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Filetages dans les applications de manomètres

Les filetages constituent l'un des éléments fondamentaux des systèmes d'assemblage mécanique. Leur fonction va au-delà de la simple jonction des composants ; ils interviennent dans des aspects critiques tels que l'étanchéité, la sécurité et la fiabilité globale du système.

Dans le secteur des manomètres, le filetage joue un rôle encore plus crucial : il constitue l'interface entre l'instrument de mesure et le processus. L'installation correcte, la stabilité mécanique et, surtout, l'absence de fuites dans les systèmes sous pression en dépendent.

Le choix du type de filetage, cylindrique ou conique, avec étanchéité assurée par un joint ou par le filetage lui-même, doit donc être soigneusement évalué, en tenant compte des exigences de conception, de la facilité de montage et des conditions de fonctionnement.

Une bonne compréhension des différents types de filetages et des normes applicables permet d'éviter les incompatibilités, d'assurer la sécurité de fonctionnement et de garantir des performances à long terme.

Pour les manomètres à tube de Bourdon, la norme EN 837-1 définit les dimensions, les exigences métrologiques, les performances et les raccords de process.

1. Aperçu général

Dans les applications de manomètres, les filetages peuvent être classés en deux grandes catégories :

• Les filetages cylindriques (raccordement mécanique), où l'étanchéité n'est pas assurée par le filetage lui-même, mais par un joint, une face plane, un joint torique ou une surface d'étanchéité ;
• Les filetages coniques (étanchéité par filetage), où l'étanchéité est assurée directement par l'interférence du filetage, souvent avec un produit d'étanchéité ou du PTFE.

Un filetage se compose des éléments suivants : pas (Passo), angle de profil (angolo di profilo), diamètre intérieur (diametro interno), diamètre extérieur (diametro esterno), diamètre moyen (diametro medio), fond (fondo), crête (cresta) et flanc (fianco).

2. Filetages cylindriques BSPP

En terminologie technique, le terme « GAS cylindrique » désigne les filetages G, c'est-à-dire les filetages BSPP (British Standard Pipe Parallel).

La norme de référence est l'ISO 228-1, qui définit les filetages parallèles pour tuyaux destinés à l'assemblage mécanique et non adaptés à l'étanchéité au niveau du filetage lui-même. L'étanchéité doit être assurée à l'aide de surfaces d'étanchéité externes et d'un joint.

Caractéristiques principales : profil Whitworth à 55°, filetage cylindrique.

Il s'agit de l'une des solutions les plus courantes en Europe et elle est explicitement mentionnée dans la norme EN 837-1.

Désignations courantes : G 1/8, G 1/4, G 3/8, G 1/2.

3. Filetages coniques BSPT

Le terme « filetage conique » désigne généralement la famille BSPT, désormais normalisée par la norme ISO 7-1 pour les filetages de tuyauterie où l'étanchéité est assurée par le filetage lui-même. Dans le texte de la norme EN 837-1, les filetages coniques sont désignés par la lettre B.

La norme ISO 7-1 définit :

• R = filetage extérieur conique
• Rc = filetage intérieur conique
• Rp = filetage intérieur parallèle pour l'étanchéité avec un filetage mâle conique

Caractéristiques principales : profil Whitworth à 55°, filetage conique, étanchéité sur le filetage à l'aide d'un produit d'étanchéité ou de PTFE.

4. NPT

Le NPT (National Pipe Taper) est le système américain de filetage conique.

Norme de référence : ASME B1.20.1.

Caractéristiques principales : filetage conique, étanchéité par le filetage, utilisation d'un produit d'étanchéité ou de PTFE.

Contrairement au BSPT, il présente un profil à 60° et un pas différent (sauf pour le 1/2”).

C'est pourquoi le NPT et le BSPT ne sont pas interchangeables.

Autres types de fils

5. SAE (UNF)

Il est important ici de bien distinguer deux choses :

a) L'UNF en tant que forme de filetage
L'UNF (Unified National Fine) fait partie du système unifié de filetages en pouces, régi par la norme ASME B1.1, qui définit la forme, les séries, les classes et les tolérances des filetages UN / UNR / UNJ.

Par conséquent, l'UNF n'est pas un filetage « de tuyauterie » comme le G, le BSPT ou le NPT, mais un filetage mécanique en pouces.

b) SAE en tant que raccordement d'instrumentation/hydraulique
Dans les secteurs de l'hydraulique et de l'instrumentation, lorsqu'on parle de SAE, on fait souvent référence à un filetage UNF droit utilisé en association avec un joint élastomère, généralement un joint torique.

Un exemple typique est le raccord à filetage droit SAE-7/16-20, utilisé sur certains manomètres dans le secteur des gaz réfrigérants.

Dans ces raccords SAE : le filetage sert principalement au serrage, et l'étanchéité est assurée par le joint torique ou le siège dédié. La compatibilité dépend non seulement du pas/filetage, mais aussi du siège d'étanchéité SAE.

Filetages métriques

Ces filetages ne constituent pas la solution « standard » spécifiée comme option principale dans la norme EN 837-1 pour le raccordement standard des manomètres à tube de Bourdon, mais la norme EN 837-1 reconnaît elle-même que d'autres filetages spécifiques à certains secteurs peuvent être utilisés.

Cela signifie qu'un raccord M10x1, M12x1,5, M14x1,5, M20x1,5, etc., peut être présent sur des instruments ou des adaptateurs, mais doit être considéré comme une solution spécifique au produit ou au secteur.

Les filetages métriques ISO sont principalement régis par :
la norme ISO 261 pour le système général des dimensions nominales et des pas ;
la norme ISO 965-1 pour le système de tolérances ;
le profil de base étant spécifié dans la norme ISO 68-1 et les dimensions de base dans la norme ISO 724.

Caractéristiques principales : profil à 60° ; filetage cylindrique ; généralement utilisé comme filetage mécanique à usage général ; l'étanchéité n'est pas assurée par le filetage.

FAQ

Différence entre les filetages BSP coniques et cylindriques

Bien qu'ils aient le même nombre de filets (pas), le filetage CYLINDRIQUE POUR GAZ (BSPP – British Standard Pipe Parallel) assure l'étanchéité à partir de la base du filetage, généralement à l'aide d'un joint. Le filetage gère la force qui s'exerce contre cette base. Il est réglementé à l'échelle mondiale par la norme ISO 228-1.

Le filetage CONIQUE (BSPT – British Standard Pipe Tapered) est réglementé par la norme EN 10226-1. Dans ce cas, l'étanchéité est assurée par la conicité du filetage. À la manière d'un coin, le filetage mâle appuie contre le filetage femelle. Ici aussi, il est courant d'utiliser un produit d'étanchéité (téflon, chanvre, produits liquides, etc.)

Différence entre les filetages NPT et BSP

Dans les deux cas, l'étanchéité est assurée par le serrage du filetage, complété par des produits d'étanchéité (téflon, chanvre, produits d'étanchéité liquides, etc.) ; la différence réside dans le nombre de filets.

Cette différence découle des normes applicables. Les filetages GAS sont conformes aux normes les plus couramment utilisées en Europe, tandis que les filetages NPT sont conformes aux normes les plus couramment utilisées dans les pays anglo-saxons .

Puis-je remplacer un raccord BSP par un raccord NPT ?

La réponse officielle est non. Les filetages GAS et NPT présentent des pas de filetage et des configurations d'étanchéité différents. En pratique, un raccord NPT de 1/2 pouce peut être monté sur un raccord GAS de 1/2 pouce, et un raccord GAS mâle conique de 1/2 pouce peut être monté sur un raccord NPT, car le pas de filetage est identique ; dans les deux cas, il est indispensable d'appliquer un produit d'étanchéité..