NP – National (American) Pipe Thread

De NP-draadnorm (National pipe) wordt gebruikt in Canada en de Verenigde Staten. Zij hebben conische schroefdraad, die een krachtigere afdichting biedt dan rechte schroefdraad, en worden gebruikt in hydraulische, loodgieterij- en gastransporttoepassingen. Deze schroefdraden werden oorspronkelijk gemaakt van materialen als messing en staal, maar tegenwoordig ook van materialen als PVC, brons en gietijzer.

Inhoudsopgave

• Wat is de NP draad standaard?
• Hoe NPT-schroefdraad werkt
• Voorbeelden van etikettering
• Hergebruik van buizen en fittingen met NPT-draad
• NPT vs NPS
• NPT vs NPTF
• FAQs

Wat is de NP draad standaard?

De Amerikaanse nationale schroefdraad voor buizen is gebaseerd op een V-draad van 60° met afgeplatte pieken en dalen (figuur 1). Er zijn twee soorten NP-draden:

• NPS: Rechte schroefdraad, dat wil zeggen dat de mannelijke en vrouwelijke schroefdraad een constante buiten- of binnendiameter hebben over de gehele lengte van de schroefdraad.
• NPT: De mannelijke en vrouwelijke schroefdraad zijn conisch. NPT-schroefdraad wordt vaker gebruikt. De specificaties voor NPT-draad zijn gebaseerd op ANSI B1.20.1 en de draadmaten staan in Tabel 4. Lees ons artikel over draadidentificatie voor meer informatie over het identificeren van een onbekend type draad.

Hoe NPT-schroefdraad werkt

NPT-pijpschroefdraad maakt gebruik van conische schroefdraad om een sterke verbinding te garanderen. De conische draad klemt de mannelijke en vrouwelijke draadflanken samen tijdens het aandraaien. Deze wig veroorzaakt een elastische compressie tussen de schroefdraden (schroefdraadvervorming) bij correcte montage. De elastische vervorming van de draad creëert een veerspanning die de schroefdraden stevig samenbindt. De vervorming van de schroefdraad, samen met de wrijving (interference fit) tussen de flankoppervlakken, vergrendelt de schroefdraden in een stevige, strakke verbinding die niet los trilt.

Theoretisch heeft NPT-schroefdraad geen schroefdraadafdichtingsmiddel nodig omdat het conisch is. Het ontwerp van NPT-pijpschroefdraad geeft echter de voorkeur aan een geringe speling tussen de bovenkant van de schroefdraad en de bijbehorende wortels. Deze speling genereert een spiraalvormige lekroute langs de kruinen van de mannelijke schroefdraad. Vanwege het spiraalvormige lekpad hebben NPT-verbindingen een schroefdraadafdichting zoals teflon tape of pijpdope nodig om lekvrij te zijn.

Er zijn verschillende varianten van de NPT-draad om het probleem van spiraallekkage op te lossen. De populairste daarvan is de NPTF (F voor brandstof). Bij het ontwerp van NPTF-schroefdraad zijn er voorschriften voor de wortels en kruinen van de mannelijke en vrouwelijke schroefdraad om te controleren of de kruin het materiaal verplaatst naar de wortel van de contra-schroefdraad. De interferentie tussen de top van de ene draad en de wortel van de andere, samen met de bijbehorende schroefdraadflanken, dicht spiraallekken af.

Tabel 1: NPT – National (American) Pipe Thread Tapered

Nominale Schroefdraadmaat (inch)	Buitendiameter (mm)	Buitendiameter (inch)	TPI (in-1)
1/16	7.950	0.31	27
1/8	10.287	0.405	27
1/4	13.716	0.54	18
3/8	17.145	0.675	18
1/2	21.336	0.84	14
3/4	26.670	1.05	14
1	33.401	1.315	11.5
2	60.325	2.375	11.5

Tabel 2: NPS afmetingen

Pijpmaat (inches)	TPI	Diameter pijp (inches)	Diameter pijp (mm)	Vrouwelijke schroefdraad binnendiameter (inches)	Vrouwelijke schroefdraad binnendiameter (mm)
1/8	27	0.405	10.3	0.34	8.636
1/4	18	0.540	13.7	0.47	11.94
3/8	18	0.675	17.1	0.59	14.98
1/2	14	0.840	21.33	0.75	19.05
3/4	14	1.050	26.67	0.97	24.638
1	11.5	1.315	33.4	1.20	30.48
1 1/4	11.5	1.660	42.1	1.55	39.37
1 1/2	11.5	1.900	48.3	1.79	45.46
2	11.5	2.375	60.325	2.26	57.4
2 1/2	8	2.875	73.025	2.71	68.83
3	8	3.500	88.9	3.33	84.58
3 1/2	8	4.000	101.6
4	8	4.500	114.3
4 1/2	8	5.000	127
5	8	5.563	141.3
6	8	6.625	168.275

Voorbeelden van etikettering

NP schroefdraad wordt aangeduid met de nominale maat, gevolgd door het aantal schroefdraden per inch en het symbool voor de schroefdraadreeks (NPT, NPS, enz.).

• 3/8 - 18 NPT: NPT-draad serie met ⅜ inch nominale maat en 18 schroefdraden per inch
• 1/8 - 27 NPS: NPS-draad serie met⅛ inch nominale maat en 27 schroefdraden per inch

Hergebruik van buizen en fittingen met NPT-draad

Controleer de schroefdraad van NPT-fittingen grondig voordat u ze opnieuw gebruikt. Er is kans op permanente vervorming van de schroefdraad door te strak aandraaien tijdens de installatie. Daarom wordt hergebruik van NPT-schroefdraad in het algemeen afgeraden. NPT-schroefdraad kan ook beschadigd raken door voortdurende montage en demontage. Een algemene vuistregel is om fittingen met buitendraad na twee of drie keer gebruik te vervangen. Het kan echter praktisch zijn om een fitting opnieuw te gebruiken en te zorgen voor een lekvrije verbinding indien:

• Voor een goede afdichting is niet meer dan de gebruikelijke hoeveelheid schroefdraadkit nodig. Niet meer dan zes schroefdraden van het mannelijke aansluitingsuiteinde gaan in de vrouwelijke poort voor een goede pasvorm.
• De schroefdraden worden tijdens de installatie niet te strak aangedraaid.

NPT vs NPS

NPT- en NPS-draadnormen hebben dezelfde flankhoek, vorm en TPI (schroefdraad per inch). Maar NPT-schroefdraad is conisch, terwijl NPS-schroefdraad parallel of recht is. Pijpfittingen en -einden (T-stukken, koppelingen, ellebogen, enz.) maken gewoonlijk gebruik van conische pijpschroefdraad. Conische schroefdraad is essentieel voor lekvrije verbindingen. Meestal is een tape of schroefdraadafdichting nodig om de afdichting te voltooien. Parallelle pijpschroefdraad heeft een o-ring of pakking nodig voor een goede afdichting.

Let op: NPT- en NPS-schroefdraad grijpen in elkaar, maar sluiten niet goed af.

NPT vs NPTF

ANSI B1.20.1 geeft de eisen voor NPT, en ANSI B1.20.3 geeft de criteria voor NPTF. NPT en NPTF hebben dezelfde spoeddiameters, schroefdraad per inch en conus per inch. De verschillen tussen beide normen vloeien voort uit parameters zoals de grote en kleine diameter, de kruin en de wortel van de schroefdraad. De NPTF-draadkammen vallen onder de parameters van de eisen van de NPT-norm, maar ze hebben een relatief kleiner bereik dan de NPT-norm. Ook zijn de schroefdraadwortels van NPTF anders dan die van NPT. De wortels van de NPTF-draad zijn zo ontworpen dat zij in de kruin van de tegendraad grijpen om een sterke afdichting te vormen tijdens de montage.

Lees onze artikelen over BSP, Unified schroefdraadstandaard en M-metrische draad voor meer informatie over andere soorten schroefdraadstandaards.

FAQs

Wat is de NP draad standaard?

De NP-draadnorm (National pipe) wordt gebruikt in de Verenigde Staten en Canada. De standaard is gebaseerd op een V-draad van 60° met afgevlakte pieken en dalen.