Schroefdraden: BSP, NPT en metrisch

Pompen, gasflessen, slangaansluitingen, drukregelaars en koppelingen op laboratoriumapparatuur dragen schroefdraden die op het eerste gezicht alle op elkaar lijken. Toch passen ze vaak niet op elkaar, ook al lijken de diameters overeen te komen. Reden: er bestaan drie wereldwijde schroefdraadstelsels naast elkaar — BSP (British Standard Pipe), NPT (National Pipe Thread, Amerikaans) en metrisch (ISO). Ze hebben verschillende hoekvormen, verschillende spoed-formules en verschillende afdichtingsmechanismen. Dit artikel legt de drie systemen uit en geeft de gangbare maatreeksen.

Voor schroefdraden op laboratoriumflessen, zie GL-schroefdraad volgens DIN 168. Voor Luer-aansluitingen op spuiten en filters: Luer en Luer-Lock.

De drie schroefdraadstelsels in één oogopslag

BSP: British Standard Pipe

BSP is de Britse pijp-schroefdraadstandaard, ontwikkeld in 1841 door Joseph Whitworth en sindsdien internationaal toegepast in Europa, het Britse Gemenebest en delen van Azië. De flankhoek van de schroefdraad is 55 graden — afwijkend van zowel NPT als metrische schroefdraden, die beide 60 graden gebruiken. BSP komt in twee varianten:

• BSPP (BSP Parallel, of G) — volgens ISO 228, parallel (niet taps). Afdichting gebeurt door een O-ring of pakking, niet door de schroefdraad zelf.
• BSPT (BSP Tapered, of R) — volgens ISO 7, taps lopend (verjonging 1:16). De schroefdraad zelf vormt de afdichting, doorgaans met PTFE-tape of vloeibaar afdichtmiddel.

BSPP en BSPT zijn niet uitwisselbaar: een parallelle dop past niet in een tapse opening. Wel kan men een mannelijke BSPT in een vrouwelijke BSPP combineren met een afdichtring, maar dit is geen aanbevolen praktijk.

De maatreeks voor BSP

BSP-maten worden aangeduid in inch, met de letter G (parallel) of R (taps) ervoor. De aanduiding refereert niet aan de buitendiameter van de schroefdraad, maar aan de oorspronkelijke binnendiameter van de pijp waarvoor de schroefdraad was bedoeld — een historisch erfgoed dat verwarrend is.

In het laboratorium komen BSP-schroefdraden vooral voor op pompaansluitingen, gasleidingen, watervoorzieningen en koeleraansluitingen. G 1/4" en G 1/2" zijn de meest voorkomende maten.

NPT: National Pipe Thread

NPT is de Amerikaanse pijp-schroefdraadstandaard, oorspronkelijk ontwikkeld in 1864 door William Sellers. NPT is altijd taps (verjonging 1:16, identiek aan BSPT), maar met een afwijkende flankhoek van 60 graden. Hierdoor is NPT niet uitwisselbaar met BSPT, ook al lijken de aanduidingen en diameters vergelijkbaar.

De afdichting van een NPT-verbinding ontstaat door het vastdraaien van de tapse schroefdraad, doorgaans met PTFE-tape of een vloeibaar afdichtmiddel (Loctite 567 of vergelijkbaar). NPT komt in Europa relatief weinig voor, maar verschijnt op:

• Amerikaanse apparatuur (HPLC-pompen, drukregelaars van Amerikaanse oorsprong).
• Sommige gasflesregelaars en gasapparatuur uit de VS.
• Geimporteerde slangkoppelingen.

De maatreeks voor NPT

NPT bestaat in twee varianten: NPT (gewone tapse pijpschroefdraad) en NPTF (NPT Fuel, droge afdichting zonder tape, met aangepaste tolerantie). NPTF is een Amerikaanse specialisatie die vrijwel niet voorkomt in Europese laboratoria.

Metrische schroefdraad (ISO 261)

De metrische schroefdraad volgens ISO 261 is de wereldwijde standaard voor algemene mechanische verbindingen — bouten, moeren, fittingen. In het laboratorium komt metrische schroefdraad voor op:

• Statiefklemmen, statiefringen, kruishouders.
• Geintegreerde aansluitingen op moderne pompen en regelapparatuur.
• Roerstaafhouders, draaiknoppen, montageboutjes op apparatuur.

De aanduiding bestaat uit de letter M gevolgd door de nominale diameter in millimeter, soms aangevuld met de spoed: M6×1 betekent buitendiameter 6 mm, spoed 1 mm. Voor de standaardspoed kan de waarde achter het kruis worden weggelaten: M6 = M6×1.

De gangbare metrische maten in het lab

Aansluitingen voor gasflessen: een aparte wereld

Gasflessen hebben hun eigen genormeerde aansluitingen, die opzettelijk niet uitwisselbaar zijn tussen gassoorten om verwisseling tegen te gaan. In Nederland en Duitsland zijn de gangbare aansluitingen:

• W21,8×1/14" — voor zuurstof.
• W24,32×1/14" — voor zoutzuur, ammoniak, lachgas.
• W21,7×1/14" links — voor brandbare gassen (waterstof, propaan, acetyleen), met linkse schroefdraad om verwisseling te voorkomen.
• G 3/4" links — voor brandbare gassen, alternatief.

De W-aanduiding staat voor Whitworth-schroefdraad. Voor het laboratorium is het aansluitschema vaak via een aparte drukregelaar (reduceerventiel) per gassoort, met de specifieke aansluiting al gemonteerd. Een vuistregel: gebruik nooit zelfgemaakte adapters tussen gasflessen, ook al lijken de schroefdraden te passen.

Slangkoppelingen en snelkoppelingen

Voor slangaansluitingen worden in het laboratorium verschillende systemen gebruikt:

• Tule-aansluitingen — een geribbelde nippel waarover een rubberen slang wordt geschoven en met een slangklem wordt vastgemaakt. Eenvoudig en universeel, maar niet drukdicht boven enkele bar.
• Compressie-fittingen (Swagelok-type) — voor hoge druk en gasdichte aansluitingen, met een verdringend ferrule-systeem. Bestaat in metrische maten (M6, M8, M10) en Amerikaanse maten (1/8", 1/4", 3/8", 1/2").
• Snelkoppelingen — voor frequente afkoppeling. Verkrijgbaar in BSP, NPT en metrische uitvoeringen. Gebruikelijk voor druklucht, vacuumlijnen en koelwater.
• Luer-Lock — voor kleine vloeistofvolumes, spuiten en filters. Zie Luer en Luer-Lock.

Hoe herken je welke schroefdraad u heeft?

De drie systemen zijn op het eerste gezicht moeilijk te onderscheiden. Praktische hulpmiddelen:

1. Schroefdraadmeter (thread gauge) — een waaier van kammen met verschillende draadprofielen. Door verschillende kammen op de schroefdraad te leggen vindt u die met de juiste pas. De meter geeft ook de hoek aan (55° voor BSP, 60° voor NPT en metrisch).
2. Schuifmaat — meet de buitendiameter van de mannelijke schroefdraad. Vergelijk met de maatreeksen hierboven.
3. Tapse versus parallel — meet de diameter aan beide uiteinden van het draad. Als die verschilt, is het taps (BSPT of NPT). Als die gelijk is, is het parallel (BSPP of metrisch).
4. Documentatie — de meeste fabrikanten van pompen en apparatuur geven de aansluitspecificatie in de handleiding. Bij twijfel: vraag de leverancier.

Adapters tussen schroefdraadsystemen

Bij gemengde aansluitingen (Amerikaanse pomp op Europese opstelling) zijn adapters verkrijgbaar in vrijwel elke combinatie:

• BSP naar NPT, en vice versa.
• BSP naar metrisch.
• NPT naar metrisch.
• Met of zonder reductie in diameter.

Adapters worden van messing, roestvast staal of kunststof (PTFE, PP) geleverd. Voor analytische toepassingen waar metaalsporen ongewenst zijn, kiest u PTFE-adapters. Voor druktoepassingen kiest u roestvast staal of messing.

Praktische aandachtspunten

• Forceer nooit een aansluiting die niet wil — als een schroefdraad niet soepel ingaat, is het waarschijnlijk een verkeerd systeem. Doorgedraaide schroefdraden zijn onherstelbaar.
• PTFE-tape wordt aangebracht in de richting van de schroefdraad (kloksgewijs bij rechtse draad), in twee tot drie lagen. Niet op parallelle schroefdraden (BSPP) waar de afdichting via een pakking gebeurt.
• Vloeibare afdichtmiddelen (Loctite 567, sealant) zijn een alternatief voor PTFE-tape, vooral voor moeilijk afdichtbare verbindingen.
• Bij twijfel: vraag de leverancier — aansluitspecificaties staan in productdatasheets en zijn vrij op te vragen.

Disclaimer: dit artikel geeft een toelichting op normen en standaarden zoals die op het moment van schrijven gangbaar zijn. Normen worden periodiek herzien en ingetrokken. Raadpleeg voor de actuele, juridisch bindende versie altijd de officiële uitgevende instantie (zoals NEN, ISO, DIN, ASTM of USP) of een geaccrediteerde adviseur. Labvakhandel.nl aanvaardt geen aansprakelijkheid voor beslissingen genomen op basis van deze informatie.