BRPI0616121A2

BRPI0616121A2 - junta roscada para tubos de aço

Info

Publication number: BRPI0616121A2
Application number: BRPI0616121-9A
Authority: BR
Inventors: Shigeo Nagasaku; Shigeo Onishi; Hiroaki Ikegami; Kunio Goto
Original assignee: Sumitomo Metal Ind; Vallourec Mannesmann Oil & Gas
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2011-06-07
Also published as: WO2007026970A1; CA2621036C; PL1920180T3; RU2364781C1; EP1920180A4; NO20081099L; CA2621036A1; US20080217916A1; JP2007071231A; ES2594653T3; US7740285B2; EP1920180A1; CN101300443A; CN101300443B; BRPI0616121B1; JP4275656B2; NO340418B1; AR055151A1; EP1920180B1

Abstract

JUNTA ROSCADA PARA TUBOS DE AçO. A presente invenção refere-se a uma junta roscada para tubos de aço consistindo de um pino 1 e uma caixa 2, cada qual tendo uma porção roscada (1a, 2a) e uma porção de contacto de metal não roscada (lb, 2b) exibe adequada resistência ao vazamento e resistência a escoriações quan- do usada para composição de artigos tubulares de campo petrolífero com aplicação de um dope verde ou mesmo sem qualquer dope. A junta roscada possui uma primeira camada de galvanização, de galvanização de liga de Sn-Bi ou galvanização de ligas de Sn-Bi-Cu, formada na superfície de contacto de pelo menos um de pino 1 e caixa 2. A primeira camada de galvanização pode ter uma segunda camada de galvanização selecionada das galvanização de Sn, galvanização de Cu e galvanização de Ni no seu lado inferior e pelo menos uma camada de um revestimento lubrificante e,particularmente, um revestimento lubrificante sólido, no seu lado superior.

Description

Relatório Descritivo da Patente da Invenção para "JUNTA ROS-CADA PARA TUBOS DE AÇO".

CAMPO TÉCNICO

Esta invenção refere-se à uma junta roscada para tubos de açoque tem melhorado a resistência à escoriações e que é apropriada para usona composição de artigos tubulares de campo petrolífero.

TÉCNICA ANTERIOR

Artigos tubulares de campo petrolífero (OCTG) usados nos cam-pos petrolíferos e campos de gás natural podem ter uma extensão total quealgumas vezes atinge várias milhares de metros. Tais artigos tubulares decampo petrolífero longos são tipicamente montados pela conexão de umgrande número de tubos de aço tendo uma extensão unitária de cerca dedez a doze metros por meio de acoplamentos que são membros tubularescurtos. O material do qual os tubos de aço e acoplamentos são formados éusualmente aço ao carbono, aço inoxidável ou aço de liga de alto teor, de-pendendo do ambiente de uso.

Estes tubos de aço são conectados por engate roscado de umpino tendo uma porção roscada macho na sua superfície periférica externa euma caixa tendo uma porção roscada fêmea na sua superfície periférica in-terna. Tipicamente, um pino é formado em cada extremidade de um tubo deaço e uma caixa é formada no interior de um acoplamento. A parte conecto-ra formada por um pino e uma caixa é uma junta roscada.

No caso de uma junta roscada para tubos de aço para a qual umalto grau de hermeticidade ao ar é requerido, a ponta da porção roscadamacho do pino e a porção de base da porção roscada fêmea da caixa cadaqual possui uma porção de contacto de metal não roscada formada namesma. Pela inserção de uma extremidade de um tubo de aço em um aco-plamento e aperto da porção roscada macho do pino e da porção roscadafêmea da caixa até as porções de contacto de metal não roscada do pino eda caixa serem levadas ao contacto entre si, uma vedação de metal a metalque assegura a hermeticidade ao ar é formada.

A Figura 9 ilustra esquematicamente uma junta roscada tendoeste tipo de estrutura de pino-caixa. Um pino I possui uma porção roscadamacho Ia na sua superfície periférica externa e uma porção de contacto demetal não roscada Ib na sua ponta. Correspondentemente, uma caixa possuiuma porção roscada fêmea 2a na sua superfície periférica interna e umaporção de contacto de metal não roscada 2b na sua parte interna, A compo-sição, isto é, a conexão de OCTG é realizada pelo engate das porções ros-cadas do pino I e da caixa 2 um com outro e aperto das porções roscadasaté as porções de contacto de metal não roscadas do pino I e da caixa 2contactarem entre si.

A fim de realizar a inspeção periódica e similar, OCTG são ele-vados de um poço e a desconexão é realizada, isto é, as porções roscadasde uma junta roscada são afrouxadas e os tubos de aço são separados doacoplamento. Após completar a inspeção, a composição de OCTG é realiza-da novamente apertando as porções roscadas do pino e da caixa e eles sãonovamente abaixadas em um poço. As superfícies de contacto deslizantedas porções roscadas Ia e 2a do pino I e caixa 2 e as porções de contacto demetal não roscada Ib e 2b repetidamente experimentam uma forte força fric-cional no momento da composição e desconexão de OCTG. Consequente-mente, se uma junta roscada não tiver suficiente resistência às forças fric-cionais, vedação incompleta (pobre resistência ao vazamento) e escoriação(gripagem severa irreparável) ocorrem nas porções roscadas Ia e 2a e parti-cularmente nas porções de contacto de metal não roscada Ib e 2b, quando oaperto e afrouxamento são repetidamente realizados.

Portanto, as juntas roscadas para tubos de aço para uso nacomposição de OCTG são requeridas que sejam capazes de (a) resistir àsforças de tração na direção axial devido ao peso dos tubos de aço conecta-dos, ( b )resistir à pressão dos fluidos interno e externo e(c) manter boa re-sistência ao vazamento e resistência a escoriação, quando elas são repeti-damente usadas ( sofrem repetidas composição e desconexão ) pelo menosquatro vezes no caso de invólucro (tubos de grande diâmetro) e pelo menosdez vezes no caso de tubagem (tubos de pequeno diâmetro). Nos recentesanos, tem havido uma tendência de os poços de petróleo se tornarem mais emais profundos e a freqüência de uso de OCTG em condições severas taiscomo nas regiões polares está aumentando, assim demandas estritas cres-centes estão sendo realizadas com respeito à qualidade das juntas roscadas.

No passado, como proposto na Patente Japonesa nQ 12995/1989(B), por exemplo, a fim de prover a superfície de contacto ( incluindo a su-perfície das porções roscadas Ia, 2a e porções de contacto de metal nãoroscadas Ib, 2b) do pino I ou caixa 2 de uma junta roscada com aperfeiçoadaresistência às escoriações, a superfície foi submetida ao tratamento da su-perfície tal como galvanização com cobre ou tratamento com fosfato e umagraxa composta ( também referida como dope) contendo metais pesadostais como Pb foi aplicada à superfície tratada para lubrificação.

Hoje, todavia, em vista da prevenção da poluição ambiental glo-bal que está se tornando um problema prioritário, o uso de dope contendoPb está sendo restrito. O dope que não contém metais pesados tais comoPb, Zn e Cu(referido como dope verde) tem sido desenvolvido e está sendousado, porém seu desempenho lubrificante é inadequado e a ocorrência deescoriações não pode ser prevenida particularmente quando uma junta tra-tada é feita de um material que é relativamente susceptível à escoriação talcomo aço inoxidável ou aço de liga superior.

Outros processos de aperfeiçoar a resistência ao vazamento eresistência às escoriações que têm sido propostos incluem (I) um processoem que um pó de fluororesina é disperso em uma camada de galvanização,(2) um processo em que um revestimento protetor lubrificante é formado porsublimação catódica, e (3) um processo usando um revestimento lubrificantesólido ao invés de graxa composta, porém nenhum destes processos têmconseguido resistência ao vazamento e resistência à escoriação suficientes.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

O objetivo desta invenção é prover uma junta roscada para tu-bos de aço que pode exibir suficiente resistência ao vazamento e resistênciaà escoriação quando usada com um dope verde ou sem qualquer dope.

Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a presenteinvenção compreende um pino e uma caixa cada qual tendo uma superfíciede contacto incluindo uma porção roscada e uma porção de contacto de me-tal não roscada, caracterizada por ter uma primeira camada de galvanizaçãoformada da galvanização de liga de Sn-Bi ou galvanização de liga de Sn-Bi-Cu pelo menos em uma parte da superfície de contacto de pelo menos, umdentre pino e caixa.

Bi (Bismuto) é conhecido como material tendo baixa fricção.Tem sido constatado que quando Bi é ligado com Sn(estanho), Bi tem o efei-to de aperfeiçoar a fragilidade a baixa temperatura de Sn conhecido como"pest" de estanho e o efeito de aperfeiçoar grandemente a resistência à es-coriação no momento de composição e desconexão repetidas de OCTG u-sando juntas roscadas. Devido ao efeito de Bi na melhoria da fragilidade abaixa temperatura de Sn, uma liga de Sn-Bi exibe um efeito preventivo de"pest" de estanho de modo que Sn não mais vira em pó devido à transfor-mação em α a baixas temperaturas. Uma liga de Sn-Bi-Cu é ligeiramentemais dura comparada a liga de Sn-Bi, porém adição de Cu a uma liga de Sn-Bi provê as vantagens que não apenas é o efeito preventivo de "pest" deestanho obtido, mas a resistência ao desgaste é também aumentada.

O teor de Bi na liga de Sn-Bi e na liga de Sn-Bi-Cu fica de prefe-rência na faixa de 0,5 - 10 % em massa e mais de preferência I - 5% emmassa. O teor de Cu na liga de Sn- Bi-Cu fica de preferência na faixa de 2-I5% em massas e mais de preferência 5 - 10% em massa. O restante destasligas é geralmente Sn e impurezas, mas também é possível que as ligascontenham, ainda, Zn e/ou Pb em uma quantidade de até 5% em massa pa-ra cada.

Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a presenteinvenção pode ter uma segunda camada de galvanização formada de galva-nização de Sn, galvanização de Cu ou galvanização de Ni entre a primeiracamada de galvanização e a superfície de contacto da junta roscada. Quan-do esta segunda camada de galvanização é formada sob a primeira camadade galvanização, a escoriação pode ser prevenida suficientemente mesmoque a primeira camada de galvanização de uma liga de Sn-Bi ou Sn-Bi-Cuformada sobre a segunda camada de galvanização fosse relativamente fina.

A resistência à escoriação pode ainda ser aumentada pela for-mação pelo menos de uma camada de revestimento lubrificante na primeiracamada de galvanização. O revestimento lubrificante pode ser uma camadasimples de um revestimento lubrificante de líquido viscoso ou semisólido oupode ser uma camada simples de um revestimento lubrificante sólido.Emuma outra concretização, o revestimento lubrificante tem uma camada inferi-or de um revestimento lubrificante sólido e uma camada superior de um re-vestimento lubrificante de líquido viscoso ou semisólido.

Um revestimento lubrificante sólido de preferência contém um pólubrificante sólido em um aglutinante a fim de aumentar as propriedades Iibri-ficantes do revestimento. Pela pressão aplicada durante a composição edesconexão repetidas de um OCTG, o pó lubrificante sólido torna-se embu-tido na primeira camada de galvanização de uma liga de Sn-Bio ou liga deSn-Bi-Cu. A quantidade de pó lubrificante sólido que é embutida aumentaem proporção à pressão e ao número de vezes que composição e descone-xão são realizadas. Portanto, mesmo que a pressão se torne alta ou a juntaroscada seja repetidamente usada, um efeito lubrificante é mantido pelo pólubrificante sólido embutido e o efeito de prevenção de escoriação por umajunta roscada de acordo com a presente invenção é aumentado.

O efeito de melhorar a resistência à escoriação por um pó lubrifi-cante embutido na primeira camada de galvanização pode ser realizado emuma maneira similar quando o revestimento lubrificante é um revestimentode líquido viscoso ou semi sólido que contém um pó lubrificante sólido.

Quando um revestimento lubrificante sólido contendo um pó lu-brificante sólido é formado diretamente na superfície de um metal de base,uma vez que o metal de base é muito duro, o pó lubrificante sólido facilmen-te se desprende sem ser embutido no metal de base no momento da com-posição e desconexão, assim o efeito acima descrito não pode ser conse-guido.

Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a presenteinvenção tem melhorada resistência ao vazamento e resistência à escoria-ção em relação aos produtos convencionais e exibe adequada resistência aovazamento e resistência à escoriação sem o uso da graxa composta, quetem muitos problemas do ponto de vista ambiental. Conseqüentemente, aocorrência de escoriações pode ser efetivamente suprimida ou pela aplica-ção de um dope verde ou sem qualquer dope.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista seccional transversal esquemática dasuperfície de contacto de uma junta roscada para tubos de aço de acordocom uma primeira concretização da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista seccional transversal esquemática dasuperfície de contacto de uma junta roscada para tubos de aço de acordocom uma segunda concretização da presente invenção.

A Figura 3 é uma vista seccional transversal esquemática dasuperfície de contacto de uma junta roscada para tubos de aço de acordocom uma terceira concretização da presente invenção.

A Figura 4 é uma vista seccional transversal esquemática dasuperfície de contacto de uma junta roscada para tubos de aço de acordocom uma quarta concretização da presente invenção.

A Figura 5 é uma vista seccional transversal da superfície decontacto de uma junta roscada para tubos de aço de acordo com uma quintaconcretização da presente invenção.

A Figura 6 é uma vista seccional transversal esquemática dasuperfície de contacto de uma junta roscada para tubos de aço de acordocom uma sexta concretização da presente invenção.

A Figura 7 é uma fotografia mostrando o grau de umectabilidadede uma superfície galvanizada com Cu.

A Figura 8 é uma fotografia mostrando o grau de umectabilidadeda superfície galvanizada com liga de Sn-Bi.

A Figura 9 é uma vista seccional transversal esquemática de umpino e uma caixa de uma junta roscada típica para tubos de aço.

MELHOR MODALIDADE PARA REALIZAR A INVENÇÃO

A presente invenção será explicada abaixo com respeito a váriasconcretizações em conjunção com os desenhos anexos. Na explicação quese segue, a menos que de outro modo especificado, "%" significa "% emmassa".

Similarmente a uma junta roscada convencional para tubos deaço mostrada na Figura 9, uma junta roscada para tubos de aço de acordocom a presente invenção é constituída por um pino tendo uma porção ros-cada macho e uma porção de contacto de metal não roscada na sua super-fície periférica externa e uma caixa tendo uma porção roscada fêmea e umaporção de contacto de metal não roscada na sua superfície periférica inter-na. As superfícies das porções roscadas e das porções de contacto de metalnão roscadas do pino e da caixa são as superfícies de contacto que contac-tam entre si durante a composição de OCTG pelo aperto das porções rosca-das. Na presente invenção, pelo menos uma parte da superfície de contactode pelo menos um dentre pino e caixa possui uma primeira camada de gal-vanização de liga de Sn-Bi ou galvanização de liga de Sn-Bi-Cu formada nosmesmos. Em algumas concretizações da presente invenção, uma segundacamada de galvanização selecionada da galvanização de Sn1 galvanizaçãode Cu e galvanização de Ni é formada entre a primeira camada de galvani-zação e metal de base, e/ou pelo menos uma camada de um revestimentolubrificante é provida sobre a primeira camada de galvanização.

Tipicamente, um pino é formado em ambas as extremidades deum tubo de aço e uma caixa é formada no interior de um acoplamento, que éum membro curto separado do tubo de aço. Outras juntas roscadas denomi-nadas juntas roscadas integrais são conhecidas e usadas, nas quais um pi-no é formado em uma extremidade de um tubo de aço e uma caixa é forma-da na outra extremidade, de modo que os tubos de aço são conectados en-tre si sem usar um acoplamento. Em princípio, uma junta roscada na qualum pino é formado na superfície periférica externa de um acoplamento euma caixa é formada na superfície periférica interna de ambas as extremi-dades de um tubo de aço é também concebível. A presente invenção podeser aplicada a quaisquer destes tipos de juntas roscadas.

Os efeitos da presente invenção podem ser atingidos quandouma primeira camada de galvanização de acordo com a presente invenção eopcionalmente uma segunda camada de galvanização e/ou um revestimentolubrificante são providas na superfície de contacto de apenas um dentre opino e a caixa. Por exemplo, com uma junta roscada típica tendo um pino emambas as extremidades de um tubo de aço, tratamento de acordo com apresente invenção pode ser realizado apenas na superfície de contacto dacaixa, que é mais fácil para tratar. Neste caso, a superfície de contacto domembro restante, caixa neste caso, pode ser não tratada ( permanece comousinada), ou pode ser submetida a um tratamento lubrificante convencionalapropriado.

Exemplos não Iimitativos dos materiais que podem ser usadospara formar uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a presenteinvenção e conseqüentemente um tubo de aço e acoplamento são aços aocarbono, aço inoxidável e aço de liga superior. Antes de submeter à galvani-zação de acordo com a presente invenção, a superfície de contacto de umajunta roscada pode sofrer aspereza da superfície pelo jato de areias, jato deinjeção ou outro processo.

As Figuras 1-6 cada qual mostra esquematicamente a seçãotransversal da superfície de contacto de um pino ou uma caixa de uma juntaroscada de acordo com diferentes concretizações da presente invenção emque pelo menos uma camada formada pelo tratamento da superfície e inclu-indo uma primeira camada de galvanização é formada na superfície de con-tacto.

Na junta roscada mostrada na Figura I, a superfície de contactode um metal de base 5 de um pino ou uma caixa tem apenas uma primeiracamada de galvanização 6 formada na mesma pela galvanização de liga deSn-Bi ou galvanização de liga de Sn-Bi-Cu. A primeira camada de galvaniza-ção pode ser formada por ambas as galvanizações, de liga de Sn-Bi e deSn-Bi-Cu.

É usualmente preferido que a espessura da primeira camada degalvanização 6 esteja na faixa de 3 - 30 pm e mais de preferência 5-25pm. Quando uma segunda camada de galvanização que é descrita mais tar-e não é formada sob a primeira camada de galvanização, a primeira cama-da de preferência possui uma espessura maior na faixa acima mencionada,por exemplo, entre 10 e 30 pm. Por outro lado, quando a segunda camadade galvanização é formada e/ou um revestimento lubrificante sólido que étambém descrito mais tarde é formado, a espessura da primeira camada degalvanização pode ser tão fina quanto 15pm ou menos. Neste caso, a es-pessura da primeira camada de galvanização está de preferência na faixa de3-20 pm e mais de preferência 5-15 pm.

A galvanização de liga de Sn-Bi pode ser realizada de acordocom eletro-estanhagem (eletrogalvanização com Sn) usando uma soluçãode galvanização alcalina ou uma solução de galvanização acídica, por e-xemplo. Quando um composto Bi é adicionado a um composto Sn na solu-ção de galvanização de modo a formar uma galvanização de ligas de Sn-Biem que Bi é co-precipitado com Sn, a dureza do revestimento galvanizadoresultante é grandemente aumentada em comparação aquela da galvaniza-ção de Sn pura (Hv: 8-10). Por exemplo, um revestimento galvanizado deliga de Sn-Bi contendo 0,5% - 10% de Bi tem uma dureza que é 2-3 vezestão alta quanto aquela de galvanização com Sn pura e, portanto, possui umaresistência ao desgaste aumentada. Ao mesmo tempo, a fragilidade a baixatemperatura ("pest" Sn) de galvanização de Sn é aperfeiçoada pela co-precipitação de Bi.

Similarmente, a galvanização de liga de Sn-Bi-Cu pode ser for-mada pela realização de eletrogalvanização usando uma solução de galva-nização contendo um composto de Bi e um composto de Cu em adição a umcomposto de Sn. A galvanização de liga de Sn-Bi-Cu proporciona os efeitosacima descritos de Bi e possui uma dureza de galvanização mais alta, assimsua resistência ao desgaste é mesmo mais alta.

Um exemplo de uma solução de galvanização alcalina para gal-vanização de liga de Sn-Bi contém 100 - 110 g/L de estanato de potássio,35 - 60 g/L de hidróxido de potássio e 0,5- 1,5 g/L como metal de Bi de umcomposto de Bi. As condições de galvanização típicas com esta solução degalvanização são uma temperatura de banho de 75 - 85-C e uma densidadede corrente de 0,5 - 3 A/dm2.

Um exemplo de uma solução de galvanização acídica para gal-vanização de liga de Sn-Bi contém 130 g/L de um ácido orgânico, IO g/L co-mo metal de Sn de um composto de Sn e 3g/L como metal de Bi de umcomposto de Bi. As condições de galvanização típicas com esta solução degalvanização são uma temperatura de banho de 30 - 40gC e uma densidadede corrente de 0,3 -3,5 A/dm2.

Um exemplo de uma solução de galvanização acídica para gal-vanização de liga de Sn-Bi-Cu contém 130-180 g/L de um ácido orgânico, 15g/L como metal de Sn de um composto de Sn, l,5 g/L como metal de Bi deum composto de Bi e Ig/L como metal de Cu de um composto de Cu. Ascondições de galvanização típicas com esta solução de galvanização sãouma temperatura de banho de 15 - 30QC e uma densidade de corrente de 0,5- 3,5 A/dm2.

Para cada uma destas soluções de galvanização, a fonte paracada metal pode ser selecionada dos compostos apropriados do metal quesão solúveis na solução de galvanização.

Na junta roscada para tubos de aço mostrados na Figuras 2,uma segunda camada de galvanização 7 da galvanização de Sn, galvaniza-ção de Cu ou galvanização de Ni é formada como uma camada de subgal-vanização na superfície de um metal de base 5 e uma primeira camada degalvanização 6 da galvanização de liga de Sn-Bi ou galvanização de ligas deSn-Bi-Cu é formada sobre a segunda camada de galvanização 7. A segundacamada de galvanização pode também ser formada por duas ou mais galva-nizações (tais como camada de galvanização de Ni e galvanização de Cu).

A espessura da segunda camada de galvanização 7 é de prefe-rência 1 - 15 Mm e mais de preferência 2 - 10 pm no caso de galvanizaçãode Sn ou 1 - 15pm e mais de preferência I - 10 pm no caso de galvanizaçãode Ni ou Cu.

A galvanização de Sn pode ser formada, por exemplo, usandouma solução de galvanização que contém 200 g/L de fluoroborato estanho-so, 125 g/L de ácido fluorobórico, 25 g/L de ácido bórico, 2 g/L de gelatina e Ig/L de β-naftol, pela realização de eletrogalvanização a uma temperatura debanho de 20 - 259C e uma densidade de corrente de l-5A/dm2. A galvaniza-ção de Sn é tipicamente realizada em tal banho de fluoroborato, porém le-vando em consideração a facilidade de tratamento de água residual, umasolução de galvanização de Sn comercialmente disponível com base em umsulfonato orgânico pode também ser usada.

Galvanização de Cu e galvanização de Ni podem ser realizadaspelo processo de eletro-galvanização de Ni ou Cu convencional. Os banhosde eletro-galvanização útil para a galvanização de Cu incluem um banho de cianeto de cobre, um banho de sulfato de cobre e um banho de pirofosfatode cobre. Destes, um banho de cianeto de cobre e um banho de sulfato decobre são preferidos. Os banhos de eletrogalvanização úteis para a galvani-zação de Ni incluem um banho de "watts" níquel, um banho de cloreto deníquel, um banho de sulfamato de níquel e um banho de cloreto de amônio (banho de galvanização de níquel de baixa temperatura ). Destes, um banhode "watts "níquel e um banho de cloreto de níquel são preferidos.

Na concretização mostrada na Figura I1 a primeira camada 6 deuma liga de Sn-Bi ou uma liga de Sn-Bi-Cu é formada na superfície de con-tacto de uma junta roscada. Na concretização mostrada na Figura 2, a se-gunda camada de galvanização 7 de galvanização de Sn, Cu ou Ni é inicial-mente formada na superfície de contacto e então a primeira camada de gal-vanização 6 é formada.

Quando o metal de base 5 é aço ao carbono, é possível formar aprimeira camada de galvanização 6 (Figura I) ou a segunda camada de gal-vanização 7 (Figura 2) com boa adesão mesmo se fosse diretamente forma-da na superfície de aço.

Por outro lado, no caso em que o metal de base 5 é um aço ino-xidável ou aço de liga superior, se a primeira camada de galvanização degalvanização de Sn-Bi ou galvanização de Sn-Bi-Cu for diretamente formadana superfície de aço, o revestimento galvanizado resultante possui pobreadesão à superfície e é possível descolar-se facilmente. Portanto, a superfí-cie de contacto das juntas roscadas é de preferência submetida a galvaniza-ção por eletrodeposição de Cu ou Ni antes de galvanizar com galvanizaçãocom liga de Sn-Bi ou liga de Sn-Bi-Cu para formar uma primeira camada degalvanização. Nesse caso, a primeira camada de galvanização com boa a-desão pode ser formada na superfície de contacto via galvanização por ele-trodeposição.

Similarmente, quando a segunda camada de galvanização 7 éinicialmente formada na superfície de contacto como mostrado na Figura 2,se o metal de base 5 for aço inoxidável ou aço de liga superior, é preferívelrealizar previamente a galvanização por eletrodeposição de Ni ou Cu. Toda-via, no caso em que a segunda camada de galvanização é uma camada degalvanização de Ni ou Cu fina, por exemplo, na ordem de 1 - 3μητι, é possí-vel formar a segunda camada de galvanização com boa adesão na superfí-cie de aço inoxidável ou aço de liga superior mesmo que a galvanização poreletrodeposição prévias fosse omitida.

A galvanização por eletrodeposição de Ni ou Cu pode ser reali-zada em uma maneira convencional. Geralmente, a galvanização por eletro-deposição de Ni é conduzida usando um banho de cloreto de níquel, en-quanto que a galvanização por eletrodeposição de Cu é realizada usandoum banho de cianeto de cobre. Em outro caso, o tempo de galvanização écurto o bastante para formar um revestimento galvanizado de menos que Iμm e de preferência no máxim 0,5 μm.

Na junta roscada para tubos de aço mostrada na Figura 3, a su-perfície da primeira camada de galvanização 6 da galvanização de liga deSn-Bi ou da liga de Sn-Bi-Cu é coberta com um revestimento lubrificante 8.Na Figura 3 e 4, a estrutura sob a primeira camada galvanizada 6 não émostrada porém pode ser a mesma que na Figura I ou Figura 2.

Exemplos do revestimento lubrificante são um revestimento lu-brificante sólido tal como aquele descrito nas Patentes Japonesas NeS65751/2001-A, 221288/2002-A, 327875/2002-A ou 348587/2002-A (um re-vestimento cozido compreendendo um pó lubrificante sólido disperso em umaglutinante) ou um revestimento de líquido viscoso ou semisólido tal comoaquele descrito na Patente Japonesa ne 173692/2002-A ou 53013/2004-A(um revestimento compreendendo vários componentes lubrificantes em umóleo de base).

Exemplos de um pó lubrificante sólido preferido que está pre-sente no revestimento lubrificante sólido incluem, porém não limitados a,grafita, MoS2 (dissulfeto de molibdênio), WS2 (dissulfeto de tungstênjo), BN(boro nitrito), PTFE (politetrafluoroetileno )CF (fluoreto de carbono ) e CaCO3(carbonato de cálcio ). Destes, grafita e MoS2 são os mais preferidos. Estestêm uma estrutura cristalina em camada tendo uma alta resistência de liga-ção inter-plano e uma baixa resistência de ligação inter-plano e eles sãopossíveis de causar deslaminação de planos de cristal que provê um efeitodeslizante e assim são apropriados para melhorar a resistência à escoriação.

Como um aglutinante que é usado para formar o revestimentolubrificante sólido, vários materiais capazes de formar um filme orgânico ouinorgânico podem ser usados. Exemplos de um material capaz de formar umfilme orgânico são resinas orgânicas tendo uma boa resistência ao calor talcomo resinas epóxi, resinas de poliamida e resinas de polimida-amida. E-xemplos de um material capaz de formar um filme inorgânico são substân-cias orgânicas ou inorgânicas tais como sílica sol, alcoxisilanas e alcóxidosde titânio que podem formar um revestimento de óxido de metal.

Um revestimento lubrificante sólido pode ser formado pela mistu-ra de um pó lubrificante sólido com uma solução aglutinante para formaruma composição de revestimento, aplicação da composição de revestimentoà superfície de contacto de uma junta roscada para tubos de aço e secagemdo revestimento de preferência pelo aquecimento para cozer o revestimento.

A temperatura de aquecimento depende do tipo do aglutinante e, quando oaglutinante é uma resina epóxi, é de preferência em torno de 150-2509C.

Um revestimento lubrificante sólido preferido possui uma espes-sura de revestimento de 5 - SOpm e contém 10 - 50% de um pó lubrificantesólido. A galvanização com liga de Sn-Bi ou Sn-Bi-Cu que é a camada degalvanização contactante com o revestimento lubrificante sólido tem boa afi-nidade para líquidos, assim o revestimento lubrificante sólido formado nestagalvanização possui boa adesão.

O revestimento lubrificante de líquido viscoso ou semisólido depreferência não contém uma quantidade substancial de pó de metais pesa-dos tais como Pb, Zn e Cu que são prejudiciais ao meio ambiente e aos ho-mens. Tal revestimento lubrificante compreende uma quantidade considerá-vel de um ou mais componentes lubrificantes (tais como ceras, sabões demetal e vários tipos de sais de metal básico de um ácido orgânico incluindosulfonatos de Ca ou Ba básicos, fenato, salicilato e carboxilato) em um óleode base (tais como óleo mineral, éster de ácido graxo superior ou graxas). Aforma do revestimento lubrificante, isto é, se é um líquido viscoso ou semisó-lido, depende da viscosidade deste óleo de base e da quantidade de com-ponentes lubrificantes. Uma espessura preferida do revestimento de líquidoviscoso ou semisólido é 10 - 200 μιτι.

A Figura 4 mostra uma concretização em que o revestimentolubrificante consiste de uma camada inferior na forma de um revestimentolubrificante sólido 8a e uma camada superior na forma de um revestimentolubrificante de líquido viscoso ou semisólido 8b. O revestimento lubrificantesólido inferior e o revestimento de líquido viscoso superior ou semisólidoconstituindo as duas camadas 8a e 8b, respectivamente, podem ser osmesmos que descritos acima.

A Figura 5 ilustra uma concretização em que uma primeira ca-mada 6 de galvanização com liga de Sn-Bi ou liga de Sn-Bi-Cu é formada nasuperfície de um metal de base 5 e um revestimento lubrificante 8al sólidocontendo MoS2- é formado sobre a primeira camada de galvanização 6. Orevestimento lubrificante sólido 8al pode ser formado como acima descritopela aplicação de uma composição de revestimento compreendendo pó deMoS2 disperso em um aglutinante como uma resina epóxi seguida pelo co-zimento. A espessura do revestimento é de preferência em torno de 3-30pmpara a primeira camada de galvanização 6 e em torno de 5 - 30-μιη para orevestimento lubrificante sólido, com a espessura total das duas camadasestando em torno de 10 - 45 pm.

A Figura 6 ilustra uma concretizaçãoque é a mesma que aquela mostrada na Figura 5, exceto que o revestimentolubrificante sólido é um revestimento lubrificante sólido contendo grafita 8a2.

Quando um revestimento lubrificante sólido é formado sobre aprimeira camada de galvanização 6 de uma liga de Sn-Bi ou Sn-Bi-Cu comomostrado nas Figura 5 e Figura 6, pode ser preferível formar uma camadade galvanização de Cu fina não ilustrada com uma espessura de 1 - 3μηιcomo uma segunda camada de galvanização inferior. Quando uma camadade galvanização de Cu fina formada sob a primeira camada de galvanização6, devido ao calor no momento do cozimento do revestimento lubrificantesólido 8al ou 8a2 ( que é geralmente realizada as 150-250QC), uma camadade um composto intermetálico de Sn-Bi-Cu é formada com um gradiente deconcentração suave entre a primeira camada de galvanização e metal debase 5, pelo que a resistência do adesivo da primeira camada de galvaniza-ção 6 é aumentada.

É possível formar uma ou mais das primeira e segunda camadasde galvanização e camada de galvanização pela eletrodeposição pela gal-vanização não elétrica ou galvanização em fase de vapor ao invés de pelaeletrogalvanização. Todavia, a eletrogalvanização é preferida devido a suaeficiência e economia.

Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a presenteinvenção é de preferência usada para composição de OCTG sem aplicaçãode dope ou após aplicação de um dope verde. Particularmente, uma juntaroscada tendo um revestimento lubrificante sólido 8a, 8al ou 8a2 formado emuma primeira camada de galvanização 6 de liga de Sn-Bi ou Sn-Bi-Cu comomostrado nas Figuras 4 a 6 exibe propriedades lubrificantes muito altas de-vido à capacidade do pó lubrificante sólido no revestimento lubrificante serembutido sob pressão na primeira camada de galvanização que é relativa-mente mole e provê boa resistência à escoriação mesmo que fosse usadopara a composição de OCTG sem aplicação de dope. Quando um revesti-mento lubrificante de líquido viscoso ou semisólido for formado sobre o re-vestimento lubrificante sólido, a resistência à escoriação é ainda aumentada.

Similarmente, quando apenas um revestimento lubrificante de líquido visco-so ou semisólido for formado sobre a primeira camada de galvanização, sefor conter sólido lubrificante ( por exemplo, um carbonato de metal alcalinoterroso que é contido em um sal de metal básico de um ácido orgânico), oaperfeiçoamento acima descrito na lubrificação e resistência à escoriaçãodevido a natureza das partículas sólidas de se encravar na primeira camadada galvanização pode ser conseguido.

No caso de uma junta roscada de acordo com a presente inven-ção como mostrado na Figura 1 ou Figura 2 em que nenhum revestimentolubrificante é formado de modo que a primeira camada de galvanização deum liga de Sn-Bi ou Sn-Bi-Cu seja exposta, é geralmente preferível usar ajunta roscada para composição de OCTG após a aplicação de dope verde.

O dope é geralmente uma composição semisólida ou sólida con-tendo um ou mais espessadores e opcionalmente outras partículas sólidasdispersas no óleo lubrificante. Espessadores úteis incluem sabões de metal,complexos de Ca, derivados de uréia, sais de metal e derivados de bentoni-tas.

Um tipo de dope que é substancialmente livre de pó de metalpesado e tem boa biodegradabilidade é referido como dope verde. Emboranão haja definição específica de dope verde, como um padrão estimado, odope verde deverá ter um valor de BOD de pelo menos 60%. O dope verdeé distinguível em termos de biodegradabilidade de um revestimento lubrifi-cante semisólido que pode ser formado sobre a primeira camada de galvani-zação de acordo com a presente invenção. A consistência de um dope émedida pela penetração definida em JIS K 2220 5,3 na mesma maneira queda graxa. Um revestimento lubrificante de líquido viscoso possui uma consis-tência muito inferior, que pode ser medida por um viscômetro padrão tal co-mo viscômetro "Brookfield". Sua viscosidade geralmente fica no máximo10.000 cSt a 40SC.

EXEMPLOS

Os seguintes exemplos destinam-se a demonstrar os efeitos dapresente invenção, porém os mesmos não pretendem limitar a presente in-venção em qualquer maneira. Nos exemplos, a superfície de contacto inclu-indo a porção roscada e a porção de contacto de metal não roscada de umpino será referida como "superfície de pino" e a superfície de contacto inclu-indo a porção roscada e a porção de contacto de metal não roscada de umacaixa será referida como "superfície de caixa".

As juntas roscadas para tubos de aço que foram preparados nosexemplos foram constituídas por um pino formado em cada extremidade detubo de aço sem costura para testar que media um diâmetro externo de244,5mm, uma espessura da parede de 13,84mm e uma extensão del.200mm e uma caixa formada no interior de um acoplamento. Cada pinotinha uma porção roscada macho e uma porção de contacto de metal nãoroscada formada na sua superfície periférica externa e cada caixa tinha umaporção roscada fêmea e uma porção de contacto de metal não roscada for-mada na sua superfície periférica interna. O tubo de aço e acoplamento fo-ram feitos de aço 13 Cr, que é um aço de alta liga contendo Cr a 13%, Ni a0,1% e Mo a 0,4%.

Como mostrado na Tabela 1 e Tabela 2, pelo menos uma cama-da de galvanização e opcionalmente pelo menos um revestimento lubrifican-te sobre a galvanização foram formadas na superfície de caixa de cada aco-plamento. A Tabela 1 ilustra exemplos de trabalho de acordo com a presenteinvenção em que nenhum revestimento lubrificante foi formado nos Exem-plos 1 - 8 e um ou dois revestimentos lubrificantes foram formados nos E-xemplos 9 - 13. A Tabela 1 ilustra exemplos comparativos em que a camadade galvanização mais alta não era uma camada de galvanização de liga deSn-Bi ou Sn-Bi-Cu.

A galvanização de liga de Sn-Bi e a galvanização de liga de Sn-Bi-Cu mostradas na Tabela I foram formadas pela eletrodeposição usando asolução de galvanização acídica acima descrita (usando as respectivas fon-tes de metal na forma de um sal de ácido orgânico).; A composição de ligadesta galvanização de liga era aproximadamente de Bi a 3% para a galvani-zação de liga de Si - Bi e aproximadamente de Bi a 3% e aproximadamenteCu a 7,5% para a galvanização de liga de Sn-Bi-Cu. A galvanização de ligade Sn-Cu usada em alguns exemplos comparativos foi formada pela eletro-deposição usando uma solução de galvanização alcalina. O teor de Cu dagalvanização de liga de Sn-Cu era aproximadamente de 50%.

Quando uma segunda camada de galvanização for formada an-tes da primeira camada, era formada pela eletrodeposição. O banho de ele-trodeposição usado era um banho de sulfonato para galvanização de Sn, urabanho de cloreto de níquel para galvanização de Ni e um banho de cianetode cobre para galvanização de Cu.

Embora não mostrada nas Tabelas 1 e 2, cada superfície de cai-xa que era desengordurada era previamente submetida à galvanização poreletrodeposição de Ni com uma espessura de 0,5 μιη usando um banho decloreto de níquel para galvanização por eletrodeposição antes da última ca-mada de galvanização indicada nas tabelas ser formada, em vista do metalde base que era aço de alta liga. Todavia, nos Exemplos 4 e 13 e ExemplosComparativos 1 - 3 e 5 - 7 em que a última camada de galvanização erauma camada de galvanização de Ni com uma espessura de Ipm1 a galvani-zação por eletrodeposição de Ni não foi realizada.

Os revestimentos lubrificantes usados nos exemplos eram re-vestimentos lubrificantes sólidos e um revestimento lubrificante de líquidoviscoso (grafita ou dissulfeto de molibdênio) em uma resina epóxi e foi for-mado pela aplicação de uma composição de revestimento seguido pelo co-zimento a uma temperatura de aproximadamente 200QC. O teor de pó lubrifi-cante nos revestimentos lubrificantes sólidos era de 30% no caso de grafitae 40% no caso de dissulfeto de molibdênio (MoS2)..

O revestimento lubrificante de líquido viscoso continha cera e umsulfonato de cálcio básico como componentes lubrificantes em um óleo mi-neral como um óleo de base.

As juntas roscadas tendo superfícies de caixa tratadas na ma-neira mostrada nas Tabelas 1 e 2 foram submetidas ao seguinte teste deescoriações.

(TESTE DE ESCORIAÇÕES)

Um pino na extremidade de um tubo de aço foi inserido na caixade um acoplamento. A superfície do pino tinha previamente sido jateada comcontas de vidro. Em alguns exemplos, um dope verde comercialmente dis-ponível havia previamente sido aplicado à superfície de caixa. Para estimulara composição e desconexão de OCTG1 as porções roscadas do pino e dacaixa foram engatadas e apertadas com um torque de 49351,8 N-m (36400... ft-lbs)a temperatura ambiente.até. as porções de contacto de me.tal não ros-cadas do pino e da caixa contactarem entre si para composição e então elesforam desengatadas para desconectar o tubo de aço do acoplamento paradesconexão. Então, a superfície da caixa era visualmente observada paradeterminar se as escoriações ocorreram ou não.

Este procedimento de composição e desconexão era realizadoaté dez vezes e a resistência à escoriações foi avaliada pelo ciclo de com-posição e desconexão até a ocorrência de escoriações ( gripagem severanão reparável). Quando a gripagem ligeira reparável for observada, o testefoi continuado após o reparo da junta roscada. Os resultados são mostradosnas Tabelas 1 e 2.

TABELA 1

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EXEMPLO 1

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de ligaSn-Bi com uma espessura de 15 μιη. No teste de escoriação que foi realiza-do após o dope verde ser aplicado na superfície da caixa, a composição eruptura puderam ser realizadas oito vezes sem a ocorrência de escoriações.Quando a mesma superfície da caixa foi submetida ao teste de escoriaçõessem a aplicação de dope verde, a composição e ruptura puderam ser reali-zadas seis vezes, sem a ocorrência de escoriações.(EXEMPLO 2)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Sninferior com uma espessura de 5 μιτι e uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi superior com uma espessura de 12 μιτι. No teste de escoriação quefoi realizado após dope verde ser aplicado na superfície da caixa, a compo-sição e desconexão puderam ser realizadas dez vezes sem a ocorrência deescoriações. Quando a mesma superfície da caixa foi submetida ao teste deescoriação sem a aplicação de dope verde, a composição e desconexãopuderam ser realizadas oito vezes sem a ocorrência de escoriação.(EXEMPLO 3)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Cuinferior com uma espessura de 3 μιτι e uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi superior com uma espessura de 14 μηη. No teste de escoriação quefoi realizado após o dope verde ser aplicado à superfície da caixa, a compo-sição e a desconexão puderam ser realizadas dez vezes sem a ocorrênciade escoriação.(EXEMPLO 4)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de I μηπ e uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi

com uma espessura de 15 μιτι. No teste de escoriação que foirealizado após o dope verde ser aplicado à superfície da caixa, a composi-ção e desconexão puderam ser realizadas dez vezes sem a ocorrência deescoriação.(EXEMPLO 5)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Ii-gas de Sn-Bi-Cu com uma espessura de 12 pm. No teste de escoriação quefoi realizado após o dope verde ser aplicado à superfície da caixa, a compo-sição e desconexão puderam ser realizadas oito vezes sem a ocorrência deescoriação.

(EXEMPLO 6)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Sninferior com uma espessura de 10 pm e uma camada de galvanização deliga de Sn-Bi-Gu superior com uma espessura de 10 μιη. No teste de escori-ação que foi realizado após o dope verde ser aplicado à superfície da caixa,a composição e desconexão puderam ser realizadas dez vezes sem a ocor-rência de escoriação.

(EXEMPLO 7)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Cuinferior com uma espessura de 5μιτι e uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi-Cu com uma espessura de 15 μηι. No teste de escoriação que foirealizado após o dope verde ser aplicado à superfície da caixa, a composi-ção e a desconexão puderam ser realizadas dez vezes sem a ocorrência deescoriação.

(EXEMPLO 8)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de 5 pm e uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi-Cu superior com uma espessura de 15 μιη. No teste de escoriaçãoque foi realizado após o dope verde ser aplicado à superfície da caixa, acomposição e desconexão puderam ser realizadas dez vezes sem a ocor-rência de escoriação.

(EXEMPLO 9)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi com uma espessura de 5 μιτι e um revestimento lubrificante sólidocontendo grafita com uma espessura de 30 μιη formado na camada de gal-vanização. No teste de escoriação que foi realizado sem a aplicação de do-pe verde, a composição e desconexão puderam ser realizadas oito vezessem a ocorrência de escoriação.

(EXEMPLO 10)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Sninferior com uma espessura de 3 μηι e uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi superior com uma espessura de 11 pm e um revestimento lubrifi-cante sólido contendo grafita com uma espessura de 30 μm formado sobreas camadas de galvanização. No teste de escoriação que foi realizado semaplicação de dope verde, a composição e a desconexão puderam ser reali-zadas oito vezes sem a ocorrência de escoriação.

(EXEMPLO 11)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi com uma espessura de IO μm, e um revestimento lubrificante sólidocontendo grafita inferior com uma espessura de 10 μm e um revestimentolubrificante de líquido viscoso superior com uma espessura de 200 μm for-mado na camada de galvanização. No teste de escoriação que foi realizadosem a aplicação de dope verde, a composição e desconexão puderam serrealizadas dez vezes sem a ocorrência de escoriação.

(EXEMPLO 12)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Sninferior com uma espessura de 5 μm e uma camada de galvanização de ligade Sn-Bi superior com uma espessura de 10 μm e um revestimento lubrifi-cante sólido contendo grafita com uma espessura de 10 μm e um revesti-mento lubrificante de líquido viscoso superior com uma espessura de 200μm formado nas camadas de galvanização. No teste de escoriação que foirealizado sem a aplicação de dope verde, as composição e desconexão pu-deram ser realizadas dez vezes sem a ocorrência de escoriação.

(EXEMPLO 13)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Nimais baixa com uma espessura de I pm, uma camada de galvanização deCu intermediária com uma espessura de 5 μm e uma camada de galvaniza-ção de liga de Sn-Bi superior com uma espessura de 10 pm e um revesti-mento lubrificante sólido contendo grafita com uma espessura de 10 pm eum revestimento lubrificante de líquido viscoso superior com uma espessurade 200 pm formado nas camadas de galvanização. No teste de escoriaçãoque foi realizado sem a aplicação de dope verde, a composição e descone-xão puderam ser realizadas dez vezes sem a ocorrência de escoriação.(EXEMPLO COMPARATIVO 1)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de I pm e uma camada de galvanização de Cusuperior com uma espessura de 10 pm. No teste de escoriação que foi reali-zado após o dope verde-ser aplicado na superfície da caixa, a escoriaçãoocorreu no quarto ciclo de composição e desconexão. Quando a mesmassuperfície da caixa foi submetida ao teste de escoriação sem a aplicação dedope verde, a escoriação ocorreu no primeiro ciclo.

(EXEMPLO COMPARATIVO 2)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de 1 pm e uma camada de galvanização de Cusuperior com uma espessura de 10 pm e um revestimento lubrificante sólidocontendo grafita com uma espessura de 25 pm formado sobre as camadasde galvanização. No teste de escoriação que foi realizado após o dope verdeser aplicado na superfície da caixa, a escoriação ocorreu no quarto ciclo decomposição e desconexão. Quando a mesma superfície da caixa foi subme-tidas ao teste de escoriação sem a aplicação de doe verde, a escoriaçãoocorreu no primeiro ciclo.

(EXEMPLO COMPARATIVO 3)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de Ipm e uma camada de galvanização de Cusuperior com uma espessura de IO pm e um revestimento lubrificante sólidocontendo MoS2 com uma espessura de 25 pm formado sobre as camadasde galvanização. No teste de escoriação que foi realizado após o dope verdeser aplicado na superfície da caixa, a escoriação ocorreu no quarto ciclo dacomposição e desconexão.

(EXEMPLO COMPARATIVO 4)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de ligade Sn-Cu com uma espessura de 10 pm. No teste de escoriação que foi rea-Iizado após o dope verde ser aplicado na superfície de caixa, a escoriaçãoocorreu no sexto ciclo da composição e desconexão.

(EXEMPLO COMPARATIVO 5)A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de I μιτι e uma camada de galvanização de Cusuperior com uma espessura de 8 pm. No teste de escoriação que foi reali-zado sem a aplicação de dope verde, a escoriação ocorreu no segundo ciclode composição e desconexão.

(EXEMPLO COMPARATIVO 6)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de I pm e uma camada de galvanização de Cusuperior com uma espessura de 8 pm e um revestimento lubrificante sólidocontendo grafitas com uma espessura de 25 pm formado sobre as camadasde galvanização. No teste de escoriação que foi realizado sem a aplicaçãode dope verde, a escoriaçãso ocorreu no segundo ciclo de composição edesconexão.

(EXEMPLO COMPARATIVO 7)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de Niinferior com uma espessura de I pm e uma camada de galvanização de Cusuperior com espessura de 9 pm e um revestimento lubrificante sólido con-tendo MoS2 com uma espessura de 25 pm formado sobre as camadas degalvanização. No teste de escoriação que foi realizado sem a aplicação de20 dope verde, a escoriação ocorreu no segundo ciclo de composição e desco-nexão.

(EXEMPLO COMPARATIVO 8)

A superfície da caixa tinha uma camada de galvanização de ligade Sn-Cu com uma espessura de 12 pm e um revestimento lubrificante sólidocontendo grafita com uma espessura de 25 pm formado sobre a camada degalvanização. No teste de escoriação que foi realizado sem aplicação dedope verde, a escoriação ocorreu no terceiro ciclo de composição e desco-nexão.

Dos resultados dos exemplos e exemplos comparativos acimadescritos, pode ser visto que uma junta roscada para tubos de aço de acordocom a presente invenção mostrou-se claramente mais eficaz na supressãode escoriação do que nos exemplos comparativos.(DIFERENÇA EM AFINIDADE)

A diferença na afinidade ( umectabilidade) entre um revestimen-to de galvanização de Cu e revestimento de galvanização de liga de Sn-Bifoi investigada. As Figuras 7 e 8 são fotografias que mostram o estado doespalhamento do líquido (água) quando uma gota do líquido foi colocada nasuperfície de um revestimento de galvanização de Cu (figura 7) e um reves-timento de galvanização de liga de Sn-Bi (Figuras 8) formado nos exemplos.A quantidade de espalhamento indica a umectabilidade das superfícies, istoe', sua afinidade em relação ao líquido. O líquido espalhou-se mais no re-vestimento de liga de Sn-Bi do que no revestimento de galvanização de Cu,indicando que a galvanização de ligas de Sn-Bi tinha uma afinidade maiorpara o líquido.

A diferença na afinidade foi realmente refletida nos resultados deteste de escoriação. Exemplos 9-12, que tinham um revestimento Iubrifi-cante sólido contendo grafita formado sobre um revestimento de galvaniza-ção de liga de Sn-Bi tinha resistência à escoriação muito superior em relaçãoaos Exemplos Comparativos 2 e 6, que tinha o mesmo revestimento lubrifi-cante sólido formado sobre um revestimento de galvanização de Cu. Umadas razões para esta diferença na resistência à escoriação é consideradaque seja aquela da afinidade e portanto a adesão do revestimento lubrifican-te sólido na camada de galvanização era maior para o revestimento de gal-vanização de liga de Sn-Bi do que para o revestimento de galvanização deCu.

Claims

1 .Uma junta roscada para tubos de aço consistindo de um pino euma caixa cada qual tendo uma superfície de contacto incluindo uma porçãoroscada e uma porção de contacto de metal não roscada, caracterizada porter uma primeira camada de galvanização selecionada da galvanização deliga de Sn-Bi e galvanização de liga de Sn-Bi-Cu formada pelo menos emuma parte da superfície de contacto de pelo menos um dentre o pino e acaixa.

2.Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a Reivin-dicação I tendo uma segunda camada de galvanização selecionada dentregalvanização de Sn, galvanização de Cu e galvanização de Ni abaixo daprimeira camada de galvanização.

3.Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a Reivin-dicação 1 ou 2, tendo pelo menos uma camada de um revestimento Iubrifi-cante na superfície da primeira camada de galvanização.

4.Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a Reivin-dicação 3 em que o revestimento lubrificante compreende uma camada sim-ples de um revestimento lubrificante selecionado de um revestimento lubrifi-cante de líquido viscoso, um revestimento lubrificante semi-sólido e um re-vestimento lubrificante sólido.

5.Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a Reivin-dicação 3, em que o revestimento lubrificante compreende uma camada infe-rior de um revestimento lubrificante sólido e uma camada superior de umrevestimento lubrificante de líquido viscoso ou revestimento lubrificante se-mi-sólido.

6.Uma junta roscada para tubos de aço de acordo com a Reivin-dicação 4 ou 5 em que o revestimento lubrificante sólido contém um pó lubri-ficante sólido.

7.Um pino de uma junta roscada para tubos de aço tendo super-fície de contacto incluindo uma porção roscada e uma porção de contacto demetal não roscada, caracterizada por ter uma primeira camada de galvani-zação selecionada dentre galvanização de liga de Sn-Bi e galvanização deliga de Sn-Bi-Cu formada pelo menos em uma parte da superfície de contacto.

8.Uma caixa de uma junta roscada para tubos de aço tendo su-perfície de contacto incluindo uma porção roscada e uma porção de contactode metal não roscada, caracterizada por ter uma primeira camadas de gal-vanização selecionada dentre galvanização de liga de Sn-Bi e galvanizaçãode liga de Sn-Bi-Cu formada pelo menos em uma parte da superfície de con-tacto.