[實用新型]管用螺紋接頭

有效

• 申請號: 201120235627.7
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN202469289U
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 園部治;長濱拓也;吉川正樹;高野順;川井孝將;高橋一成
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: F16L15/04
• 分類號: F16L15/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王軼

技術領域

本實用新型涉及管用螺紋接頭(threaded?joint?for?pipe)，詳細地說，涉及適用于一般在油井、氣井的勘探、生產中使用的包含管材(tubing)和殼體的OCTG(石油專用管材)、豎管(riser?pipe)、以及管線用管(line?pipe)等管的連接的、密封性和耐壓縮性優異的管用螺紋接頭。?

背景技術

螺紋接頭廣泛應用于油井管等在油以及氣的生產中使用的鋼管的連接。在油、氣的勘探、生產中使用的鋼管的連接中，以往使用API(American?Petroleum?Institue：美國石油協會)規格規定的標準的螺紋接頭。但是，近年來，原油、天然氣的井逐漸深井化，從垂直井增加了水平井、傾斜井，挖掘/生產環境苛刻化。并且，因海洋、極地等惡劣環境下的井的開發增加等，耐壓縮性能、耐彎曲性能、耐外壓性能等對于螺紋接頭的要求性能多樣化。因此，使用被稱作高級接頭(premium?joint)的高性能的特殊螺紋接頭的情況增加。?

高級接頭通常是將分別具備錐形螺紋、密封部(詳細地說是金屬對金屬密封部、臺肩部(詳細地說是扭矩臺肩部)的銷部件(pin?component)和套筒部件(box?component)結合在一起的接頭。為了對管接頭牢固地進行固定，錐形螺紋是重要的，密封部通過套筒部件和銷部件在該部分金屬接觸而承擔確保密封性的作用，臺肩部是在接頭的緊固中承擔橋臺(abutment)的作用的支承面。?

圖2～圖4是油井管用高級接頭的示意說明圖，這些圖是圓管的螺紋接頭的縱剖視圖。螺紋接頭具備銷部件3和與之對應的套筒部件1，銷部件3(銷3)在其外表面具備外螺紋7和在銷3的前端側與外螺紋7鄰接設置的被稱作頭部8(銷尖8)的無螺紋部。頭部8在其外周面具有密封部11，在端面具有扭矩臺肩部12。相對的套筒部件1在其內表面具有能夠分別與銷3的外螺紋7、密封部11、以及臺肩部12螺合或者接觸的部分，即內螺紋5、密封部13、以及臺肩部14。?

關于上述高級接頭的現有技術能夠舉出專利文獻1～6。?

[專利文獻1]日本特許第4535064號公報?

[專利文獻2]日本特許第4208192號公報?

[專利文獻3]日本實公昭61-44068號公報?

[專利文獻4]日本特許第4300187號公報?

[專利文獻5]日本特開2001-124253號公報?

[專利文獻6]日本特許第2705506號公報?

在圖2～圖4的例子中，金屬對金屬密封部位于銷尖(pin?nose)8的前端部，但是，在專利文獻1中，為了增加耐外壓性能，提出有如下的高級接頭：將金屬對金屬密封部設置在銷尖8的螺紋部附近，并使頭部從密封部直到臺肩部較長地延伸。在該專利文獻1所公開的螺紋接頭中構成為，使不與套筒部件接觸的銷尖以形成與密封部不連續的形狀的方式較長地延伸，以免銷尖的厚度變薄，除了能夠實現上述的耐外壓性能之外，還能夠實現耐軸向壓縮性能的提高。?

并且，在專利文獻2中記載有：同樣地從密封部到銷尖前端設置由附件(appendix)形成的、且具有與密封部不連續的形狀的部位，確保半徑方向的剛性并降低軸向的剛性，當緊固時使該附件變形，當施以拉力的載荷時使該附件恢復，由此來提高耐拉伸性能。?

如上述專利文獻1、2所記載的那樣，將密封部位置設置在銷的螺紋部位置附近、并使其從銷尖前端離開的情況，在提高耐外壓性能、耐拉伸性能，并且相對于螺紋維持穩定的性能的方面是有效的，這從FEM仿真等也能夠確認。并且，對于形成為與密封部不連續的形狀的銷尖，當加載強軸向壓縮力的情況下，銷尖自身變形，具有使套筒部件的扭矩臺肩部塑性變形減輕的效果。但是，另一方面，存在銷頭不當的變形的情況，考慮這依賴于緊固扭矩。?

由于緊固扭矩會受潤滑條件、表面性狀等影響，因此，作為與緊固扭矩無較大依賴關系的設計，存在相對地增強了密封接觸壓力的半徑方?向分量的、增強了半徑方向的密封接觸壓力的半徑方向密封方式。例如，在專利文獻3中公開了如下的半徑方向密封方式的例子：使銷尖具有大的圓弧形狀，并縮小密封錐角。但是，這樣縮小密封錐角的半徑方向密封方式的問題點在于，當緊固時容易發生機械損傷(galling)這點，特別是在為了確保密封性能以及密封的穩定性而需要使密封干涉量大的情況下，機械損傷的發生的容易度進一步增大。?