BR112020006152B1

BR112020006152B1 - Conexão roscada para tubo de aço

Info

Publication number: BR112020006152B1
Application number: BR112020006152-2A
Authority: BR
Inventors: Keita INOSE; Masaaki Sugino; Hikari Nakano
Original assignee: Nippon Steel Corporation; Vallourec Oil And Gas France
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2023-02-07
Also published as: US11300233B2; CA3080311C; PL3708892T3; BR112020006152A2; AU2018363846A1; EP3708892A1; EA202090545A1; CN111133242B; JP6831018B2; US20200278057A1; EA038944B1; JPWO2019093163A1; WO2019093163A1; EP3708892B1; AU2018363846B2; CA3080311A1; EP3708892A4; UA123130C2; CN111133242A; MX2020002923A

Abstract

É fornecida uma conexão roscada para tubos de aço que exibe vedabilidade melhorada contra a pressão externa, mantendo a vedabilidade contra a pressão interna. Uma conexão roscada para tubos de aço inclui um pino 10 e uma caixa 20. O pino 10 inclui um nariz 12, uma rosca macho interna afunilada 14, uma rosca macho externa afunilada 17, uma superfície de vedação interna do pino 13, uma superfície de ressalto intermediária do pino 18, uma superfície de vedação intermediária do pino 16 e uma parte anular do pino 15a. A caixa 20 inclui um recesso 22 que corresponde ao nariz 12, uma rosca fêmea interna afunilada 24, uma rosca fêmea externa afunilada 27, uma superfície de vedação interna da caixa 23, uma superfície de ressalto intermediária da caixa 28, uma superfície de vedação intermediária da caixa 26 e uma parte anular da caixa 25a. A conexão roscada satisfaz as expressões (1) e (2), fornecidas abaixo. alpha1 é uma inclinação afunilada da rosca macho interna e a2 é uma inclinação afunilada da rosca macho externa. alpha1>alpha2 (1), e 0. 5 = L1 alpha 1/ L2 alpha 2 = 1. 2 (2) Na expressão (2), L1 é uma distância entre a ponta do pino e a superfície de ressalto intermediária do pino, medida ao longo da direção do eixo do tubo quando o pino e a caixa não forem encaixados e (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente divulgação refere-se a uma conexão roscada usada para conectar tubos de aço.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

[0002] Um tubo de poço de petróleo, tal como revestimento ou tubulação, é usado para minerar recursos subterrâneos em poços de petróleo ou poços de gás natural (doravante mencionados coletivamente como “poços de petróleo” ou similares). Um tubo de poço de petróleo é construído conectando uma série de tubos de aço, onde a conexão for estabelecida por conexões roscadas.

[0003] Essas conexões roscadas para tubos de aço são geralmente categorizadas como tipo de acoplamento e tipo integral. Uma conexão de tipo acoplamento conecta um par de tubos, um dos tubos é um tubo de aço e o outro tubo é um acoplamento. Neste caso, uma rosca macho é fornecida sobre a periferia externa de ambas as extremidades do tubo de aço, enquanto uma rosca fêmea é fornecida na periferia interna de ambas as extremidades do acoplamento. Em seguida, a rosca macho do tubo de aço é enroscada dentro de uma rosca fêmea do acoplamento, de modo que eles estejam montados e conectados. Uma conexão integral conecta um par de tubos que são ambos tubos de aço e não usa um acoplamento separado. Neste caso, uma rosca macho é fornecida na periferia externa de um dos tubo de aço, enquanto uma rosca fêmea é formada na periferia interna da outra extremidade. Em seguida, a rosca macho de um tubo de aço é enroscada dentro rosca fêmea do outro tubo de aço, de modo que eles estejam montados e conectados.

[0004] Uma parte de conexão de uma extremidade de tubo na qual uma rosca macho é fornecida inclui um elemento a ser inserido em uma rosca fêmea e, portanto, é usualmente mencionado como “pino”. Uma parte de conexão de uma extremidade de tubo na qual uma rosca fêmea é fornecida inclui um elemento para receber uma rosca macho e, portanto, é mencionada como “caixa”. Um pino e uma caixa constituem extremidades de tubos e são, assim, de forma tubular.

[0005] Nos últimos anos, o desenvolvimento de poços profundos que apresentam ambientes agressivos com alta pressão e alta temperatura tornou-se cada vez mais comum, e são necessárias conexões roscadas para tubos de poços de petróleo usados nesses poços para melhorar ainda mais a vedabilidade. Particularmente, as cargas de tração/compressão e as pressões externas em poços profundos são altas, o que requer melhoria na vedação contra a pressão externa sob carga de tração/compressão.

[0006] Uma conexão roscada para tubos de poço de petróleo exibe alta vedabilidade em suas vedações. Normalmente, o diâmetro de uma parte de vedação do pino é maior que o diâmetro da parte de vedação correspondente da caixa. Assim, quando a conexão é encaixada, as duas partes de vedação entram em contato firmemente umas com as outras para obter um ajuste com interferência, formando uma vedação por contato de metal com metal. A diferença entre o diâmetro da parte de vedação do pino e o diâmetro da parte de vedação da caixa é conhecida como “interferência da vedação”. Quanto maior a interferência de vedação, maior a força de contato da vedação, o que significa melhor vedabilidade.

[0007] Para melhorar a vedabilidade contra a pressão externa, é eficaz aumentar a espessura da parede da parte de vedação do pino, na qual a pressão externa atua. Isso aumenta a resistência de redução de diâmetro da parte de vedação do pino mediante a aplicação da pressão externa na conexão roscada, o que reduz a diminuição da interferência de vedação significativa, reduzindo a diminuição da força de contato da vedação. Além disso, são necessários comprimentos adequados das roscas e áreas apropriadas das superfícies de ressalto para permitir que a conexão exiba vedação estável, mesmo sob alta carga de tração/compressão.

[0008] A patente WO 2015/194160 (Documento de Patente 1) divulga uma conexão roscada para tubos de aço com vedação melhorada contra as pressões internas e externas (ver parágrafo 0020). Essa conexão roscada inclui, a partir da ponta do pino (ou seja, extremidade do tubo do corpo do tubo do poço de petróleo): superfícies de ressalto; primeiras superfícies de vedação; primeiras roscas macho/fêmea; superfícies de ressalto auxiliares; partes anulares; segundas superfícies de vedação; e segundas roscas macho/fêmea (ver parágrafo 0063 e FIG. 6).

[0009] A patente JP Hei10(1998)-89554 A (Documento de Patente 2) divulga uma conexão roscada tipo slim para tubos de poços de petróleo, na qual apenas os ressaltos de torque possuem alta resistência e proporcionam boa resistência à compressão e boa resistência à corrosão (ver parágrafo 0016). Essa conexão roscada é uma conexão roscada integral para tubos de poço de petróleo, incluindo roscas para prender de forma roscável o pino e a caixa, vedações para fornecer uma certa vedabilidade contra a pressão interna ou pressão externa ou ambas nos tubos de poço de petróleo e ressaltos de torque para controlar torque de encaixe, em que a resistência dos ressaltos de torque é maior do que a das outras partes da conexão ou do corpo do tubo do poço de petróleo (ver parágrafo 0018 e FIG. 1).

[0010] Os seguintes documentos da técnica anterior são incorporados neste documento por referência. [Documento de Patente 1] WO 2015/194160 [Documento de Patente 2] JP Hei10(1998)-89554 A [Documento de Patente 3] WO 2017/104282 A

SUMÁRIO DA DIVULGAÇÃO

[0011] Um objetivo da presente divulgação é fornecer uma conexão roscada para tubos de aço com vedabilidade melhorada contra a pressão interna, enquanto mantém a vedabilidade contra a pressão interna.

[0012] Nas conexões roscadas discutidas acima, uma vedabilidade desejada não pode ser fornecida simplesmente organizando superfícies de vedação, superfícies de ressalto, roscas e outros elementos. Para proporcionar uma vedabilidade desejada, os presentes inventores descobriram recentemente que, em um tubo de poço de petróleo com espessuras de parede limitadas, as espessuras dos vários elementos devem ser projetadas de maneira bem equilibrada e, com base nessa descoberta, inventaram a conexão roscada para tubos de aço descrita abaixo.

[0013] Uma conexão roscada para tubo de aço de acordo com a presente divulgação inclui um pino tubular e uma caixa tubular adaptada para ser composta no pino quando o pino é roscado. O pino inclui um nariz, uma rosca macho interna afunilada, um rosca macho externa afunilada, uma superfície de vedação interna do pino, uma superfície de ressalto intermediária do pino, uma superfície de vedação intermediária do pino e uma parte anular do pino. O nariz é fornecido em uma parte de ponta do pino. A rosca macho interna está localizada próxima a uma ponta do pino, a rosca macho interna é fornecida em uma periferia externa do pino. A rosca macho externa está localizada perto de um corpo do tubo de aço, a rosca macho externa é fornecida na periferia externa do pino. A superfície de vedação interna do pino é fornecida entre o nariz e a rosca macho interna. A superfície de ressalto intermediária do pino é fornecida entre a rosca macho interna e a rosca macho externa. A superfície de vedação intermediária do pino é fornecida entre a rosca macho externa e a superfície de ressalto intermediária do pino. A parte anular do pino é fornecida entre a superfície de ressalto intermediária do pino e a superfície de vedação intermediária do pino. A caixa inclui um recesso, uma rosca fêmea interna afunilada, uma rosca fêmea externa afunilada, uma superfície de vedação interna da caixa, uma superfície de ressalto intermediária da caixa, uma superfície de vedação intermediária da caixa e uma parte anular da caixa. O recesso corresponde ao nariz. A rosca fêmea interna está correspondendo à rosca macho interna, a rosca fêmea interna é fornecida em uma periferia interna da caixa. A rosca fêmea externa está correspondendo à rosca macho externa, a rosca fêmea externa é fornecida na periferia interna da caixa. A superfície de vedação interna da caixa está voltada para a superfície de vedação interna do pino, a superfície de vedação interna da caixa está em contato com a superfície de vedação interna do pino quando o pino e a caixa forem encaixados. A superfície de ressalto intermediária da caixa voltada para a superfície de ressalto intermediária do pino, a superfície de ressalto intermediária da caixa está em contato com a superfície de ressalto intermediária do pino quando o pino e a caixa forem encaixados. A superfície de vedação intermediária da caixa voltada para a superfície de vedação intermediária do pino, a superfície de vedação intermediária da caixa está em contato com a superfície de vedação intermediária do pino quando o pino e a caixa forem encaixados. A parte anular da caixa está voltada para a parte anular do pino, a parte anular da caixa fica afastada da parte anular do pino quando o pino e a caixa forem encaixados.

[0014] A conexão roscada para tubo de aço atende às seguintes expressões (1) e (2):

Na expressão (1), α1 é uma inclinação afunilada da rosca macho interna. α2 é uma inclinação afunilada da rosca macho externa.

[0015]

Na expressão (2), L1 é uma distância entre a ponta do pino e a superfície de ressalto intermediária do pino, medida ao longo da direção do eixo do tubo quando o pino e a caixa não forem encaixados e L2 é uma distância entre a caixa superfície de ressalto intermediária da caixa e a ponta da caixa, medida ao longo da direção do eixo do tubo, quando o pino e a caixa não tiverem sido encaixados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] [FIG. 1] A FIG. 1 é uma vista em corte longitudinal de uma conexão roscada para tubos de aço de acordo com uma primeira modalidade. [FIG. 2] A FIG. 2 é uma vista em corte longitudinal de uma conexão roscada para tubos de aço de acordo com uma segunda modalidade. [FIG. 3] A FIG. 3 representa graficamente as vedabilidades das conexões roscadas dos exemplos de experimentos. [FIG. 4] A FIG. 4 representa graficamente as vedabilidades de pressão externa das conexões roscadas representadas pela FIG. 3.

MODALIDADES PARA REALIZAR A INVENÇÃO

[0017] Uma conexão roscada para tubo de aço de acordo com a presente modalidade inclui um pino tubular e uma caixa tubular adaptada para ser composta no pino quando o pino é roscado. O pino inclui um nariz, uma rosca macho interna afunilada, um rosca macho externa afunilada, uma superfície de vedação interna do pino, uma superfície de ressalto intermediária do pino, uma superfície de vedação intermediária do pino e uma parte anular do pino. O nariz é fornecido em uma parte de ponta do pino. A rosca macho interna está localizada próxima a uma ponta do pino, a rosca macho interna é fornecida em uma periferia externa do pino. A rosca macho externa está localizada perto de um corpo do tubo de aço, a rosca macho externa é fornecida na periferia externa do pino. A superfície de vedação interna do pino é fornecida entre o nariz e a rosca macho interna. A superfície de ressalto intermediária do pino é fornecida entre a rosca macho interna e a rosca macho externa. A superfície de vedação intermediária do pino é fornecida entre a rosca macho externa e a superfície de ressalto intermediária do pino. A parte anular do pino é fornecida entre a superfície de ressalto intermediária do pino e a superfície de vedação intermediária do pino. A caixa inclui um recesso, uma rosca fêmea interna afunilada, uma rosca fêmea externa afunilada, uma superfície de vedação interna da caixa, uma superfície de ressalto intermediária da caixa, uma superfície de vedação intermediária da caixa e uma parte anular da caixa. O recesso corresponde ao nariz. A rosca fêmea interna está correspondendo à rosca macho interna, a rosca fêmea interna é fornecida em uma periferia interna da caixa. A rosca fêmea externa está correspondendo à rosca macho externa, a rosca fêmea externa é fornecida na periferia interna da caixa. A superfície de vedação interna da caixa está voltada para a superfície de vedação interna do pino, a superfície de vedação interna da caixa está em contato com a superfície de vedação interna do pino quando o pino e a caixa forem encaixados. A superfície de ressalto intermediária da caixa voltada para a superfície de ressalto intermediária do pino, a superfície de ressalto intermediária da caixa está em contato com a superfície de ressalto intermediária do pino quando o pino e a caixa forem encaixados. A superfície de vedação intermediária da caixa voltada para a superfície de vedação intermediária do pino, a superfície de vedação intermediária da caixa está em contato com a superfície de vedação intermediária do pino quando o pino e a caixa forem encaixados. A parte anular da caixa está voltada para a parte anular do pino, a parte anular da caixa fica afastada da parte anular do pino quando o pino e a caixa forem encaixados.

[0018] A conexão roscada para tubo de aço satisfaz à seguinte expressão (1):

[0019] Na expressão (1), α1 é uma inclinação afunilada da rosca macho interna. α2 é uma inclinação afunilada da rosca macho externa.

[0020] De preferência, a conexão roscada para tubo de aço satisfaz à seguinte expressão (2:

[0021]

[0022] Na expressão (2), L1 é uma distância entre a ponta do pino e a superfície de ressalto intermediária do pino, medida ao longo da direção do eixo do tubo quando o pino e a caixa não forem encaixados e L2 é uma distância entre a caixa superfície de ressalto intermediária da caixa e a ponta da caixa, medida ao longo da direção do eixo do tubo, quando o pino e a caixa não tiverem sido encaixados.

[0023] De preferência, o pino inclui ainda: uma superfície de ressalto interna do pino fornecida sobre a ponta do pino. A caixa inclui ainda: uma superfície de ressalto interna da caixa voltada para a superfície de ressalto interna do pino.

[0024] Mais preferencialmente, a superfície de ressalto interna do pino está em contato coma superfície de ressalto interna da caixa quando o pino e a caixa forem encaixados.

[0025] Além disso, a conexão roscada para tubo de aço satisfaz à seguinte expressão (3):

[0026]

[0027] Na expressão (3), A0 é uma área da seção transversal do corpo do tubo de aço ao longo de um plano perpendicular ao eixo do tubo, e A1 é uma área projetada da superfície de ressalto intermediária da caixa em um plano perpendicular ao eixo do tubo.

[0028] Alternativamente, a conexão roscada para tubo de aço satisfaz à seguinte expressão (4):

[0029]

[0030] Na expressão (4), A0 é uma área da seção transversal do corpo do tubo de aço ao longo de um plano perpendicular ao eixo do tubo e A2 é um total da área projetada da superfície de ressalto interna do pino e da área projetada da superfície de ressalto intermediária do pino em um plano perpendicular ao eixo do tubo.

[0031] Agora, a presente modalidade será descrita em detalhes com referência aos desenhos. Os componentes iguais ou correspondentes nos desenhos são rotulados com os mesmos caracteres e suas descrições não serão repetidas.

[0032] [Construção da Conexão Roscada para Tubos de Aço] Referindo-se à FIG. 1, a conexão roscada para tubos de aço de acordo com a presente modalidade é uma conexão roscada tipo acoplamento, incluindo: uma pino tubular 10, e uma caixa tubular 20 adaptados para serem encaixados no pino 10 à medida que o pino 10 é roscado.

[0033] O pino 10 inclui um nariz 12, uma rosca macho interna afunilada 14, uma rosca macho externa afunilada 17, uma superfície de vedação interna do pino 13, uma superfície de ressalto intermediária do pino 18, uma superfície de vedação intermediária do pino 16 e uma parte anular do pino 15a.

[0034] O nariz 12 é fornecido em uma parte de ponta do pino 10. A rosca macho interna 14 está localizada próxima à ponta do pino e fornecida sobre a periferia externa do pino 10. A rosca macho externa 17 está localizada próxima ao corpo PM do tubo de aço associado, sendo fornecida sobre a periferia externa do pino 10. O Corpo PM de um tubo de aço significa a parte do tubo de aço que não é o pino 10. A superfície de vedação interna do pino 13 é fornecida entre o nariz 12 e a rosca macho interna 14. A superfície de ressalto intermediária do pino 18 é fornecida entre a rosca macho interna 14 e a rosca macho externa 17. A superfície de vedação intermediária do pino 16 é fornecida entre a rosca macho externa 17 e a superfície de ressalto intermediária do pino 18. A parte anular do pino 15a é fornecida entre a superfície de ressalto intermediária do pino 18 e a superfície de vedação intermediária do pino 16.

[0035] A caixa 20 inclui um recesso 22, uma rosca fêmea interna afunilada 24, uma rosca fêmea externa afunilada 27, uma superfície de vedação interna da caixa 23, uma superfície de ressalto intermediária da caixa 28, uma superfície de vedação intermediária da caixa 26 e uma parte anular da caixa 25a.

[0036] O recesso 22 corresponde ao nariz 12. A rosca fêmea interna 24 corresponde à rosca macho interna 14 fornecida sobre a periferia interna da caixa 20. A rosca fêmea externa 27 corresponde à rosca macho externa 17 fornecida sobre a periferia interna da caixa 20. A superfície de vedação interna da caixa 23 está voltada para a superfície de vedação interna do pino 13 e está em contato com a superfície de vedação interna do pino 13 quando pino 10 e a caixa 20 forem encaixados. A superfície de ressalto intermediária da caixa 28 está voltada para a superfície de ressalto intermediária do pino 18 e está em contato com a superfície de ressalto intermediária do pino 18 quando pino 10 e a caixa 20 forem encaixados. A superfície de vedação intermediária da caixa 26 está voltada para a superfície de vedação intermediária do pino 16 e está em contato com a superfície de vedação intermediária do pino 16 quando pino 10 e a caixa 20 forem encaixados. A parte anular da caixa 25a está voltada para a parte anular do pino 15a, estando afastada da parte anular do pino 15a quando pino 10 e a caixa 20 forem encaixados.

[0037] A conexão roscada para tubos de aço satisfaz à seguinte expressão (1):

Na expressão (1), α1 é uma inclinação afunilada da rosca macho interna 14. α2 é uma inclinação afunilada da rosca macho externa 17.

[0038] Em implementações em que as raízes da rosca são paralelas aos respectivos afunilamentos das roscas, a inclinação afunilada α1 é a inclinação que aparece em uma seção transversal longitudinal do pino 10 que contém o eixo de tubo CL e que é formado entre uma linha reta que conecta as raízes da rosca macho interna 14 e do eixo do tubo CL (ou uma linha reta paralela à mesma). A inclinação afunilada α2 é a inclinação que aparece em uma seção transversal longitudinal do pino 10 contendo o eixo do tubo CL e que é formada entre uma linha reta que conecta as raízes da rosca macho externa 17 e o eixo do tubo CL (ou uma linha reta paralela à mesma).

[0039] Em implementações em que as raízes da rosca são paralelas ao eixo do tubo CL, a inclinação afunilada α1 é a inclinação que aparece em uma seção transversal longitudinal do pino 10 que contém o eixo do tubo CL e que é formado entre uma linha reta que conecta o pontos de interseção de linhas de extensão das raízes da rosca macho interna 14 e linhas de extensão dos flancos de carga, por um lado, e o eixo do tubo CL (ou uma linha reta paralela ao mesmo), por outro. A inclinação afunilada α2 é a inclinação que aparece em uma seção transversal longitudinal do pino 10 que contém o eixo de tubo CL e que é formada entre uma linha reta que liga os pontos de interseção de linhas de extensão das raízes da rosca macho externa 17 e linhas de extensão dos flancos de carga, por um lado, e o eixo do tubo CL (ou uma linha reta paralela ao mesmo), por outro.

[0040] A rosca macho interna 14 e a rosca fêmea interna 24 podem ser doravante coletivamente mencionadas como “roscas internas 14 e 24”. A rosca macho externa 17 e a rosca fêmea externa 27 podem ser coletivamente mencionadas como “roscas externas 17 e 27”.

[0041] Cada uma da superfície de vedação interna do pino 13 e superfície de vedação intermediária do pino 16 tem a forma de uma face equivalente à periferia de um cone truncado que diminui de diâmetro em direção à ponta, ou a forma obtida combinando a periferia de um cone truncado e um face equivalente à periferia de um sólido de revolução obtido por rotação de uma curva tal como um arco em torno do eixo do tubo CL.

[0042] O nariz 12 é de forma tubular e se estende imediatamente a partir da superfície de vedação interna do pino 13 na direção do eixo de tubo CL. Alternativamente, a periferia externa do nariz 12 pode ser uma superfície afunilada com uma inclinação igual ou menor (ou seja, afunilamento lento) ou maior (ou seja, afunilamento rápido) que a do afunilamento da superfície de vedação interna do pino 13. Mais exatamente, nas implementações onde a periferia externa do nariz 12 for uma superfície afunilada, a periferia externa tem a forma de uma face equivalente à periferia de um cone truncado que diminui de diâmetro em direção à ponta, ou a forma obtida combinando a periferia de tal como um cone truncado e uma face equivalente à periferia de um sólido de revolução obtido por rotação de uma curva tal como um arco em torno do eixo do tubo CL.

[0043] O pino 10 inclui ainda uma superfície de ressalto interna de pino 11 fornecida na ponta do pino 10. A caixa 20 inclui ainda uma superfície de ressalto interna da caixa 21 voltada para a superfície de ressalto interna do pino 11. A superfície de ressalto interna do pino 11 fica em contato com a superfície de ressalto interna do caixa 21 quando o pino 10 e a caixa 20 tiverem sido encaixados.

[0044] A superfície de ressalto interna do pino 11 é uma superfície anular geralmente perpendicular ao eixo do tubo CL. Mais exatamente, a superfície de ressalto interna 11 está ligeiramente inclinada de tal modo que a sua periferia externa está mais próxima da ponta do pino 10.

[0045] A superfície de ressalto intermediária 18 está localizada entre a rosca macho interna 14 e a parte anular do pino 15a. A superfície de ressalto intermediária 18 se estende imediatamente a partir da parte anular do pino 15a. Na presente modalidade, a superfície de ressalto intermediária 18 é uma superfície anular perpendicular ao eixo do tubo CL. Alternativamente, semelhante à superfície de ressalto interna 11, a superfície de ressalto intermediária 18 pode ser levemente inclinada de modo que sua periferia externa esteja localizada próxima da ponta do pino 10.

[0046] A parte anular do pino 15a se prolonga imediatamente a partir da superfície de vedação intermediária do pino 16 para a frente em direção ao eixo do tubo CL. A rosca macho interna 14 se prolonga imediatamente da parte anular do pino 15a. A parte anular do pino 15b se prolonga imediatamente a partir da superfície de vedação intermediária do pino 16 para trás na direção do eixo do tubo CL. A rosca macho externa 17 se estende imediatamente a partir da parte anular do pino 15b. A periferia externa da parte anular do pino 15a pode assumir qualquer forma que garanta rigidez e pode ser uma superfície cilíndrica ou uma superfície afunilada com uma inclinação menor (ou seja, inclinação lento) do que a do afunilamento da rosca da rosca macho interna 14, ou pode ser uma superfície curvada. O mesmo se aplica à periferia externa da parte anular do pino 15b.

[0047] A superfície de vedação interna da caixa 23 se projeta na direção da superfície de vedação interna do pino 13. Alternativamente, a superfície de vedação interna da caixa 23 pode não se projetar. Em tais implementações, a superfície de vedação interna do pino 13 se projeta em direção à superfície de vedação interna da caixa 23.

[0048] A rosca macho interna 14 e a rosca fêmea interna 24 são roscas afuniladas e roscas trapezoidais. A rosca macho externa 17 e a rosca fêmea externa 27 também são roscas afuniladas e também são roscas trapezoidais.

[0049] As superfícies afuniladas das roscas internas 14 e 24 estão localizadas mais próximas ao eixo do tubo CL do que as superfícies afuniladas das roscas externas 17 e 27, porque as superfícies de ressalto intermediárias 18 e 28 estão presentes entre as roscas internas 14 e 24, por um lado, e as roscas externas 17 e 27, por outro. Assim, as partes do pino 10 que são fornecidas com a rosca macho interna 14 e a superfície de vedação interna do pino 13 têm diâmetros externos relativamente pequenos e, portanto, espessuras de parede relativamente pequenas. Por outro lado, as porções do pino 10 que são fornecidas com a superfície de vedação intermediária do pino 16 e a rosca macho externa 17 têm diâmetros externos relativamente grandes e, portanto, espessuras de parede relativamente grandes.

[0050] A rosca macho interna 14 e a rosca fêmea interna 24 permitem roscagem uma à outra, de modo que, quando a conexão for encaixada, elas possam entrar em contato firmemente uma com a outra para conseguir um ajuste de interferência. Da mesma forma, a rosca macho externa 17 e a rosca fêmea externa 27 podem conseguir um ajuste de interferência.

[0051] Conforme o pino 10 é roscado, as superfícies de vedação interna 13 e 23 entram em contato umas com as outras e as superfícies de vedação intermediária 16 e 26 entram em contato umas com as outras, quando a conexão for encaixada, elas entram em contato firmemente para atingir um ajuste de interferência. Assim, as superfícies de vedação internas 13 e 23 e as superfícies de vedação intermediárias 16 e 26 formam a vedação interna e a vedação intermediária, respectivamente, através do contato de metal com metal.

[0052] Quando a conexão é encaixada, é formada uma folga (não mostrada) entre o nariz 12 do pino 10 e o recesso 22 da caixa 20. Também é formado um espaço entre a parte anular do pino 15a e a parte anular da caixa 25a. Também é formada uma folga entre a parte anular do pino 15b e a parte anular da caixa 25b.

[0053] Quando a conexão é encaixada, as superfícies de ressalto interno 11 e 21 são pressionadas juntas e estão em contato umas com as outras. O contato de pressão entre as superfícies de ressalto interno 11 e 21 aplica forças axiais de compressão de rosca principalmente aos flancos de carga da rosca macho interna 14. Quando a conexão é encaixada, as superfícies de ressalto intermediário 18 e 28 ficam em contato umas com as outras. Quando as superfícies de ressalto intermediário 18 e 28 estão em contato de pressão, isso aplica forças axiais de compressão de rosca principalmente aos flancos de carga da rosca macho externa 17.

[0054] A conexão roscada para tubos de aço também satisfaz à seguinte expressão (2):

[0055]

[0056] Na expressão (2), L1 é uma distância entre a ponta do pino 10 e a superfície de ressalto intermediária do pino 18, medida ao longo da direção do eixo do tubo CL quando o pino 10 e a caixa 20 não forem encaixados. L2 é uma distância entre a superfície de ressalto intermediária da caixa 28 e a ponta da caixa 20, medida ao longo da direção do eixo de tubo CL quando o pino 10 e a caixa 20 não forem encaixados.

[0057] Os efeitos das inclinações afuniladas α1 e α2 das roscas internas 14 e 24 e das roscas externas 17 e 27 serão agora discutidos. Para um comprimento constante das roscas internas 14 e 24 e para um comprimento constante das roscas externas 17 e 27, a espessura da parede do pino 10, medida na superfície de vedação intermediária do pino 18 para α1>α2, pode ser aumentada em relação àquela para α1=α2, melhorando assim a vedabilidade contra a pressão externa. Por outro lado, a espessura da parede do pino 10, medida na superfície de vedação intermediária do pino 18 para α1<α2, é menor que a de α1=α2, o que diminui a vedabilidade contra a pressão externa.

[0058] Os efeitos dos comprimentos das roscas internas 14 e 24 e das roscas externas 17 e 27 serão agora discutidos. Se for assumido que a espessura da parede do corpo PM do tubo de aço é indicada por WT, a espessura da parede do pino 10, medida na superfície de vedação interna do pino 13, é indicada por t1, a espessura da parede do pino 10, conforme medida na superfície de vedação intermediária do pino 16 é indicada por t2, e a altura da superfície de ressalto intermediária do pino 18, medida na direção radial do tubo, é indicada por ts, então, pode-se obter as relações dadas pelas seguintes expressões (5) e (6). Aqui, X1 e X2 são constantes que representam pequenas alterações na espessura da parede, como alterações causadas pela usinagem interna executada em partes localizadas para dentro das superfícies de vedação internas 13 e 23 ou alterações na espessura da parede de partes próximas às superfícies de vedação internas 13 e 23.

[0059] WT=t1+L1α1+ts+L2α2+X1 (5), e t2=t1+L1α1+ts+X2 (6).

[0060] Para aumentar a vedabilidade contra a pressão externa, é necessário maximizar a espessura da parede t2 para reduzir a quantidade de redução de diâmetro causada pela pressão externa e, assim, impedir que a força de contato da vedação significativa diminua quando a pressão externa é aplicada. A espessura da parede t1 precisa estar acima de um certo valor porque, se a espessura da parede das porções de conexão fornecidas com as superfícies de vedação internas 13 e 23, nas quais nenhuma pressão externa atua, for muito pequena, não poderão ser fornecidas forças de encaixe suficientes. Além disso, a altura ts precisa estar acima de um determinado valor para fornecer uma certa resistência à compressão. Assim, para maximizar a espessura da parede t2 com base nas expressões (5) e (6) para uma espessura constante da parede t1 e para uma altura constante ts, L1α1 é adequadamente maximizado e L2α2 é adequadamente minimizado. Um parâmetro de vedabilidade por pressão externa, S, é definido pela seguinte expressão, (7).

[0061]

[0062] Então, se o parâmetro S for maior que um determinado valor, é fornecida uma espessura de parede suficiente t2, proporcionando boa vedabilidade contra a pressão externa.

[0063] Por outro lado, se o parâmetro S for muito grande, o engate entre as roscas externas 17 e 27 diminui de tal modo que, mediante aplicação da pressão externa, as partes de conexão fornecidas com as roscas externas 17 e 27 e aquelas com as superfícies intermediárias de vedação 16 e 26 tendem a diminuir de diâmetro.

[0064] Para fornecer um contato de encaixe suficiente na vedação, a espessura da parede t1 é preferencialmente não menor que 4 mm. Além disso, para fornecer uma resistência suficiente à compressão, a altura ts não é preferencialmente menor que 4 mm. Além disso, para evitar saltos (ou seja, desengate de roscas ou uma rosca saindo de outra devido a fratura por cisalhamento) mediante aplicação de uma carga de tração excessiva, é preferencial que a seguinte expressão (8) seja satisfeita:(L1+L2)/OD>1 (8). Na expressão (8), OD é um diâmetro externo do tubo de aço.

[0065] Além disso, o fornecimento da superfície de ressalto interna do pino 11 na ponta do pino 10 pode reduzir os danos causados por uma carga de compressão, e espera-se que melhore ainda mais o desempenho.

[0066] As implementações preferenciais da conexão roscada de acordo com a presente forma de modalidade serão descritas abaixo como um suplemento.

[0067] Supõe-se que, no pino 10, a área da seção transversal do corpo do tubo de aço ao longo de um plano perpendicular ao eixo do tubo CL seja indicada por A0 e a área projetada da superfície de ressalto intermediária da caixa 28 em uma plano perpendicular ao eixo do tubo CL seja indicada por A1. Então, a razão da área entre elas, A1/A0, é preferencialmente não menor que 0,3. Mais preferencialmente, A1/A0 não é menor que 0,35. As razões para isso são as seguintes: A1/A0 depende essencialmente da área da superfície de ressalto intermediária da caixa 28. Se A1/A0 for pequena, isto significa que a área da superfície de ressalto intermediária da caixa 28 é pequena; então, se uma carga de compressão excessiva for aplicada à conexão roscada, a superfície de ressalto intermediária da caixa 28 não pode resistir a esta carga de compressão. Se isso ocorrer, a superfície de ressalto intermediária do pino 18 e as partes do pino que se estendem imediatamente a partir dela, ou seja, a parte anular do pino 15a e a superfície de vedação intermediária do pino 16, deformam-se plasticamente, resultando em contato instável entre as superfícies de vedação intermediárias 16 e 26. Como resultado, a pressão de contato entre as superfícies de vedação intermediárias 16 e 26 pode diminuir. Em vista disso, é preferencial que a razão da área do ressalto intermediário para o corpo do tubo de aço, A1/A0, seja maior que um determinado valor.

[0068] Nenhum limite superior específico é especificado para a razão de área A1/A0 do ressalto intermediário para o corpo do tubo de aço. No entanto, se A1/A0 for muito grande, é difícil fornecer um certo comprimento de engate entre as roscas internas 14 e 24 e um certo comprimento de engate entre as roscas externas 17 e 27. Em vista disso, por motivos práticos, a razão de área da área de ressalto total relativa ao corpo do tubo de aço A1/A0 é de preferência inferior a 60%.

[0069] Supõe-se que, no pino 10, a área da seção transversal do corpo do tubo de aço ao longo de um plano perpendicular ao eixo do tubo CL seja indicada por A0, e o total das áreas projetadas da superfície de ressalto interna do pino 11 e superfície de ressalto intermediária do pino 18 em uma plano perpendicular ao eixo do tubo CL (ou seja, área de ressalto total) seja indicada por A2. Neste caso, a razão da área entre elas, A2/A0, é preferencialmente não menor que 0,3. Mais preferencialmente, A2/A0 não é menor que 0,35. As razões para isso são as seguintes: A2/A0 depende essencialmente da área de ressalto interno do pino 11 e da área da superfície de ressalto intermediária do pino 18. Se A2/A0 for pequena, isto significa que a área do ressalto interno do pino 11 e a área da superfície de ressalto intermediária do pino 18 são pequenas; então, se uma carga de compressão excessiva for aplicada à conexão roscada, o ressalto interno do pino 11 e a superfície de ressalto intermediária do pino 18 não podem resistir a esta carga de compressão. Se isso ocorrer, a superfície de ressalto interna do pino 11 e as partes do pino que se estendem imediatamente a partir dela, ou seja, o nariz 12 e a superfície de vedação interna do pino 13, deformam-se plasticamente, resultando em contato instável entre as superfícies de vedação internas 13 e 23. Ao mesmo tempo, a superfície de ressalto intermediária do pino 18 e as partes do pino que se estendem imediatamente a partir dela, ou seja, a parte anular do pino 15a e a superfície de vedação intermediária do pino 16, deformam-se plasticamente, resultando em contato instável entre as superfícies de vedação intermediárias 16 e 26. Em consequência disto, a pressão de contato entre as superfícies de vedação interna 13 e 23 e a pressão de contato entre as superfícies de vedação intermediária 16 e 26 podem diminuir. Em vista disso, é preferencial que a razão da área da área de ressalto total para o corpo do tubo de aço, A2/A0, seja maior que um determinado valor.

[0070] Nenhum limite superior específico é especificado para a razão de área A2/A0 da área de ressalto total para o corpo do tubo de aço. No entanto, se A2/A0 for muito grande, é difícil fornecer um certo comprimento de engate entre as roscas internas 14 e 24 e um certo comprimento de engate entre as roscas externas 17 e 27. Em vista disso, por motivos práticos, a razão de área da área de ressalto total relativa ao corpo do tubo de aço A2/A0 é de preferência inferior a 60%.

[0071] Nenhum limite superior particular é especificado para o diâmetro externo da parte anular do pino 15a. No entanto, o diâmetro externo da parte anular do pino 15a deve ser tal que, durante o encaixe, a parte anular do pino não interfira com a superfície de vedação intermediária da caixa 26.

[0072] No pino 10, o comprimento da parte anular do pino 15a, medida no eixo do tubo, é preferencialmente uma ou mais vezes o passo da rosca da rosca macho externa 17, medido a partir da extremidade frontal da superfície intermediária de vedação do pino 16. Se o comprimento da parte anular do pino 15a for pequeno, após aplicação da pressão externa à conexão roscada, a pressão de contato entre as superfícies de vedação intermediária do pino 16 e 26 pode diminuir pelos mesmos motivos das espessuras pequenas de parede da parte anular do pino 15a.

[0073] Nenhum limite superior particular é especificado para o comprimento da parte anular do pino 15a. No entanto, se o comprimento da parte anular do pino 15a for muito grande, todo o comprimento da conexão se tornará muito grande, aumentando o tempo de usinagem e o custo dos materiais, resultando em aumento dos custos de fabricação. Além disso, se o comprimento da parte anular do pino 15a for maior do que um determinado valor, a saturação próxima é alcançada em relação à melhoria na vedabilidade. Em vista disso, por motivos práticos, o comprimento da parte anular do pino 15a é de preferência inferior a cinco vezes o passo de rosca da rosca macho externa 17.

[0074] No pino 10, o comprimento da parte anular do pino 15b, medida ao longo do eixo do tubo, é preferencialmente uma ou mais vezes o passo da rosca da rosca macho externa 17, medido a partir da extremidade traseira da superfície intermediária de vedação do pino 16. Se o comprimento da parte anular do pino 15b for pequeno, a interferência significativa entre as superfícies de vedação intermediária 16 e 26 efetuada pelo ajuste de interferência entre as roscas externas 17 e 27 pode diminuir, diminuindo potencialmente a pressão de contato entre as superfícies de vedação intermediária 16 e 26.

[0075] Nenhum limite superior particular é especificado para o comprimento da parte anular do pino 15b. No entanto, se o comprimento da parte anular do pino 15b for muito grande, todo o comprimento da conexão se tornará muito grande, aumentando o tempo de usinagem e o custo dos materiais, resultando em aumento dos custos de fabricação. Além disso, se o comprimento da parte anular do pino 15b for maior do que um determinado valor, a saturação próxima é alcançada em relação à melhoria na vedabilidade. Em vista disso, por motivos práticos, o comprimento da parte anular do pino 15b é de preferência inferior a cinco vezes o passo de rosca da rosca macho externa 17.

[0076] No pino 10, o comprimento do nariz 12 medido ao longo do eixo do tubo CL é de preferência superior que 5 mm. Os motivos para isso são os seguintes: se o comprimento do nariz 12 for pequeno, quando uma carga de tração excessiva é aplicada à conexão roscada, as forças de recuperação elástica da superfície de vedação interna do pino 13 produzidas pelo nariz 12 podem ser insuficientes. Em tais casos, a pressão de contato entre as superfícies de vedação interna 13 e 23 pode diminuir. Em vista disso, o comprimento do nariz 12 é preferencialmente maior que um determinado valor.

[0077 Nenhum limite superior particular para o comprimento do nariz 12 é especificado. No entanto, se o comprimento do nariz 12 for muito grande, todo o comprimento da conexão se tornará muito grande, aumentando o tempo de usinagem e o custo dos materiais, resultando em aumento dos custos de fabricação. Além disso, se o comprimento no nariz 12 for maior do que um determinado valor, a saturação próxima é alcançada em relação à melhoria na vedabilidade. Em vista disso, por motivos práticos, o comprimento do nariz 12 é de preferência inferior a cinco vezes o passo de rosca da rosca macho interna 14.

[0078] A presente divulgação não está limitada às modalidades ilustradas acima, e são possíveis várias outras modificações sem se afastar do espírito da presente divulgação.

[0079] Por exemplo, como mostrado na FIG. 2, a superfície de ressalto interna do pino 11 e a superfície de ressalto interna da caixa 21 podem ser separadas uma da outra.

[0080] Por exemplo, um dispositivo pode ser adicionado para reduzir o contato de compressão entre as regiões das roscas internas 14 e 24 que estão localizadas próximas às superfícies de vedação internas 13 e 23 mediante aplicação da pressão interna na conexão roscada. Isso fará com que as partes do pino associadas à superfície de vedação interna do pino 13 se deformam e aumentem de diâmetro de forma mais eficaz, amplificando assim a pressão de contato entre as superfícies de vedação internas 13 e 23. Este dispositivo pode incluir um arranjo no qual as partes da rosca macho interna 14 ou da rosca fêmea interna 24 que estão localizadas próximas às superfícies de vedação internas 13 e 23 têm formas de rosca imperfeita, ou seja, são partes incompletas de rosca. Em um exemplo desse arranjo, as partes incompletas da rosca fêmea interna 24 da caixa 20 incluem cristas de rosca que formam uma superfície cilíndrica paralela ao eixo do tubo CL e alturas de rosca menores que as alturas regulares da rosca. Isso criará folgas entre as cristas da rosca fêmea interna 24 e as raízes da rosca macho interna 14 que estão localizadas nas partes incompletas da rosca. Nesse caso, o comprimento total das partes incompletas da rosca é de três a nove vezes o passo de rosca da rosca fêmea interna 24 (ou seja, cerca de 15 a 45 mm).

[0081] A conexão roscada de acordo com a modalidade ilustrada acima não se limita às conexões tipo acoplamento, mas pode ser uma conexão integral. EXEMPLOS

[0082] Para verificar os efeitos da conexão roscada para tubos de aço de acordo com a presente modalidade, foi realizada análise de simulação numérica pelo método do elemento finito elástico-plástico (MEF).

[0083] <Condições do Teste> A análise de elementos finitos foi realizada em uma pluralidade de amostras com diferentes parâmetros de vedabilidade por pressão externa S (=L1α1/L2α2) para comparar seus desempenhos. As amostras foram conexões roscadas tipo acoplamento com a estrutura básica mostrada na FIG. 1. As condições comuns de teste são fornecidas abaixo.

[0084] (1) Dimensões dos tubos de aço 7-5/8 [polegadas] x 1,06 [polegadas] (com um diâmetro externo de 193,68 [mm] e espessura de parede de 27,0 [mm]) (2) Grau dos tubos de aço P110 de acordo com os padrões da API (aço carbono com um limite de escoamento nominal de 110 [ksi]) (3) Dimensões das roscas (comum a todas as roscas) Passo da Rosca: 5,08 [mm]; ângulo do flanco da carga: -3 °; ângulo do flanco de penetração: 10 °; folga no flanco de penetração: 0,15 [mm]

[0085] Para realizar a análise de elementos finitos, cada amostra foi modelada de modo que o material fosse um objeto elasto-plástico com endurecimento isotrópico; o módulo de elasticidade foi 210 [GPa]; e o limite elástico foi de 110 [ksi] (=758,3 [MPa]) para aproximação de limite elástico de 0,2%.

[0086] <Método de Avaliação>

[0087] Para cada amostra, o aperto das roscas foi analisado antes de uma carga simular o teste ISO 13679 2011 CAL-IV Série A, para avaliar a vedabilidade em relação às pressões externas e internas. As vedabilidades contra as pressões externa e interna foram avaliadas com base no valor mínimo da força de contato por unidade de comprimento medido ao longo da direção circunferencial das vedações internas durante as partes do ciclo de pressão interna do histórico de carga (ou seja, quadrantes I e II) e a força de contato por unidade de comprimento medida ao longo da direção circunferencial das vedações intermediárias durante as partes do ciclo de pressão externa do histórico de carga (ou seja, quadrantes III e IV). Forças de contato maiores significam melhores vedabilidades. A vedabilidade foi avaliada usando os dois níveis a seguir em relação ao desempenho da Amostra N° 1, que é representada por “1”. -o: bom, ou seja, a vedação intermediária exibia uma força de contato igual ou superior a 1,2; e -x: inaceitável, ou seja, a vedação intermediária exibia uma força de 5 contato menor que 1,2 ou a vedação interna exibia uma força de contato igual ou menor que 0,9.

[0088] A Tabela 1 mostra um resumo das condições de teste e avaliações para as várias amostras. [Tabela 1]

[0089] <Resultados do Teste> Referindo-se às FIGs. 3 e 4, a Amostra N° 1 exibiu α1=α2 e a espessura da parede da vedação intermediária do pino era pequena. Como tal, a resistência de redução de diâmetro da vedação intermediária do pino contra a pressão externa era pequena, resultando em uma má vedabilidade contra a pressão externa.

[0090] Nas Amostras N° 2 a 5, o valor de (L1+L2)/DO foi maior que 1, o que significa que o engate das roscas foi suficiente, a resistência à carga de tração foi alta, α1 foi maior que α2 e L1α1/L2α2 não foi inferior a 0,5 e não superior a 1,2. Como tal, a espessura da parede da vedação intermediária era suficientemente grande, o que significa que a resistência de redução de diâmetro contra a pressão externa era particularmente grande e a vedação contra a pressão externa era particularmente boa.

[0091] Nas Amostras N° 6 a 7, α1 foi maior que α2. No entanto, L1α1/L2α2 foi maior que 1,2 e o engate das roscas externas foi insuficiente. Assim, quando a pressão externa era aplicada, a vedação intermediária tendia a reduzir seu diâmetro. Como tal, a vedabilidade contra a pressão externa era baixa.

EXPLICAÇÃO DAS REFERÊNCIAS

[0092] 10: pino 11: superfície de ressalto interna do pino 12: nariz 13: superfície de vedação interna do pino 14: rosca macho interna 15a e 15b: partes anulares de pinos 16: superfície de vedação intermediária do pino 17: rosca macho externa 18: superfície de ressalto intermediária do pino 20: caixa 21: superfície de ressalto interna da caixa 22: recesso 23: superfície de vedação interna da caixa 24: rosca fêmea interna 25a: parte anular da caixa 26: superfície de vedação intermediária da caixa 27: rosca fêmea externa 28. superfície de ressalto intermediária da caixa

Claims

1. Conexão roscada para tubo de aço, compreendendo: um pino tubular (10); e uma caixa tubular (20) adaptada para ser encaixada no pino (10) conforme o pino (10) é roscado, o pino (10) inclui: um nariz (12) fornecido em uma parte de ponta do pino (10); uma rosca macho interna afunilada (14) localizada próxima a uma ponta do pino (10), a rosca macho interna (14) fornecida em uma periferia externa do pino (10); uma rosca macho externa afunilada (17) localizada perto de um corpo do tubo de aço, a rosca macho externa (17) fornecida na periferia externa do pino (10); uma superfície de vedação interna do pino (13) fornecida entre o nariz (12) e a rosca macho interna (14); uma superfície de ressalto intermediária do pino (18) fornecida entre a rosca macho interna (14) e a rosca macho externa (17); uma superfície de vedação intermediária do pino (16) fornecida entre a rosca macho externa (17) e a superfície de ressalto intermediária do pino (18); e uma parte anular do pino (15a), a caixa (20) inclui: um recesso (22) correspondendo ao nariz (12); uma rosca fêmea interna afunilada (24) correspondendo à rosca macho interna (14), a rosca fêmea interna (24) fornecida em uma periferia interna da caixa (10); uma rosca fêmea externa afunilada (27) correspondendo à rosca macho externa (17), a rosca fêmea externa (27) fornecida na periferia interna da caixa (10); uma superfície de vedação interna da caixa (23) voltada para a superfície de vedação interna do pino (13), a superfície de vedação interna da caixa (23) está em contato com a superfície de vedação interna do pino (13) quando o pino (10) e a caixa (20) forem encaixados; uma superfície de ressalto intermediária da caixa (28) voltada para a superfície de ressalto intermediária do pino (18), a superfície de ressalto intermediária da caixa (28) está em contato com a superfície de ressalto intermediária do pino (18) quando o pino (10) e a caixa (20) forem encaixados; uma superfície de vedação intermediária da caixa (26) voltada para a superfície de vedação intermediária do pino (16), a superfície de vedação intermediária da caixa (26) está em contato com a superfície de vedação intermediária do pino (16) quando o pino (10) e a caixa (20) forem encaixados; e uma parte anular da caixa (25a) está voltada para a parte anular do pino (15a), caracterizada pelo fato de que: a parte anular do pino (15a) fornecida entre a superfície de ressalto intermediária do pino (18) e a superfície de vedação intermediária do pino (16); a parte anular da caixa (25a) está afastada da parte anular do pino (15a) quando o pino (10) e a caixa (20) forem encaixados, a conexão roscada satisfaz às seguintes expressões (1) e (2): α1>α2 (1), na expressão (1), α1 é uma inclinação afunilada da rosca macho interna (14) e α2 é uma inclinação afunilada da rosca macho externa (17), e

na expressão (2), L1 é uma distância entre a ponta do pino (10) e a superfície de ressalto intermediária do pino (18), medida ao longo da direção do eixo do tubo (CL) quando o pino (10) e a caixa (20) não forem encaixados e L2 é uma distância entre a superfície de ressalto intermediária da caixa (28) e a ponta da caixa (20), medida ao longo da direção do eixo do tubo, quando o pino (10) e a caixa (20) não tiverem sido encaixados.

2. Conexão roscada para tubo de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pino (10) inclui ainda: uma superfície de ressalto interna do pino (11) fornecida na ponta do pino (10), e a caixa (20) inclui ainda: uma superfície de ressalto interna da caixa (21) voltada para a superfície de ressalto interna do pino (11).

3. Conexão roscada para tubo de aço, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a superfície de ressalto interna do pino (11) está em contato com a superfície de ressalto interna da caixa (21) quando o pino (10) e a caixa (20) forem encaixados.

4. Conexão roscada para tubo de aço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que satisfaz à seguinte expressão (3):

na expressão (3), A0 é uma área da seção transversal do corpo do tubo de aço ao longo de um plano perpendicular ao eixo do tubo (CL), e A1 é uma área projetada da superfície de ressalto intermediária da caixa (28) em um plano perpendicular ao eixo do tubo (CL).

5. Conexão roscada para tubo de aço, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que satisfaz à seguinte expressão (4):

na expressão (4), A0 é uma área da seção transversal do corpo do tubo de aço ao longo de um plano perpendicular ao eixo do tubo (CL) e A2 é um total da área projetada da superfície de ressalto interna do pino (11) e da área projetada da superfície de ressalto intermediária do pino (18) em um plano perpendicular ao eixo do tubo (CL).