螺纹接头制造技术

本实用新型专利技术提供一种耐压缩性以及密封性优异的螺纹接头。对于螺纹接头(1)而言，外螺纹部(4a)通过锥形螺纹(4)的螺纹结合，以在螺纹顶面(7)和螺纹底面(8)双方在与内螺纹部(4b)之间余留间隙的状态，在插入面(9)和负载面(10)双方与内螺纹部(4b)接触，锥形螺纹(4)的插入面牙侧角(α)为30度以上且50度以下，并且锥形螺纹(4)的负载面牙侧角(β)为

【技术实现步骤摘要】
螺纹接头


[0001]本技术涉及螺纹接头，详细而言涉及如下螺纹接头：适宜用于通常在油井、气井的探查、生产中使用的包含管道以及套管的油井管、即OCTG(石油专用管材)、立管、以及线管等钢管的连接，且耐压缩性以及密封性优异。

技术介绍

[0002]螺纹接头广泛应用于油井管等产油工业设施所使用的钢管的连接。以往，在油、气的勘探、生产中使用的钢管的连接中，典型地使用有API(美国石油协会)标准所规定的标准螺纹接头。
[0003]近年来，原油、天然气井的深井化取得进展，在直井的基础上增加了水平井、定向井等，因此挖掘
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生产环境变得更加苛刻。另外，由于在海洋、极地等恶劣环境下的井的开发增加等，因此耐压缩性能、耐弯曲性能以及外压密封性能(耐外压性能)等对螺纹接头的要求性能正在多样化。由于这种要求性能，近年来，使用被称为特殊接头的高性能的特殊螺纹接头的情况增加。
[0004]上述的特殊接头通常在相互连接的管的管端部分别具备锥形螺纹、密封部(金属接触密封部)、以及扭矩台肩部。这些结构是构成设置于一方的管的外螺纹型部亦即公扣、与设置于另一方的管并与外螺纹型部旋合或者嵌合的内螺纹型部亦即母扣的每一个的要素。这些要素设计为在接头(螺纹接头的意思，以下相同)紧固时，内外螺纹的同名要素彼此相互面对。
[0005]上述的锥形螺纹对于牢固地固定接头是必要的。另外，上述的密封部在该密封部的区域通过母扣与公扣的金属接触而确保密封性。对于密封部而言，通常，设置于公扣的公扣密封部具有凸状的管轴截面形状，设置于母扣的母扣密封部具有锥状的管轴截面形状。另外，上述的扭矩台肩部成为在接头的紧固中担负限位器的作用的台肩面。
[0006]另外，为了缩小井开发时的挖掘量，要求使接头细长。为了使接头细长，排除扭矩台肩部较有效，在该情况下，使螺纹部负担限位器的作用以及承受轴向力的作用。为了发挥上述的效果，需要外螺纹部通过锥形螺纹的螺纹结合，在螺纹顶面和螺纹底面双方与内螺纹部之间余留间隙的状态下，在负载面和插入面双方与内螺纹部接触。将该方式的锥形螺纹称为管轴方向干涉锥形螺纹。具有管轴方向干涉锥形螺纹的接头以螺纹面承受轴向力所以承受力的面积的合计变大，因而具有较高的耐压缩性。
[0007]管轴方向干涉锥形螺纹的现有技术的一个例子记载于专利文献1。专利文献1所记载的技术的课题为：考虑在实际制作上的加工公差，在该公差内的任何加工结果中，总是在负载面与插入面双方，在螺纹结合时产生接触。而且，在专利文献1所记载的技术中，提出对负载面牙侧角、插入面牙侧角、在螺纹顶面和螺纹底面产生的间隙、以及根据加工公差假想的管轴方向间隙的关系进行规定的公式，根据该公式，说明在负载面与插入面双方，能够在螺纹结合时必然产生接触。
[0008]专利文献1：日本专利第3714199号公报
[0009]专利文献1所记载的公式为如下公式：在将锥形螺纹紧固时，防止螺纹顶面和螺纹底面处的接触，并总是保证负载面与插入面双方处的接触。但是，并未考虑实现接触所需的紧固量，紧固结束时的管轴方向位置被加工时的尺寸偏差的程度较大地影响。因为螺纹紧固时的管轴方向停止位置对密封部的接触状态造成较大的影响，所以在由于锥形螺纹的尺寸偏差而成为过小的接触状态的情况下，密封性变得不充分，相反，在成为过大的接触状态的情况下，存在产生热粘的担忧。

技术实现思路

[0010]本技术鉴于上述课题，其目的在于，提供一种耐压缩性以及密封性优异的螺纹接头。
[0011]本技术的技术人们为了解决上述课题而进行深入研究，得到以下的见解。首先，在现有的技术中，尺寸偏差引起密封性不足、热粘是因为，尺寸偏差对密封部的接触状态(以下，也称为密封干涉量)造成较大的影响。因此，能够抑制尺寸偏差对密封干涉量的影响的锥形螺纹以及密封部的设计变得重要。在由大致梯形形状的螺纹牙构成的锥形螺纹中，通过增大螺纹牙顶部的宽度与螺纹牙底部的宽度的差，能够增大锥形螺纹紧固时的管轴方向的间隙相对于旋转量的变化量。因此，通过增大螺纹牙顶部与螺纹牙底部的宽度差，能够抑制尺寸偏差(管轴方向的间隙的偏差)对紧固结束时的管轴方向停止位置的影响。但是，期望负载面为了防止跳出而形成为负的角度，因而以负的角度将绝对值设计为较小，插入面为了确保宽度差而需要设计为较大的角度。针对锥形螺纹的管轴方向的每单位长度的直径的变化量亦即螺纹锥，通过将其设定为稍大，以较少的紧固量拧紧螺纹，因而能够抑制尺寸偏差对紧固结束时的管轴方向停止位置的影响。另外，通过缩小母扣密封部的密封锥角，能够抑制紧固结束时的管轴方向停止位置对密封干涉量的影响。
[0012]基于以上的见解完成的本技术的主旨如下。
[0013]1.一种螺纹接头，具有：
[0014]公扣，其形成于管端部，具备锥形螺纹的外螺纹部以及位于比该外螺纹部靠管端侧的管口部外周面；以及
[0015]母扣，其具备上述锥形螺纹的内螺纹部、以及与上述管口部外周面相对的密封孔内周面，
[0016]上述外螺纹部通过上述锥形螺纹的螺纹结合，以在螺纹顶面和螺纹底面双方与上述内螺纹部之间余留间隙的状态下，在插入面和负载面双方与上述内螺纹部接触，
[0017]上述管口部外周面具有公扣密封部，上述公扣密封部具有凸状的管轴截面形状，
[0018]上述密封孔内周面具有母扣密封部，上述母扣密封部通过上述螺纹结合，与上述公扣密封部在管半径方向上进行金属接触而形成对流体进行密封的密封部，且上述母扣密封部具有锥状的管轴截面形状，
[0019]上述锥形螺纹的插入面牙侧角为30度以上且50度以下，并且上述锥形螺纹的负载面牙侧角为-10度以上且不足0度，
[0020]上述锥形螺纹的管轴方向的每单位长度的直径的变化量亦即螺纹锥为1/10以上且1/4以下，
[0021]上述母扣密封部的密封锥角为3度以上且10度以下。
[0022]此外，本申请中规定的锥形螺纹和密封部的形状、角度以及尺寸意味着在锥形螺纹紧固前的状态(换句话说，未施加负载的状态)下的形状、角度以及尺寸。
[0023]2.根据上述1的螺纹接头，上述外螺纹部的螺纹高度T为0.04英寸以上且0.10英寸以下。
[0024]3.根据上述1或2的螺纹接头，上述外螺纹部的螺纹牙底部的宽度W与螺纹高度T的比T/W为0.2以上且1.0以下。
[0025]根据本技术，能够得到耐压缩性以及密封性优异的螺纹接头。
附图说明
[0026]图1是表示本技术的实施方式的一个例子亦即整体式的螺纹接头的管轴剖视图。
[0027]图2是表示本技术的实施方式的一个例子亦即组合式的螺纹接头的管轴剖视图。
[0028]图3是图1以及图2的A部放大图。表示插入面与负载面双方接触的状态。
[0029]图4是图1以及图2的B部放大图。表示公扣和母扣双方的相同尺度附图在如图3所示那样使螺纹部的插入面与负载面双方以接触的方式重合时的、密封部的重叠的状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺纹接头，其中，具有：公扣，其形成于管端部，具备锥形螺纹的外螺纹部以及位于比该外螺纹部靠管端侧的管口部外周面；以及母扣，其具备所述锥形螺纹的内螺纹部、以及与所述管口部外周面相对的密封孔内周面，所述外螺纹部通过所述锥形螺纹的螺纹结合，以在螺纹顶面和螺纹底面双方与所述内螺纹部之间余留间隙的状态，在插入面和负载面双方与所述内螺纹部接触，所述管口部外周面具有公扣密封部，所述公扣密封部具有凸状的管轴截面形状，所述密封孔内周面具有母扣密封部，所述母扣密封部通过所述螺纹结合，与所述公扣密封部在管半径方向上进行金属接触而形成对流体进行密...

【专利技术属性】
技术研发人员：川井孝将，吉川正树，高野顺，米山毅，后藤城吾，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：新型
国别省市：