Welke soorten schroefdraad worden bij stalen buizen gebruikt?

Welke schroefdraad wordt bij stalen buizen gebruikt?

Schroefdraad op een stalen buis is een spiraalvormig profiel waarmee de buis demontabel wordt verbonden met een sok, fitting, afsluiter of ander leidingonderdeel. Meestal heeft het buiseinde uitwendige schroefdraad en het aansluitende onderdeel inwendige schroefdraad.

Bij stalen buizen worden vooral G-draad, R-draad en NPT-draad gebruikt. G-draad is cilindrisch en wordt buiten de schroefdraad afgedicht. R- en NPT-draad zijn conisch en kunnen met een geschikt afdichtmiddel in het draadcontact worden afgedicht.

Schroefdraad voor buizen wordt ook aangeduid als buisdraad, pijpdraad, draadeind of pijpschroefdraad. De informele term gasdraad wordt soms gebruikt voor BSP-achtige draadverbindingen. Deze benaming betekent niet dat een verbinding automatisch geschikt of goedgekeurd is voor gasinstallaties.

Overzicht van de belangrijkste soorten buisschroefdraad

ISO 228-1 heeft betrekking op buisschroefdraad waarbij de verbinding niet in de draad zelf drukdicht wordt gemaakt. ISO 7-1 geldt juist voor draadverbindingen waarbij de afdichting in het contact tussen de draadflanken plaatsvindt.

Wat is cilindrische G-draad of BSPP?

G-draad is een parallelle of cilindrische buisschroefdraad. De diameter blijft over de volledige draadlengte gelijk. Zowel de uitwendige schroefdraad op de stalen buis als de inwendige schroefdraad in de fitting is cilindrisch uitgevoerd.

Deze draadsoort wordt ook BSPP genoemd, een afkorting van British Standard Pipe Parallel. G-draad heeft een Whitworth-draadprofiel met een flankhoek van 55 graden. De aanduiding, afmetingen en toleranties zijn vastgelegd in ISO 228-1.

G-draad is bedoeld om onderdelen mechanisch met elkaar te verbinden. De schroefdraad zelf verzorgt geen drukdichte afdichting. Daarvoor is een afzonderlijk afdichtelement nodig, bijvoorbeeld een vlakke pakking, O-ring, afdichtring, conus of metalen afdichtvlak.

Cilindrische buisdraad komt onder meer voor bij leidingfittingen, afsluiters, meetinstrumenten, hydraulische componenten en aansluitingen voor water, perslucht of andere media. Het gebruikte afdichtingsprincipe en de geschiktheid voor een bepaald medium moeten uit de productspecificatie blijken.

Wat betekenen R, Rp en Rc bij buisschroefdraad?

Binnen de R-draadfamilie worden drie normtechnische aanduidingen gebruikt:

• R betekent conische uitwendige schroefdraad;
• Rp betekent cilindrische inwendige schroefdraad;
• Rc betekent conische inwendige schroefdraad.

Een stalen buis met R-buitendraad kan worden verbonden met een sok of fitting met Rp- of Rc-binnendraad, mits de nominale draadmaat, spoed en norm overeenkomen. Door het indraaien raken de draadflanken steeds intensiever met elkaar in contact. Samen met een geschikt draadafdichtmiddel kan zo een drukdichte schroefverbinding ontstaan.

EN 10226-1 beschrijft de combinatie van conische buitendraad en cilindrische binnendraad. EN 10226-2 behandelt verbindingen waarbij zowel de buiten- als binnendraad conisch is. ISO 7-1 bevat de internationale afmetingen, toleranties en aanduidingen voor deze draadverbindingen.

De term BSPT, voluit British Standard Pipe Taper, wordt in de praktijk gebruikt voor conische buisschroefdraad met een Whitworth-profiel. De aanduidingen R, Rp en Rc zijn nauwkeuriger, omdat ze aangeven of het om buiten- of binnendraad gaat en of deze conisch of cilindrisch is.

Is Rp-draad hetzelfde als G-draad?

G- en Rp-binnendraad zijn beide cilindrisch en hebben een profielhoek van 55 graden. Daardoor kunnen ze bij een visuele controle sterk op elkaar lijken. Ze horen echter bij verschillende normen en hebben een ander beoogd afdichtingsprincipe.

Bij G-draad volgens ISO 228-1 vindt de afdichting buiten de schroefdraad plaats. Rp-draad volgens ISO 7-1 of EN 10226-1 is bedoeld om samen met een conische R-buitendraad in het draadcontact af te dichten. De aanduidingen mogen daarom niet zonder maat- en normcontrole worden verwisseld.

Wat is Amerikaanse NPT-schroefdraad?

NPT staat voor National Pipe Taper en is een Amerikaanse conische buisschroefdraad. De afmetingen, toleranties, draadlengtes en controlemethoden zijn vastgelegd in ASME B1.20.1. NPT-draad wordt onder meer gebruikt in Amerikaanse machines, geïmporteerde installaties, procesleidingen en industriële instrumentatie.

Bij een NPT-verbinding zijn zowel de buitendraad als de binnendraad conisch. Tijdens het aandraaien ontstaat een toenemend contact tussen de draadflanken. Voor een betrouwbare afdichting wordt doorgaans een geschikt draadafdichtmiddel toegepast.

NPT-draad lijkt op R- of BSPT-draad, maar de systemen zijn niet uitwisselbaar. BSP- en ISO-buisdraad hebben een flankhoek van 55 graden, terwijl NPT een flankhoek van 60 graden heeft. Ook de vorm van de draadtoppen en draadbodems, de kerndiameter en bij bepaalde maten het aantal gangen per inch verschillen.

Een NPT-koppeling kan soms enkele slagen in een BSP-aansluiting worden gedraaid. Dat betekent niet dat de verbinding passend, drukdicht of normconform is. Het combineren van NPT en BSP kan beschadigde draadgangen, onvoldoende inschroeflengte, scheefstand en lekkage veroorzaken.

NPTF is een afzonderlijke Dryseal-variant waarbij de draadprofielen intensiever op elkaar aansluiten. NPT en NPTF mogen niet automatisch als gelijkwaardig worden beschouwd. De voorgeschreven draadsoort en montage-instructies van het leidingsysteem blijven bepalend.

Wat betekenen de inchmaat, spoed en TPI?

De inchmaat van buisschroefdraad is een nominale draadmaat en geen rechtstreeks gemeten buitendiameter. G 1/2 heeft bijvoorbeeld een buitendiameter van ongeveer 21 millimeter en niet van 12,7 millimeter. De nominale maat is historisch verbonden met de doorlaat van de bijbehorende leiding.

De spoed geeft de afstand tussen twee opeenvolgende draadgangen aan. Bij inchschroefdraad wordt hiervoor vaak TPI gebruikt: threads per inch, oftewel het aantal draadgangen per inch. Twee draden met ongeveer dezelfde diameter kunnen toch onverenigbaar zijn door een andere spoed, flankhoek, coniciteit of profieldiepte.

Andere belangrijke draadafmetingen zijn de buitendiameter, kerndiameter, flankdiameter, nuttige draadlengte en inschroeflengte. Al deze waarden moeten binnen de toleranties van de gekozen schroefdraadnorm vallen.

Wanneer wordt metrische schroefdraad gebruikt?

Metrische schroefdraad wordt aangeduid met de letter M, gevolgd door de nominale diameter en eventueel de spoed. Een voorbeeld is M20 × 1,5. ISO 261 beschrijft algemene metrische bevestigingsschroefdraad en geen reguliere buisschroefdraad zoals G, R of NPT.

M-draad komt wel voor bij hydraulische koppelingen, sensoren, manometers, wartels, meetapparatuur en machineonderdelen die op een stalen buis of leiding worden aangesloten. De afdichting vindt meestal plaats met een O-ring, conus, snijring of afzonderlijk afdichtvlak en niet uitsluitend tussen de metrische draadflanken.

Speciale schroefdraad voor casing en tubing

Voor casingbuizen, tubing en line pipe in de olie- en gasindustrie bestaan speciale API-draadverbindingen. API Specification 5B bevat eisen voor het draadsnijden, meten en inspecteren van onder meer ronde casingdraad, tubingdraad en buttress casing thread.

Deze API-schroefdraden zijn ontwikkeld voor specifieke buisproducten en bedrijfsbelastingen. Ze worden niet gebruikt als algemene vervanging voor BSP-, R- of NPT-draad bij normaal leidingwerk, constructiebuizen of installatietechniek.

Welke stalen buizen zijn geschikt voor draadsnijden?

Niet iedere stalen buis is geschikt om te worden voorzien van buisschroefdraad. EN 10255 is een veelgebruikte productnorm voor ronde, ongelegeerde stalen buizen die geschikt zijn voor lassen en draadsnijden. De norm omvat buitendiameters van 10,2 tot 165,1 millimeter en nominale draadmaten van 1/8 tot 6 inch.

EN 10255 is een buisnorm en geen schroefdraadnorm. De vermelding EN 10255 zegt daarom niet automatisch of G-, R- of een andere draad moet worden aangebracht. Het gewenste draadtype moet afzonderlijk worden gespecificeerd.

Bij draadsnijden wordt materiaal uit de buiswand verwijderd. De resterende wanddikte moet voldoende zijn voor de bedrijfsdruk, mechanische belasting en eventuele corrosietoeslag. Vooral bij dunwandige stalen buizen kan de vereiste draaddiepte de doorsnede te sterk verzwakken.

Ook de buitendiameter, ovaliteit, staalsoort, wanddikte, maattoleranties en oppervlaktekwaliteit beïnvloeden de maakbaarheid van een draadeind. Voor het snijden wordt het buiseinde meestal haaks afgewerkt en ontbraamd. Daarna wordt de schroefdraad met een draadsnijmachine, snijkop of snijplaat aangebracht.

Schroefdraad bij zwarte en verzinkte stalen buizen

Zowel zwarte als verzinkte stalen buizen kunnen, wanneer de maatvoering en wanddikte dit toelaten, worden uitgevoerd als stalen buis met draad en sok. Een sok, ook wel schroefmof genoemd, heeft inwendige schroefdraad en verbindt twee buiseinden met buitendraad.

Bij gegalvaniseerde of thermisch verzinkte buizen moet worden bepaald of de draad vóór of na het verzinken wordt aangebracht. Een zinklaag kan de passing en toleranties beïnvloeden. Wanneer na het verzinken draad wordt gesneden, kan plaatselijk blank staal ontstaan dat volgens de projectspecificatie tegen corrosie moet worden beschermd.

Stalen buizen met draadeinden en sokken worden onder meer toegepast in de installatietechniek, infrastructuur, stalinrichting en industriële montagesystemen. De geschikte uitvoering hangt af van de buismaat, wanddikte, oppervlaktebehandeling en het gekozen koppelsysteem.

Schroefdraad bij constructie- en funderingsbuizen

Draadverbindingen worden voornamelijk toegepast bij leidingwerk, installatiebuizen en stalen buizen met relatief beperkte diameters. Bij grote constructiebuizen, mantelpijpen, casingbuizen en stalen funderingsbuizen worden vaker gelaste rondnaden, flensverbindingen, groefkoppelingen of getrompte buisverbindingen gebruikt.

Een schroefverbinding die geschikt is voor water, gas of perslucht is niet automatisch geschikt om grote trek-, druk- of buigkrachten over te dragen. Bij constructieve toepassingen moeten onder meer de verzwakte buisdoorsnede, effectieve inschroeflengte, vermoeiingsbelasting, krachtinleiding en kans op losdraaien worden beoordeeld.

De keuze tussen draad en sok, lassen, flenzen, een Victaulic-groef of een getrompte verbinding hangt af van druk, medium, belasting, onderhoud, montagesnelheid en de vraag of de buisverbinding demontabel moet blijven.

Hoe wordt schroefdraad op een stalen buis afgedicht?

Bij R- en NPT-verbindingen wordt doorgaans draadafdichtmiddel aangebracht, zoals afdichtpasta, draadkoord of daarvoor geschikte PTFE-tape. Het materiaal moet bestand zijn tegen het medium, de temperatuur en de bedrijfsdruk. Voor toepassingen met gas, zuurstof, stoom of drinkwater kunnen aanvullende eisen en productgoedkeuringen gelden.

G-draad wordt niet in het draadprofiel afgedicht. Hier moet de pakking, O-ring of het afdichtvlak correct worden gepositioneerd en samengedrukt. Het aanbrengen van PTFE-tape op G-draad vervangt een ontbrekend of verkeerd gekozen afdichtelement niet.

Te vast aandraaien kan draadgangen, fittingen of het buiseinde beschadigen. Te weinig aandraaien kan onvoldoende contact of voorspanning veroorzaken. Het vereiste montagemoment of aantal slagen moet daarom worden gebaseerd op de instructies van het gebruikte koppelsysteem.

Hoe kan buisschroefdraad worden herkend?

Bij het herkennen van schroefdraad op een stalen buis wordt eerst vastgesteld of de draad cilindrisch of conisch is. Vervolgens worden de buitendiameter en draadspoed gemeten. Deze waarden worden vergeleken met een draadtabel voor G-, R-, NPT- of metrische draad.

Een schuifmaat alleen is onvoldoende, omdat BSP- en NPT-draad vrijwel dezelfde nominale diameter kunnen hebben. Voor een nauwkeurige identificatie worden een draadspoedmeter, profielmal, kaliberring of kaliberprop gebruikt.

ISO 7-2 beschrijft de controle van conische uitwendige draad en conische of cilindrische inwendige draad met grenskalibers. Naast maatcontrole is visuele inspectie nodig om bramen, beschadigde draadtoppen, corrosie, vervuiling en onvolledige draadgangen vast te stellen.

Welke gegevens moeten bij buisschroefdraad worden opgegeven?

Alleen de vermelding “1/2 inch schroefdraad” is onvoldoende om een buis of fitting correct te produceren. Een technische tekening, stuklijst of bestelling moet ten minste de volgende gegevens bevatten:

• de volledige draadaanduiding, zoals G 1/2, R 1/2, Rp 1/2 of 1/2-14 NPT;
• de toegepaste ISO-, EN-, ASME- of API-norm;
• binnen- of buitendraad;
• cilindrische of conische uitvoering;
• vereiste draad- en inschroeflengte;
• materiaal en oppervlaktebehandeling;
• afdichtingsmethode;
• medium, temperatuur en bedrijfsdruk.

De juiste schroefdraad voor een stalen buis wordt niet alleen bepaald door de diameter. Ook het verbindingssysteem, de draadnorm, wanddikte, afdichting, toepassing en belasting moeten aantoonbaar met elkaar overeenkomen.

Advies over stalen buizen met schroefdraad?

Wilt u weten welke draadsoort, maatvoering of buisverbinding bij uw toepassing past? Bespreek uw technische specificaties met de specialisten van Solines.

☎ 0168 – 35 66 55
✉ sales@solines.nl