Presiones máximas para roscas cónicas NPT

Una consulta habitual de nuestros clientes es: “¿Cuál es la presión máxima que soportan las distintas medidas de roscas NPT?”.
Realmente esta es una pregunta, así formulada, sin respuesta. La habilidad de sellar una rosca NPT depende de muchos factores, por lo que no hay una respuesta única…

Las roscas cónicas, como la NPT, son las uniones más utilizadas en la industria ya que proveen uniones estancas, son parcialmente orientables, no requieren juntas o anillos de sello (sólo cinta de PTFE) y soportan altas presiones.

Sin embargo, su estanqueidad depende en gran medida de la calidad de mecanizado de ambas partes (la hembra y el macho) y de los espesores y calidad de los materiales involucrados. Esto es especialmente importante para aplicaciones de alta presión.
También en materiales factibles de producir “galling” (engrane), como los aceros inoxidables austeníticos, es muy importante la habilidad del montador para evitar este fenómeno y arruinar ambas piezas.

ABAC produce roscas cónicas NPT hasta 1″, según ASME B1.20.1, como roscas de conexión en la gran mayoría de sus productos, laminadas o mecanizadas en tornos CNC. Esto les proporciona alta calidad como uniformidad dimensional, permitiendo sellados confiables hasta altas presiones.

La norma ASME B1.20.1 define dimensiones y controles, pero no presiones ni espesores mínimos. Sin embargo, hay otras normas que se tienen en cuenta:

La norma ASME B16-11 – FORGED FITTINGS, SOCKET-WELDING AND THREADED establece, como límite de su alcance para accesorios roscados 1/8″ hasta 4″ NPT, 6000 psi (413 bar) a temperatura ambiente.
Para estas roscas, esta norma define espesores, materiales y dimensiones generales para las distintas presiones máximas.

La norma API 6A – SPECIFICATION FOR WELLHEAD AND CHRISTMAS TREE EQUIPMENT, por su lado, acepta la utilización de roscas Line Pipe (el equivalente a NPT de API) de 1/2″ hasta 10.000 psi, de 3/4″ a 2″ hasta 5000 psi, y de 2 1/2″ a 6″ hasta 3.000 psi.
No se aceptan roscas menores a 1/2″ Line Pipe.

Por otra parte, ABAC utiliza principalmente la norma MSS SP99 – Instrument Valves para el diseño y validación de sus Válvulas y Manifolds. Esta norma es aplicable para conexiones hasta 1″ y presiones máximas de operación de 15.000 psi (aprox. 1000 bar) a temperatura ambiente.
Mediante esta norma, ABAC ha validado las roscas NPT para sus accesorios, obteniendo los siguientes resultados (para SS 316):

1/4″ NPT = 15.000 psi (1034 bar)

1/2″ NPT = 15.000 psi (1034 bar)

3/4″ NPT = 10.000 psi (690 bar)

1″ NPT = 10.000 psi (690 bar)

Como conclusión final, podemos decir que no existe un consenso internacional al respecto, pero como fabricante, ABAC recomienda y garantiza dichas presiones.

Otro punto a tener en cuenta, sobre todo para utilización en la industria del Oil & Gas, es que estas presiones máximas se reducen considerablemente en los productos aptos para servicio Sour Gas, según NACE MR 0103 ó MR 0175. Esto es debido a que, mientras estas altas presiones solo pueden obtenerse mediante materiales endurecidos por trabajo en frío, para servicio NACE es necesario que los materiales no superen los 22 HRC y, en consecuencia, las presiones máximas admisibles se reducen proporcionalmente (consultar con el Dto. de Ing. de ABAC).