o que constitui a primeira característica que os distingue do perfil mais plano e acentuado da NPT.

É na linha de vedação que a maioria dos erros no terreno tem início. As roscas NPT e BSPT vedam por interferência cónica com um vedante — as roscas encaixam-se fisicamente umas nas outras. As roscas BSPP não conseguem vedar através das suas roscas, porque as roscas paralelas nunca desenvolvem essa interferência. O BSPP necessita de uma anilha colada, um anel O-ring ou uma junta, e uma junta montada sem essa peça irá apresentar fugas, independentemente da quantidade de fita adesiva que se coloque nela.

Por que razão “1/2 polegada” corresponde a duas peças diferentes

A etiqueta esconde a diferença. Uma rosca macho de 1/2″ NPT e uma rosca macho de 1/2″ BSP são ambas comercializadas como “meia polegada”, mas os seus diâmetros exteriores não coincidem. O NPT de 1/2″ tem um diâmetro exterior de cerca de 21,34 mm; o BSP de 1/2″ tem um diâmetro exterior de cerca de 20,955 mm. É suficientemente semelhante para enganar uma verificação com um paquímetro feita à pressa e suficientemente diferente para fazer a diferença sob pressão.

O passo acrescenta uma segunda fonte de confusão. Nos tamanhos de 1/2″ e 3/4″, tanto o NPT como o BSP têm 14 roscas por polegada, pelo que o passo parece idêntico. Quando se passa para outros tamanhos, estes divergem: 1/4″ corresponde a 18 TPI na rosca NPT, contra 19 TPI na rosca BSP, e 1″ corresponde a 11,5 TPI na rosca NPT, contra 11 TPI na rosca BSP. O mesmo tamanho nominal, mas com um número diferente de roscas. Um distribuidor que tenha em stock “acessórios de 1/4 de polegada” sem os classificar por norma está a um pedido de distância de uma devolução.

A América do Norte utiliza quase exclusivamente a norma NPT. O Reino Unido, grande parte do Médio Oriente, a Austrália e algumas regiões da Ásia utilizam a norma BSP. A mesma linha de produtos, duas normas — e é fácil enviar o produto errado quando um catálogo indica apenas o tamanho comercial. A norma da rosca deve constar no número de referência da peça, e não numa nota de rodapé que o armazém nunca lê.

A armadilha do engate parcial — e como uma articulação mista apresenta fugas

Eis porque é que uma união mal encaixada é tão perigosa: dá a sensação de que encaixa. A diferença de 5° entre os dois flancos permite que as roscas comecem a rodar durante duas ou três voltas, o que transmite a sensação tranquilizadora de que a união está a encaixar. Depois, chegam ao fim do curso prematuramente. O envolvimento total nunca acontece, porque as cristas e as raízes não conseguem encaixar-se umas nas outras da forma prevista em cada desenho.

O resultado é uma fenda helicoidal contínua ao longo de todo o comprimento do encaixe — um percurso de fuga em espiral que nenhum vedante consegue colmatar, uma vez que o vedante teria de preencher um vazio que envolve a rosca. Na prática, isto manifesta-se como uma junta que passa num teste rápido de pressão, mas que depois apresenta uma gota à temperatura de funcionamento, ou que goteja apenas quando a linha entra em ciclo. Os instaladores reagem frequentemente enrolando mais fita de PTFE e apertando com mais força. Nenhuma das duas opções corrige a geometria, e, no caso dos encaixes de plástico, é o binário excessivo que provoca fissuras no corpo.

No caso do ar comprimido, uma incompatibilidade de 1/2″ ou 3/4″ costuma passar despercebida porque o passo é o mesmo e os sistemas de baixo risco toleram uma fuga lenta. Se esse hábito for aplicado a uma conduta de combustível ou gás, o “fuga lenta” traduz-se numa fuga de um meio inflamável numa junta que nunca esteve mecanicamente em boas condições. No que diz respeito ao gás, uma rosca incompatível constitui uma falha de segurança, não um incómodo.

Como identificar um tópico no site

Quando a etiqueta não existe — o que acontece frequentemente —, identifica-se a rosca medindo, e não adivinhando. Utilize um paquímetro para medir o diâmetro exterior da rosca macho e um medidor de passo de rosca ou uma régua para contar o número de roscas por polegada. A OD, por si só, raramente é suficiente, uma vez que os tamanhos mais próximos diferem apenas um milímetro entre si; verifique os diâmetros consultando a tabela e, em seguida, confirme o ângulo a olho nu ou com um medidor.

Se ler essa tabela com atenção, a armadilha torna-se óbvia: em 1/2″ e 3/4″, o TPI é o mesmo e apenas o diâmetro exterior (OD) e a forma da rosca diferem. Em 1/4″ e 1″, até o TPI difere. Um macho de rosca ou um calibrador de anel resolve a questão mais rapidamente: um calibrador correto aparafusa-se com a força da mão, enquanto o incorreto não entra ou encrava. Se um medidor precisar de força, é porque está a usar a norma errada.

Práticas de vedação por tipo de rosca

A vedação depende da forma da rosca, pelo que se deve adaptar o método à junta. As roscas cónicas — NPT e BSPT — baseiam-se na interferência e requerem um vedante: Fita de PTFE ou pasta para roscas. A cola é normalmente a melhor opção para os acessórios de plástico, uma vez que a espessura da fita varia e uma camada muito espessa pode exercer pressão sobre a porta fêmea à medida que esta é enroscada. O habitual é dar duas voltas no sentido da rosca; mais não é melhor.

Os processos paralelos são uma questão totalmente diferente. O BSPP não consegue vedar nas roscas, pelo que utiliza uma anilha colada, um O-ring ou uma junta na saliência, sendo que a rosca serve apenas para manter as peças unidas. Se enrolar fita adesiva numa junta BSPP à espera que esta vedasse, vai passar semanas a tentar resolver a fuga. A vedação é feita pela anilha, pura e simplesmente.

Existem dois hábitos que causam a maioria das falhas nas ligações de encaixes de plástico. O primeiro consiste em aplicar fita adesiva a mais para compensar uma rosca desajustada — o que trata um problema geométrico como um problema de preenchimento e nunca funciona. O segundo é aplicar um binário excessivo. As portas roscadas de plástico racham devido à tensão de anel, e a fissura surge frequentemente meses mais tarde sob a forma de uma fuga minúscula, sem causa aparente. Aperte com a mão mais um quarto de volta e afrouxe se a ligação oferecer resistência.

Roscas, classificações de pressão e o plano de abastecimento de um distribuidor

A rosca de um encaixe de plástico reduz a sua capacidade de resistência. Ao cortar a rosca, retira-se material da parede da porta, pelo que uma ligação roscada suporta menos pressão do que o mesmo encaixe unido por fusão ou cimento solvente. Nunca interprete a pressão nominal de um tubo como sendo a pressão nominal do acessório numa junta roscada. Dimensiona a ligação de acordo com o limite da própria rosca, e não com o do tubo.

Para um distribuidor, a regra é nunca armazenar um acessório de plástico apenas com base no tamanho comercial. Elabore o plano de armazenamento em três etapas:

• Dividir cada linha com texto em itens, de acordo com a norma — NPT para a América do Norte; BSPT e BSPP para o Reino Unido, o Médio Oriente, a Austrália e algumas regiões da Ásia.
• Leva contigo os adaptadores adequados. Um adaptador de BSP para NPT é a única ponte aprovada, uma vez que apresenta a forma correta de rosca em cada extremidade.
• Indique a norma no número de referência da peça, pelo que o armazém nunca envia o produto errado numa encomenda que seja exclusivamente de tamanho comercial.

Manter os dois padrões em stock ocupa espaço nas prateleiras; enviar o padrão errado custa um cliente.

É também aqui que a capacidade do fornecedor é posta à prova, uma vez que um catálogo com dois padrões exige tanto variedade como controlo dos moldes. SAM-UK, a marca de exportação da Taizhou Zhuoxin Plastics Co., Ltd., produz tubos e acessórios em Taizhou, Zhejiang, desde 1995, com uma oficina de moldes própria e uma Prazo de entrega de 30 dias em programas padrão em toda a PVC/uPVC, CPVC, PPH e PPR linhas de produção e válvulas, com exportação para a América do Norte, América do Sul, Austrália, África e Médio Oriente. Para os distribuidores que utilizam a norma NPT num mercado e a norma BSP noutro, essa capacidade interna de moldagem e o serviço OEM são o que permite manter uma linha de produtos disponível em dois padrões de rosca, sem necessidade de uma fábrica separada para cada um.