BR112017005668B1

BR112017005668B1 - Junta rosqueada para cano de aço

Info

Publication number: BR112017005668B1
Application number: BR112017005668-2A
Authority: BR
Inventors: Masaaki Sugino; Yukihiro Nishikawa
Original assignee: Vallourec Oil And Gas France; Nippon Steel Corporation
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2021-07-06
Also published as: BR112017005668A2; WO2016056222A1; EP3205918B1; CN107110407A; US20170292638A1; AR102507A1; MX2017004325A; CA2961189A1; EP3205918A1; JP6588453B2; RU2659834C1; SA517381243B1; CN107110407B; EP3205918A4; CA2961189C; US10400922B2; JPWO2016056222A1

Abstract

junta rosqueada para cano de aço. trata-se de uma junta rosqueada construída com um pino (10) e uma caixa (20), sendo que a caixa (20) tem um diâmetro externo menor que 104% de um diâmetro externo de um corpo tubular que tem o pino (10). a caixa (20) inclui, na ordem a partir de uma extremidade da caixa no sentido do corpo tubular: uma porção de borda (24) e uma porção rosqueada fêmea (21), sendo que a porção de borda (24) inclui uma superfície de ressalto (22) e uma superfície de vedação (23). o pino (10) inclui uma superfície de ressalto (12), uma superfície de vedação (13) e uma porção rosqueada macho (11). as superfícies de ressalto (12, 22) são inclinadas em relação a um plano perpendicular ao eixo geométrico do cano (cl) no sentido de uma direção na qual o aparafusamento do pino (10) avança. a porção de borda (24) da caixa (20) tem uma porção de bico (25) disposta entre a superfície de ressalto (22) e a superfície de vedação (23) e uma porção anular (26) disposta entre a superfície de vedação (23) e a porção rosqueada fêmea (21). a porção de bico (25) e a porção anular (26) não estão conectadas com o pino (10), e um comprimento da porção anular (26) é mais longa do que um passo rosqueado da porção rosqueada fêmea (21).

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a uma junta rosqueada para uso na conexão de canos ou tubos de aço (doravante também denominados como "canos de aço").

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] Em poços de petróleo, poços de gás natural e semelhantes (doravante também denominados coletivamente como "poços de petróleo"), os canos de aço denominados como Produtos Tubulares para Indústria Petrolífera (OCTG) são usados para extração de recursos subterrâneos. Os canos de aço são sequencialmente conectados entre si, e as juntas rosqueadas são usadas para a conexão.

[0003] As juntas rosqueadas para canos de aço são classificadas em dois tipos: juntas do tipo de acoplamento e juntas do tipo integrais. Uma junta rosqueada do tipo de acoplamento é constituída por um par de produtos tubulares que são conectados entre si, do qual um é um cano de aço e o outro é um acoplamento. Nesse caso, o cano de aço inclui porções rosqueadas macho formadas nas periferias mais para fora em ambas as extremidades do mesmo, e o acoplamento inclui porções rosqueadas fêmea formadas nas periferias mais para dentro em ambas as extremidades do mesmo. Desse modo, o cano de aço e o acoplamento são conectados entre si. Uma junta rosqueada do tipo integral é constituída por um par de canos de aço como produtos tubulares que devem ser conectados entre si, sem que um acoplamento separado seja usado. Nesse caso, cada cano de aço inclui uma porção rosqueada macho formada na periferia mais para fora em uma extremidade do mesmo e uma porção rosqueada fêmea formada na periferia mais para dentro na outra extremidade do mesmo. Desse modo, o um cano de aço e o outro cano de aço são conectados entre si.

[0004] Também, as juntas rosqueadas para canos de aço são, às vezes, classificadas em tipos como um tipo embutido, tipo semiembutido e do tipo fino com base no diâmetro externo da porção de junta. Uma junta rosqueada do tipo fina é definida com o uso, como uma medida, de um acoplamento no qual a área do corte transversal crítico é substancialmente igual àquela do corpo do cano (doravante também denominado como um "acoplamento padrão"). Especificamente, uma junta rosqueada do tipo fina se refere a uma na qual o diâmetro externo máximo da porção de junta é menor que o diâmetro externo do acoplamento padrão. Uma junta rosqueada do tipo embutida e uma junta rosqueada do tipo semiembutida são definidas com o uso, como uma medida, do corpo do cano. Especificamente, uma junta rosqueada do tipo embutida se refere a uma na qual o diâmetro externo máximo da porção de junta é substancialmente igual ao diâmetro externo do corpo do cano. Uma junta rosqueada do tipo semiembutida se refere a uma na qual o diâmetro externo máximo da porção de junta está entre o de uma junta rosqueada do tipo embutida e o de uma junta rosqueada do tipo fina. Em suma, em relação à porção de junta, as juntas rosqueadas do tipo embutidas têm o menor diâmetro externo máximo, as juntas rosqueadas do tipo semiembutidas têm o próximo menor diâmetro externo máximo e as juntas rosqueadas do tipo finas têm o maior diâmetro externo.

[0005] O termo "corte transversal crítico" conforme usado no presente documento se refere a um corte transversal em uma extremidade da região de engate da porção rosqueada, isto é, em uma posição em que a área do corte transversal para sustentar cargas de tração é um mínimo. A posição do corte transversal crítico e a área do corte transversal da mesma são fatores na determinação da resistência à tração da junta rosqueada. Não há definições para distinguir claramente dentre o tipo embutido, tipo semiembutido e tipo fino. No entanto, como uma regra geral para juntas rosqueadas para canos de aço atualmente no mercado, aquelas nas quais o diâmetro externo máximo da porção de junta é até cerca de 104% daquele do corpo do cano são denominadas como do tipo embutido ou do tipo semiembutido e aquelas nas quais o diâmetro externo máximo da porção de junta é de até cerca de 108% daquele do corpo do cano são denominadas como do tipo fino.

[0006] Em geral, a porção de junta na extremidade tubular em que uma porção rosqueada macho é disposta é denominada como um pino devido ao fato de que a mesma inclui um elemento que é inserido em uma porção rosqueada fêmea. Por outro lado, a porção de junta na extremidade tubular em que uma porção rosqueada fêmea é disposta é denominada como uma caixa devido ao fato de que a mesma inclui um elemento que recebe uma porção rosqueada macho. Os pinos e as caixas têm um formato tubular devido ao fato de que os mesmos são constituídos por porções de extremidade de produtos tubulares.

[0007] Em ambientes de manutenção, as juntas rosqueadas para canos de aço são submetidas à alta pressão dos fluidos (por exemplo, gás ou líquido) presentes no exterior e no interior. Mais adiante neste documento, a pressão do exterior também é denominada como pressão externa e a pressão do interior também é denominada como pressão interna. Sob essas circunstâncias, exige-se que as juntas rosqueadas para canos de aço exibam alto desempenho de vedação contra a pressão externa e pressão interna.

[0008] As juntas rosqueadas para canos de aço empregam uma porção rosqueada afunilada constituída por uma porção rosqueada macho do pino e uma porção rosqueada fêmea da caixa. Em juntas rosqueadas que têm uma porção rosqueada afunilada, a porção rosqueada macho do pino e a porção rosqueada fêmea da caixa se engatam em contato íntimo entre si. Desse modo, forma-se uma vedação de rosca. Além disso, a fim de complementar o desempenho de vedação da vedação de rosca, uma vedação externa pode ser fornecida e uma vedação interna pode ser fornecida, separadamente da vedação de rosca.

[0009] Uma vedação externa é constituída por uma superfície de vedação formada na periferia mais para dentro da região de extremidade da caixa e uma superfície de vedação formada de modo correspondente na periferia mais para fora do pino. Quando essas superfícies de vedação entram em contato por interferência entre si em alta pressão de contato, se forma a vedação externa. A vedação externa serve, principalmente, para impedir que fluidos externos invadam acidentalmente a região da vedação de rosca para contribuir para garantir o desempenho de vedação contra a pressão externa.

[0010] Uma vedação interna é constituída por uma superfície de vedação formada na periferia mais para fora da região de extremidade do pino e uma superfície de vedação formada de modo correspondente na periferia mais para dentro da caixa. Quando essas superfícies de vedação entram em contato por interferência entre si em alta pressão de contato, forma-se a vedação interna. A vedação interna serve, principalmente, para impedir que fluidos internos invadam acidentalmente a região da vedação de rosca para contribuir para garantir o desempenho de vedação contra a pressão interna.

[0011] Tipicamente, na região da vedação externa, a espessura da parede da caixa é mais fina do que aquela do pino. Desse modo, no caso em que a alta pressão interna foi carregada para a junta rosqueada e a junta rosqueada como um todo foi aumentada radialmente, a região da vedação externa na caixa expande facilmente de modo radial para se deformar plasticamente. Nesse caso, a região da vedação externa na caixa permanece radialmente expandida após a remoção da pressão interna, e como resultado, a pressão por contato entre as superfícies de vedação da vedação externa é significativamente diminuída. Se uma alta pressão externa for carregada para a junta rosqueada nesse estado, as superfícies de vedação da vedação externa se tornam facilmente separadas. Quando isso ocorrer, o fluido externo invade a região da vedação de rosca além da vedação externa e, por fim, invade o interior da junta rosqueada. Esse problema é denominado como um vazamento de pressão externa.

[0012] No passado, várias propostas foram feitas quanto a técnicas para garantir o desempenho de vedação da vedação externa. Por exemplo, as técnicas de ampliação de pressão por contato na vedação externa são reveladas na Patente n° US 7.506.900 (Literatura de Patente 1), Publicação de Pedido de Patente Europeia n° 2325435 (Literatura de Patente 2), Publicação Internacional n° WO2009/083523 (Literatura de Patente 3), Publicação Internacional n° WO2011/044690 (Literatura de Patente 4), Publicação de Pedido de Patente n° US 2010/181763 (Literatura de Patente 5) e Publicação de Pedido de Patente n° US 2008/265575 (Literatura de Patente 6).

[0013] As Literaturas de Patente 1 e 2 revelam uma técnica na qual uma porção de bico é fornecida na região de extremidade da caixa. A porção de bico se estende ao longo do eixo geométrico do cano a partir de uma extremidade da superfície de vedação da vedação externa, adjacente à extremidade, e não faz contato com o pino. A dureza da própria porção de bico aumenta a resistência à deformação da região da vedação externa. Como resultado, a deformação plástica radialmente para fora é inibida na região da vedação externa da caixa, em que uma pressão por contato suficiente entre as superfícies de vedação é garantida.

[0014] As Literaturas de Patente 3 a 5 revelam uma técnica na qual uma superfície de ressalto é fornecida na extremidade da caixa. O pino tem uma superfície de ressalto que corresponde à superfície de ressalto da caixa. As superfícies de ressalto da caixa e do pino são postas em contato e pressionadas uma contra a outra através do aparafusamento do pino e servem como um batente para restringir o aparafusamento do pino. Além disso, em um estado constituído (também denominado como "estado fixado"), as superfícies de ressalto do pino e da caixa servem para conferir a denominada força axial de apertamento de rosca aos flancos de carga da porção rosqueada macho do pino e aos flancos de carga da porção rosqueada fêmea da caixa. As superfícies de ressalto da caixa e do pino são inclinadas em relação a um plano perpendicular ao eixo geométrico do cano no sentido da direção na qual o aparafusamento do pino avança e os mesmos entram em contato de pressão entre si de uma maneira enganchada. Devido ao fato de que o contato de pressão entre as superfícies de ressalto é em uma maneira enganchada, a região da vedação externa da caixa recebe uma força de reação que age em uma direção para fazer com que a mesma encolha radialmente. Como resultado, a deformação plástica radialmente para fora é inibida na região da vedação externa da caixa, em que uma pressão por contato suficiente entre as superfícies de vedação é garantida.

[0015] A técnica da Literatura de Patente 6 emprega tanto a técnica das Literaturas de Patente 1 e 2, na qual uma porção de bico é fornecida na região de extremidade da caixa, e a técnica das Literaturas de Patente 3 a 5, em que uma superfície de ressalto é fornecida na extremidade da caixa de modo a entrar em contato de pressão com o pino de uma maneira enganchada.

LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE

[0016] Literatura de Patente 1: Patente n° US 7.506.900

[0017] Literatura de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Europeia n° 2325435

[0018] Literatura de Patente 3: Publicação Internacional n° WO2009/083523

[0019] Literatura de Patente 4: Publicação Internacional n° WO2011/044690

[0020] Literatura de Patente 5: Publicação de Pedido de Patente n° US 2010/181763

[0021] Literatura de Patente 6: Publicação de Pedido de Patente n° US 2008/265575

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA DA TÉCNICA

[0022] As técnicas de Literaturas de Patente 1 a 6 fornecem as vantagens, efetivamente, no caso de juntas rosqueadas nas quais a espessura de parede da caixa é grande em relação à espessura de parede do pino, por exemplo, juntas rosqueadas do tipo acoplamento, juntas rosqueadas do tipo finas, mas para uso em canos de aço de diâmetro pequeno, etc. No entanto, no caso de determinados tipos de juntas rosqueadas para os quais a expansão do diâmetro externo da caixa é limitada e que, então, têm um diâmetro externo da caixa substancialmente igual àquele do pino, por exemplo, as juntas rosqueadas do tipo embutidas, do tipo semiembutidas, ou do tipo finas, que são amplamente empregadas em canos de aço de grande diâmetro, as vantagens das técnicas das Literaturas de Patente 1 a 6 conforme descrito acima não podem ser suficientemente fornecidas e, portanto, é impossível impedir o vazamento de pressão externa. Isso se deve ao fato de que, nessas juntas rosqueadas, a espessura de parede da caixa é significativamente fina em relação àquela do pino, e, dessa maneira, a espessura de parede da porção de bico na região de extremidade da caixa é fina e a largura da superfície de ressalto na extremidade da caixa é pequena.

[0023] Um objetivo da presente invenção consiste em fornecer uma junta rosqueada para canos de aço que tem as seguintes características: garantir, confiavelmente, o desempenho de vedação da vedação externa.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[0024] Uma junta rosqueada para canos de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui um pino tubular e uma caixa tubular, sendo que o pino e a caixa são constituídos (também denominadas "fixados") através do aparafusamento do pino à caixa, sendo que a caixa tem um diâmetro externo menor que 104% de um diâmetro externo de um corpo tubular que tem o pino. A caixa inclui, em ordem a partir de uma extremidade da caixa em direção a um corpo tubular: uma porção de borda e uma porção rosqueada fêmea afunilada, sendo que a porção de borda inclui uma superfície de ressalto e uma superfície de vedação. O pino inclui: uma superfície de ressalto; uma superfície de vedação; e uma porção rosqueada macho afunilada, sendo que a superfície de ressalto está em contato com a superfície de ressalto da caixa em um estado constituído, sendo que a superfície de vedação está em contato com a superfície de vedação da caixa em um estado constituído, a porção rosqueada macho afunilada se engata com a porção rosqueada fêmea afunilada em um estado constituído. A superfície de ressalto da caixa e a superfície de ressalto do pino são inclinadas em relação a um plano perpendicular ao eixo geométrico do cano no sentido de uma direção na qual o aparafusamento do pino avança. A porção de borda da caixa tem: uma porção de bico disposta entre a superfície de ressalto e a superfície de vedação; e uma porção anular disposta entre a superfície de vedação e a porção rosqueada fêmea. A porção de bico e a porção anular não estão em contato com o pino em um estado constituído, e a porção anular tem um comprimento ao longo do eixo geométrico do cano, sendo que o comprimento é mais longo do que um passo de rosca da porção rosqueada fêmea.

[0025] A junta rosqueada acima pode ser configurada de modo que o pino inclua uma superfície de vedação complementar disposta em uma região de extremidade do pino e a caixa inclua uma superfície de vedação complementar que esteja em contato com a superfície de vedação complementar do pino em um estado constituído.

[0026] A junta rosqueada acima pode ser configurada de modo que o pino inclua uma superfície de ressalto complementar disposta em uma extremidade do pino e a caixa inclua uma superfície de ressalto complementar que esteja em contato com a superfície de ressalto complementar do pino em um estado constituído.

[0027] A junta rosqueada acima pode ser configurada de modo que a porção rosqueada macho do pino e a porção rosqueada fêmea da caixa compreendam, cada uma, roscas com dois degraus compostas por duas porções separadas ao longo do eixo geométrico do cano. Nessa junta rosqueada, o pino pode incluir uma superfície de vedação intermediária disposta entre uma porção rosqueada macho de primeiro degrau e uma porção rosqueada macho de segundo degrau, e a caixa pode incluir uma superfície de vedação intermediária que está em contato com a superfície de vedação intermediária do pino em um estado constituído. Além disso, o pino pode incluir uma superfície de ressalto intermediária disposta entre a porção rosqueada macho de primeiro degrau e a porção rosqueada macho de segundo degrau, e a caixa pode incluir uma superfície de ressalto intermediária que está em contato com a superfície de ressalto intermediária do pino em um estado constituído.

[0028] A junta rosqueada acima pode, de preferência, ser configurada de modo que um limite de elasticidade de tensão circunferencial da caixa em uma região que inclui a porção de bico e em uma região que inclui a superfície de vedação seja pelo menos 105% de um limite de elasticidade de tensão da caixa em uma região que inclui o corpo tubular que tem a caixa.

[0029] A junta rosqueada acima pode ser configurada de modo que, em um corte longitudinal ao longo do eixo geométrico do cano, os formatos das superfícies de vedação da caixa e do pino sejam, cada um, um dentre os que seguem ou uma combinação de dois ou mais dos seguintes: uma linha reta; um arco circular; um arco elíptico; e uma curva quadrática.

[0030] A junta rosqueada acima pode ser configurada de modo que o corpo tubular que tem o pino tenha um diâmetro externo de pelo menos 170 mm.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0031] Uma junta rosqueada para canos de aço de acordo com a presente invenção tem as seguintes vantagens significativas: ter capacidade de garantir confiavelmente o desempenho de vedação da vedação externa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0032] [Figura 1] A Figura 1 é uma vista em corte longitudinal de uma junta rosqueada para canos de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0033] [Figura 2] A Figura 2 é uma vista em corte longitudinal aplicada de uma região de extremidade da caixa na junta rosqueada para canos de aço mostrados na Figura 1.

[0034] [Figura 3] A Figura 3 é uma vista em corte longitudinal ampliada de uma região da porção rosqueada na junta rosqueada para canos de aço mostrados na Figura 1.

[0035] [Figura 4] A Figura 4 é uma vista em corte longitudinal que ilustra um outro exemplo da porção rosqueada afunilada aplicável à junta rosqueada para canos de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0036] [Figura 5] A Figura 5 é uma vista em corte longitudinal que ilustra um ainda outro exemplo da porção rosqueada afunilada aplicável à junta rosqueada para canos de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0037] [Figura 6] A Figura 6 é uma vista em corte longitudinal que mostra esquematicamente uma região que inclui uma vedação entre superfícies.

[0038] [Figura 7] A Figura 7 é uma vista em corte longitudinal que mostra uma região que inclui uma vedação entre superfícies em uma junta rosqueada que tem uma configuração diferente daquela da Figura 6.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[0039] Conforme descrito acima, em juntas rosqueadas para canos de aço, a expansão do diâmetro externo da caixa é restrita. Desse modo, a espessura de parede da caixa, particularmente da região de extremidade da mesma, é fina, naturalmente. No caso de juntas rosqueadas em que uma porção de bico é fornecida na região de extremidade da caixa, a espessura de parede da porção de bico é fina devido à espessura fina da região de extremidade da caixa. Como resultado, a dureza da própria porção de bico não pode ser suficientemente garantida. No caso de juntas rosqueadas em que uma superfície de ressalto é fornecida na extremidade da caixa de modo a entrar em contato de pressão com o pino de uma maneira enganchada, a largura da superfície de ressalto é pequena devido à espessura fina da região de extremidade da caixa. Como resultado, o componente radial da força de reação da superfície de ressalto na extremidade da caixa que amplia a pressão por contato da vedação externa é limitado.

[0040] Desse modo, em qualquer caso, o efeito de ampliar a pressão por contato na vedação externa aumenta.

[0041] Em vista do exposto acima, os presentes inventores consideraram tirar vantagem da espessura fina da região de extremidade da caixa. Especificamente, os presentes inventores conceberam que, se a região da vedação externa na caixa puder ser pressionada contra a região da vedação externa no pino quando uma pressão externa alta tiver sido carregada para a junta rosqueada, pode ser possível ampliar a pressão por contato na vedação externa. Após pesquisa intensa, os mesmos concluíram que as configurações a seguir são eficazes.

[0042] A região de extremidade da caixa é configurada conforme segue. Uma ranhura anular é formada contígua com a superfície de vedação da vedação externa em um lado adjacente à porção rosqueada fêmea. A formação da ranhura anular cria uma porção anular com parede fina entre a superfície de vedação e a porção rosqueada fêmea. O comprimento da porção anular ao longo do eixo geométrico do cano é longo até certo ponto. Com a presença da porção anular, o comprimento da porção rosqueada fêmea até a superfície de vedação da vedação externa é alongado.

[0043] Com essa configuração, quando uma alta pressão externa tiver sido carregada para a junta rosqueada, a porção anular e a região da vedação externa contínua com a porção anular se encolhem radialmente. Isso faz com que a região da vedação externa da caixa seja pressionada contra a região da vedação externa do pino, tornando, desse modo, possível ampliar a pressão por contato na vedação externa.

[0044] Em suma, a caixa é dotada de uma porção de bico disposta na região de extremidade e uma superfície de ressalto disposta na extremidade para entrar em contato de pressão com o pino de uma maneira enganchada. Ademais, a caixa é dotada de uma porção anular disposta entre a região da vedação externa e a porção rosqueada fêmea. Essas produzem um efeito sinérgico obtendo, desse modo, amplificação significativa de pressão por contato na vedação externa. Consequentemente, é possível garantir, confiavelmente, o desempenho de vedação da vedação externa.

[0045] A junta rosqueada para canos de aço da presente invenção foi produzida com base nas constatações acima. As modalidades da junta rosqueada para canos de aço, de acordo com a presente invenção, são descritas abaixo.

[0046] A Figura 1 é uma vista em corte longitudinal de uma junta rosqueada para canos de aço de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 2 é uma vista em corte longitudinal aplicada da região de extremidade da caixa na junta rosqueada para canos de aço mostrados na Figura 1. A Figura 3 é uma vista em corte longitudinal ampliada de uma região da porção rosqueada na junta rosqueada para canos de aço mostrados na Figura 1. Conforme mostrado nas Figuras 1 a 3, a junta rosqueada da presente modalidade é uma junta rosqueada do tipo integral e é construída com um pino 10 e uma caixa 20. Deve-se notar que a junta rosqueada da presente modalidade pode ser empregada como uma junta rosqueada do tipo acoplamento.

[0047] A junta rosqueada da presente modalidade é destinada às configurações em que a espessura de parede da região de extremidade da caixa 20 é fina. Desse modo, o diâmetro externo da caixa 20 está na faixa de mais de 100% a menos de 104% do diâmetro externo do corpo tubular que tem o pino 10. O tamanho de canos de aço a serem conectados pela junta rosqueada da presente modalidade não é particularmente limitado, mas a junta rosqueada é particularmente adequada para a conexão de canos de aço com diâmetro grande, que têm uma espessura de parede fina na região de extremidade da caixa 20. Os "canos de aço com diâmetro grande" se referem àqueles nos quais o corpo tubular que tem o pino 10 tem um diâmetro externo de pelo menos 170 mm.

[0048] A caixa 20 inclui, em ordem a partir da extremidade da caixa 20 na direção do corpo tubular: uma porção de borda 24 e uma porção rosqueada fêmea 21, sendo que a porção de borda 24 inclui uma superfície de ressalto 22 e uma superfície de vedação 23. A porção de borda 24 se estende ao longo do eixo geométrico do cano CL a partir de uma extremidade da porção rosqueada fêmea 21, adjacente à extremidade da caixa. A porção de borda tem uma porção de bico 25 disposta entre a superfície de ressalto 22 e a superfície de vedação 23 e uma porção anular 26 disposta entre a superfície de vedação 23 e a porção rosqueada fêmea 21. A porção rosqueada fêmea 21 não é formada na porção anular 26.

[0049] A porção anular 26 se estende ao longo do eixo geométrico do cano CL a partir de uma extremidade da porção rosqueada fêmea 21, adjacente à extremidade da caixa, para se conectar com a superfície de vedação 23. Essa porção anular 26 pode ser criada, por exemplo, formando-se uma ranhura anular contígua com um lado da superfície de vedação 23, adjacente à porção rosqueada fêmea 21. Ou seja, conforme mostrado na Figura 2, o diâmetro interno da caixa 20 na porção anular 26 é maior que o diâmetro mínimo na superfície de vedação 23 e o diâmetro máximo nas raízes 21b da porção rosqueada fêmea 21.

[0050] A porção de bico 25 se estende ao longo do eixo geométrico do cano CL a partir de uma extremidade da superfície de vedação 23, adjacente à extremidade da caixa. Uma superfície de ressalto 22 é fornecida na extremidade da porção de bico 25 (que corresponde à extremidade da porção de borda 24 ou à extremidade da caixa 20).

[0051] A superfície de ressalto 22 é uma superfície anular inclinada em relação a um plano perpendicular ao eixo geométrico do cano CL no sentido de uma direção na qual o aparafusamento do pino 10 avança (uma direção no sentido da extremidade do pino 10). Em outras palavras, a superfície de ressalto 22 é inclinada de tal maneira que o lado de circunferência mais para fora esteja mais próximo da extremidade do pino 10. O formato da superfície de ressalto 22 em um corte longitudinal ao longo do eixo geométrico do cano CL é uma linha reta. É necessário que, em um corte longitudinal ao longo do eixo geométrico do cano CL, o formato da superfície de ressalto 22 esteja em conformidade com o formato da superfície de ressalto 12 do pino 10 descrito abaixo. Contanto que essa condição seja satisfeita, o formato da superfície de ressalto 22 pode ser uma linha curva.

[0052] A superfície de vedação 23 é uma superfície afunilada e fornecida na periferia mais para dentro da porção de borda 24. A superfície de vedação 23 tem um formato que corresponde a um formato da superfície periférica de um cone truncado que aumenta em diâmetro no sentido da extremidade (no sentido da superfície de ressalto 22), ou um formato que corresponde a um formato combinado da superfície periférica de tal cone truncado e a superfície periférica de rotação podem ser obtidos ao girar uma linha curva como um arco em torno do eixo geométrico do cano CL. Em outras palavras, o formato da superfície de vedação 23 em um corte longitudinal ao longo do eixo geométrico do cano CL é um dentre os seguintes ou uma combinação de dois ou mais dentre os seguintes: uma linha reta; um arco circular; um arco elíptico; e uma curva quadrática.

[0053] O pino 10 inclui, na ordem a partir da extremidade em contiguidade com o corpo tubular no sentido da extremidade: uma superfície de ressalto 12; uma superfície de vedação 13; e uma porção rosqueada macho 11. A superfície de ressalto 12, a superfície de vedação 13 e porção rosqueada macho 11 do pino 10 são fornecidas para corresponder à superfície de ressalto 22, superfície de vedação 23 e porção rosqueada fêmea 21 da caixa 20, respectivamente.

[0054] A porção rosqueada macho 11 do pino 10 e a porção rosqueada fêmea 21 da caixa 20 são porções rosqueadas afuniladas e constituem uma porção rosqueada na qual as mesmas se engatam entre si. Conforme mostrado na Figura 3, a porção rosqueada macho 11 do pino 10 inclui cristas 11a, raízes 11b, flancos de penetração 11c que estão em posições dianteiras no aparafusamento, e flancos de carga 11d localizados opostos aos flancos de penetração. A porção rosqueada fêmea 21 da caixa 20 inclui cristas 21a voltadas para as raízes 11b da porção rosqueada macho 11, raízes 21b voltadas para as cristas 11a da porção rosqueada macho 11, flancos de penetração 21c voltados para os flancos de penetração 11c da porção rosqueada macho 11, e flancos de carga 21d voltados para os flancos de carga 11d da porção rosqueada macho 11. As porções rosqueadas afuniladas da presente modalidade são constituídas por roscas do tipo cauda de andorinha. Desse modo, os flancos de carga 11d, 21d e os flancos de penetração 11c, 21c têm, cada um, um ângulo de flanco negativo.

[0055] A porção rosqueada macho 11 do pino 10 tem capacidade de ser aparafusada na porção rosqueada fêmea 21 da caixa 20. Em um estado constituído, as raízes 11b da porção rosqueada macho 11 estão em contato íntimo com as cristas 21a da porção rosqueada fêmea 21, e os flancos de carga 11d estão em contato íntimo com os flancos de carga 21d. Ademais, em um estado constituído, as folgas são fornecidas entre as cristas 11a da porção rosqueada macho 11 e as raízes 21b da porção rosqueada fêmea 21 e entre os flancos de penetração 11c e os flancos de penetração 21c, e um lubrificante preenche essas folgas, o que resulta na formação de uma vedação de rosca. As superfícies de vedação 13, 23 são postas em contato entre si através do aparafusamento do pino 10, e em um estado constituído, as mesmas entram em contato intimamente entre si em interferência para ter um encaixe por encolhimento. Como resultado, uma vedação externa por meio de contato entre superfícies é formada. As superfícies de ressalto 12, 22 são postas em contato e pressionadas umas contra as outras de uma maneira enganchada através do aparafusamento do pino 10, e em um estado constituído, as mesmas conferem a força de apertamento axial aos flancos de carga 11d da porção rosqueada macho 11 do pino 10.

[0056] Em um estado constituído, uma folga é fornecida entre a porção de bico 25 da caixa 20 e o pino 10 para que a porção de bico 25 não esteja em contato com o pino 10. Ademais, uma folga é fornecida entre a porção anular 26 da caixa 20 e o pino 10 para que a porção anular 26 não esteja em contato com o pino 10.

[0057] Na junta rosqueada para canos de aço da presente modalidade configurada dessa maneira, a região (região de vedação externa) da superfície de vedação 23, que é contínua com a porção de bico 25 da caixa 20, aumentou a resistência à deformação devido à dureza da própria porção de bico 25. Além disso, uma vez que as superfícies de ressalto 12, 22 estão em contato de pressão entre si de uma maneira enganchada, a região da vedação externa da caixa 20 recebe uma força de reação que age em uma direção para fazer com que a mesma encolha radialmente. Como resultado, a deformação plástica radialmente para fora é inibida na região da vedação externa da caixa 20, em que a pressão por contato entre as superfícies de vedação 13, 23 é ampliada.

[0058] Além do mais, quando uma pressão externa alta tiver sido carregada para a junta rosqueada, a porção anular 26 da caixa 20 e a região da vedação externa da mesma, que é contínua com a porção anular 26, encolhem radialmente. Isso faz com que a superfície de vedação 23 da caixa 20 seja pressionada contra a superfície de vedação 13 do pino 10 tornando, desse modo, possível ampliar a pressão por contato entre as superfícies de vedação 13, 23, na região da vedação externa.

[0059] Conforme descrito acima, o efeito de ampliar a pressão por contato na vedação externa é produzido sinergicamente. Consequentemente, é possível garantir, confiavelmente, o desempenho de vedação da vedação externa e, então, impedir o vazamento de pressão externa.

[0060] Nota-se que a junta rosqueada da presente modalidade inclui, secundariamente, uma vedação interna. Especificamente, conforme mostrado na Figura 1, o pino 10 inclui uma superfície de vedação complementar 17 disposta na região de extremidade do pino 10. A caixa 20 inclui uma superfície de vedação complementar 27 que corresponde à superfície de vedação complementar 17 do pino 10. As superfícies de vedação complementares 17, 27 são postas em contato entre si através do aparafusamento do pino 10, e em um estado constituído, as mesmas entram em contato intimamente entre si em interferência para ter um encaixe por encolhimento. Como resultado, uma vedação interna por meio de contato entre superfícies é formada.

[0061] A seguir estão descrições relacionadas às modalidades preferenciais das porções principais. [PORÇÃO DE BICO]

[0062] Se o comprimento da porção de bico da caixa ao longo do eixo geométrico do cano for muito curto, a dureza da própria porção de bico é insuficiente e, portanto, o efeito de ampliar a pressão por contato na vedação externa não é produzido efetivamente. Por outro lado, se o comprimento da porção de bico for muito longo, o custo do material é aumentado para o comprimento estendido e o custo de fabricação é aumentado. Além do mais, o comprimento da superfície de ressalto até a superfície de vedação é alongado e, portanto, a força de reação das superfícies de ressalto que estão em contato de pressão de uma maneira enganchada não age efetivamente na região da vedação externa. Dessa maneira, o comprimento da porção de bico é, de preferência, de 0,5 a 3,5 vezes a espessura de parede da porção de bico. Um limite inferior mais preferencial do comprimento da porção de bico é 1,5 vez a espessura de parede da porção de bico. Um limite superior mais preferencial do comprimento da porção de bico é 3,0 vezes a espessura de parede da porção de bico. [SUPERFÍCIE DE VEDAÇÃO]

[0063] Se, em um estado constituído, o comprimento de contato entre as superfícies de vedação ao longo do eixo geométrico do cano for muito curto, desempenho de vedação suficiente não é fornecido. Por outro lado, se o comprimento de contato entre as superfícies de vedação for muito longo, a pressão por contato, na média, é diminuída e, como resultado, desempenho de vedação suficiente não é fornecido. Dessa maneira, o comprimento do contato entre as superfícies de vedação é, de preferência, de 0,5 a 5 mm. Um limite inferior mais preferencial do comprimento de contato é 1 mm. Um limite superior mais preferencial do comprimento de contato é 3,5 mm. [SUPERFÍCIE DE RESSALTO]

[0064] Se o ângulo de gancho (ângulo de inclinação de um plano perpendicular ao eixo geométrico do cano) das superfícies de ressalto for muito pequeno, a força de reação das superfícies de ressalto que estão em contato de pressão de uma maneira enganchada é pequena. Portanto, o efeito de ampliar a pressão por contato na vedação externa não é efetivamente produzido. Por outro lado, se o ângulo de gancho for muito grande, a dureza da região que inclui a superfície de ressalto no pino é diminuída e a região da superfície de ressalto se torna propensa à deformação plástica, o que resulta em efeitos adversos na vedação externa. Dessa maneira, o ângulo de gancho das superfícies de ressalto é, de preferência, de 5 a 25 graus (°). Um limite inferior mais preferencial do ângulo de gancho é 9 graus. Um limite superior mais preferencial do ângulo de gancho é 20 graus. [PORÇÃO ANULAR]

[0065] Conforme descrito acima, a porção anular da caixa permite que a região da vedação externa na caixa encolha radialmente quando a pressão externa tiver sido carregada produzindo, desse modo, o efeito de ampliar a pressão por contato na vedação externa. Além disso, a porção anular da caixa, devido ao espaço interior, serve como um alívio da ferramenta de rosqueamento na usinagem de rosca da porção rosqueada fêmea.

[0066] Se o comprimento da porção anular ao longo do eixo geométrico do cano for muito curto, o encolhimento radial suficiente da região da vedação externa não irá ocorrer e, além disso, é difícil fornecer alívio da ferramenta para a ferramenta de rosqueamento. Dessa maneira, o comprimento da porção anular é definido para ser mais longo que o passo de rosca da porção rosqueada fêmea. Um comprimento mais preferencial da porção anular é pelo menos 1,2 vez o passo de rosca da porção rosqueada fêmea. Por outro lado, se o comprimento da porção anular for muito longo, o custo do material é aumentado para o comprimento estendido e o custo de fabricação é aumentado. Dessa maneira, um limite superior preferencial do comprimento da porção anular é 4 vezes o passo de rosca da porção rosqueada fêmea, e, com mais preferência, 2,5 vezes o passo de rosca.

[0067] Deve-se notar que a junta rosqueada para canos de aço da presente modalidade é, de preferência, configurada conforme segue. Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, um limite de elasticidade de tensão circunferencial da caixa 20 em uma região que inclui a porção de bico 25 e em uma região que inclui a superfície de vedação 23 é, no mínimo, 105% de um limite de elasticidade de tensão da caixa 20 em uma região que inclui o corpo tubular que tem a caixa. Com mais preferência, é pelo menos 110% do mesmo. Aumentando-se o limite de elasticidade de tensão da caixa 20 na região que inclui a porção de bico 25 e a superfície de vedação 23 localmente conforme descrito acima, inicia-se a deformação radialmente para fora da região da vedação externa na caixa 20. Como resultado, o efeito de ampliar a pressão por contato entre as superfícies de vedação 13, 23, é produzido até um ponto maior.

[0068] Uma técnica para aumentar localmente o limite de elasticidade de tensão é expandir o diâmetro da região de extremidade da caixa 20 por meio de trabalho a frio antes de uma série de operações de usinagem serem realizadas na caixa 20 para que a resistência seja aumentada por meio de envelhecimento por esforço. Uma outra técnica para aumentar a resistência é o endurecimento por indução da região de extremidade da caixa 20.

[0069] A presente invenção não se limita às modalidades descritas acima, e várias modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. Por exemplo, as roscas que constituem a porção rosqueada afunilada da junta rosqueada não se limitam a roscas do tipo cauda de andorinha, mas qualquer tipo de roscas pode ser empregado contanto que constituam uma porção rosqueada afunilada. Por exemplo, uma porção rosqueada afunilada constituída por roscas em dente de serra conforme mostrado nas Figuras 4 e 5 pode ser empregada. A porção rosqueada afunilada mostrada na Figura 4 é do tipo no qual as cristas 11a, 21a e as raízes 11b, 21b são inclinadas em relação ao eixo geométrico do cano CL. A porção rosqueada afunilada mostrada na Figura 5 é do tipo no qual as cristas 11a, 21a e as raízes 11b, 21b são paralelas em relação ao eixo geométrico do cano CL.

[0070] Ademais, a junta rosqueada da presente modalidade pode incluir, secundariamente, superfícies de ressalto próximas da vedação interna. Especificamente, o pino inclui uma superfície de ressalto complementar disposta na extremidade do mesmo. A caixa inclui uma superfície de ressalto complementar que corresponde à superfície de ressalto complementar do pino. As superfícies de ressalto complementares estão em contato de pressão entre si em um estado constituído, e realizam funções semelhantes àquelas das superfícies de ressalto próximas da vedação externa.

[0071] Ademais, na junta rosqueada da presente modalidade, a porção rosqueada constituída pela porção rosqueada macho do pino e pela porção rosqueada fêmea da caixa pode compreender roscas com dois degraus compostas de duas porções separadas ao longo do eixo geométrico do cano. No caso em que as roscas com dois degraus são empregadas na junta rosqueada, o pino pode incluir uma superfície de vedação intermediária disposta entre uma porção rosqueada macho de primeiro degrau e uma porção rosqueada macho de segundo degrau, e a caixa pode incluir uma superfície de vedação intermediária que corresponde à superfície de vedação intermediária do pino. As superfícies de vedação intermediárias fazem contato íntimo entre si em interferência em um estado constituído formando, desse modo, uma vedação intermediária por meio de contato entre superfícies. Ademais, no caso em que as roscas com dois degraus são empregadas na junta rosqueada, o pino pode incluir uma superfície de ressalto intermediária disposta entre a porção rosqueada macho de primeiro degrau e a porção rosqueada macho de segundo degrau, e a caixa pode incluir uma superfície de ressalto intermediária que corresponde à superfície de ressalto intermediária do pino. As superfícies de ressalto intermediárias estão em contato de pressão entre si em um estado constituído, e realizam funções semelhantes àquelas das superfícies de ressalto próximas da vedação externa.

[0072] As superfícies de vedação, que constituem as vedações entre superfícies descritas acima (vedação externa, vedação interna e vedação intermediária), são formadas juntamente com outras porções em uma série de operações de usinagem. Nas operações, a taxa de alimentação da ferramenta para usinar as superfícies de vedação é definida para ser menor que a taxa de alimentação para usinar as outras porções. Isso torna as superfícies de vedação muito mais lisas do que as superfícies usinadas das outras porções.

[0073] As Figuras 6 e 7 são vistas em corte longitudinal que mostram, cada uma, esquematicamente uma região que inclui a vedação entre superfícies. As Figuras 6 e 7 ilustram a vedação externa. Conforme mostrado nas Figuras 6 e 7, as superfícies de vedação 13, 23 não se limitam à região Sa em que as mesmas entram em contato entre si em um estado constituído, mas são constituídas por totalidades das regiões Sb, Sc que foram usinadas para alisar as superfícies como as superfícies de vedação. Ou seja, as superfícies de vedação 13, 23 são regiões em que as mesmas entram em contato e deslizam uma em relação à outra (incluindo regiões em que o deslizamento pode ocorrer) durante a constituição da rosca, e podem incluir as totalidades das regiões Sb, Sc usinadas para uma aspereza de superfície comparável àquela da Sa em que estão em contato entre si em um estado constituído. O mesmo se aplica à vedação interna e à vedação intermediária.

[0074] As porções de vedação podem ser identificadas removendo-se o pino 10 da caixa 20 e observando-se as superfícies de vedação. Isso se deve ao fato de que há marcas (porções em que o forte deslizamento ocorreu) das porções de vedação (a região de contato Sa em um estado constituído) deixadas nas superfícies de vedação. EXEMPLOS

[0075] Para verificar as vantagens da presente invenção, realizou-se uma simulação numérica e análise com o uso de método dos elementos finitos elastoplásticos (análise FEM). CONDIÇÕES DE TESTE

[0076] Na análise FEM, os modelos da junta rosqueada para canos de aço mostrada na Figura 1 foram preparados. Dentre esses modelos, o comprimento da porção de bico, o ângulo de gancho da superfície de ressalto e o comprimento da porção anular, na caixa, foram variados. Ademais, para um dos modelos, o trabalho a frio foi aplicado a essa região de extremidade do cano na simulação para que o limite de elasticidade de tensão da caixa na região que inclui a porção de bico e na superfície de vedação seja aumentado para 110% do limite de elasticidade de tensão da mesma na região que inclui o corpo tubular que tem a caixa. As condições variadas são mostradas na Tabela 1 abaixo.

Observações: - Os valores mínimos de pressão por contato média são valores em relação ao valor do n° 4, que deve ser supostamente 1. - O símbolo “*” indica que o valor não satisfaz a condição especificada pela presente invenção.

[0077] As propriedades comuns em relação ao material e às dimensões dos canos de aço são conforme segue.

[0078] - Tamanho do cano de aço: 355,6 cm (14 polegadas), 29,02 kg (112,6 libras/pé) (diâmetro externo de 355,6 mm e espessura de parede de 20,32 mm).

[0079] • Grau do cano de aço: Padrão API (Instituto Americano de Petróleo) Q125 (aço de carbono para produtos tubulares para indústria petrolífera em API 5CT que tem um limite de elasticidade de tensão de 862 N/mm2 (125 ksi)).

[0080] - Forma da rosca: roscas afuniladas do tipo cauda de andorinha; folgas fornecidas entre as cristas da porção rosqueada macho e raízes da porção rosqueada fêmea e entre flancos de penetração; altura da rosca de cerca de 2 mm; e passo de rosca de 8,47 mm.

[0081] - Superfície de vedação: afunilamento de 10% e comprimento de contato de 4 mm.

[0082] - Largura da superfície de ressalto: 5 mm. MÉTODO DE AVALIAÇÃO

[0083] Na análise FEM, para cada modelo, o pino foi apertado até o ponto de ressalto (apoio de superfícies de ressalto umas sobre as outras) e ainda mais apertado por 0,01 volta. Nesse estado, as etapas da carga que simulou aquelas no ISO 13679: teste 2002 Série A (um teste no qual as pressões interna e externa são repetidamente carregadas em temperaturas ambientes) foi sequencialmente realizado. O desempenho de vedação da vedação externa foi avaliado comparando-se os valores mínimos das pressões por contato médias nas superfícies de vedação da vedação externa, no ciclo de pressão interna (o primeiro e o segundo quadrante) e o ciclo de pressão externa (o terceiro e o quarto quadrantes) na sequência de etapas de carga. (Observa-se que, quanto maior o valor mínimo de pressão de contato média, melhor é o desempenho de vedação das superfícies de vedação).

[0084] As avaliações do desempenho de vedação da vedação externa foram feitas supondo-se o valor de Teste n° 4, que exibiu o menor valor mínimo da pressão por contato na vedação externa, seja 1 e determinando-se, como índices, valores relativos a esse valor de Teste n° 4. Os modelos que têm um índice de 4 ou mais foram avaliados como sendo bons. Os resultados são mostrados na Tabela 1 acima. RESULTADOS DE TESTE

[0085] Os resultados mostrados na Tabela 1 indicam que os exemplos inventivos dos Testes nos 1 e 2, que satisfazem todas as condições especificadas pela presente invenção, exibiram, cada um, um valor mínimo maior da pressão por contato na vedação externa do que os exemplos comparativos dos Testes nos 3 a 6, que não satisfazem cada uma das condições especificadas pela presente invenção. Isso demonstra que a junta rosqueada para canos de aço da presente modalidade é vantajosa no desempenho de vedação da vedação externa. APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0086] As juntas rosqueadas da presente invenção têm capacidade de ser efetivamente utilizadas na conexão de canos de aço que são usados como produtos tubulares para a indústria petrolífera. LISTA DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 10: pino, 11: porção rosqueada macho, 11a: crista de porção rosqueada macho, 11b: raiz de porção rosqueada macho, 11c: flanco de penetração de porção rosqueada macho, 11d: flanco de carga de porção rosqueada macho, 12: superfície de ressalto, 13: superfície de vedação, 17: superfície de vedação complementar, 20: caixa, 21: porção rosqueada fêmea, 21a: crista de porção rosqueada fêmea, 21b: raiz de porção rosqueada fêmea, 21c: flanco de penetração de porção rosqueada fêmea, 21d: flanco de carga de porção rosqueada fêmea, 22: superfície de ressalto, 23: superfície de vedação, 24: porção de borda, 25: porção de bico, 26: porção anular, 27: superfície de vedação complementar, CL: eixo geométrico do cano.

Claims

1. Junta rosqueada para canos de aço que compreende: um pino tubular (10) e uma caixa tubular (20), sendo que o pino (10) e a caixa (20) são produzidos aparafusando-se o pino (10) na caixa (20), sendo que a caixa (20) tem um diâmetro externo menor que 104% de um diâmetro externo de um corpo tubular que tem o pino (10), em que a caixa (20) compreende, em ordem a partir de uma extremidade da caixa (20) em direção a um corpo tubular: uma porção de borda (24) e uma porção rosqueada fêmea afunilada (21), sendo que a porção de borda (24) inclui uma superfície de ressalto (22) e uma superfície de vedação (23), o pino (10) compreende: uma superfície de ressalto (12); uma superfície de vedação (13); e uma porção rosqueada macho afunilada (11), sendo que a superfície de ressalto (12) está em contato com a superfície de ressalto (22) da caixa (20) em um estado constituído, sendo que a superfície de vedação (13) está em contato com a superfície de vedação (23) da caixa (20) em um estado constituído, sendo que a porção rosqueada macho afunilada (11) se engata com a porção rosqueada fêmea afunilada (21) em um estado constituído, a superfície de ressalto (22) da caixa (20) e a superfície de ressalto (12) do pino (10) são inclinadas em relação a um plano perpendicular ao eixo geométrico do cano no sentido de uma direção na qual o aparafusamento do pino (10) avança, a porção de borda (24) da caixa (20) tem: uma porção de bico (25) disposta entre a superfície de ressalto (22) e a superfície de vedação (23); e uma porção anular (26) disposta entre a superfície de vedação (23) e a porção rosqueada fêmea (21), a porção de bico (25) e a porção anular (26) não estão em contato com o pino (10) em um estado constituído, e a porção anular (26) tem um comprimento ao longo do eixo geométrico do cano, sendo que o comprimento é mais longo do que um passo de rosca da porção rosqueada fêmea (21), CARACTERIZADA pelo fato de que o diâmetro interno da caixa (20) na porção anular (26) é maior que o diâmetro mínimo na superfície de vedação (23).

2. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que, o pino (10) inclui uma superfície de vedação complementar (17) disposta em uma região de extremidade do pino (10) e a caixa (20) inclui uma superfície de vedação complementar (27) que está em contato com a superfície de vedação complementar (17) do pino (10) em um estado constituído.

3. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o pino (10) inclui uma superfície de ressalto complementar disposta em uma extremidade do pino e a caixa (20) inclui uma superfície de ressalto complementar que está em contato com a superfície de ressalto complementar do pino (10) em um estado constituído.

4. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que: a porção rosqueada macho (11) do pino (10) e a porção rosqueada fêmea (21) da caixa (20) compreendem, cada uma, roscas com dois degraus compostas de duas porções separadas ao longo do eixo geométrico do cano.

5. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que, o pino (10) inclui uma superfície de vedação intermediária disposta entre uma porção rosqueada macho de primeiro degrau e uma porção rosqueada macho de segundo degrau, e a caixa (20) inclui uma superfície de vedação intermediária que está em contato com a superfície de vedação intermediária do pino (10) em um estado constituído.

6. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, CARACTERIZADA pelo fato de que, o pino (10) inclui uma superfície de ressalto intermediária disposta entre uma porção rosqueada macho de primeiro degrau e uma porção rosqueada macho de segundo degrau, e a caixa (20) inclui uma superfície de ressalto intermediária que está em contato com a superfície de ressalto intermediária do pino (10) em um estado constituído.

7. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que: um limite de elasticidade de tensão circunferencial da caixa (20) em uma região que inclui a porção de bico (25) e em uma região que inclui a superfície de vedação (23) é, no mínimo, 105% de um limite de elasticidade de tensão da caixa (20) em uma região que inclui o corpo tubular que tem a caixa (20).

8. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que: em um corte longitudinal ao longo do eixo geométrico do cano, os formatos das superfícies de vedação (13, 23) da caixa (20) e do pino (10) são, cada um, um dentre os seguintes ou uma combinação de dois ou mais dentre os seguintes: uma linha reta; um arco circular; um arco elíptico; e uma curva quadrática.

9. Junta rosqueada para canos de aço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADA pelo fato de que: o corpo tubular que tem o pino (10) tem um diâmetro externo de pelo menos 170 mm.