Perché gli standard sui controdadi e sui giunti per condutture sono fondamentali per la sicurezza NEC?

In qualsiasi sistema di guaine rigide filettate, il giunto è il componente che tiene tutto insieme, letteralmente. Un giunto filettato per condotto unisce due sezioni di condotto da un'estremità all'altra, mantenendo l'integrità meccanica e la continuità elettrica dell'intera canalizzazione. Ottenere il giusto accoppiamento non è un optional: è un requisito del codice, una funzione di sicurezza e una disciplina ingegneristica a sé stante.

Cos'è un accoppiamento filettato per condotto?

A raccordo filettato per condotto è un raccordo corto con filettatura interna utilizzato per collegare due sezioni di condotto metallico rigido o intermedio in un percorso continuo. A differenza dei giunti a vite o a compressione, che fissano meccanicamente la superficie esterna del condotto non filettato, un giunto filettato si innesta direttamente con le filettature tagliate nelle estremità del condotto, creando un giunto meccanicamente robusto ed elettricamente continuo senza hardware aggiuntivo.

I sistemi threaded si distinguono dalle alternative threadless sia per il profilo prestazionale che per l'applicabilità del codice. Nelle aree pericolose, dove il sistema di tubazioni stesso deve funzionare come contenitore di contenimento per potenziali guasti da arco elettrico ed esplosioni, i giunti filettati sono necessari o fortemente preferiti rispetto alle varianti senza filettatura. L'integrità della connessione filettata è il fondamento su cui poggia tale protezione.

Quali tipi di condotto utilizzano giunti filettati?

Non tutte le guaine sono filettate e l'utilizzo del tipo di accoppiamento sbagliato per una determinata guaina rappresenta sia una violazione del codice che un rischio per la sicurezza. Comprendere quali tipi di condotto sono compatibili con i giunti filettati è il punto di partenza per qualsiasi decisione relativa alle specifiche.

Standard di filettatura: NPT e NPS

La distinzione tra le filettature National Standard Pipe Tapered (NPT) e National Standard Pipe Straight (NPS) è l'aspetto tecnicamente più critico del sistema di accoppiamento filettato per condutture e uno dei più comunemente fraintesi. Entrambi i tipi di filettatura sono definiti da ASME B1.20.1, lo standard nazionale per le filettature dei tubi, che è lo standard a cui fanno riferimento UL6A e UL514B per i condotti elettrici.

Tipi di accoppiamento filettato per condotto

All'interno della categoria dei raccordi per tubi filettati, diverse varianti soddisfano condizioni di installazione specifiche. La selezione del tipo appropriato richiede la comprensione sia dell'ambiente fisico di installazione che dei requisiti del codice applicabile.

Materialei e Finiture

Il materiale di un raccordo filettato per condotto deve essere compatibile sia con il materiale del condotto che con l'ambiente di installazione. Materiali non corrispondenti possono causare corrosione galvanica, compromettendo nel tempo l’integrità strutturale e la continuità elettrica del giunto.

Per ambienti corrosivi in cui deve essere utilizzato RMC, NEC 300.6(A) specifica che laddove è necessaria la protezione dalla corrosione e il condotto è filettato sul campo, le filettature devono essere rivestite con un composto approvato, elettricamente conduttivo e resistente alla corrosione. Questo requisito garantisce che le filettature tagliate sul campo, che espongono il metallo nudo, non diventino un punto di corrosione accelerata che indebolisca il giunto di accoppiamento o interrompa il percorso di messa a terra.

Installazione: best practice passo passo

La corretta installazione di un raccordo per condotto filettato è semplice ma non perdona scorciatoie. Ogni fase della sequenza protegge sia la qualità del giunto che la conformità normativa dell'installazione.

Giunti filettati in aree pericolose

L'accoppiamento filettato del condotto assume un elevato significato ingegneristico in aree classificate pericolose. Negli ambienti di Classe I, Divisione 1, dove sono previste concentrazioni infiammabili di gas o vapori infiammabili in condizioni operative normali, l'intero sistema di tubazioni, compreso ogni raccordo, deve essere in grado di contenere un guasto da arco interno o un'esplosione senza consentire la propagazione della fiamma nell'atmosfera circostante.

I metodi di cablaggio consentiti nelle ubicazioni di Classe I, Divisione 1 includono un condotto metallico rigido filettato e un condotto metallico intermedio in acciaio filettato. Poiché in condizioni normali sono previste concentrazioni infiammabili, guasti da arco e cortocircuiti all'interno della canalizzazione potrebbero provocare un'esplosione interna e il sistema di condotti, compreso ciascun giunto filettato, deve contenere tale esplosione e impedirne la propagazione nell'atmosfera circostante.

I giunti per condotti metallici rigidi filettati standard sono elencati come parte dello standard sui condotti stesso - UL 6 per RMC o UL 1242 per IMC - e sono pertanto approvati per l'uso in luoghi di Divisione 1 e Divisione 2 senza richiedere un elenco separato dei livelli di raccordo per l'uso a prova di esplosione. Tutti i raccordi filettati e senza filettatura utilizzati in aree pericolose oltre al raccordo per condotto di base devono, tuttavia, essere elencati separatamente per l'uso in aree pericolose.

Tra un raccordo di tenuta e una custodia antideflagrante, NEC 501.15(A)(1)(1) consente solo accoppiamenti filettati o raccordi antideflagranti. In questa sezione critica del condotto per aree pericolose non è possibile utilizzare alcun giunto senza filettatura, raccordo a compressione o giunto a vite. Questo requisito esiste perché il raccordo di tenuta e la custodia antideflagrante definiscono insieme una zona di contenimento della fiamma: ogni componente all'interno di tale zona deve soddisfare lo stesso standard di contenimento.

Continuità elettrica e messa a terra

Uno dei vantaggi principali del sistema di canaline filettate rispetto alle alternative non filettate è la sua prestazione affidabile come conduttore di messa a terra delle apparecchiature (EGC). La sezione NEC 250.118 consente esplicitamente di utilizzare RMC, IMC ed EMT come conduttori di messa a terra delle apparecchiature, eliminando la necessità di un filo di terra verde separato in molte installazioni.

I sistemi filettati sono preferiti in ambienti industriali e pericolosi proprio per la loro superiore affidabilità di messa a terra. Un giunto filettato adeguatamente realizzato fornisce un contatto metallo-metallo su un'ampia superficie filettata, garantendo un percorso a bassa impedenza per la corrente di guasto. Al contrario, i giunti e i connettori senza filettatura, sebbene consentiti in molti luoghi, devono essere assemblati ermeticamente per mantenere un efficace percorso della corrente di guasto verso terra e le loro prestazioni dipendono maggiormente dalla qualità dell'installazione rispetto ai giunti filettati.

Il raggio del condotto supera notevolmente il raggio di qualsiasi conduttore che può passare al suo interno. Questo vantaggio dimensionale è particolarmente importante alle alte frequenze, dove l'effetto pelle fa sì che la corrente si sposti vicino alla superficie del conduttore, rendendo la sezione trasversale più ampia della parete del condotto un percorso di terra ad alta frequenza più efficace rispetto a un EGC a filo convenzionale con lo stesso valore nominale.

Come selezionare il giusto raccordo filettato per condotto

Considerata la vasta gamma di tipi di guaine, standard di filettatura, materiali e requisiti di classificazione in gioco, la selezione dei giunti richiede un approccio sistematico. I seguenti criteri devono essere confermati per ogni raccordo filettato per condotto specificato.

• Compatibilità del condotto: Confermare che il giunto sia elencato per il tipo di condotto specifico: i giunti RMC elencati sotto UL 6 non sono intercambiabili con i raccordi IMC elencati sotto UL 1242, anche se le dimensioni della filettatura sembrano identiche. Utilizzare giunti progettati e elencati per il condotto da installare.
• Dimensione commerciale: Abbinare con precisione la dimensione del commercio di accoppiamento alla dimensione del commercio del condotto. Le dimensioni commerciali non corrispondono al diametro esterno effettivo: specificarlo sempre tramite la designazione della dimensione commerciale NEC/ANSI (½ pollice, ¾ pollice, 1 pollice, ecc.) anziché tentare di corrispondere alle dimensioni fisiche.
• Materiale e finitura per l'ambiente: Selezionare il materiale del giunto che corrisponda al materiale del condotto e sia classificato per l'ambiente di installazione. Utilizzare giunti in acciaio inossidabile o rivestiti in PVC in ambienti costieri, chimici o altamente corrosivi. Non mescolare metalli ferrosi e non ferrosi senza un adeguato isolamento per prevenire la corrosione galvanica.
• Classificazione della posizione: Verificare se l'installazione si trova in un'area classificata pericolosa (Classe I, II o III; Divisione 1 o 2). Nelle ubicazioni di Classe I, Divisione 1, solo i giunti filettati elencati sotto UL 6 o UL 1242 e con la dicitura "EC" sono consentiti come giunti standard. Sono necessari ulteriori raccordi antideflagranti elencati sui raccordi di chiusura e sugli ingressi della custodia.
• Estremità del condotto fisse o girevoli: Laddove entrambe le estremità del condotto sono fissate in posizione e non possono essere ruotate, non è possibile installare un giunto standard senza violare il divieto di NEC 344.42(B) sulle filettature correnti. Specificare un giunto Erickson (unione a tre pezzi) per giunti a estremità fissa.
• Dilatazione termica: In condutture lunghe o ambienti con variazioni di temperatura significative, potrebbero essere necessari raccordi di espansione conformi a NEC 300.7(B). Consultare la Tabella 352.44 per le caratteristiche di dilatazione delle canaline metalliche (moltiplicare per 0,20 per acciaio RMC, 0,40 per alluminio) per determinare se sono necessari giunti di dilatazione insieme ai giunti standard.
• Qualità della filettatura di precisione: Confermare che i giunti del fornitore scelto offrono filettature lavorate con precisione. Le filettature realizzate in modo inadeguato causano ritardi nell'installazione e possono comportare un innesto improprio che non riesce a raggiungere il minimo di cinque filetti richiesto per le aree pericolose. I raccordi di alta qualità dovrebbero offrire una filettatura liscia che garantisca sempre una vestibilità salda e sicura.

Norme e codici applicabili

I giunti filettati per condutture utilizzati negli impianti elettrici negli Stati Uniti devono essere conformi a un quadro stratificato di standard che insieme definiscono materiali, dimensioni della filettatura, requisiti di elenco e regole di installazione.

Errori comuni di installazione e come evitarli

Nonostante la relativa semplicità del giunto filettato come componente, gli errori di installazione sul campo sono comuni e le loro conseguenze vanno da ispezioni fallite a sistemi di messa a terra compromessi e violazioni del codice di posizione classificata.

Utilizzo dei thread in esecuzione

Le filettature correnti - le filettature tagliate lungo una sezione più lunga del condotto in modo che il condotto possa essere avvitato attraverso un raccordo senza ruotare - sono proibite dal NEC 344.42(B) per il collegamento ai giunti. Le filettature correnti non impegnano completamente il giunto per tutta la lunghezza filettata e non possono raggiungere l'impegno minimo di cinque filetti richiesto. Laddove non è possibile ruotare le estremità del condotto per inserirle in un giunto, un giunto di unione Erickson è la soluzione corretta.

Impegno del thread insufficiente

Il serraggio manuale non è mai accettabile. Un'estremità del condotto avvitata in un raccordo per il serraggio manuale ottiene solo un impegno parziale della filettatura, creando un giunto con resistenza meccanica ridotta, continuità elettrica incerta e, in aree pericolose, prestazioni inadeguate del percorso della fiamma. Tutti i giunti filettati devono essere serrati con una chiave.

Materiali non corrispondenti

L'accoppiamento di un giunto in acciaio zincato con un condotto in alluminio, o viceversa, crea un giunto metallico diverso suscettibile alla corrosione galvanica, in particolare in ambienti umidi o chimicamente attivi. Nel corso del tempo, la corrosione del giunto può aumentare la resistenza di contatto, degradando le prestazioni di messa a terra e creando potenzialmente un percorso ad alta impedenza che non riesce a eliminare tempestivamente un guasto a terra.

Utilizzo di sigillante per filettature non conduttivo

Il nastro in PTFE e molti composti per filettature di tubi sono elettricamente non conduttivi. L'applicazione di questi a un giunto di accoppiamento del condotto filettato che fa parte del percorso di messa a terra dell'apparecchiatura interrompe tale percorso, creando una violazione del codice ai sensi dell'articolo 250 NEC. Laddove è necessaria la sigillatura della filettatura e deve essere mantenuta la continuità della messa a terra, devono essere utilizzati solo i sigillanti per filettature elettricamente conduttivi elencati.

Omissione del controdado all'ingresso della scatola

Quando viene installata una boccola per condotto sull'ingresso di una scatola o di una custodia, è sempre necessario montare un dado di bloccaggio tra la boccola e la parete interna della custodia. Affidarsi solo a una boccola, senza il dado di bloccaggio, non fornisce la sicurezza meccanica richiesta o il collegamento a terra della custodia. Questa è una delle violazioni NEC più comunemente citate durante l'ispezione elettrica.

Il raccordo filettato per guaina è uno dei componenti più fondamentali in qualsiasi installazione di guaine metalliche rigide e la cui profondità tecnica è spesso sottovalutata. L'abbinamento deliberato di progettazione di filettature per condutture rastremate NPT con filettature di accoppiamento diritto NPS, il requisito minimo di cinque filetti di innesto per aree pericolose, il timbro "CE" che identifica i raccordi elencati nello standard sulle tubazioni stesso e il divieto di eseguire filettature sono tutti dettagli che hanno un reale significato ingegneristico e di codice.

Per le installazioni in normali ambienti commerciali e industriali, le decisioni primarie riguardano la compatibilità del tipo di condotto, la dimensione commerciale, la finitura del materiale e la realizzazione dei giunti a tenuta di chiave. Per le aree classificate pericolose, i giunti filettati diventano un elemento critico della strategia di contenimento delle esplosioni, che deve essere specificato, installato e ispezionato con lo stesso rigore di qualsiasi altro raccordo antideflagrante nel sistema.

La selezione di giunti elencati e lavorati con precisione da produttori rinomati, il rispetto dei requisiti di filettatura e supporto NEC senza scorciatoie e l'adattamento dei materiali di accoppiamento sia al condotto che all'ambiente sono le basi di un sistema di condotto filettato che funziona in modo affidabile per l'intera durata di servizio dell'installazione.