Ren ống là ren dùng để nối ống, van và phụ kiện, vừa giữ chắc cơ khí vừa chặn rò rỉ chất lỏng hoặc khí. Hai hệ ren ống gặp nhiều nhất ở Việt Nam là BSP (góc ren 55°) và NPT (góc ren 60°). Ren hệ mét và ren hợp nhất UN cũng có mặt trên đường ống, nhưng chủ yếu là ren của bu lông, ốc vít và cổng thiết bị.
Chọn sai hệ ren thì mối nối vẫn có thể vặn vào được vài vòng, đến lúc có áp mới rò. Dưới đây là các loại ren ống, tiêu chuẩn của từng loại, cách nhận biết một đầu ren chưa rõ nguồn gốc và trường hợp hai hệ khác nhau có ghép được hay không.
Tổng quan về ren ống và tiêu chuẩn ren
Ren ống phân loại theo hệ đo (hệ inch tính bước bằng số ren trên 1 inch, hệ mét tính bằng mm) và theo tiêu chuẩn: ISO, EN, ASME của Mỹ, JIS của Nhật, TCVN của Việt Nam.
Khi lắp đặt, cách phân loại ren ống quan trọng hơn là theo hình dạng: ren song song (đường kính không đổi) và ren côn (đường kính nhỏ dần về đầu ren). Hai nhóm làm kín theo hai cơ chế khác nhau, phần so sánh bên dưới sẽ nói rõ.
Các loại ren ống phổ biến
Ren BSP (Anh, góc ren 55°)
Ren BSP (British Standard Pipe) có góc ren 55°, đỉnh và chân ren bo tròn, xuất phát từ ren Whitworth. Hệ này dùng ở hầu hết các nước ngoài Bắc Mỹ và chia thành hai dạng.
- BSPP (ren song song), ký hiệu G: đường kính ren không đổi, theo ISO 228-1, ví dụ G1/2. Ren song song không làm kín trên ren, nên mối nối phải có gioăng hoặc vòng đệm ở mặt tựa; loại gioăng phẳng cho ren song song G được chọn theo vật liệu và áp suất làm việc.
- BSPT (ren côn), ký hiệu R: ren ngoài côn theo ISO 7-1, ở châu Âu là EN 10226. Ren trong đi kèm có hai dạng: Rp (song song) và Rc (côn).
BSPT làm kín bằng cách vặn các vòng ren vào nhau cho tới khi biến dạng ép chặt; cơ chế này được giải thích đầy đủ trong bài về ren côn. Vì cũng là ren côn nên BSPT hay bị nhầm với NPT, trong khi hai loại khác góc ren và khác số ren trên inch ở một số cỡ.
Ren NPT (Mỹ, góc ren 60°)
Ren ống tiêu chuẩn Mỹ theo ASME B1.20.1 có góc ren 60°, đỉnh và chân ren cắt phẳng. Dạng phổ biến nhất là NPT (National Pipe Taper), ren côn dùng nhiều trong dầu khí, khí nén và đường ống thiết bị đo ở Mỹ, Canada và các dự án theo tiêu chuẩn Mỹ. NPT làm kín nhờ các vòng ren ép vào nhau, kèm chất làm kín. Cùng tiêu chuẩn còn có các dạng ren thẳng:
- NPSC: ren thẳng dùng cho khớp nối, góc ren 60° (khác BSPP ở góc ren).
- NPSM: ren thẳng cho mối ghép cơ khí, không dựa vào ren để làm kín.
- NPSL: ren thẳng cho đai ốc khóa, thường không chịu áp trong.
- NPTR: ren côn dùng cho mối nối lan can, tay vịn.
Ngoài ra có ren Dryseal NPTF thuộc tiêu chuẩn ASME B1.20.3. NPTF kín khô nhờ đỉnh và chân ren chạm nhau khi siết, nhưng đòi hỏi ren gia công chính xác và kiểm bằng dưỡng riêng.
Ren hợp nhất UN (Unified Thread)
Ren hợp nhất (UTS, ASME B1.1) là hệ ren cơ khí hệ inch của Bắc Mỹ, góc ren 60° như ren hệ mét. Đây là ren của bu lông, ốc vít và chi tiết máy, không phải ren ống; thường gặp ở cổng thiết bị nhập từ Mỹ. Phân loại theo bước ren:
- UNC (bước thô): phổ biến nhất, hợp với vật liệu mềm hoặc giòn như nhôm, gang.
- UNF (bước mịn): bước nhỏ hơn UNC ở cùng đường kính, hợp với thành mỏng hoặc cần điều chỉnh tinh.
- UNEF (bước cực mịn): cho chi tiết thành rất mỏng.
- Dãy UN bước không đổi: 4, 6, 8, 12, 16, 20, 28 và 32 ren trên 1 inch.
Ren hệ mét (ISO)
Ren hệ mét có góc ren 60°, kích thước và bước ren tính bằng mm, ký hiệu bằng chữ M kèm đường kính danh nghĩa. M10 là ren bước thô, bước mặc định là 1,5 mm nên không cần ghi bước. Ren bước mịn phải ghi thêm bước, ví dụ M10×1,25 hoặc M10×1. Tra cụ thể từng cỡ trong bảng bước ren thô và ren mịn hệ mét.
Ren mịn có góc nâng nhỏ hơn nên hợp với thành mỏng và chống tự nới lỏng tốt hơn. Trên đường ống, ren mét mịn gặp ở cổng thủy lực theo ISO 6149 (ví dụ M14×1,5, M18×1,5) và cổng đồng hồ áp suất M20×1,5, M12×1,5; các cổng này kín bằng O-ring hoặc gioăng, không kín trên ren. Còn lại, ren hệ mét là ren của bu lông và đai ốc; kích thước đầu, bước ren và cấp bền có trong bảng tra bu lông lục giác.
Ren thang (ACME góc 29°, Tr hệ mét góc 30°), ren tròn và ren tựa dùng cho truyền động và chịu lực dọc trục, không phải ren ống.
Các tiêu chuẩn ren ống
Một điểm hay gây hiểu sai: kích thước danh nghĩa 1/2″ không bằng đường kính thật của ren. Ren G1/2 có đường kính ngoài 20,955 mm, không phải 12,7 mm. Con số 1/2″ kế thừa từ thời ống thép được gọi tên gần đúng theo đường kính trong; khi có thêm ống thành dày hơn, đường kính ngoài được giữ nguyên (ống 1/2″ là 21,3 mm) để ren vẫn lắp lẫn. Quy đổi đầy đủ nằm trong bảng tra kích thước ren ống nước theo inch và phi.
| Hệ ren | Tiêu chuẩn | Nội dung |
|---|---|---|
| BSP song song (G) | ISO 228-1:2000 | Ren ống không làm kín trên ren, cỡ 1/16 đến 6 |
| BSP côn (R, Rc, Rp) | ISO 7-1:1994 (xác nhận lại 2026); EN 10226-1 và 10226-2 | Ren ống làm kín trên ren; EN 10226 thay thế BS 21 ở châu Âu |
| NPT và ren thẳng NPS | ASME B1.20.1 (ấn bản 2013, xác nhận lại 2018) | NPT, NPSC, NPSM, NPSL, NPTR |
| NPTF (Dryseal) | ASME B1.20.3 | Ren côn kín không cần chất làm kín |
| Ren hợp nhất UN | ASME B1.1 | UNC, UNF, UNEF, dãy UN, UNS |
| Ren hệ mét | ISO 68-1, ISO 261, ISO 262, ISO 965-1 | Profin, dãy đường kính và bước ưu tiên, dung sai |
| Việt Nam | TCVN 7701-1:2011, TCVN 8887-1:2011 | Tương ứng ISO 7-1:1994 và ISO 228-1:2000 |
TCVN 4681:1989 (ren ống hình trụ) và TCVN 4631:1988 (ren ống côn) là hai tiêu chuẩn cũ vẫn còn được trích dẫn. Khi đưa vào hồ sơ kỹ thuật, nên tra tình trạng hiệu lực trên cơ sở dữ liệu tiêu chuẩn chính thức và ưu tiên dẫn ISO hoặc bản TCVN hài hòa với ISO.
Ren thẳng và ren côn
Ren thẳng có đường kính không đổi nên không tự chặn đường rò theo rãnh xoắn; mối nối kín nhờ gioăng hoặc vòng đệm ép ở mặt tựa. Ren côn có độ côn 1:16 trên đường kính, vặn càng sâu các vòng ren càng ép chặt vào nhau. Ngay cả vậy, rãnh xoắn ở đỉnh và chân ren vẫn còn khe nhỏ, nên ren côn thường dùng thêm băng tan và keo làm kín ren.
| Ký hiệu | Tiêu chuẩn | Dạng ren | Góc ren | Làm kín |
|---|---|---|---|---|
| R | ISO 7-1, EN 10226 | Côn, ren ngoài | 55° | Trên ren, kèm chất làm kín |
| Rc | ISO 7-1, EN 10226-2 | Côn, ren trong | 55° | Trên ren |
| Rp | ISO 7-1, EN 10226-1 | Thẳng, ren trong | 55° | Ghép với R, kín trên ren |
| G | ISO 228-1 | Thẳng | 55° | Gioăng ở mặt tựa |
| NPT | ASME B1.20.1 | Côn | 60° | Trên ren, kèm chất làm kín |
| NPSM | ASME B1.20.1 | Thẳng | 60° | Không kín trên ren (mối ghép cơ khí) |
Thủy lực áp cao hay chọn ren song song kèm vòng đệm hoặc O-ring vì tháo lắp nhiều lần không hỏng ren; ren côn phổ biến ở ống nước, khí nén, hơi.
Cách xác định kiểu ren ống
Khi cầm một đầu nối ren ống không rõ nguồn gốc, trước hết xác định ren trong (ren cái) hay ren ngoài (ren đực), rồi kiểm tra lần lượt bốn yếu tố sau trước khi mua phụ kiện thay thế.
- Đường kính ngoài ren: đo đường kính đỉnh ren ngoài bằng thước cặp để biết cỡ danh nghĩa. Ren G1/2 đo được khoảng 20,9 mm, ren NPT 1/2″ khoảng 20,7 đến 21,3 mm tùy vị trí đo trên dải côn, nên đường kính chỉ cho biết cỡ, không phân biệt được BSP với NPT. Con số này đối chiếu với kích thước danh nghĩa qua quy đổi DN sang phi.
- Bước ren: áp thước đo bước ren vào ren cho tới khi khít. Không có thước thì đếm số đỉnh ren trên 1 inch (25,4 mm), hoặc đo khoảng cách hai đỉnh liền kề với ren hệ mét.
- Góc ren: áp dưỡng profin 55° và 60° vào rãnh ren, soi ngược sáng xem lá nào khít sườn ren. Đỉnh ren bo tròn gợi ý BSP, đỉnh cắt phẳng gợi ý NPT hoặc ren hệ mét.
- Ren côn hay ren song song: dùng thước cặp đo đường kính ở vòng ren đầu và vòng ren cách đó 6 đến 8 bước. Hai số đo khác nhau là ren côn, bằng nhau là ren song song.
Có đủ bốn thông số, đối chiếu với bảng số ren trên inch dưới đây để biết ren ống thuộc hệ BSP, NPT hay hệ mét. Ở cỡ 1/2″ và 3/4″, cả hai hệ đều là 14 ren/inch, nên góc ren ở bước 3 mới là thông số phân biệt.
| Kích thước ren | BSP (số ren/inch) | NPT (số ren/inch) |
|---|---|---|
| 1/8″ | 28 | 27 |
| 1/4″ | 19 | 18 |
| 3/8″ | 19 | 18 |
| 1/2″ | 14 | 14 |
| 3/4″ | 14 | 14 |
| 1″ | 11 | 11,5 |
| 1 1/2″ | 11 | 11,5 |
| 2″ | 11 | 11,5 |
Ren ống khác tiêu chuẩn có lắp lẫn được không?
Nói chung là không. BSPT và NPT ở cỡ 1/2″ và 3/4″ cùng có 14 ren/inch nên vặn vào được vài vòng, nhưng góc ren khác nhau (55° và 60°) làm profin không khớp: các sườn ren chỉ tiếp xúc ở một vài điểm, mối nối không kín và rò rỉ khi có áp. Ở các cỡ khác, số ren/inch lệch nhau như bảng trên, ren bị cắn hỏng khi cố siết.
Với nước sinh hoạt áp thấp, có người tạm ghép BSPT với NPT cỡ 1/2″ kèm nhiều băng tan. Đó chỉ là biện pháp tình thế, không dùng cho khí nén, hơi, dầu hay hóa chất.
Nguyên tắc an toàn là chỉ ghép ren ống cùng tiêu chuẩn, cùng kích thước và cùng bước ren. Cần nối hai hệ khác nhau thì dùng đầu chuyển ren thay vì siết thêm hay quấn thêm băng tan. Nối hai cổng ren trong cùng hệ, cùng cỡ thì dùng ống nối 2 đầu ren ngoài inox; khi đặt hàng nên ghi rõ hệ ren, kích thước và ren trong hay ngoài.
So sánh ren BSP và NPT
- Góc ren: BSP 55°, NPT 60°.
- Đỉnh và chân ren: BSP bo tròn, NPT cắt phẳng.
- Độ côn: BSPT và NPT đều côn 1:16 trên đường kính (nửa góc côn khoảng 1°47′).
- Số ren trên inch: trùng ở 1/2″ và 3/4″, lệch ở các cỡ khác, ví dụ 1 1/2″ có 11 ren/inch ở BSP và 11,5 ở NPT.
- Khu vực dùng: NPT ở Mỹ và Canada; BSP ở phần lớn các nước còn lại.
| Hệ ren | Góc ren | Đơn vị | Ứng dụng điển hình | Ký hiệu |
|---|---|---|---|---|
| BSPP | 55° | Inch | Ống nước, thủy lực (ngoài Bắc Mỹ) | G |
| BSPT | 55° | Inch | Ống nước, khí nén (châu Á, châu Âu) | R, Rc, Rp |
| NPT | 60° | Inch | Ống nước, thủy lực Bắc Mỹ, dầu khí | NPT |
| Hệ mét ISO | 60° | Milimet | Bu lông, ốc vít, liên kết cơ khí | M |
| UNC | 60° | Inch | Liên kết cơ khí, tháo lắp nhanh | UNC |
| UNF | 60° | Inch | Liên kết thành mỏng, cần điều chỉnh tinh | UNF |
Ứng dụng theo từng loại ren
- BSP: ống nước, thiết bị thủy lực, cổng vào ra của bầu lọc, két giải nhiệt, van và phụ kiện ren ống ngoài Bắc Mỹ.
- NPT: đường ống đo áp, khí nén, thủy lực, dầu khí, nhà máy điện trong dự án theo tiêu chuẩn Mỹ.
- Ren hệ mét: bu lông, đai ốc, chi tiết cơ khí.
- UNC, UNF: chi tiết cơ khí hệ inch trên thiết bị nhập từ Mỹ.
- ACME, Tr: vít me, ê tô, băng tải.
Lỗi hay gặp khi lắp ren ống
- Siết ren côn quá sâu: ren côn là cái nêm, siết quá mức làm thành ren trong giãn ra theo phương hướng kính. Phụ kiện gang và đồng thau đúc, có độ dẻo thấp hơn thép, dễ nứt dọc thân ngay hoặc vài tuần sau. Số vòng siết hợp lý xem trong bài ren côn đã dẫn ở trên; nguyên tắc chung là không siết đến hết ren.
- Quấn băng tan lên ren thẳng có gioăng: ren G kín nhờ gioăng ở mặt tựa, băng tan trên ren không thêm độ kín. Băng dày còn làm ren chặt sớm trước khi gờ ép đủ lên gioăng, và mảnh băng rách trôi vào đường ống gây kẹt van, tắc đầu phun.
- Lẫn ren G và ren M trên đồng hồ áp suất: M20×1,5 và G1/2 có đường kính ngoài lần lượt 20 mm và 20,955 mm, nên ren ngoài M20 ăn được một hai vòng đầu vào ren trong G1/2, rồi cắn ren vì bước 1,5 mm khác 1,814 mm và góc ren khác nhau (60° và 55°). Đo bước ren trước khi vặn.
- Ghép NPT với BSPT cỡ 1/2″ hoặc 3/4″: vặn được nhưng không kín, siết thêm chỉ làm hỏng ren. Dùng đầu chuyển đúng hệ.
Viva hỗ trợ xác định hệ ren ống và cỡ ren khi khách gửi ảnh hoặc mang mẫu đến: Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội. Danh sách bài về bước ren, kích thước ren và chất làm kín nằm trong chuyên mục tài liệu ren và bu lông.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Câu hỏi thường gặp về ren ống
Ren ống là gì và gồm những loại nào?
Ren ống là ren dùng nối ống, van và phụ kiện để chịu áp và chống rò rỉ. Hai hệ thường gặp là BSP (55°) và NPT (60°). Ren hợp nhất UN và ren hệ mét chủ yếu dùng cho bu lông, ốc vít. Mỗi hệ ren ống chia tiếp thành ren song song và ren côn.
Ren G và ren R khác nhau thế nào?
G là ren ống song song (BSPP, ISO 228-1), R là ren ống côn ngoài (BSPT, ISO 7-1). Ren G làm kín bằng gioăng hoặc vòng đệm ở mặt tựa, ren R làm kín nhờ các vòng ren ép vào nhau khi siết và thường dùng thêm chất làm kín.
Ren BSP và NPT có lắp lẫn được không?
Không nên. Hai hệ khác góc ren (55° và 60°) và nhiều cỡ khác số ren trên inch. Ở cỡ 1/2 inch và 3/4 inch bước ren trùng nên vặn vào được vài vòng, nhưng mối nối không kín. Cần ghép hai hệ thì dùng đầu chuyển ren.
Làm sao biết một đầu nối là ren côn hay ren song song?
Dùng thước cặp đo đường kính ở vòng ren đầu và ở vòng ren cách đó 6 đến 8 bước. Hai số đo khác nhau là ren côn, bằng nhau là ren song song. Sau đó đo đường kính ngoài và bước ren để xác định tiêu chuẩn.
Ren hệ mét có dùng cho ống không?
Ren hệ mét chủ yếu dùng cho bu lông, đai ốc và chi tiết cơ khí. Mối nối ống và van ở Việt Nam thường là ren BSP hoặc NPT, nên khi đặt mua phụ kiện cần ghi rõ hệ ren và kích thước.
