钢管用螺纹接头制造技术

提供一种确保优异的密封性能并且能够抑制产生间隙腐蚀的钢管用螺纹接头。螺纹接头具备公扣接头(10)和母扣接头(20)。公扣接头(10)包括第1台肩面(11)、第1外螺纹部(14)、第2台肩面(18)以及第2外螺纹部(17)。母扣接头(20)包括第1台肩面(21)、第1内螺纹部(24)、第2台肩面(28)以及第2内螺纹部(27)。将公扣接头(10)和母扣接头(20)的台肩面间距离分别设为Lpin、Lbox，干涉量δshld由以下的式(1)定义，此时，螺纹接头以满足以下的式(2)和(3)的方式构成。在式(2)和(3)中，P是第1外螺纹部(14)的螺距，Δmin、Δmax分别是紧固旋转圈数差的下限值和上限值，λ是公扣接头(10)中的比第2台肩面(18)靠顶端侧的部分的伸长量。

Threaded joint for steel pipe

A steel threaded joint for ensuring excellent sealing performance and inhibiting interstitial corrosion is provided. The threaded joint is provided with a male button joint (10) and a female button joint (20). The male button joint (10) comprises first shoulder surfaces (11), first external thread parts (14), second shoulder surfaces (18), and second outer thread parts (17). The female button joint (20) comprises first shoulder surfaces (21), first inner thread parts (24), second shoulder surfaces (28), and second internal thread parts (27). The distance between the shoulder surface of the joint (10) and the female buckle joint (20) is set to Lpin and Lbox respectively, and the interference amount [delta] shld is defined by the following formula (1). At this time, the threaded joint is made up of the following formula (2) and (3). In the formula (2) and (3), the P is the pitch of the first external thread (14), and the delta min and the delta Max are the lower and upper limit of the number difference of the rotary ring, and the lambda is the elongation of the 3 shoulder surface (18) on the top side in the common buckle joint (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钢管用螺纹接头
本公开涉及钢管的连结所使用的螺纹接头。
技术介绍
在油井、天然气井等(以下也统称为“油井”)中，为了开采地下资源，使用套管、管道等油井管。油井管是钢管依次连结而成的，其连结使用螺纹接头。这种钢管用螺纹接头的形式被大致分成组合型和整体型。在组合型的情况下，在连结对象的一对管材中，一个管材是钢管，另一个管材是管子接头。在该情况下，在钢管的两端部的外周设有外螺纹部，在管子接头的两端部的内周设有内螺纹部。并且，钢管的外螺纹部被拧入管子接头的内螺纹部，由此，两者被紧固而被连结。在整体型的情况下，连结对象的一对管材都是钢管，不使用额外的管子接头。在该情况下，在钢管的一端部的外周设有外螺纹部，在另一端部的内周设有内螺纹部。并且，一个钢管的外螺纹部被拧入另一个钢管的内螺纹部，由此，两者被紧固而被连结。通常，形成有外螺纹部的管端部的接头部分包括要插入内螺纹部的要素，因此，被称为公扣接头。另一方面，形成有内螺纹部的管端部的接头部分包括收纳外螺纹部的要素，因此，被称为母扣接头。这些公扣接头和母扣接头处于管材的端部，因此，均呈管状。图1是表示以往的通常的钢管用螺纹接头的一个例子的纵剖视图。图1所示的螺纹接头是组合型的螺纹接头，包括公扣接头110和母扣接头120。公扣接头110从顶端侧朝向基部侧依次具备台肩面111、密封面113以及外螺纹部114。另一方面，母扣接头120从基部侧朝向顶端侧依次具备台肩面121、密封面123以及内螺纹部124。这些母扣接头120的台肩面121、密封面123以及内螺纹部124分别与公扣接头110的台肩面111、密封面113以及外螺纹部114相对应地设置。公扣接头110的外螺纹部114和母扣接头120的内螺纹部124用于相互啮合，由它们构成的螺纹部是锥螺纹的梯形螺纹。外螺纹部114和内螺纹部124能够彼此拧入，在紧固状态下相互嵌合密合，成为过盈配合的状态。各密封面113、123随着公扣接头110的拧入而相互接触，在紧固状态下嵌合密合而成为过盈配合的状态。由此，各密封面113、123形成基于金属接触的密封部。各台肩面111、121随着公扣接头110的拧入而相互接触并被按压，担负对公扣接头110的拧入进行限制的止挡件的作用。各台肩面111、121担负在紧固状态下对公扣接头110的外螺纹部114的载荷面施加所谓的螺纹的紧固轴力的作用。在这样的结构的螺纹接头中，除了外螺纹部114与内螺纹部124之间的嵌合密合之外，还利用密封面113、123彼此的嵌合密合来确保密封性能。近年来，油井环境的高深度化和超深海化不断发展，与此相伴，成为高温、高压且高腐蚀这样的严酷的环境。为了应对这样的严酷的环境，大多使用厚壁的钢管作为油井管。对于连接这些钢管的螺纹接头，要求针对内压和外压的优异的密封性能。作为针对螺纹接头谋求了密封性能的提高的现有技术，存在下述的现有技术。图2是表示谋求了密封性能的提高的以往的钢管用螺纹接头的一个例子的纵剖视图。图2所示的螺纹接头在两个部位设有通过金属接触形成的密封部。另外，在该螺纹接头中，在管轴线方向上的中央附近设置有台肩面(例如参照美国专利第4，662，659号说明书)。具体而言，如图2所示，公扣接头210从顶端侧朝向基部侧依次具备第1密封面213、第1外螺纹部214、台肩面211、第2密封面216以及第2外螺纹部217。另一方面，母扣接头220从基部侧朝向端侧依次具备第1密封面223、第1内螺纹部224、台肩面221、第2密封面226以及第2内螺纹部227。由第1外螺纹部214和第1内螺纹部224构成的第1螺纹部、以及由第2外螺纹部217和第2内螺纹部227构成的第2螺纹部均是锥螺纹的梯形螺纹。第1螺纹部的锥面相对于第2螺纹部的锥面靠近管轴线CL。其原因在于，在第1螺纹部与第2螺纹部之间设置有台肩面211、221。第1外螺纹部214和第1内螺纹部224能够彼此拧入，在紧固状态下相互嵌合密合，成为过盈配合的状态。第2外螺纹部217和第2内螺纹部227也同样地成为过盈配合的状态。各第1密封面213、223和各第2密封面216、226分别随着公扣接头210的拧入而相互接触，在紧固状态下嵌合密合，成为过盈配合的状态。各台肩面211、221随着公扣接头210的拧入而相互接触并被按压。在这样的结构的螺纹接头中，利用第1密封面213、223彼此的嵌合密合来确保主要针对内压的密封性能。另外，利用第2密封面216、226彼此的嵌合密合来确保主要针对外压的密封性能。
技术实现思路
在图2所示的螺纹接头中，在紧固状态下，公扣接头210的台肩面211与母扣接头220的台肩面221接触。即使紧固完成，公扣接头210的顶端也不与母扣接头220接触。然而，于在紧固状态下在公扣接头210的顶端与母扣接头220之间存在间隙的情况下，产生间隙腐蚀的可能性变高。本公开的目的在于提供一种确保优异的密封性能、并且能够抑制产生间隙腐蚀的钢管用螺纹接头。本公开的钢管用螺纹接头包括管状的公扣接头和管状的母扣接头。公扣接头被拧入母扣接头，从而公扣接头和母扣接头被紧固在一起。公扣接头从顶端侧起依次具备第1台肩面、第1密封面、锥螺纹的第1外螺纹部、第2台肩面、第2密封面以及锥螺纹的第2外螺纹部。母扣接头具备与公扣接头的第1台肩面、第1密封面、第1外螺纹部、第2台肩面、第2密封面以及第2外螺纹部分别相对应的第1台肩面、第1密封面、锥螺纹的第1内螺纹部、第2台肩面、第2密封面以及锥螺纹的第2内螺纹部。公扣接头在第1台肩面与第1密封面之间设有与第1密封面相连的凸头部。公扣接头在第2台肩面与第2密封面之间设有与第2密封面相连的无螺纹延长部。母扣接头具备与公扣接头的凸头部相对应的凹部。母扣接头具备与公扣接头的无螺纹延长部相对应的无螺纹延长部。在紧固状态下，第1台肩面彼此相互接触，第1密封面彼此相互接触，第2密封面彼此相互接触，公扣接头的凸头部与母扣接头的凹部之间形成有间隙，公扣接头的无螺纹延长部与母扣接头的无螺纹延长部之间形成有间隙，第1外螺纹部与第1内螺纹部嵌合，第2外螺纹部与第2内螺纹部嵌合。在非紧固状态的公扣接头中，将从第1台肩面到第2台肩面为止的在管轴线方向上的距离设为Lpin，在非紧固状态的母扣接头中，将从第1台肩面到第2台肩面为止的在管轴线方向上的距离设为Lbox，公扣接头的第2台肩面与母扣接头的第2台肩面之间的干涉量δsh1d由以下的式(1)定义，此时，该钢管用螺纹接头满足以下的式(2)和(3)。[数学式1]δshld＝LboxLpin(1)P×Δmin+λ≤δshld≤P×Δmax+λ(2)Δmin＝-9/100，Δmax＝3/100(3)在此，P是第1外螺纹部的螺距，Δmin是在紧固过程中第1台肩面彼此或第2台肩面彼此接触了之后的紧固旋转圈数的下限值，Δmax是紧固旋转圈数的上限值，λ是公扣接头中的比第2台肩面靠顶端侧的部分的紧固时的伸长量。将公扣接头的内径设为ID，将公扣接头的第2台肩面的最内径设为Dms，将公扣接头的第1台肩面的最外径设为Dis，将第1外螺纹部与第1内螺纹部之间的干涉量设为δth，此时，λ使用以下的式(4)和(5)来表示。[数学式2]Dint＝(Dms+Dis)/2(4)根据本公开的钢管用螺纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢管用螺纹接头，其包括管状的公扣接头和管状的母扣接头，所述公扣接头被拧入所述母扣接头，从而所述公扣接头和所述母扣接头被紧固在一起，在该钢管用螺纹接头中，所述公扣接头从顶端侧起依次具备第1台肩面、第1密封面、锥螺纹的第1外螺纹部、第2台肩面、第2密封面以及锥螺纹的第2外螺纹部，所述母扣接头具备与所述公扣接头的所述第1台肩面、所述第1密封面、所述第1外螺纹部、所述第2台肩面、所述第2密封面以及所述第2外螺纹部分别相对应的第1台肩面、第1密封面、锥螺纹的第1内螺纹部、第2台肩面、第2密封面以及锥螺纹的第2内螺纹部，而且，所述公扣接头在所述第1台肩面与所述第1密封面之间设有与所述第1密封面相连的凸头部，并且，在所述第2台肩面与所述第2密封面之间设有与所述第2密封面相连的无螺纹延长部，所述母扣接头具备与所述公扣接头的所述凸头部相对应的凹部，并且，具备与所述公扣接头的所述无螺纹延长部相对应的无螺纹延长部，在紧固状态下，所述第1台肩面彼此相互接触，所述第1密封面彼此相互接触，所述第2密封面彼此相互接触，在所述公扣接头的所述凸头部与所述母扣接头的所述凹部之间形成有间隙，在所述公扣接头的所述无螺纹延长部与所述母扣接头的所述无螺纹延长部之间形成有间隙，所述第1外螺纹部与所述第1内螺纹部嵌合，所述第2外螺纹部与所述第2内螺纹部嵌合，在非紧固状态的所述公扣接头中，将从所述第1台肩面到所述第2台肩面为止的在管轴线方向上的距离设为Lpin，在非紧固状态的所述母扣接头中，将从所述第1台肩面到所述第2台肩面为止的在管轴线方向上的距离设为Lbox，所述公扣接头的所述第2台肩面与所述母扣接头的所述第2台肩面之间的干涉量δshld由以下的式(1)定义，此时，该钢管用螺纹接头满足以下的式(2)和式(3)，[数学式1]δδhld＝Ibox‑Ipin   (1)P×Δmin+λ≤δshld≤P×Δmax+λ   (2)Δmin＝‑9/100，Δmax＝3/100   (3)其中，P是所述第1外螺纹部的螺距，Δmin是在紧固过程中所述第1台肩面彼此或所述第2台肩面彼此接触了之后的紧固旋转圈数的下限值，Δmax是所述紧固旋转圈数的上限值，λ是所述公扣接头中的比所述第2台肩面靠顶端侧的部分的紧固时的伸长量，将所述公扣接头的内径设为ID，将所述公扣接头的所述第2台肩面的最内径设为Dms，将所述公扣接头的所述第1台肩面的最外径设为Dis，将所述第1外螺纹部与所述第1内螺纹部之间的干涉量设为δth，此时，λ使用以下的式(4)和(5)来表示，[数学式2]Dint＝(Dms+Dis)/2   (4)...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.15 JP 2015-2446201.一种钢管用螺纹接头，其包括管状的公扣接头和管状的母扣接头，所述公扣接头被拧入所述母扣接头，从而所述公扣接头和所述母扣接头被紧固在一起，在该钢管用螺纹接头中，所述公扣接头从顶端侧起依次具备第1台肩面、第1密封面、锥螺纹的第1外螺纹部、第2台肩面、第2密封面以及锥螺纹的第2外螺纹部，所述母扣接头具备与所述公扣接头的所述第1台肩面、所述第1密封面、所述第1外螺纹部、所述第2台肩面、所述第2密封面以及所述第2外螺纹部分别相对应的第1台肩面、第1密封面、锥螺纹的第1内螺纹部、第2台肩面、第2密封面以及锥螺纹的第2内螺纹部，而且，所述公扣接头在所述第1台肩面与所述第1密封面之间设有与所述第1密封面相连的凸头部，并且，在所述第2台肩面与所述第2密封面之间设有与所述第2密封面相连的无螺纹延长部，所述母扣接头具备与所述公扣接头的所述凸头部相对应的凹部，并且，具备与所述公扣接头的所述无螺纹延长部相对应的无螺纹延长部，在紧固状态下，所述第1台肩面彼此相互接触，所述第1密封面彼此相互接触，所述第2密封面彼此相互接触，在所述公扣接头的所述凸头部与所述母扣接头的所述凹部之间形成有间隙，在所述公扣接头的所述无螺纹延长部与所述母扣接头的所述无...

【专利技术属性】
技术研发人员：井瀬景太，杉野正明，堂内贞男，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，瓦卢瑞克石油天然气法国有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP