BR112013024151B1

BR112013024151B1 - Junta roscada para tubos de aço

Info

Publication number: BR112013024151B1
Application number: BR112013024151-9A
Authority: BR
Inventors: Masaki Yoshikawa; Takuya Nagahama; Hiroshi Chikatsune; Jun Takano; Takamasa Kawai; Kazunari Takahashi; Masateru Ueta; Osamu Sonobe
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2020-06-16
Also published as: MX335962B; US8991875B2; US20140049045A1; MX2013010500A; CA2827922C; EP2690336A1; EP2690336A4; CN102691481A; RU2541364C1; JP2012211683A; EP2690336B1; AU2012232466B2; BR112013024151A2; WO2012128015A1; JP5923911B2; AR085462A1; AU2012232466A1; ES2762248T3; CN202612908U; CA2827922A1

Abstract

resumo patente de invenção: "junta roscada para tubos de aço". a presente invenção refere-se a uma junta roscada para tubos de aço tendo alta capacidade de vedação mesmo sob uma carga de flexão. para ser específico, na junta roscada, quando um pino 3 e uma caixa 1 são conectados de modo roscado um com outro, a face periférica externa de uma ponta dianteira 8 do pino e a face periférica interna de uma ponta dianteira da caixa ficam em contacto de metal com metal uma com a outra em uma porção de contacto e a porção de contacto serve como uma porção de vedação 20. uma porção roscada (em que a porção externamente roscada 7 e a porção internamente roscada 5 são conectadas de modo roscado uma com a outra) tem um ângulo de flanco de carga negativo a , porções de ressalto 12 e 14 têm um ângulo de ressalto de torque negativo ß e a razão l/do de uma extensão l da ponta dianteira e um diâmetro externo do tubo do é igual a ou mais alta do que 0,08.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para JUNTA ROSCADA PARA TUBOS DE AÇO.

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a uma junta roscada para tubos de aço e em particular, a uma junta roscada para tubos de aço que tenha alta capacidade de vedação e alta resistência à compressão e que seja de preferência usada para conexão de tubos de aço tais como artigos tubulares do campo de petróleo (OCTG) incluindo tubulação e invólucro ou caixa que são geralmente usados para prospecção de poços de petróleo ou poços de gás e para produzir óleo ou gás, tubos ascendentes e tubos de linha.

Antecedentes da Técnica

[0002] As juntas roscadas são amplamente usadas para conectar

OCTG e outros tubos de aço usados nas instalações das indústrias de petróleo. Tipicamente, as juntas roscadas de padrão como especificadas nos padrões do Instituto de Petróleo Americano (API) têm sido usadas para conectar os tubos de aço que são usados para prospecção e produção de óleo e gás.Todavia, o meio de perfuração/produção está se tornando crescentemente severo nos recentes anos uma vez que os poços de óleo bruto e poços de gás natural estão se tornando mais profundos e o número de poços horizontais e poços direcionais estão aumentando em relação ao número de poços verticais. Uma vez que os poços em meios hostis tais como oceanos e regiões polares estão se desenvolvendo cada vez mais , várias características tais como resistência à compressão, resistência à flexão, capacidade de vedação contra pressão externa (resistência à pressão externa) são requeridas para uma junta roscada. Portanto, um número crescente de juntas roscadas de alto desempenho especiais que são chamadas de juntas premium estão sendo usadas e a demanda pelo aperfeiçoamento das características de tais juntas tem sido crescente.

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[0003] Tipicamente, uma junta premium é uma junta do tipo acoplamento em que um par de membros roscados externamente (a seguir referidos como pinos) formados nas extremidades dos tubos e um membro internamente roscado (a seguir referido como uma caixa) são acoplados. Cada um dos pinos inclui uma rosca conificada, uma porção de vedação (para ser específica, uma porção de vedação de metal com metal) e uma porção de ressalto (para ser específica, uma porção de ressalto de torque). A caixa conecta os pinos entre si. A rosca conificada é importante para fixar fortemente a junta de tubo. A porção de vedação serve para assegurar a capacidade de vedação uma vez que a caixa e os pinos entram em contacto de metal com metal entre si nesta porção. A porção de ressalto forma uma face de ressalto (face de contacto) que serve como um topejamento quando a junta está sendo fixada.

[0004] A figura 4 ilustra esquematicamente uma junta de premium para OCTG e mostra uma seção longitudinal de uma junta roscada para tubo circular. A junta roscada inclui pinos 3 e uma caixa 1 correspondente aos pinos 3. Cada um dos pinos 3 inclui uma porção externamente roscada 7 formada em uma sua face externa e uma ponta dianteira 8(ponta dianteira do pino 8). A ponta dianteira 8 é uma porção não roscada disposta em uma extremidade do pino 3 e é adjacente à porção externamente roscada 7. A ponta dianteira 8 inclui uma porção de vedação 11 em uma sua face periférica externa e uma porção de ressalto de torque 12 em uma sua face da extremidade .A caixa 1, que se volta para o pino 3 inclui uma porção internamente roscada 5, uma porção de vedação 13 e uma porção de ressalto 14, que são respectivamente capazes de conjugar-se com ou entrar em contacto com a porção externamente roscada 7, a porção de vedação 11 e a porção de ressalto 12 do pino 3.

[0005] As Literaturas de Patente 1 a 3 descrevem tecnologias exisPetição 870190085492, de 30/08/2019, pág. 8/29

3/17 tentes relativas às juntas premium.

[0006] No exemplo ilustrado na figura 4, a porção de vedação de metal com metal é disposta na extremidade da ponta dianteira do pino 8. A literatura de Patente 1 descreve uma junta roscada em que uma porção de metal com metal é disposta próxima a uma porção roscada da ponta dianteira do pino 8 e a ponta dianteira á alongada de modo a se estender da porção de vedação até a porção de ressalto de modo que a resistência à pressão externa é aumentada. Na junta roscada descrita na Literatura de Patente 1, a ponta dianteira do pino que não está em contacto com o membro de caixa é alongada de modo a tomar um formato que é descontínuo com a porção de vedação, de modo que a espessura da ponta dianteira do pino não é reduzida. Como um resultado, não apenas o aperfeiçoamento na resistência à pressão externa mas também o aperfeiçoamento na resistência à compressão axial são conseguidos.

[0007] A Literatura de Patente 2 descreve uma junta roscada que inclui um apêndice que se estende de uma porção de vedação para uma extremidade de uma ponta dianteira do pino e que tem um formato que é descontínuo com a porção de vedação. Com o apêndice, a rigidez na direção radial é assegurada enquanto a rigidez na direção axial é reduzida. O apêndice torna-se deformado quando a junta roscada é fixada e recobre seu formato original quando uma carga de tração é aplicada e deste modo a resistência à tensão é aperfeiçoada.

[0008] Como descrito nas Literaturas de Patente 1 e 2, a disposição da porção de vedação próxima à porção roscada no pino para separar a porção de vedação da extremidade da ponta dianteira do pino é eficaz não apenas no aumento das resistência à pressão externa e resistência à tensão porém também na provisão das roscas com características estáveis. Isto pode ser verificado através da simulação do método de elemento finito ou similar. Além do mais, quando uma forte

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4/17 compressão axial é aplicada à ponta dianteira do pino tendo um formato que é descontínuo com uma porção de vedação, a ponta dianteira do pino em si torna-se deformada e deste modo reduzir a quantidade de deformação plástica de uma porção de ressalto de torque de um membro de caixa. Por outro lado, uma porção descontínua entre a roscas e a ponta dianteira pode tornar-se excessivamente deformada. Supõe-se que a ocorrência de tal deformação dependa de um torque de composição.

[0009] Um torque de composição é influenciado pela condição de lubrificação, a condição da face e similar. Exemplos de desenhos que não são altamente dependentes de tais condições incluem um desenho de vedação radial com o que o componente radial da pressão de contacto de vedação é relativamente aumentada e a pressão de contacto de vedação na direção radial é aumentada. Por exemplo, a Literatura de Patente 3 descreve um exemplo do desenho de vedação na direção radial em que uma vedação de pino tem um formato redondo com um diâmetro grande e um pequeno ângulo de conicidade de vedação. Todavia, o desenho de vedação radial tendo um pequeno ângulo de conicidade de vedação tem um problema em que o atrito é tendente a ocorrer quando a junta roscada é fixada. Em particular, quando é necessário prover uma grande quantidade de interferência da vedação a fim de assegurar a capacidade de vedação e a estabilidade de vedação, o atrito é mais tendente a ocorrer.

Lista de Citação

Literatura de Patente

[00010] PTL 1:Patente Japonesa N° 4535064

[00011] PTL 2:Patente Japonesa N° 4208192

[00012] PTL 3:Publicação de Registro de Modelo de Utilidade Examinada Japonesa N° 61-44068

Sumário da Invenção

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Problema Técnico

[00013] Como descrito acima, as juntas roscadas existentes ainda têm alguns problemas e necessitam ser melhoradas para satisfazer várias exigências para as características das juntas roscadas tais como resistência à compressão, a capacidade de vedação contra pressão externa e resistência à flexão. Como o número de poços horizontais e poços direcionais tem aumentado nos recentes anos, uma alta carga de flexão é aplicada à junta roscada em adição a uma tensão axial como ilustrado na figura 3. Quando uma carga de flexão é aplicada a uma junta roscada, no lado da tensão de flexão, a porção externamente roscada 7 e uma face do flanco de carga 15 da porção internamente roscada 5 (ver figura 4) tornam-se relativamente deslocadas em tal modo que o ajuste entre as mesmas é afrouxado e as roscas podem tornar-se desengatadas se a carga de flexão for aumentada ainda mais. No lado da compressão da flexão, as porções de ressalto de torque 12 e 14 do pino 3 e a caixas 1 servem como um suporte e restringem que as porções de vedação sejam separadas uma da outra. Todavia, se a carga de flexão aumentar mais, as porções de ressalto 12 e 14 podem deslizar-se uma sobre a outra e a capacidade de vedação pode não ser mantida.

[00014] Não tem havido nenhuma descoberta em torno do nível do ângulo de flanco de carga da porção roscada, do nível do ângulo de ressalto do torque das porções de ressalto 12 e 14 adjacentes à porção de vedação e do formato da ponta dianteira , com os quais suficiente capacidade de vedação pode ser mantida sob tal carga de flexão. [00015] O ângulo do flanco de carga é um ângulo (ângulo α na figura 1B) entre a face do flanco de cargo 15 e uma linha perpendicular ao eixo da junta roscada. Admitindo-se que a linhas perpendicular ao eixo passe através de uma extremidade inferior da face de flanco de carga (uma borda do diâmetro interno do pino), o sinal do ângulo de flanco

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6/17 de carga é definido para ser positivo se a extremidade superior da face do flanco de carga (uma borda do diâmetro externo do pino) for localizada no lado da extremidade distal do pino relativo à linha perpendicular ao eixo. O ângulo do flanco de carga é definido para ser negativo se a extremidade superior da face de flanco de carga for localizada no lado da extremidade proximal do pino relativo à linha perpendicular ao eixo.

[00016] O ângulo do ressalto de torque é um ângulo (ângulo β na figura 1C) entre a face do ressalto formada pelas porções de ressalto 12 e 14 e uma linha perpendicular ao eixo da junta roscada. Admitindo-se que a linha perpendicular ao eixo passe através da extremidade superior da face de ressalto (uma borda de diâmetro externo do pino), o sinal do flanco de carga é definido para ser positivo se a extremidade inferior da face do ressalto (uma borda do diâmetro interno do pino) for localizada no lado da extremidade distal do pino relativo à linha perpendicular ao eixo. O ângulo do ressalto de torque é definido para ser negativo se a extremidade inferior da face do ressalto for localizada no lado da extremidade proximal do pino relativo à linha perpendicular ao eixo.

Solução para o Problema

[00017] Os inventores têm constatado que os problemas acima descritos podem ser solucionados tornando o ângulo do flanco de carga um ângulo negativo, tornando o ângulo do ressalto de torque um ângulo negativo e ainda usando certas combinações da extensão da ponta dianteira e do diâmetro externo do tubo.

[00018] A presente invenção é como segue:

(1)

[00019] Uma junta roscada para tubos de aço consiste de um pino incluindo uma porção externamente roscada, uma ponta dianteira estendendo-se da porção externamente roscada para uma extremidade

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7/17 de um tubo e uma porção de ressalto disposta em uma extremidade distal da ponta dianteira; e uma caixa incluindo uma porção internamente roscada que forma uma porção roscada por ser conectada de modo roscado com a porção externamente roscada, uma face periférica interna de uma ponta dianteira que se volta para uma face periférica externa da ponta dianteira do pino e uma porção de ressalto que fica em contacto com a porção de ressalto do pino. Quando o pino e a caixa são conectados de modo roscado um com outro e a face periférica externa da ponta dianteira do pino e a face periférica interna da ponta dianteira da caixa entram em contacto de metal com metal entre si em uma porção de contacto, a porção de contacto serve como uma porção de vedação. A porção roscada tem um ângulo do flanco de carga negativo, a porção de ressalto tem um ângulo do ressalto de torque negativo e a razão L/do de uma extensão L da ponta dianteira e um diâmetro externo do tubo do é igual ou maior do que 0,08.

[00020] Na junta roscada para tubos de aço descritos em (1), uma deformação ε da porção de vedação em uma direção circunferencial do tubo, que é calculada como ε = δ /D*100(%), pode ser igual a ou maior do que 0,30%, em que D é um diâmetro de vedação que é definido como um diâmetro externo do pino em um ponto de vedação que é um ponto na face periférica externa da ponta dianteira do pino em que a face periférica externa primeiro entra em contacto com a face periférica interna da ponta dianteira da caixa e δ é uma quantidade de interferência que é definida como uma quantidade pela qual o diâmetro externo no ponto de vedação reduzido pela caixa quando o pino e a caixa são conectados de modo roscado entre si.

(3)

[00021] Na junta roscada para tubos de aço descrita em (1) ou (2), o ângulo de ressalto de torque da porção de ressalto do pino e o ângulo de ressalto de torque da porção de ressalto da caixa pode ser mePetição 870190085492, de 30/08/2019, pág. 13/29

8/17 nor do que -15°.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[00022] Com a presente invenção, uma junta roscada para tubos de aço tendo alta capacidade de vedação mesmo sob uma carga de flexão é realizada.

Breve Descrição dos Desenhos

[00023] Figura 1A é uma vista seccional total de um exemplo de uma concretização da presente invenção.

[00024] Figura 1B é uma vista seccional ampliada de uma porção roscada na figura 1A.

[00025] Figura 1C é uma vista seccional ampliada da vizinha de uma ponta dianteira do pino na figura 1A.

[00026] Figura 2 é uma vista seccional ilustrando a definição da deformação ε da porção de vedação na direção circunferencial.

[00027] Figura 3 é uma vista esquemática da junta roscada a qual uma carga de flexão é aplicada.

[00028] Figura 4A é uma vista seccional total de uma junta roscada existente para tubos de aço.

[00029] Figura 4B é uma vista seccional ampliada de uma porção roscada na figura 4A.

[00030] Figura 4C é uma vista seccional ampliada da vizinha de uma ponta dianteira do pino na figura 4A.

[00031] Figura 5 é um gráfico representando uma condição de carga de um teste de capacidade de vedação B e uma condição de carga de um teste do tipo -2.

[00032] Figura 6A é uma vista seccional de uma caixa que se conjuga com o pino da figura 6B e que inclui uma porção de vedação que é linearmente conificada com um ângulo de conicidade γ de 3°.

Descrição das Concretizações

[00033] Figura 6B É uma vista seccional de um pino incluindo uma

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9/17 porção de vedação de pino tendo uma face de vedação do pino tendo um perfil de um plano seccional incluindo o eixo da junta é um arco tendo um raio R= 7,62 cm (3 polegadas).

[00034] Como ilustrado nas figuras 1A a 1C,por exemplo, uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a presente invenção inclui um pino 3 incluindo uma porção externamente roscada 7, uma ponta dianteira 8 estendendo-se da porção externamente roscada 7 para uma extremidade de um tubo e uma porção de ressalto 12 disposta em uma extremidade distal da ponta dianteira 8; e uma caixa 1 incluindo uma porção internamente roscada 5 que forma uma porção roscada por ser conectada de modo roscado com a porção externamente roscada 7, uma face periférica interna de uma ponta dianteira que se volta para uma face periférica externa da ponta dianteira do pino 1 e uma porção de ressalto 14 que está em contacto com a porção de ressalto 12 do pino 1. Quando o pino e a caixa são conectados de modo roscado entre si e a face periférica externa da ponta dianteira do pino e a face periférica interna da ponta dianteira entram em contacto de metal com metal entre si em uma porção de contacto, a porção de contacto serve como uma porção de vedação 20. A junta roscada é uma junta roscada do tipo de vedação radial em que a porção de vedação do pino é toroidal (tem uma face de vedação toroidal) e a caixa é linearmente conificada. Na junta roscada, a porção roscada possui um ângulo do flanco de carga negativo como ilustrado na figura 1B, a porção de ressalto tem um ângulo de ressalto de torque negativo como ilustrado na figura 1C e a razão L/do de uma extensão L da ponta dianteira e um diâmetro externo doé igual a ou mais alta do que 0,08.

[00035] Por levar o ângulo do flanco de carga α a ser negativo e de preferência igual a ou similar que -4 graus, o desengate das rocas no lado da tensão de flexão pode ser prevenido.

[00036] Além do mais, por tornar o ângulo do ressalto de torque β

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10/17 negativo e de preferência menor que -15 graus, um ponto de suporte contra a flexão no lado de compressão de flexão é provido e restringe a porção de vedação de ser separada.

[00037] Por tornar a razão L/do da extensão da ponta dianteira (extensão da ponta dianteira) L e o diâmetro externo do tubo do igual a ou mais alta do que 0,008, uma parte da ponta dianteira entre a porção roscada e a porção de ressalto é tornada flexível e deste modo a deformação da porção roscada e da porção de ressalto, que servem como o ponto de suporte de flexão pode ser reduzida.

[00038] Pelo uso de combinações destas configurações, o deslizamento na face de contacto entre os tubos e a junta roscada pode ser prevenido e a capacidade de vedação é assegurada por manter ajustada entre os tubos e a junta roscada.

[00039] É preferível que o ângulo de flanco de carga α seja igual a ou maior do que -7 graus, uma vez que um ângulo de flanco de carga negativo tendo um valor absoluto excessivamente grande é desvantajoso em termos de resistência a atrito. É mais preferível que o ângulo de flanco de carga α esteja na faixa de -5,5 a -4,5 graus.

[00040] É preferível que o ângulo de ressalto de torque β seja igual a ou maior do que 20 graus, uma vez que um ângulo de ressalto de torque tendo um valor absoluto excessivamente grande é desvantajoso em assegurar a capacidade de vedação após uma carga compressiva ser aplicada. É mais preferível que o ângulo de ressalto de torque β esteja na faixa de -18 a -16 graus.

[00041] É preferível que a razão da extensão da ponta dianteira do diâmetro externo do tubo L/do seja igual a ou menor do que 0,14, uma vez que, se esta razão for excessivamente alta, a porção de vedação desliza-se ao longo de uma grande distância enquanto a junta está sendo fixada, o que é desvantajoso em termos de resistência a atrito e o tempo requerido para usinagem da porção de vedação aumenta. É

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11/17 mais preferível que a razão esteja na faixa de 0,08 a 0,11.

[00042] Tornar uma deformação ε da porção de vedação na direção circunferencial do tubo igual a ou maior do que 0,30% é eficaz no aperfeiçoamento maior da capacidade de vedação. A deformação ε é calculada como ε = δ /D*100 (%), em que D é o diâmetro de vedação e δ é a quantidade de interferência. Aqui, como ilustrado na figura 2, o diâmetro de vedação D é o diâmetro externo do pino 3 em um ponto de vedação que é um ponto na face periférica externa da ponta dianteira do pino 3 que primeiro entra em contacto com a face periférica interna da ponta dianteira da caixa 1 quando o pino 3 e a caixa 1 são conectados de modo roscado entre si e a quantidade de interferência δ é a quantidade pela qual o diâmetro externo do pino 3 no ponto de vedação é reduzido pela caixa 1 quando o pino 3 e a caixa 1 são conectados de modo roscado entre si.

[00043] É preferível que a deformação ε da porção de vedação na direção circunferencial seja igual a ou menor que 0,7%, uma vez que uma deformação excessivamente grande é desvantajosa em termos de resistência à fricção. É mais preferível que a deformação ε esteja na faixa de 0,3% a 0,6%.

Exemplos

[00044] As juntas roscadas do tipo vedação radial cada qual incluindo um pino 3 e uma caixa 1 foram preparadas. Os pinos 3 foram feitas pela usinagem das extremidades dos tubos de aço tendo diâmetros externos do (polegada) mostrados nas Tabelas 1-1, 1-2 e 1-3. Cada um dos pinos 3 incluía uma porção de vedação de pino 21 tendo um formato toroidal e um perfil (R na figura 6B) da face de vedação do pino em um plano seccional que passa através do eixo da junta possui um arco tendo um raio R= 7,62 cm (3 polegadas). A caixa 1, a qual foi montada nos pinos 3, cada um tinha uma porção de vedação 20 tendo um formato linearmente conificado com um ângulo de conicidade (γ na

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12/17 figura 6A) de 3°. Um teste tipo -1, que incluía um teste de capacidade de vedação A, um teste de capacidade de vedação B (incluindo flexão) e um teste de capacidade de vedação C foi realizado nas juntas roscadas cujos valores de L/do e ε = δ/DMOO (%) são mostrados nas Tabelas 1-1, 1-2 e 1-3 na base de ISO 13679. Os resultados são também mostrados na Tabela 1. Na Tabela 1, X (mau) mostra uma falha de vedação que ocorreu e O (bom) mostra que uma falha de vedação não ocorreu. Os exemplos da invenção não causaram falhas de vedação e mostraram alta capacidade de vedação. Em contraste, os exemplos comparativos causaram falhas de vedação.

[00045] Em seguida, um teste tipo -2, em que o teste de capacidade de vedação B foi realizado com uma carga maior. Este teste será descrito abaixo.

[00046] A figura 5 é um gráfico representando, por exemplo, uma condição de carga do teste de capacidade de vedação B como especificado em ISO 13679. O eixo horizontal representa um esforço axial que ocorre em tubo devido à tensão (compressão)/flexão e o eixo vertical representa uma pressão interna que é aplicada à face interna do tubo. A curva externa ilustrada por uma linha descontínua mostra que um esforço equivalente quando a tensão (compressão)/flexão/pressão interna são aplicadas de modo compósito é equivalente à tensão de deformação de um material (100% da tensão de deformação). A curva interna ilustrada por uma linha sólida corresponde a um caso em que a tensão equivalente é 90% da tensão de deformação de um material. O teste de capacidade de vedação B do teste de tipo -1 foi realizado para determinar se uma falha de vedação ocorreu ou não usando pontos nesta curva de carga de 90% como pontos de avaliação.

[00047] Como um resultado, como mostrado nas Tabelas 1-1 e 1-2, os exemplos de invenção 1 a 12, em que a razão L/do da extensão da ponta dianteira e o diâmetro externo do tubo era igual ou maior do que

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0,08, não causaram falhas de vedação nos testes de capacidade de vedação (A, B, C) do teste do tipo -1.

[00048] No teste do tipo -2, usando as amostras dos exemplos de invenção 1 a 12, que não tinham causado falhas de vedação, uma carga de flexão que excede a condição de flexão máxima como especificada no padrão foi aplicada em um ponto LP5 do teste de capacidade de vedação B (incluindo flexão) e deste modo o limite da condição de flexão que não causou uma falha de vedação foi examinado. Isto é, no ponto LP5 na curva da carga de teste do teste de capacidade de vedação B ilustrado pela linha sólida na figura 5, uma condição de carga sob a qual uma falha de vedação começou a ocorrer foi examinada pelo aumento do esforço equivalente por aumentar mais a carga de flexão a partir do esforço equivalente de 90% da tensão de deformação como indicado por uma seta na figura.

[00049] Como um resultado, foi confirmado como mostrado nas Tabelas 1-1 e 1-2, nos exemplos de invenção 1 a 10, em que a quantidade de interferência ε era igual a ou maior do que 0,30%, uma falha de vedação não ocorreu mesmo quando o esforço equivalente foi aumentado para 100% da tensão de deformação (a intersecção da seta e a linha descontínua na figura 5).

[00050] Nos exemplos de invenção 6 a 10, quando o ângulo de ressalto de torque β era menor que -15 graus, uma falha de vedação não ocorreu mesmo quando o esforço equivalente foi aumentado para 105% da tensão de deformação.

Listagem de Referência

1:caixa

3:pino

5:porção internamente roscada

7:porção externamente roscada

8:ponta dianteira (ponta dianteira do pino)

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11, 13, 20: porção de vedação (para ser específica, porção de vedação de metal com metal)

12, 14:porção de ressalto (para ser específica, porção de ressalto de torque)

15:face do flanco de carga :porção de vedação de pino

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Tabela 1-1

	Exemplo da Invenção 1	Exemplo da Invenção 2	Exemplo da Invenção 3	Exemplo da Invenção 4	Exemplo da Invenção 5	Exemplo da Invenção 6
Diâmetro externo do tubo de aço do (polegada)	7	7,625	9,625	9,875	7	7,625
Ponta dianteira	L/d0	0,086	0,103	0,082	0,087	0,140	0,103
ε (%)	0,43	0,45	0,38	0,39	0,36	0,45
Porção de ressalto	Ângulo do ressalto (°)	-15	-15	-15	-15	-15	-17
Porção roscada	Ângulo do flanco de carga (° )	-5	-5	-5	-5	-5	-4
Teste tipo -1	Resultados dos testes de vazamento da capacidade de vedação (A, B, C)	O	O	O	O	O	O
Teste tipo -2	Tensão equivalente quando vazamento ocorreu/tensão de deformação	> 100%	> 100%	> 100%	> 100%	> 100%	> 105%

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Tabela 1-2

	Exemplo da Invenção 7	Exemplo da Invenção 8	Exemplo da Invenção 9	Exemplo da Invenção 10	Exemplo da Invenção 11	Exemplo da Invenção 12
Diâmetro externo do tubo de aço do (polegada)	9,625	9,875	9,625	9,625	9,625	9,625
Ponta dianteira	L/d0	0,082	0,087	0,082	0,082	0,082	0,080
ε (%)	0,38	0,39	0,31	0,30	0,28	0,26
Porção de ressalto	Ângulo do ressalto (°)	-17	-17	-17	-17	-17	-17
Porção roscada	Ângulo do flanco de carga (°)	-4	-5	-4	-4	-4	-4
Teste tipo -1	Resultados dos testes de vazamento da capacidade de vedação (A, B, C)	O	O	O	O	O	O
Teste tipo -2	Tensão equivalente quando vazamento ocorreu/tensão de deformação	> 105%	> 105%	> 105%	> 105%	97%	95%

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Petição 870190085492, de 30/08/2019, pág. 22/29

Tabela 1-3

	Exemplo Comp. 1	Exemplo Comp. 2	Exemplo Comp. 3	Exemplo Comp. 4	Exemplo Comp. 5	Exemplo Comp. 6
Diâmetro externo do tubo de aço do (polegada)	7	7,625	9,625	9,625	9,625	9,625
Ponta dianteira	L/d0	0,074	0,074	0,074	0,074	0,074	0,074
ε (%)	0,43	0,45	0,38	0,28	0,28	0,28
Porção de ressalto	Ângulo do ressalto (°)	-15	-15	-15	-5	-10	-15
Porção roscada	Ângulo do flanco de carga (°)	-5	-5	-5	-5	-5	0
Teste tipo -1	Resultados dos testes de vazamento da capacidade de vedação (A, B, C)	X	X	X	X	X	X
Teste tipo -2	Tensão equivalente quando vazamento ocorreu/tensão de deformação	-	-	-	-	-	-

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Petição 870190085492, de 30/08/2019, pág. 23/29

Claims

1. Junta roscada para tubos de aço, caracterizada pelo fato de que compreende:

um pino incluindo uma porção externamente roscada, uma ponta dianteira que se estende da porção externamente roscada para uma extremidade de um tubo e uma porção de ressalto disposta em uma extremidade distal da ponta dianteira; e uma caixa incluindo uma porção internamente roscada que forma uma porção roscada por ser conectada de modo roscado com uma porção externamente roscada, uma face periférica interna que se volta para uma face periférica externa da ponta dianteira do pino, e uma porção de ressalto que fica em contacto com a porção de ressalto do pino, em que, quando o pino e a caixa são conectados de modo roscado um com outro e a face periférica da ponta dianteira do pino e a face periférica interna da ponta dianteira da caixa entram em contacto de metal com metal uma com a outra em uma porção de contacto, a porção de contacto serve como uma porção de vedação, e em que a porção roscada tem um ângulo de flanco de carga negativo, a porção de ressalto tem um ângulo de ressalto de torque negativo e a razão L/do de uma extensão L da ponta dianteira e um diâmetro externo do tubo do é igual a ou maior do que 0,08, em que o ângulo de ressalto de torque da porção de ressalto do pino e o ângulo de ressalto de torque da porção de ressalto da caixa são menores do que -15°, em que uma deformação ε da porção de vedação em uma direção circunferencial do tubo, que é calculada como ε = δ/DMOO (%) é igual a ou maior do que 0,30%, quando D é um diâmetro de vedação que é definido como um diâmetro externo do pino em um ponto de vedação que é um ponto na face periférica externa da ponta dianteira do

Petição 870190085492, de 30/08/2019, pág. 24/29

2/2 pino em que a face periférica externa primeiro entra em contato com a face periférica interna da ponta dianteira da caixa e δ é uma quantidade de interferência que é definida como uma quantidade pela qual o diâmetro externo no ponto de vedação é reduzido pela caixa quando o pino e a caixa são conectados de modo roscado um com outro.