[發明專利]用于油氣管道的螺紋接頭

有效

• 申請號: 201780038441.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109563732B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 羅貝特·范赫爾瓦特
• 申請（專利權）人: 吐巴塞克斯上游科技有限公司
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 易皎鶴

一種用于油氣管道的螺紋接頭，包括母部件(1)和公部件(2)，母部件(1)是接頭管狀體，包括螺紋耦接部分(11)，延長耦接部分(11)的密封部分(12)，公部件(2)包括管狀體，公部件(2)的管狀體包括具有螺紋外表面(S21)的第一部分(21)，具有與母部件密封表面(S12)協作用于密封接頭的密封表面(S22)的第二密封部分(S22)，母部件(1)的密封表面(S12)由錐形部分(S121，S122)構成，公部件(2)的密封表面(S22)包括更靠近第一部分(21)的近端部分(S221)和遠端部分(S222)，近端截面部分(S221)具有錐形表面，該錐形表面與母部件(1)的密封表面(S12)形成第一密封(PS)，遠端部分(S222)具有凸表面(S223)，該凸表面(S223)與母部件(1)的密封表面(S12)形成第二密封(DS)。

技術領域

本發明涉及用于油氣管道的螺紋接頭，其類型包括螺紋母部件和螺紋公部件，例如銷和盒體或特殊螺紋接頭，尤其設計用于在苛刻條件下操作，在外部和內部壓力方面都是如此，并且更公知為優質接頭。

背景技術

優質接頭包括銷和具有錐形螺紋的盒體，該錐形螺紋允許通過在形成密封的相互配合的錐形表面中提供密封表面來緊固該錐形螺紋，并且該優質接頭包括抵靠在所述盒體的肩部上的銷鼻狀部，該銷鼻狀部用作連接中的止動件。所述密封由必須承受外部和內部壓力二者、軸向載荷和彎曲的金屬與金屬緊密接觸形成。

WO2004/109173、US2011/0241340和US2015/0001841公開了這些優質接頭的主要特征。

耦接器的細節，尤其是在連接期間產生密封的表面的設計，是關鍵的，因為它必須保證在所有條件下(即在所有操作溫度下的內部和外部壓力、張力和壓縮、彎曲以及所有這些條件下)的總密封性。

出于這個原因，最近的文獻描述了基于銷和盒體的表面的不同設計以產生密封的非常具體的解決方案。

US2011/0241340描述了基于圓錐到圓錐的接頭和基于其中一個零件(銷或盒體)的圓形截面和另一個零件的圓柱形截面的連接的幾種解決方案。在該文獻的圖3A至3D中，描述了由交替的錐形和曲面形成的盒體的密封表面的輪廓。在圖4和圖5中，示出了所得到的密封接頭。所有這些組合旨在形成單個接頭，必定在其近端和遠端分別承受外部壓力和內部壓力。在本發明的上下文中，遠端是指更靠近銷鼻狀部(或肩部)的部分，而近端是指離銷鼻狀部更遠的那些部分，也即更靠近螺紋的那些部分。

還公開了包括兩個密封表面而不是一個密封表面的優質接頭。

這些解決方案中的一些解決方案在銷和盒體的錐形區域內具有一個密封，并且在縱向支承表面內具有另一個密封，也即在肩部/銷鼻狀部區域。

其它雙密封解決方案在錐形區域中具有兩個密封，其中肩部區域僅具有支撐功能。本發明屬于這種解決方案。

在DE4446806C1中描述了一個雙密封的實例，其被認為是本發明最接近的現有技術。

尤其是在DE4446806C1的圖1示出了基于到錐形表面的兩個圓形部分的雙密封。圖3示出了另一種雙密封，其中近端密封是圓形部分到錐形的密封，而遠端密封是錐形到錐形的密封。

雖然在兩個區域中保證密封，但這不是最佳的解決方案，因為兩個密封是相同的，并未考慮它們面臨不同的條件。遠端密封旨在確保相對于內部壓力的密封，而近端密封被設計為確保相對于外部壓力的密封性。內部壓力和外部壓力的作用的主要區別在于，內部壓力改善了密封，因為它傾向于使銷鼻狀部膨脹，也即它具有自密封效果。

此外，如果兩個密封是相同類型的，并且期望在一側上相對于另一側增加密封性，則這可以確保足夠的密封性，但是其中一個密封將承受過大的應力，這可能加速接觸表面的磨損，這是要避免的另一過程。