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Roscas en aplicaciones de manómetros

Las roscas son uno de los elementos fundamentales de los sistemas de conexión mecánica. Su función va más allá de la simple unión de componentes, ya que abarca aspectos críticos como la estanqueidad, la seguridad y la fiabilidad general del sistema.

En el sector de los manómetros, la rosca desempeña un papel aún más crucial: es la interfaz entre el instrumento de medición y el proceso. De ella dependen la correcta instalación, la estabilidad mecánica y, sobre todo, la ausencia de fugas en los sistemas presurizados.

Por lo tanto, la elección del tipo de rosca, cilíndrica o cónica, con sellado mediante junta o sobre la propia rosca, debe evaluarse cuidadosamente, teniendo en cuenta los requisitos de diseño, la facilidad de montaje y las condiciones de funcionamiento.

Un conocimiento profundo de los diferentes tipos de rosca y de las normas pertinentes ayuda a evitar incompatibilidades, asegura la seguridad operativa y garantiza el rendimiento a largo plazo.

En los manómetros de tubo Bourdon, la norma EN 837-1 define las dimensiones, los requisitos metrológicos, el rendimiento y las conexiones de proceso..

1. Resumen general

En aplicaciones de manómetros, las roscas se pueden clasificar en dos familias principales:

• Roscas cilíndricas (conexión mecánica), en las que la estanqueidad no se consigue mediante la rosca, sino mediante una junta, una superficie plana, una junta tórica o una superficie de sellado;
• Roscas cónicas (sellado por rosca), en las que la estanqueidad se consigue directamente mediante el ajuste de la rosca, a menudo con sellador o PTFE.

Una rosca se compone de: paso (Passo), ángulo de perfil (angolo di profilo), diámetro interior (diametro interno), diámetro exterior (diametro esterno), diámetro medio (diametro medio), fondo (fondo), cresta (cresta) y flanco (fianco).

2. Roscas cilíndricas BSPP

En terminología técnica, «GAS cilíndrico» corresponde a las roscas G, es decir, BSPP (British Standard Pipe Parallel).

La norma de referencia es la ISO 228-1, que define las roscas paralelas para tubos destinadas a la fijación mecánica y no aptas para el sellado en la propia rosca. El sellado debe realizarse mediante superficies de sellado externas y una junta.

Características principales: perfil Whitworth a 55°, rosca cilíndrica.

Esta es una de las soluciones más comunes en Europa y se menciona explícitamente en la norma EN 837-1.

Denominaciones típicas: G 1/8, G 1/4, G 3/8, G 1/2.

3. Roscas cónicas BSPT

El término «rosca cónica» se refiere generalmente a la familia BSPT, ahora normalizada por la norma ISO 7-1 para roscas de tubería en las que el sellado se forma en la propia rosca. En el texto de la norma EN 837-1, las roscas cónicas se designan con la letra B.

La norma ISO 7-1 define:

• R = rosca externa cónica
• Rc = rosca interna cónica
• Rp = rosca interna paralela para el sellado con una rosca macho cónica

Características principales: perfil Whitworth a 55°, rosca cónica, sellado en la rosca mediante sellador o PTFE.

4. NPT

NPT (National Pipe Taper) es el sistema de rosca cónica estadounidense.

Norma de referencia: ASME B1.20.1.

Características principales: rosca cónica, sellado por la rosca, uso de sellador o PTFE.

A diferencia del BSPT, tiene un perfil de 60° y un paso diferente (excepto en el caso de 1/2”).

Por este motivo, NPT y BSPT no son intercambiables.

Otros tipos de roscas

5. SAE (UNF)

En este punto es importante distinguir claramente entre dos conceptos:

a) UNF como tipo de rosca
La UNF (Unified National Fine) pertenece al sistema unificado de roscas en pulgadas, regulado por la norma ASME B1.1, que define el tipo de rosca, las series, las clases y las tolerancias de las roscas UN, UNR y UNJ.

Por lo tanto, UNF no es una rosca «de tubería» como G, BSPT o NPT, sino una rosca mecánica en pulgadas.

b) SAE como conexión de instrumentación/hidráulica
En los sectores hidráulico y de instrumentación, cuando se hace referencia a SAE, a menudo se entiende una rosca UNF recta utilizada junto con una junta elastomérica, normalmente una junta tórica.

Un ejemplo típico es la conexión de rosca recta SAE-7/16-20, utilizada en algunos manómetros del sector de los gases refrigerantes.

En estas conexiones SAE: la rosca se utiliza principalmente para el apriete, y el sellado lo proporciona la junta tórica o el asiento específico. La compatibilidad depende no solo del paso/rosca, sino también del asiento de sellado SAE.

Roscas métricas

Estas roscas no constituyen la solución «estándar» especificada como opción principal en la norma EN 837-1 para la conexión de proceso estándar de los manómetros de tubo de Bourdon, pero la propia norma EN 837-1 reconoce que pueden utilizarse otras roscas específicas de determinados sectores.

Esto significa que en los instrumentos o adaptadores pueden encontrarse conexiones M10x1, M12x1,5, M14x1,5, M20x1,5, etc., pero deben considerarse soluciones específicas de un producto o sector.

Las roscas métricas ISO se rigen principalmente por:
la norma ISO 261 para el sistema general de tamaños nominales y pasos;
la norma ISO 965-1 para el sistema de tolerancias;
con el perfil básico especificado en la norma ISO 68-1 y las dimensiones básicas en la norma ISO 724.

Características principales: perfil de 60°; rosca cilíndrica; se utiliza típicamente como rosca mecánica de uso general; el sellado no se consigue a través de la rosca.

FAQ

Diferencia entre roscas BSP cónicas y cilíndricas

Aunque tienen el mismo número de roscas (paso), la rosca CILÍNDRICA PARA GAS (BSPP – British Standard Pipe Parallel) garantiza la estanqueidad desde la base de la rosca, normalmente con una junta. La rosca controla la fuerza que ejerce presión sobre esta base. Está regulada a nivel mundial por la norma ISO 228-1.

La rosca CONÍCA (BSPT – British Standard Pipe Tapered) está regulada por la norma EN 10226-1. En este caso, el sellado se garantiza gracias al cono de la rosca. Al igual que una cuña, la rosca macho presiona contra la rosca hembra. También en este caso es habitual utilizar un sellador (teflón, cáñamo, selladores líquidos, etc.).

Diferencia entre NPT y BSP

En ambos casos, la estanqueidad se garantiza mediante la cuña roscada, con la ayuda de materiales de sellado (teflón, cáñamo, selladores líquidos, etc.); la diferencia radica en el número de roscas.

La diferencia se deriva de las normas pertinentes. Las roscas GAS cumplen con las normas más utilizadas en Europa, mientras que las roscas NPT cumplen con las normas más utilizadas en los países anglosajones.

¿Puedo sustituir BSP por NPT?

La respuesta oficial es no. Las roscas GAS y NPT tienen pasos de rosca y configuraciones de sellado diferentes. Extraoficialmente, un racor NPT de 1/2” puede acoplarse a un racor GAS de 1/2”, y un racor GAS macho cónico de 1/2” puede acoplarse a un racor NPT, ya che el paso de rosca es el mismo; en ambos casos, es necesario aplicar sellador..