انواع رزوه‌ در اتصالات هیدرولیک: راهنمای جامع شناسایی BSPP, BSPT, NPT, Metric و UNF

انواع رزوه‌ در اتصالات هیدرولیک: راهنمای جامع شناسایی BSPP, BSPT, NPT, Metric و UNF

انواع رزوه اتصالات هیدرولیک : در دنیای پیچیده و پرفشار سیستم‌های هیدرولیک، کوچکترین خطا می‌تواند به بزرگترین فاجعه ختم شود. یک نشتی جزئی، نه تنها به معنای اتلاف سیال گران‌قیمت است، بلکه می‌تواند منجر به کاهش فشار، از کار افتادن تجهیزات حیاتی و حتی خطرات ایمنی جدی برای پرسنل شود. در قلب بسیاری از این مشکلات، یک اشتباه رایج و در عین حال قابل پیشگیری نهفته است: تشخیص و انتخاب نادرست رزوه اتصالات هیدرولیک.

تصور کنید در یک سکوی نفتی دورافتاده یا در میانه یک شیفت کاری فشرده در یک کارخانه فولاد، نیاز به تعویض یک اتصال هیدرولیک دارید. در دست شما دو اتصال ظاهراً یکسان قرار دارد، اما یکی BSPT و دیگری NPT است. این دو هرگز به درستی با یکدیگر آب‌بندی نخواهند شد. انتخاب اشتباه می‌تواند منجر به ساعت‌ها تلاش بی‌ثمر، آسیب به رزوه‌ها و در نهایت یک اتصال ناامن شود که دیر یا زود دچار نشتی خواهد شد.

این مقاله، یک دوره آموزشی فشرده نیست؛ بلکه یک راهنمای مرجع دائمی (Evergreen) است که پارس هیدرولیک برای شما، جامعه متخصصان صنعت ایران، تدوین کرده است. ما قصد داریم یک بار برای همیشه به تمام ابهامات شما در مورد انواع رزوه اتصالات هیدرولیک پایان دهیم. ما به اعماق استانداردهای BSPP (G), BSPT ®, NPT, Metric و UNF/UN سفر خواهیم کرد، تفاوت رزوه BSPP و BSPT را به وضوح تشریح می‌کنیم، به شما یاد می‌دهیم که چگونه با ابزارهای ساده در کارگاه نحوه تشخیص نوع رزوه را فرا بگیرید و اصول آب‌بندی رزوه موازی و مخروطی را آشکار می‌سازیم.

با مطالعه این راهنمای جامع، شما دیگر هرگز به یک رزوه با شک و تردید نگاه نخواهید کرد. شما با اطمینان کامل، اتصال صحیح را برای کاربرد مورد نظر خود انتخاب خواهید کرد و گامی بزرگ در جهت افزایش ایمنی، قابلیت اطمینان و کارایی سیستم‌های هیدرولیک خود برخواهید داشت.

فصل اول: چرا دنیای رزوه‌ها اینقدر پیچیده است؟ (موازی در برابر مخروطی)

قبل از ورود به جزئیات هر استاندارد، باید تفاوت بنیادین بین دو خانواده بزرگ رزوه‌ها را درک کنیم: رزوه‌های موازی (Parallel Threads) و رزوه‌های مخروطی (Tapered Threads). درک این تفاوت، کلید فهمیدن مکانیسم آب‌بندی آن‌هاست.

رزوه‌های موازی (Parallel Threads): آب‌بندی با کمک خارجی

همانطور که از نامشان پیداست، در این نوع رزوه‌ها، قطر بزرگ (Major Diameter) و قطر کوچک (Minor Diameter) در تمام طول رزوه ثابت باقی می‌ماند. به عبارت دیگر، دندانه‌ها روی یک استوانه حک شده‌اند.

مهم‌ترین نکته در مورد رزوه‌های موازی این است که دندانه‌ها به خودی خود وظیفه آب‌بندی را بر عهده ندارند. وظیفه اصلی آن‌ها ایجاد یک اتصال مکانیکی محکم و مقاوم در برابر لرزش است.

مکانیسم آب‌بندی رزوه موازی:

آب‌بندی در این نوع اتصالات از طریق فشرده شدن یک المان آب‌بند مجزا بین دو سطح صاف صورت می‌گیرد. این المان می‌تواند یکی از موارد زیر باشد:

1. واشر آب‌بندی (Bonded Seal / Dowty Seal): این واشرها از یک حلقه فلزی بیرونی و یک حلقه لاستیکی (معمولاً NBR یا Viton) داخلی تشکیل شده‌اند و بین شانه (Shoulder) اتصال نری و سطح صاف پورت مادگی قرار می‌گیرند.
2. اورینگ (O-Ring): اورینگ در یک شیار مخصوص در نوک اتصال (مانند اتصالات ORFS) یا در پایه رزوه قرار می‌گیرد.
3. آب‌بند فلز-به-فلز (Metal-to-Metal Seal): در برخی طراحی‌ها مانند اتصالات مخروطی 24 درجه DIN 2353، آب‌بندی در سطح مخروطی صورت می‌گیرد، در حالی که رزوه‌های اتصال‌دهنده (مهره) موازی هستند.

مزایا: قابلیت باز و بست مکرر بدون آسیب به قابلیت آب‌بندی، زیرا دندانه‌ها درگیر فرآیند آب‌بندی نیستند.

مثال‌های رایج: BSPP (G), Metric Parallel, UNF/UN

رزوه‌های مخروطی (Tapered Threads): آب‌بندی از درون

در رزوه‌های مخروطی، قطر رزوه از نوک به سمت پایه به تدریج افزایش می‌یابد. این یعنی دندانه‌ها روی یک مخروط حک شده‌اند.

وقتی یک اتصال نری مخروطی به داخل یک پورت مادگی مخروطی پیچانده می‌شود، یک تداخل (Interference) بین دندانه‌های نری و مادگی ایجاد می‌شود. با سفت کردن اتصال، این تداخل افزایش یافته و دندانه‌ها به یکدیگر فشرده می‌شوند (پدیده Deforming یا Galling). این فشردگی و تغییر شکل جزئی دندانه‌ها، مکانیسم اصلی آب‌بندی را ایجاد می‌کند.

مکانیسم آب‌بندی رزوه مخروطی:

برای بهبود کیفیت آب‌بندی و پر کردن هرگونه فضای خالی میکروسکوپی، همیشه باید از یک مایع یا نوار آب‌بندی رزوه (Thread Sealant) مانند نوار تفلون (PTFE Tape) یا خمیرهای آب‌بندی مخصوص استفاده کرد.

محدودیت: به دلیل تغییر شکل دندانه‌ها در حین سفت کردن، قابلیت باز و بست مکرر این اتصالات محدود است. هر بار باز و بست کردن، ریسک نشتی را افزایش می‌دهد.

مثال‌های رایج: BSPT ®, NPT, Metric Tapered

فصل دوم: کالبدشکافی استانداردهای اصلی انواع رزوه اتصالات هیدرولیک

حالا که با مفاهیم پایه آشنا شدیم، بیایید پنج استاندارد اصلی که در صنعت هیدرولیک ایران و جهان با آن‌ها روبرو می‌شوید را به تفصیل بررسی کنیم.

1. رزوه BSP (British Standard Pipe): پادشاه اروپایی

استاندارد بریتانیایی BSP، رایج‌ترین استاندارد در اروپا، آسیا و بسیاری از نقاط دیگر جهان است. این استاندارد خود به دو زیرمجموعه تقسیم می‌شود که اغلب با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند. زاویه دندانه در هر دو نوع 55 درجه است.

الف) رزوه BSPP (British Standard Pipe Parallel)

• استانداردها: ISO 228-1, DIN 259
• شناسه: حرف G (برگرفته از کلمه آلمانی Gas, به دلیل کاربرد اولیه در لوله‌کشی گاز). مثال: G 1/4″
• نوع: موازی (Parallel)
• آب‌بندی: همانطور که در فصل قبل توضیح داده شد، آب‌بندی با دندانه‌ها انجام نمی‌شود. یک واشر آب‌بندی (Bonded Seal) بین شانه اتصال نری و سطح پورت مادگی فشرده می‌شود. این روش آب‌بندی بسیار قابل اعتماد و برای فشارهای بالا مناسب است.
• کاربرد: رایج‌ترین نوع رزوه برای پورت‌ها در پمپ‌ها، ولوها، سیلندرها و منیفولدهای اروپایی. اتصالات هیدرولیک پارس هیدرولیک در انواع مستقیم، زانویی و سه‌راهی با رزوه G عرضه می‌شوند (مانند کدهای 1003، 1005، 1049، 1061 و…).

ب) رزوه BSPT (British Standard Pipe Taper)

• استانداردها: ISO 7-1, DIN 2999, BS 21
• شناسه: حرف R برای رزوه خارجی (نری) مخروطی و Rp برای رزوه داخلی (مادگی) موازی یا Rc برای رزوه داخلی مخروطی. مثال: R 1/2″
• نوع: مخروطی (Tapered) با زاویه مخروط 1:16 (1 درجه و 47 دقیقه).
• آب‌بندی: آب‌بندی از طریق تداخل و فشردگی دندانه‌های مخروطی انجام می‌شود. استفاده از نوار تفلون یا مایع آب‌بند الزامی است.
• نکته مهم در مورد تفاوت رزوه BSPP و BSPT: یک اتصال نری BSPT ® می‌تواند به داخل یک پورت مادگی BSPP (Rp) پیچانده شود و آب‌بندی کند (ترکیب رایج)، اما عکس این عمل (اتصال نری BSPP به پورت مادگی BSPT) هرگز به درستی آب‌بندی نخواهد شد.
• کاربرد: بیشتر در سیستم‌های پنوماتیک، لوله‌کشی‌های عمومی و کاربردهای هیدرولیک با فشار پایین‌تر. در کاتالوگ پارس هیدرولیک، اتصالات با کدهای 1017، 1020 و… با این نوع رزوه عرضه می‌شوند.

2. رزوه NPT (National Pipe Taper): استاندارد آمریکایی

رزوه NPT و پسرعموی آن NPTF، استاندارد غالب در آمریکای شمالی و صنایع نفت و گاز مرتبط با آن است.

• استاندارد: ANSI/ASME B1.20.1
• شناسه: بر اساس سایز نامی لوله. مثال: 1/2-14 NPT (1/2 اینچ سایز نامی، 14 دندانه در هر اینچ).
• نوع: مخروطی (Tapered) با زاویه دندانه 60 درجه و زاویه مخروط 1:16.
• آب‌بندی: مشابه BSPT، آب‌بندی از طریق فشردگی دندانه‌ها صورت می‌گیرد و استفاده از آب‌بند (Sealant) ضروری است. تفاوت کلیدی با BSPT در زاویه دندانه (60 درجه در برابر 55 درجه) و شکل ریشه و نوک دندانه‌هاست.
• NPTF (Dryseal): یک نسخه بهبود یافته از NPT است که در آن، ریشه و نوک دندانه‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که تماس کامل‌تری برقرار کرده و آب‌بندی فلز-به-فلز بهتری را بدون نیاز به آب‌بند (در تئوری) فراهم کنند. با این حال، در عمل همچنان استفاده از آب‌بند توصیه می‌شود.
• خطر ترکیب اشتباه: به دلیل شباهت ظاهری و گام نزدیک در برخی سایزها، تلاش برای اتصال یک رزوه NPT به BSP فاجعه‌بار است. این کار به هر دو اتصال آسیب دائمی می‌رساند و هرگز آب‌بندی نخواهد شد.
• کاربرد: بسیار رایج در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و تجهیزات ساخت آمریکا. پارس هیدرولیک با درک نیاز بازار، اتصالات با رزوه NPT را نیز در سبد محصولات خود دارد (کدهای 1018، 1021 و…).

3. رزوه متریک (Metric Thread): دقت مهندسی آلمان

رزوه‌های متریک که توسط استاندارد DIN آلمان محبوبیت یافتند، به دلیل سادگی و استانداردسازی جهانی، به طور فزاینده‌ای در حال استفاده هستند.

الف) رزوه متریک موازی (Metric Parallel)

• استانداردها: ISO 6149, ISO 9974 (DIN 3852)
• شناسه: حرف M به همراه قطر نامی و گام. مثال: M14 x 1.5 (قطر 14 میلی‌متر، گام 1.5 میلی‌متر).
• نوع: موازی (Parallel) با زاویه دندانه 60 درجه.
• آب‌بندی: مشابه BSPP، آب‌بندی از طریق یک المان خارجی صورت می‌گیرد. بسته به استاندارد پورت، این المان می‌تواند یک واشر آب‌بندی، اورینگ یا یک آب‌بند پروفیلی باشد.
• کاربرد: به عنوان استاندارد پیش‌فرض در بسیاری از تجهیزات هیدرولیک جدید، به ویژه ماشین‌آلات اروپایی و آسیایی. پارس هیدرولیک طیف گسترده‌ای از اتصالات DIN 2353 را با پورت‌های رزوه متریک موازی تولید می‌کند (کدهای 1004، 1006، 1014 و…).

ب) رزوه متریک مخروطی (Metric Taper)

• استاندارد: DIN 158-1
• شناسه: M… x … keg (keg از کلمه آلمانی kegelig به معنای مخروطی). مثال: M12 x 1.5 keg
• نوع: مخروطی (Tapered) با زاویه دندانه 60 درجه.
• آب‌بندی: از طریق تداخل دندانه‌ها، مشابه NPT و BSPT.
• کاربرد: کاربرد آن نسبت به نسخه موازی بسیار کمتر است اما همچنان در برخی سنسورها و گریسکاری‌ها یافت می‌شود.

4. رزوه UNF/UN (Unified National Thread): استاندارد دیگر آمریکا

این خانواده از رزوه‌ها استاندارد آمریکایی برای رزوه‌های موازی هستند و اغلب در اتصالات هیدرولیک خاصی مانند JIC 37° Flare و ORFS یافت می‌شوند.

• استاندارد: ASME B1.1
• شناسه: بر اساس قطر خارجی و تعداد دندانه در اینچ. مثال: 7/16-20 UNF (قطر 7/16 اینچ، 20 دندانه در هر اینچ، از سری Fine).
• نوع: موازی (Parallel) با زاویه دندانه 60 درجه.
• آب‌بندی: در اتصالات هیدرولیک، رزوه‌های UNF هرگز به تنهایی آب‌بندی را انجام نمی‌دهند. وظیفه آن‌ها صرفاً ایجاد اتصال مکانیکی است. آب‌بندی توسط یک مکانیزم دیگر صورت می‌گیرد:
• در اتصالات JIC: تماس فلز-به-فلز بین دو مخروط با زاویه 37 درجه.
• در اتصالات ORFS (O-Ring Face Seal): فشرده شدن یک اورینگ در یک شیار روی سطح پیشانی اتصال.
• کاربرد: استاندارد برای اتصالات JIC و ORFS که در ماشین‌آلات ساختمانی، کشاورزی و تجهیزات سنگین آمریکایی بسیار رایج هستند. پارس هیدرولیک با تولید اتصالات JIC و ORFS (کدهای 1063، 1069 و…) نیاز این بخش از بازار را نیز پوشش می‌دهد.

فصل سوم: جدول مقایسه و شناسایی انواع رزوه اتصالات هیدرولیک

برای کمک به شما در میدان عمل، جدول استاندارد رزوه‌ها زیر را به عنوان یک راهنمای سریع و کاربردی تهیه کرده‌ایم. این جدول را ذخیره کنید!

فصل چهارم: کارگاه عملی – نحوه تشخیص نوع رزوه در 4 مرحله

شما با یک اتصال ناشناس روبرو هستید. چگونه هویت آن را کشف کنید؟ این چهار مرحله را دنبال کنید:

ابزارهای مورد نیاز:

1. کولیس (Caliper): دیجیتال یا ورنیه، برای اندازه‌گیری دقیق قطر.
2. شابلون رزوه (Thread/Pitch Gauge): مجموعه‌ای از شانه‌های فلزی برای تطبیق با دندانه‌ها.

مرحله 1: تعیین نوع رزوه (مخروطی یا موازی)

با چشم و با استفاده از لبه کولیس، بررسی کنید که آیا قطر رزوه از نوک به سمت پایه افزایش می‌یابد یا ثابت است.

• اگر ثابت بود: رزوه شما موازی است (BSPP, Metric Parallel, UNF).
• اگر افزایش یافت: رزوه شما مخروطی است (BSPT, NPT, Metric Taper).

مرحله 2: اندازه‌گیری قطر خارجی (OD)

با استفاده از کولیس، بزرگترین قطر رزوه نری (یا کوچکترین قطر رزوه مادگی) را با دقت اندازه‌گیری کنید. برای رزوه‌های مخروطی، این اندازه‌گیری را روی دندانه چهارم یا پنجم انجام دهید. این عدد را یادداشت کنید.

مرحله 3: تعیین گام رزوه

شابلون رزوه خود را بردارید.

• برای رزوه‌های متریک: به دنبال شابلونی بگردید که گام آن بر حسب میلی‌متر (mm) مشخص شده (مثلاً 1.0, 1.5, 2.0). شابلونی که کاملاً و بدون هیچ فاصله‌ای بین دندانه‌ها قرار می‌گیرد، گام صحیح را نشان می‌دهد.
• برای رزوه‌های اینچی (BSP, NPT, UNF): به دنبال شابلونی بگردید که گام آن بر حسب تعداد دندانه در هر اینچ (TPI) مشخص شده (مثلاً 11, 14, 19).

مرحله 4: تطبیق داده‌ها با جداول استاندارد

حالا شما سه قطعه اطلاعات کلیدی دارید:

1. نوع (موازی یا مخروطی)
2. قطر خارجی
3. گام (mm یا TPI)

با این اطلاعات به جداول مرجع استاندارد رزوه‌ها (که به راحتی در اینترنت و کاتالوگ‌های فنی مانند کاتالوگ پارس هیدرولیک یافت می‌شوند) مراجعه کنید. با تطبیق اندازه‌های خود با مقادیر جدول، می‌توانید نوع دقیق رزوه را با اطمینان 99% مشخص کنید.

نکته نهایی برای تشخیص: به زاویه دندانه توجه کنید. اگر بین BSPT و NPT شک دارید و شابلون گام به درستی نمی‌نشیند، به احتمال زیاد زاویه‌های دندانه (55 در برابر 60 درجه) با هم مطابقت ندارند. این یک سرنخ کلیدی است.

فصل پنجم: جمع‌بندی – تسلط بر زبان رزوه‌ها با پارس هیدرولیک

شناسایی و انتخاب صحیح انواع رزوه اتصالات هیدرولیک، یک مهارت اکتسابی است که هر متخصص صنعتی باید بر آن مسلط باشد. این دانش، مرز بین یک سیستم هیدرولیک ایمن و کارآمد با یک منبع دائمی دردسر و خطر است. همانطور که در این راهنمای جامع دیدیم، تفاوت‌های ظریف در استانداردها، زوایا و مکانیسم‌های آب‌بندی، پیامدهای عملی بزرگی به همراه دارند.

درک تفاوت رزوه BSPP و BSPT، دانستن اینکه رزوه NPT چیست و چه زمانی از آن استفاده می‌شود، و توانایی تشخیص رزوه‌های متریک و UNF، شما را از یک تکنسین صرف به یک حل‌کننده مشکل (Problem Solver) تبدیل می‌کند.

ما در پارس هیدرولیک، خود را تنها یک تولیدکننده نمی‌دانیم؛ ما شریک فنی شما هستیم. ما با ارائه طیف کاملی از اتصالات هیدرولیک با انواع رزوه‌های استاندارد جهانی (که در کاتالوگ ما با کدهای مشخص نمایش داده شده‌اند) و به اشتراک گذاشتن دانش فنی عمیق خود، به شما کمک می‌کنیم تا با اطمینان و دقت، بهترین انتخاب را برای سیستم‌های حیاتی خود انجام دهید. کیفیت محصولات ما تضمین می‌کند که پس از انتخاب صحیح، اتصال شما برای سال‌ها عملکردی بی‌نقص و بدون نشتی خواهد داشت.

آیا برای پروژه بعدی خود به اتصالی با رزوه خاص نیاز دارید؟ آیا در شناسایی یک رزوه قدیمی دچار مشکل شده‌اید؟ تیم متخصصان فنی ما در pars-hydro.com آماده پاسخگویی به سوالات شما و ارائه مشاوره تخصصی هستند. کاتالوگ جامع ما را دانلود کنید و دنیای اتصالات با کیفیت پارس هیدرولیک را کشف نمایید.

پرسش و پاسخ متداول (FAQ) انواع رزوه اتصالات هیدرولیک

سوال ۱: آیا می‌توانم از نوار تفلون برای آب‌بندی رزوه‌های موازی مانند BSPP (G) استفاده کنم؟

پاسخ: خیر، این یک اشتباه رایج و خطرناک است. آب‌بندی در رزوه‌های موازی BSPP از طریق فشرده شدن یک واشر آب‌بندی (Bonded Seal) یا اورینگ صورت می‌گیرد، نه دندانه‌ها. استفاده از نوار تفلون روی این رزوه‌ها نه تنها کمکی به آب‌بندی نمی‌کند، بلکه می‌تواند مانع از رسیدن به گشتاور صحیح و نشستن کامل واشر شود. بدتر از آن، تکه‌های کنده شده نوار تفلون می‌تواند وارد سیستم هیدرولیک شده و باعث گرفتگی فیلترها و آسیب به قطعات حساس مانند ولوها و پمپ‌ها شود.

سوال ۲: تفاوت اصلی بین رزوه‌های NPT و BSPT که هر دو مخروطی هستند چیست؟

پاسخ: سه تفاوت کلیدی وجود دارد: ۱) زاویه دندانه: NPT دارای زاویه 60 درجه است، در حالی که BSPT زاویه 55 درجه دارد. ۲) گام رزوه: در اکثر سایزها، تعداد دندانه در هر اینچ (TPI) متفاوت است. ۳) شکل دندانه: ریشه و نوک دندانه‌ها در NPT صاف (Flat) هستند، در حالی که در BSPT گرد (Rounded) می‌باشند. به دلیل همین تفاوت‌ها، این دو استاندارد هرگز نباید با یکدیگر جفت شوند.

سوال ۳: منظور از “سایز نامی” در رزوه‌های اینچی (مانند 1/2″ NPT) چیست؟ چرا وقتی آن را با کولیس اندازه می‌گیرم عدد دیگری نشان می‌دهد؟

پاسخ: این یک نکته بسیار مهم و گیج‌کننده برای تازه‌کارهاست. “سایز نامی” در رزوه‌های لوله (Pipe Threads) مانند NPT و BSP به قطر داخلی (ID) لوله‌ای که این رزوه برای آن طراحی شده اشاره دارد، نه قطر خارجی واقعی رزوه. به همین دلیل، قطر خارجی یک رزوه نری 1/2″ NPT حدود 0.840 اینچ (21.34 میلی‌متر) است که بسیار بزرگتر از 1/2 اینچ (12.7 میلی‌متر) است. همیشه برای شناسایی به جداول مرجع استاندارد تکیه کنید، نه صرفاً سایز نامی.

سوال ۴: در اتصالات JIC، رزوه از نوع UNF است. چرا این اتصال با یک رزوه UNF معمولی دیگر آب‌بندی نمی‌شود؟

پاسخ: کاملاً درست است. در اتصالات JIC (که دارای مخروط 37 درجه هستند)، رزوه UNF (موازی) هیچ نقشی در آب‌بندی ندارد. وظیفه آن صرفاً کشیدن و محکم کردن دو بخش نری و مادگی اتصال به یکدیگر است. آب‌بندی واقعی در اثر تماس فلز-به-فلز بین سطح مخروطی 37 درجه اتصال نری و سطح مخروطی داخلی اتصال مادگی ایجاد می‌شود. به همین دلیل، شما نمی‌توانید یک اتصال JIC را به یک پورت رزوه UNF معمولی متصل کنید و انتظار آب‌بندی داشته باشید.

سوال ۵: آیا می‌توانم از یک اتصال BSPT (نری) در یک پورت BSPP (مادگی) استفاده کنم؟

پاسخ: بله، این یکی از معدود ترکیب‌های بین-استانداردی است که در عمل کار می‌کند و نسبتاً رایج است. هنگامی که یک اتصال نری مخروطی BSPT ® به داخل یک پورت مادگی موازی BSPP (Rp) پیچانده می‌شود، لبه‌های تیز رزوه مخروطی در دندانه‌های موازی مادگی فرو رفته و یک آب‌بندی موثر ایجاد می‌کنند (البته با کمک نوار یا مایع آب‌بند). با این حال، عکس این عمل (نری موازی در مادگی مخروطی) هرگز امکان‌پذیر نیست و منجر به نشتی شدید خواهد شد.