管螺紋百百種你都認識嗎? 3種最常見的管螺紋深度解析

一個水管螺紋 A pipe thread


管螺紋就是專門用來「把管子鎖在一起」的螺紋,用於輸送水、油、空氣、蒸氣等各種流體的管路系統,例如壓縮空氣管路、液壓油路、自來水管、瓦斯管等。和一般機械螺栓螺紋不同,管螺紋的設計重點在於「密封」與「裝配空間」,而不是單純的拉力或夾緊力。

一開始容易被搞混的是:管螺紋標示的尺寸通常是「公稱直徑」,對應的是約略的管內徑或通流能力,而不是實際量到的外徑。例如 1/2″ 管螺紋實際外徑大約 20.9 mm,看起來更像 3/4″,若只拿卡尺量外徑對尺寸會非常困惑。因此在設計或選型時,一定要依照標準表或型錄對照,而不是只看實測尺寸。

直螺紋 vs 錐螺紋:密封方式完全不同

管螺紋大致可分為兩大類:直螺紋(平行螺紋)與錐螺紋(圓錐螺紋)。兩者不只外形不同,牙型角、密封原理、用法也不一樣。

直管螺紋的牙形為圓柱形,側面幾乎是平行的,常見牙型角為 55°(如 BSPP)。這種螺紋本身並不負責密封,主要功能是「定位與鎖固」。真正的密封依賴平面墊片、O 型環或金屬錐面等元件,例如在接頭底部做一個平面密封面,配合銅墊片或橡膠墊片。優點是可重複拆裝、定位精準,不會越鎖越「吃深」改變方向,缺點是零件數較多,組裝時要注意墊片是否完整壓緊。

錐管螺紋則是圓錐形,牙型角常見為 60°(如 NPT、PT 等),螺紋本體就是密封面。公母兩側螺紋在鎖緊時,圓錐面互相擠壓,產生周向接觸壓力,再配合少量密封帶或螺紋膠,即可達到很好的密封性能。由於靠「干涉配合」密封,裝配時扭力控制很重要,太鬆會漏,太緊可能導致接頭開裂或管端變形。

設計選用上,一般設備接頭(如壓縮機、氣壓缸、液壓閥)常在本體側使用直螺紋配 O-ring 密封,而現場管路施工端多使用錐螺紋,方便以生料帶或螺紋膠就地施工。


想了解有關鈦螺絲、輕量化、耐腐蝕、陽極處理的知識嗎?
延伸閱讀:《為什麼改車一定要選鈦螺絲?1篇文章看懂它的性能與美學》

管螺紋的種類

管螺紋主要有以下幾種種類:

英制直螺紋 BSPP=BSP=PF=G

英制直螺紋 PF 是一種平行螺紋,牙型角為 55 度。PF 螺紋的密封性較差,通常需要使用墊片或密封膠來防止洩漏。PF 螺紋在台灣最常見,主要用於水管、氣管等管道連接。螺紋概略的尺寸表如下:

螺紋尺寸(英吋)牙數(TPI)大徑中徑小徑
1/16287.7327.1426.561
1/8289.7829.1478.566
1/41913.15712.30111.455
3/81916.66215.80614.95
1/21420.95519.79318.631
5/81422.91121.74920.587
3/41426.44125.27924.117
7/81430.20129.03927.877
11133.24931.7730.291
1-1/81137.89736.41834.939
1-1/41141.9140.43138.952
1-1/21147.80346.32444.845
1-3/41153.74652.26750.788
21159.61458.13556.656

美制錐螺紋 NPT=NPTF

美制錐螺紋 NPT 是一種錐形螺紋,牙型角為 60 度。NPT 螺紋具有較好的密封性,不需要使用墊片或密封膠。NPT 螺紋在北美地區最常見,主要用於油管、氣管等管道連接。

在 NPT 錐管螺紋中,錐度為 1:16,也就是說每 16 個長度單位,直徑縮小 1 個單位。若以錐度定義為「直徑變化量 / 長度」。螺紋概略的尺寸表如下:

螺紋尺寸(英吋)牙數 (TPI)大徑
1/16276.3987.1427.894
1/8278.7379.48910.242
1/41811.35812.48713.616
3/81814.79715.92617.055
1/21418.32119.77221.224
3/41423.66625.11726.569
111.529.69431.46133.228
1-1/411.538.45440.21841.985
1-1/211.544.5246.28748.054
211.556.55858.32560.092

英制錐螺紋 BSPT=PT=R=RC

英制錐螺紋 RC 是一種錐形螺紋,牙型角為 55 度。RC 螺紋與 NPT 螺紋的差別在於 RC 螺紋的牙頂更尖,因此密封性更好。RC 螺紋在歐洲和英聯邦國家最常見,主要用於油管、氣管等管道連接。

螺紋尺寸(英吋)螺紋牙數(TPI)大徑中徑小徑
1/16287.7237.1426.561
1/8289.7289.1478.566
1/41913.15712.311.445
3/81916.66215.8114.95
1/21420.99519.7918.631
3/41426.44125.2824.117
11133.24931.7730.291
1-1/41141.9140.4338.952
1-1/21147.80346.3244.845
21159.64158.1456.656

實務選用與加工、安裝注意事項

在實際機台或管路設計時,選擇管螺紋可以從幾個面向思考:壓力等級、是否需要頻繁拆裝、現場施工習慣、材料與腐蝕性等。高壓油壓系統常偏好 O-ring 直螺紋配合金屬管接頭,以避免錐螺紋在高扭力下造成裂紋;而低壓氣體系統、冷卻水管則常採用錐螺紋加生料帶,施工快速、成本低。

加工方面,攻牙深度與底孔尺寸要遵守廠牌牙攻與標準表的建議值,避免攻太淺導致有效牙長不足,或攻太深造成接頭鎖到底仍無預期干涉量。檢驗則可使用塞規(螺紋規)量測,確認旋入圈數與規範一致,而不是只用目測判斷。

安裝時,錐螺紋應先清除油污與鐵屑,再纏繞適量聚四氟乙烯生料帶或塗布螺紋膠,鎖緊時以「先手轉、後用板手」為原則,不可一開始就硬鎖,也不要為了「再多轉半圈讓方向對齊」而過度加力。直螺紋則要確保墊片或 O-ring 沒有扭曲、切傷,並在密封面上塗一點潤滑油,避免乾摩擦刮傷密封面。

懂原理,就不怕管路漏給你看

總結來說,管螺紋雖然看起來只是「鎖管子的牙」,背後牽涉到密封機構、尺寸標示習慣、標準體系與現場施工行為。搞清楚直螺紋與錐螺紋的差異、英制與公制標示的意義,並注意錐度、有效牙長與密封形式,就能大幅降低管路滲漏、維修頻繁與安裝錯誤的風險。

在之後處理圖面、選購接頭或現場配管時,不妨多問一句:「這是直牙還是錐牙?」「密封靠哪裡?」「尺寸是 DN 還是吋?」只要多這幾個確認動作,你的管路系統就會穩定許多,也更能和現場技術人員有共同語言。

Recommended Posts