BR112012012134B1

BR112012012134B1 - ligação roscada

Info

Publication number: BR112012012134B1
Application number: BR112012012134-0A
Authority: BR
Inventors: Pierre Martin; Bertrand Maillon
Original assignee: Vallourec Oil And Gas France; Nippon Steel Corporation
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2020-12-29
Also published as: FR2952993B1; WO2011060894A3; AR079110A1; CN102639911B; CA2781271A1; PL2501974T3; CN102639911A; MY164357A; EP2501974B1; US9273521B2; EP2501974A2; AU2010321285B2; UA110101C2; CA2781271C; US20130069364A1; BR112012012134A2; MX2012005796A; EA201270635A1; AU2010321285A1; JP2013511672A

Abstract

LIGAÇÃO ROSCADA. A presente invenção refere-se a uma ligação roscada 1 compreendendo um primeiro e um segundo componente tubular, o primeiro componente compreendendo uma extremidade macho compreendendo uma superfície distal e uma zona roscada 5 disposta na sua superfície periférica externa, o segundo componente compreendendo uma extremidade fêmea compreendendo uma superfície distal e uma zona roscada 4 disposta na sua superfície periférica interna, a zona roscada 5 da extremidade macho sendo roscada até ao interior da zona roscada 4 da extremidade fêmea, as zonas roscadas 4 e 5 compreendendo as respectivas roscas macho e fêmea 40, 50 tendo uma largura que aumenta a partir da superfície distal, as roscas compreendendo flancos de carga tendo ângulos negativos em pelo menos uma parte da sua dimensão radial, e flancos de penetração, com uma folga radial subsistindo no estado ligado entre as cristas das roscas macho e as raízes das roscas fêmeas e/ou entre as cristas da roscas fêmea e as raízes das roscas macho, com uma folga radial subsistindo no estado ligado entre os flancos de penetração das roscas macho e fêmea, e a superfície distal da extremidade macho e/ou da extremidade fêmea sendo trazida a contacto de encosta axial contra uma superfície de encosto correspondente.

Description

A presente invenção refere-se ao campo das ligações estanques para componentes tubulares, usadas em particular para perfuração ou ope- ração de poços de hidrocarbonetos. Durante a perfuração ou operação, as ligações estão sujeitas a grandes esforços de compressão e tração e não devem ser separar-se.

Tais ligações estão sujeitas a esforços de compressão e tração axial, a esforços de pressão de fluido internos ou externos, a esforços de flexão ou mesmo de torção, possivelmente combinados e com uma intensi- dade que pode variar. A estanquidade deve subsistir não obstante os esfor- ços e as condições agrestes no local. As ligações roscadas devem ser capa- zes de serem realizadas e quebradas diversas vezes sem degradação do desempenho, em particular por atrito mútuo localizado acompanhado de re- moção de partículas. Após abertura, os componentes tubulares podem ser reutilizados sob outras condições de serviço.

Sob tensão, pode ocorrer um fenómeno chamado “saltar para fo- ra” e ser propagado de uma rosca a outra, correndo o risco de que a ligação se separe. Esse fenómeno é facilitado por uma pressão interna alta.

A invenção propõe uma ligação melhorada no que diz respeito ao seu comportamento à tração.

A ligação roscada compreende um primeiro e um segundo com- ponentes tubulares. O primeiro componente compreende uma extremidade macho dotada com uma superfície periférica externa compreendendo uma zona roscada, uma superfície de vedação e depois uma superfície de encos- to axial. O segundo componente compreende uma extremidade fêmea dota- da com uma superfície periférica interna compreendendo um ombro de en- costo axial, uma superfície de vedação e uma zona roscada. A zona roscada da extremidade macho é roscada no interior da zona roscada da extremida- de fêmea de modo que as respectivas superfícies de vedação estão em con- tacto de interferência e de modo que as respectivas superfícies de encosto estão em contacto. As zonas roscadas são dotadas com roscas compreen- dendo uma raiz, uma coroa, um flanco de penetração e um flanco de carga, com uma folga axial subsistindo entre as coroas roscadas e as raízes no es- tado ligado e com uma folga radial subsistindo entre os flancos de penetra- ção no estado ligado. A dimensão axial das roscas varia. O flanco de carga e o flanco de penetração têm ângulos negativos ao longo de pelo menos uma parte da sua dimensão radial.

O termo ’’roscagem” representa a operação de rotação e transla- ção relativa de um componente em relação a outro com engate mútuo das zonas roscadas. O termo “ligação” ou “execução” significa a operação que se segue à roscagem, continuando a rotação e translação relativa, resultan- do num binário de execução dado entre os dois componentes. O ângulo dos flancos é medido no sentido dos ponteiros do relógio em relação a um plano radial que passa através da base dos flancos ao nível da curvatura que liga com a raiz.

Outras características e vantagens da invenção tornar-se-ão a- parentes a partir da descrição detalhada e dos desenhos que se seguem, nos quais: a figura 1 mostra diagramaticamente uma primeira ligação ros- cada em corte longitudinal; a figura 2 mostra diagramaticamente uma segunda ligação ros- cada em corte longitudinal; a figura 3 mostra diagramaticamente uma zona roscada da liga- ção em corte longitudinal em vista reduzida; a figura 4 mostra diagramaticamente um detalhe da zona rosca- da da ligação; e a figura 5 mostra diagramaticamente uma extremidade da parte macho.

Os desenhos anexos não servem apenas para completar a in- venção mas também, se necessário, contribuir para a sua definição.

Com o fim de melhorar as ligações, a requerente desenvolveu li- gações melhores, chamadas ligações premium,que ultrapassam as normas API. Como uma opção, podem ser fornecidas superfícies de vedação adja- centes às zonas roscadas, as referidas superfícies sendo trazidas a contacto de interferência quando são da roscagem dos componentes.

As zonas roscadas são fornecidas na extremidade de cada um dos componentes tubulares macho e fêmea. O componente tubular fêmea pode ser um tubo de grande comprimento ou, pelo contrário, um tubo tipo acoplamento curto. A vedação contra fluidos de alta pressão (líquidos ou gases) resulta assim de trazer as superfícies de vedação a um contacto de interferência radialmente mútuo. A intensidade do contacto de interferência radial é uma função do posicionamento radial relativo das zonas roscadas macho e fêmea, sendo o referido posicionamento relativo determinado pelo contacto das superfícies de encosto proporcionadas respectivamente nas extremidades macho e fêmea.

O posicionamento relativo resulta do contacto dos pontos de en- costo. As superfícies de encosto são proporcionadas na superfície interna da ligação. Na sua periferia externa, a extremidade macho compreende uma zona roscada que se estende por uma superfície de vedação a qual, por sua vez, se estende por uma parte terminal que acaba numa superfície de en- costo que está orientada radialmente em relação ao eixo de revolução da ligação. Na sua periferia interna, a extremidade fêmea compreende uma zo- na roscada que se estende por uma superfície de vedação a qual se esten- de, ela própria, por uma parte terminal que acaba numa superfície de encos- to que está orientada radialmente em relação ao eixo de revolução da liga- ção. A ligação tem assim um duplo encosto. Outras ligações têm um só en- costo, radialmente externamente à zona roscada ou internamente à zona roscada.

A requerente está particularmente focada nas ligações roscadas de grande diâmetro com um diâmetro maior que 300 mm, mais particular- mente maior que 375 mm. Essas ligações são ocasionalmente submetidas a cargas intensas de tração e compressão. Assim, é desejável que a ligação tenha um bom desempenho sob tração e compressão. Quando a carga de tração é excessiva, as roscas podem separar-se uma da outra por um fenó- meno de desengate que obriga os dois componentes da ligação a separar- se. As consequências podem ser particularmente incómodas quer dum pon- to de vista técnico quer de custos. Este é particularmente o caso quando o roscamento tem uma geratriz cônica; o fenómeno de “saltar para fora” de uma rosca pode fazer com que a ligação de separe completamente.

O documento U.S. 4 822 081 descreve um roscado para liga- ções macho e fêmea usado em tubos de exploração de petróleo. As roscas são do tipo autoblocante com contacto entre os flancos quando os ombros e as superfícies de extremidade estão mesmo em contacto. As superfícies de encosto são inclinadas a ângulos diferentes. As roscas são também auto- apertadas na direcção radial. Esse tipo de ligação roscada autoblocante e auto-apertada necessita um binário de execução muito alto que é difícil de atingir para tubos de grande diâmetro. Sendo o volume livre no roscado mui- to baixo, o roscamento pode fazer com que a massa lubrificante fique sob alta pressão, o que pode provocar fugas. Sendo incertas as posições axiais das superfícies de encosto em relação às roscas devido às tolerâncias in- dustriais, podem resultar num posicionamento pobre das superfícies de ve- dação e consequentemente numa fuga. O fim da operação de roscamento é apenas capaz de ser detectado pela determinação de um limite superior do binário, devido à ausência de um encosto positivo durante a operação de roscamento. Os encostos são atingidos durante a execução final. Um binário de execução de rosca excessivo pode resultar em deformação plástica das superfícies de vedação, o que afecta perniciosamente a vedação da ligação.

O documento US-5 462 315 descreve uma ligação tubular com uma vedação central entre duas partes do roscamento. Os flancos de carga das roscas estão em contacto mútuo após a execução da rosca. As desvan- tagens são essencialmente as mesmas que para o tipo precedente.

Os documentos US-2002/27363, EP-1 046 179 e EP-1 302 623 prevêem contacto dos flancos roscados após a execução da ligação.

O documento JP 2002/081584 revela um perfil de rosca com co- operação de gancho. Esses ganchos suportam todas as cargas de tração e cargas de deslocamento radial, o que pode provocar danos às roscas com forças cíclicas, repetitivas. As cargas de tração devem manter-se baixas de- vido à pequena área superficial por via da qual são transmitidas. Os flancos de penetração são fortemente inclinados, o que é pernicioso para o esforço de compressão. É necessário um binário de roscamento alto devido à inter- ferência entre coroas e vales da rosca.

A requerente desenvolveu uma ligação que reduz grandemente o risco de “saltar para fora" independentemente da posição da rosca, com um binário de execução de rosca baixo, que permite que as superfícies de carga sejam posicionadas adequadamente e haja espaço suficiente para a massa de lubrificação. Uma folga axial entre os flancos de penetração está presente no estado ligado, isto é, após execução da rosca, e também há uma folga axial presente entre as raízes e coroas da rosca. Os flancos de carga das roscas estão num ângulo negativo. Os flancos de penetração das roscas estão num ângulo positivo. Um encosto permite o posicionamento adequado das superfícies de vedação.

Tal como pode ser visto na figura 1, uma ligação tubular roscada 1 compreende uma extremidade fêmea 2 e uma extremidade macho 3. A extremidade fêmea 2 e/ou a extremidade macho 3 podem pertencer a um tubo de vários metros de comprimento, por exemplo da ordem de 10 a 15 metros de comprido. Uma extremidade, geralmente fêmea, pode constituir a extremidade de um acoplamento, por outras palavras, um tubo de compri- mento curto permitindo ligar conjuntamente dois tubos de grande compri- mento cada um deles dotado com duas extremidades macho (ligação aco- plada e roscada conhecida como ligação T&C). O acoplamento pode ser do- tado com duas extremidades fêmeas. Numa variação, pode ser fornecido um tubo de grande comprimento com uma extremidade macho e uma extremi- dade fêmea (ligação roscada integral). A ligação 1 é do tipo produzido mas- sivamente na indústria.

A ligação 1 pode ser usada para constituir cadeias de invólucros ou cadeias de tubagem para poços de hidrocarbonetos, ou cadeias de tubos de elevação de excedentes ou de tubos de perfuração para os mesmos po- ços.

Os tubos podem ser produzidos em diferentes tipos de aço não ligado, de baixa liga ou de alta liga, ou mesmo em ligas ferrosas e não ferro- sas, que são tratadas a quente ou trabalhadas a frio dependendo das suas condições de serviço, tais como, por exemplo: o nível de esforço mecânico, a natureza corrosiva do fluido no interior ou no exterior dos tubos, etc. É também possível usar tubos de aço de baixa resistência à corrosão revesti- dos com uma camada de protecção, por exemplo uma liga que é resistente à corrosão ou um material sintético.

A extremidade roscada fêmea 2 compreende uma zona roscada fêmea 4. A zona roscada fêmea 4 é cônica, por exemplo com um meio- ângulo no intervalo 0,5° a 3o, preferivelmente no intervalo 1o a 2o. A zona roscada fêmea 4 está disposta no interior do elemento fêmea 2. A extremi- dade macho 3 compreende uma zona roscada macho 5 disposta numa su- perfície externa da referida extremidade macho 3. A zona roscada macho 5 conjuga-se com o roscamento fêmea 4. A zona roscada macho 5 tem uma conicidade que é essencialmente igual à da zona roscada fêmea 4. No lado oposto ao das superfícies de encosto 7 e 8 em relação às zonas roscadas 4 e 5, a extremidade fêmea 2 compreende uma superfície distai 6 que é es- sencialmente perpendicular ao eixo 20 da ligação. O termo “superfície distai” significa uma superfície situada entre uma zona roscada, contínua ou des- contínua, e a extremidade livre do elemento, macho ou fêmea. A superfície distai pode estar localizada na referida extremidade livre. Neste caso, a su- perfície distai 6 é terminal.

A zona roscada fêmea 4 estende-se até ficar adjacente à super- fície terminal 6. No estado ligado, a superfície terminal 6 está separada de qualquer superfície radial essencialmente opcional da extremidade macho 3, em particular um ombro, por pelo menos 0,1 mm, por exemplo.

A superfície distal da extremidade macho 3 é na forma de uma superfície anular, neste caso cônica. A superfície distai forma uma superfície de encosto axial 7 que permite limitar o movimento axial relativo entre a ex- tremidade fêmea 2 e a extremidade macho 3. A superfície de encosto 7 está em contacto contra o ombro da extremidade fêmea 2 que também forma uma superfície de encosto 8, neste caso cônica. A superfície de encosto 7 pode ser radial ou inclinada a um ângulo até 45° relativamente a um plano radial. No exemplo mostrado na figura 1, o ângulo é da ordem de 15° a 25°.

Entre a zona roscada 4 e a superfície de encosto 8, a extremi- dade fêmea compreende uma superfície essencialmente cônica 12 e opcio- nalmente um recesso 10, ver figura 5. O recesso 10 pode ter uma superfície essencialmente cilíndrica 14 e uma superfície de revolução 18 disposta entre a zona roscada 4 e a superfície essencialmente cônica 12. A superfície es- sencialmente cônica 12 é adjacente à superfície de encosto 8. O recesso 10 pode actuar como um reservatório para massa lubrificante quando a massa lubrificante é expelida de entre as zonas roscadas 4 e 5, na execução do roscamento. Tal como pode ser visto na figura 1, pelo menos uma parte oca da zona roscada 4 adjacente à superfície essencialmente cilíndrica 14 está livre no estado ligado e participa na recolha da massa lubrificante em exces- so. A superfície de revolução 18 liga a superfície essencialmente cilíndrica 14 à superfície de encosto 8. A superfície de encosto 8 pode ter uma forma cônica tal como no documento EP-0 448 912, uma forma toroidal tal como no documento US-3 870 351 ou no documento WO-2007/017082, ou multi- andares tal como no documento US-4 611 838, com uma protuberância tal como no documento US-6 047 797, ou uma combinação destas formas. O leitor está convidado a referir-se a estes documentos.

A extremidade macho 3 compreende um lábio 9 que se estende axialmente para além da zona roscada macho 5 até à superfície de encosto 7. O lado exterior do lábio 9 compreende uma superfície essencialmente cô- nica 13 com um comprimento axial ligeiramente mais extenso que o compri- mento axial da superfície de revolução 12, que é essencialmente cônica, da extremidade fêmea 2. Uma parte da superfície de revolução 13 e uma parte da superfície de revolução 12 estão em contacto de interferência radial mú- tua na posição ligada da ligação 1 ilustrada nas figuras. As superfícies de revolução 12 e 13 que formam as superfícies de vedação permitem impedir o movimento de fluido entre o lado interior e o lado exterior da ligação. O ângulo de conicidade das superfícies de vedação pode estar no intervalo de 1o a 45°, preferivelmente no intervalo 3o a 20°, por exemplo 6o. O ângulo de conicidade das superfícies de vedação pode ser maior que o ângulo de coni- cidade das zonas roscadas. A ligação compreende um encosto axial que assegura o posicionamento preciso da zona de vedação formada pelas su- perfícies de revolução 12 e 13 no estado ligado.

A modalidade da figura 2 é similar à da modalidade precedente, com a exceção de que as superfícies de encosto 7 e 8 das extremidade fê- mea 2 e macho 3 estão dispostas no lado radialmente externo da ligação. As superfícies de encosto 7 e 8 estão dispostas entre as zonas roscadas fêmea 4 e macho 5 e a superfície externa da ligação 1. A extremidade fêmea 2 compreende uma superfície de vedação 12 adjacente à superfície de encos- to 8 e uma superfície de vedação 14 distai à superfície de encosto 8. A su- perfície de vedação 14 está disposta entre a zona roscada 4 e a cavidade da extremidade fêmea 2. A superfície de vedação 14 é essencialmente cônica, por exemplo a um ângulo no intervalo de 1o a 45°. A superfície de vedação 12 é em cúpula e anular, por exemplo um arco de círculo em secção axial.

A extremidade macho 3 compreende uma superfície de vedação 13 adjacente à superfície de encosto 7 e uma superfície de vedação 15 dis- tai da superfície de encosto 7. A superfície de vedação 13 está em contacto estanque com a superfície de vedação 12 no estado ligado ou ajustado. A superfície de vedação 15 está disposta entre a zona roscada macho 5 e a cavidade da extremidade macho 3. A superfície de vedação 15 é essencial- mente cônica, por exemplo, com um ângulo no intervalo de 1o a 45°. O ângu- lo da superfície de vedação 15 é menor que o ângulo da superfície de veda- ção 14. A superfície de vedação 15 está em contacto estanque com a super- fície de vedação 14 no estado ligado ou ajustado.

O lábio 9 da extremidade macho 3 compreende uma superfície terminal essencialmente radial 17 que se estende entre a superfície de ve- dação 15 e a cavidade da extremidade macho 3. A superfície terminal 17 pode ter uma dimensão radial no intervalo de 0,5 mm a 16 mm dependendo do diâmetro do tubo que pode ele próprio ser até 550 mm, embora sendo preferivelmente mais que 300 mm, mais preferivelmente 350 mm. No estado ligado, a superfície terminal 17 está distante de qualquer superfície essenci- almente radial da extremidade fêmea 2 de pelo menos 0,1 mm, por exemplo. A ligação compreende um encosto axial que providencia o posicionamento preciso das duas zonas de vedação formadas pelas superfícies de vedação 12 e 13 por um lado e 14 e 15 por outro, no estado ligado.

Tal como pode ser visto nas figuras 3 e 4 que correspondem aos dois modos de realização anteriores, a zona roscada fêmea 4 compreende roscas 40 com um comprimento axial adjacente à coroa que é maior que o comprimento axial adjacente à base. A zona roscada macho 5 compreende roscas 50 com um comprimento axial adjacente à coroa que é maior que o comprimento axial adjacente à base. O ângulo de inclinação de um flanco de penetração de uma rosca é positivo no sentido dos ponteiros do relógio, sendo o ângulo medido em relação a um plano radial perpendicular ao eixo da ligação. O ângulo de inclinação de um flanco de carga de uma rosca é negativo no sentido dos ponteiros do relógio, sendo o ângulo tomado em relação a um plano radial perpendicular ao eixo da ligação. Num modalida- de, as roscas 40, 50 têm um perfil em forma de cauda de andorinha. Alterna- tivamente, o ângulo de inclinação de um flanco de carga é diferente do ângu- lo de inclinação de um flanco de penetração. O ângulo de inclinação de um flanco de penetração da zona roscada fêmea 4 é essencialmente igual ao ângulo de inclinação de um flanco de penetração da zona roscada macho 5. O ângulo de inclinação de um flanco de carga da zona roscada fêmea 4 é essencialmente igual ao ângulo de inclinação de um flanco de carga da zona roscada macho 5.

Uma rosca 40, 50 compreende uma coroa 41, 51, uma raiz 42, 52, um flanco de carga 43, 53 e um flanco de penetração 44, 54. São forne- cidas curvaturas de ligação entre os flancos e a coroa e entre os flancos e a raiz. A largura das coroas 41, 51 e das raízes 42, 52 varia como uma função da posição da rosca correspondente ao longo do eixo do tubo. A referida largura L pode ser expressa como se segue: L=L0+Ax no qual Lo e A são constantes e x é a posição ao longo do eixo. A largura é medida paralelamente ao eixo da ligação 1. O diâmetro das coroas 41, 51 e das raízes 42, 52 varia como uma função da posição da rosca correspon- dente ao longo do eixo do tubo devido à conicidade do roscamento. As coro- as 41, 51 e raízes 42, 52 das roscas 40, 50são paralelas ao eixo da ligação roscada. Isto facilita a maquinagem e engate durante a execução da ligação roscada.

A zona roscada macho 5 pode ter uma primeira parte em que a largura dos seus dentes aumenta desde um valor correspondente à largura do dente mais próximo da superfície terminal da extremidade macho até a um valor correspondente à largura do dente mais afastado da referida super- fície terminal, enquanto que a largura do dente da zona roscada fêmea 4 diminui desde um valor correspondente à largura do dente mais afastado da superfície terminal da extremidade fêmea até a um valor correspondente à largura do dente mais próximo da referida superfície terminal, de modo que as zonas roscadas 4, 5 cooperam na execução da ligação para deixar uma folga axial entre os flancos de penetração.

A razão entre a largura do dente mais próximo da superfície ter- minal da extremidade macho e a largura do dente mais afastado da superfí- cie terminal da extremidade fêmea pode estar no intervalo 0,1 a 0,8.

No estado ligado (após ajustamento), está presente uma folga radial entre as coroas 41 das roscas 40 da zona roscada fêmea 4 e as raízes 52 das roscas 50 da zona roscada macho 5. A folga radial é da ordem de 0,05 mm a 0,5 mm. A escolha da folga radial no estado ligado pode ser gui- ada pelo volume desejado de massa lubrificante e das tolerâncias de maqui- nagem. Uma folga de 0,15 mm ou menos é desejável quando a qualidade de maquinagem é elevada. No estado ligado, uma folga radial, que é visível na figura 4, está presente entre as raízes 42 das roscas 40 e as coroas 51 das roscas 50. A folga radial é da ordem de 0,05 mm a 0,5 mm.

No estado ligado (após ajustamento), uma folga radial, que é vi- sível na figura 4, está presente entre os flancos de penetração 44 e 54 res- pectivamente das roscas 40 da zona roscada fêmea 4 e das roscas 50 da zona roscada macho 5. A folga axial é da ordem de 0,02 mm a 1 mm. A es- colha da folga axial no estado ligado pode ser guiada pelo volume desejado de massa lubrificante, o ângulo dos flancos e as tolerâncias de maquinagem. Um folga de 0,05 mm ou menos é desejável quando é realizada uma maqui- nagem de alta qualidade e o ângulo dos flancos tem um valor absoluto de 5o ou menos. Os flancos de carga 43 e 53 suportam as cargas de interferência após ajustamento.

O flanco de carga 43 das roscas 40 da zona roscada fêmea 4 está inclinado em relação a um plano radial com o fim de interferir com o cor- respondente flanco de carga inclinado 53 das roscas 50 da zona roscada macho 5 no caso de deformação elástica da ligação, em particular sob tra- ção, ou sem pressão interna. A interferência é radial com o fim de preservar a ligação entre os roscamentos. Os roscamentos formam mutuamente gan- chos de retenção radial. A inclinação do flanco de carga 43 está no intervalo de -1o a -15°. Acima de -1o, o efeito de retenção radial torna-se baixo. Abaixo de -15°, o esforço de compressão podes ser afectado. Um intervalo preferido é de -3o a -5o. A inclinação do flanco de carga 53 das roscas 50 da zona ros- cada macho 5 está localizada nos mesmos intervalos principais preferidos. A inclinação do flanco de carga 53 pode ser igual a ou diferente da inclinação do flanco de carga 43, por exemplo, ser 3° aproximadamente.

O flanco de penetração 44 das roscas 40 da zona roscada fê- mea 4 está inclinado em relação a um plano radial com o fim de interferir com o correspondente flanco de penetração inclinado 54 das roscas 50 da zona roscada macho 5 no caso de deformação elástica da ligação, em parti- cular sob carga de tração, com ou sem pressão interna. A interferência é radial com o fim de preservar a ligação entre os roscamentos. Os roscamen- tos formam mutuamente ganchos de retenção radial. A inclinação do flanco de penetração 44 está no intervalo de 1o a 15°. Abaixo de 1o,o efeito de re- tenção radial torna-se baixo. Acima de 15°, o esforço de compressão podes ser afectado. Um intervalo preferido é de 3° a 5°. A inclinação do flanco de penetração 54 das roscas 50 da zona roscada macho 5 está localizada nos mesmos intervalos principais preferidos. A inclinação do flanco de penetra- ção 54 pode ser igual a ou diferente da inclinação do flanco de penetração 44, por exemplo, de 3° aproximadamente.

A inclinação do flanco de penetração 44 pode ser igual ou dife- rente da inclinação do flanco de carga 43, por exemplo de aproximadamente 3o. A inclinação do flanco de penetração 54 penetração 44 pode ser igual ou diferente da inclinação do flanco de carga 53, por exemplo de aproximada- mente 3o.

As curvaturas de ligação podem estar no intervalo de 0,005 mm a 3 mm. As curvaturas de ligação reduzem a concentração de esforços no pé dos flancos de carga e assim melhoram o comportamento à fadiga da ligação.

As zonas roscadas fêmea 4 e macho 5 podem constituir roscas de entradas múltiplas, preferivelmente uma rosca de entrada dupla. Isto tor- na a execução da rosca mais rápida.

Os flancos podem ter um perfil em forma de cauda de andorinha. A geometria das roscas em cauda de andorinha aumenta a rigidez radial quando eles estão ligados, comparada com roscas com uma largura axial que reduz a estabilidade da base para a coroa das roscas.

Os flancos podem ter um perfil trapezoidal. A folga axial entre os flancos de penetração pode estar no intervalo de 0,002 mm a 1 mm, preferi- velmente no intervalo de 0,05 mm a 0,5 mm.

A folga radial pode ser fornecida nas raízes das roscas de um primeiro componente e/ou nas coroas das roscas de um primeiro componen- te. A folga radial pode estar no intervalo de 0,05 mm a 0,5 mm, preferivel- mente no intervalo de 0,05 mm a 0,15 mm.

Os flancos de carga podem estar num ângulo no intervalo de -1o a -15°, preferivelmente no intervalo de -3o a -5o. Os flancos de penetração podem estar num ângulo no intervalo de 1o a 15°, preferivelmente no interva- lo de 3o a 5o. Os flancos de carga podem estar num ângulo diferente dos flancos de penetração.

As superfícies de encosto em contacto mútuo podem estar num ângulo no intervalo de 0o a 45°, preferivelmente no intervalo 5o a 20°, em relação a um plano radial.

As zonas roscadas podem constituir roscas de múltiplas entra- das, tais como duplas entradas, por exemplo.

A extremidade macho pode compreender entre a sua superfície distai e a sua zona roscada (5), uma superfície de vedação metal/metal coo- perando com uma superfície de vedação correspondente providenciada na 5 extremidade fêmea.

A extremidade fêmea pode compreender entre a sua superfície distai e a sua zona roscada (6), uma superfície de vedação metal/metal coo- perando com uma superfície de vedação correspondente providenciada na extremidade macho.

As zonas roscadas podem ter uma geratriz cônica com uma in- clinação no intervalo 4% a 5%.

A invenção não está limitada aos exemplos de ligações e tubos anteriormente descritos, somente a título de exemplo, mas ele envolve quaisquer variações que possam ser consideradas por qualquer pessoa ver- 15 sada na técnica no contexto das reivindicações anexas.

Claims

1. Ligação roscada (1), compreendendo um primeiro e segundo componentes tubulares, o primeiro componente compreendendo uma extremidade macho compreendendo uma superfície distal e uma zona roscada (5) disposta em uma superfície periférica externa da extremidade macho, o segundo componente compreendendo uma extremidade fêmea compreendendo uma superfície distal e uma zona roscada (4) disposta em uma superfície periférica interna da extremidade fêmea, a zona roscada (5) da extremidade macho sendo roscada até ao interior da zona roscada (4) da extremidade fêmea, as zonas roscadas (4, 5) compreendendo as respectivas roscas macho e fêmea (40, 50) tendo uma largura que aumenta desde a respectiva superfície distal das extremidades macho e fêmea, as roscas compreendendo flancos de carga (43, 53) tendo ângulos negativos em pelo menos uma parte de uma dimensão radial dos flancos de carga, e flancos de penetração (44, 54), com uma folga radial subsistindo no estado ligado de pelo menos uma entre as coroas (51) das roscas macho e as raízes (42) das roscas fêmea e/ou entre as coroas (41) das roscas fêmea e as raízes (52) das roscas macho, com uma folga radial subsistindo no estado ligado entre os flancos de penetração (44, 54) das roscas macho e fêmea, a superfície distal da extremidade macho e/ou da extremidade fêmea sendo trazida a contato de encosto axial contra correspondente superfície de encosto, caracterizada pelo fato de que os flancos de penetração (44, 54) se encontram em um ângulo na faixa de 1° a 15° e a extremidade fêmea compreende, entre a sua superfície distal e a sua zona roscada (6), uma superfície de vedação metal/metal cooperando com uma superfície de vedação correspondente providenciada na extremidade macho.

2. Ligação roscada de acordo com a reivindicação1, caracterizada pelo fato de que a folga axial entre os flancos de penetração (44, 54) está no intervalo 0,002 mm a 1 mm.

3. Ligação roscada de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a folga radial é fornecida nas raízes das roscas das zonas roscadas macho (5).

4. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 3, caracterizada pelo fato de que a folga radial é fornecida na coroa das roscas das zonas roscadas macho (5).

5. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 4, caracterizada pelo fato de que a folga radial está no intervalo 0,05 mm a 0,5 mm.

6. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações1 a 5, caracterizada pelo fato de que os flancos de carga (43, 53) estão num ângulo no intervalo de -1° a -15°.

7. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que os flancos de penetração (44, 54) estão num ângulo no intervalo de 3° a 5°.

8. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que os flancos de carga (43, 53) estão num ângulo que difere do dos flancos de penetração (44, 54).

9. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a superfície distal da extremidade macho está em contato de encosto axial com a superfície de encosto correspondente da extremidade fêmea.

10. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a superfície distal da extremidade fêmea está em contato de encosto axial com a superfície de encosto correspondente da extremidade macho.

11. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que as superfícies de encosto (7, 8) em mútuo contato estão num ângulo no intervalo de 0° a 45° em relação a um plano radial.

12. Ligação roscada de acordo com uma das reivindicações1 a 11, caracterizada pelo fato de que a extremidade macho compreende, entre a sua superfície distal e a sua zona roscada (5), uma superfície de vedação metal/metal cooperando com a superfície de vedação correspondente providenciada na extremidade fêmea.

13. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que as zonas roscadas (4, 5) são do tipo de rosca de entradas múltiplas.

14. Ligação roscada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que as zonas roscadas têm uma geratriz cônica com uma inclinação de 4% a 15%.