BRPI0616313A2 - conector de tubulaÇço rosqueado - Google Patents

Abstract

CONECTOR DE TUBULAÇçO ROSQUBADO. Um conector de tubulação utiliza um desenho de forma de rosca de conector de pino reforçado e caixa tendo flancos de carga no formato de S que fornecem um ângulo de carga variável dependendo da posição radial ao longo dos dentes engatados. Esse desenho promove um percurso de carga que muda com a posição ao longo do comprimento axial da rosca engatada, bem como aumenta ou diminui cargas externas no conector. O conector também varia a distensão radial do pino a partir da caixa em um modo que é diferente de uma rosca para a seguinte. A forma de rosca utiliza uma combinação de cortes de rosca que variam em formato, passo e/ou ângulo de cone de rosca para fornecer flancos de penetração e carga, bem como percurso de carga, que variam de uma extremidade axial da rosca engatada para a outra.

Description

"CONECTOR DE TUBULAÇÃO ROSQUEADO"

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

1. Campo da invenção

A presente invenção refere-se em geral aconectores de tubulação rosqueados e, em particular, a umconector de tubulação projetado para fadiga elevada comoconexões de tubulação ascendente de poço offshore.

2. Descrição da técnica relacionada

Em alguns tipos de produção de gás e óleooffshore, tubulações ascendentes estendem-se a partir doleito do mar até uma plataforma flutuante para processar etransferir o fluido do poço para uma tubulação. Tubulaçõesascendentes de produção podem ter milhares de metros decomprimento e podem se estender em uma longa curvacatenária a partir da plataforma até o conjunto de poçosubmarino. Essas tubulações ascendentes estão sujeitas acargas de tração, cargas de flexão e fadiga devido àcorrente e ondas. Essas tubulações ascendentes podem estarno lugar há anos, e uma falha pode ser muito cara de sereparar.

Genericamente, há dois tipos de conexões detubulação ascendente de produção que têm sido utilizadospara produzir. óleo e gás a partir de uma cabeça de poçosubmarino para uma árvore de produção superficial em umaplataforma flutuante offshore. Os dois tipos utilizam ummembro fêmea tendo uma superfície circunferencialtroncônica, interna, dotada de uma rosca, e um membro machotendo uma superfície circunferencial correspondentementetroncônica externa e dotada de uma rosca de interface paraengate com o membro fêmea.

No primeiro tipo de conexão de tubulaçãoascendente de produção, uma única rosca é formada em ummembro forjado, de parede relativamente espessa para osmembros tanto macho como fêmea. Esses membros forjados sãosoldados a seções de tubulação. A parede espessa permitetais características como roscas altamente atiladas,entalhes de relevo de rosca, e áreas em seção transversal,finais, muito maiores do que o pino. Essas característicaspodem aumentar muito a resistência tanto estática quanto àfadiga da conexão. Esse tipo de conexão também acomodafacilmente características adicionadas como vedações demetal com metal e guias de conexão, tanto internas comoexternas à superfície rosqueada. Essas característicasaumentam muito a integridade de pressão e característicasoperacionais, respectivamente.

O segundo tipo de conector de tubulação ascendente de produção comumente utilizado é mencionadocomo uma conexão rosqueada e acoplada. Nessa conexão, omembro fêmea é rosqueado em cada extremidade de uma luva deacoplamento curta feita de um tubulação com parede espessaou uma forjadura. Os membros macho consistem tipicamente emrosquear simplesmente as extremidades do próprio tubulação.Esse tipo de conexão é mais leve e mais barato do que odescrito acima. Elimina também a necessidade de uma soldaentre o conector e o tubulação, o que elimina as restriçõessobre resistência e fadiga que é associada à solda.

Conectores de tubulação ascendente dos dois tiposdescritos acima têm diversas desvantagens. Para o tipo deconexão soldada, a conexão é genericamente pesada e cara.Também deve ser soldada sobre o corpo de tubulaçãoprincipal, e, portanto se torna limitada pela própriasolda. As soldas são compatíveis com tubulações deresistências as deformações limitadas. Além disso, a vidade fadiga da solda é substancialmente inferior, na maioriados casos, àquela da própria conexão. Portanto, esse tipode conexão é limitado à resistência tanto estrutural quantoà fadiga pela solda do tubulação.

Para a conexão acoplada e rosqueada, uma vez quea conexão inteira deve ser formada sobre a seçãotransversal limitada do tubulação, há limitessignificativos sobre o que pode ser utilizado para asmesmas características que permitem que conectores desoldar obtenham níveis elevados de desempenho. Práticasanteriores utilizaram também configurações de vedação erosca que foram desenvolvidas para aplicações derevestimento, onde a integridade de vedação a partir dapressão interna e resistência estática eram os objetivosprincipais. Embora conexões desse tipo tenham tipicamentesomente resistência estrutural ligeiramente limitada, asmesmas têm resistência à fadiga significativamentereduzida. São também de um certo modo comprometidas nacapacidade de obter vedações de metal com metal confiáveisexternas à seção rosqueada bem como obter um guia deconexão eficaz nesse mesmo local. Desse modo, uma forma derosca aperfeiçoada para conexões acopladas e rosqueadas defadiga elevada seria desejável.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A conexão da presente invenção tem formas derosca na faixa e no pino que têm flancos de carga que seengatam um com o outro em diferentes pontos ao longo docomprimento das formas de rosca quando totalmente montadas.O engate variável provê um ângulo de carga que varia aolongo do comprimento das formas de rosca. Os flancos decarga engatam-se um com o outro com quantidades variáveisde interferência, ou distensão radial, ao longo doscomprimentos das formas de rosca quando totalmentemontadas, de modo que quando se aplica uma carga de tração,a divisão resultante da carga por todas as formas de roscaé relativamente uniforme. Preferivelmente, os flanços decarga na parte central das formas de rosca têm maiorinterferência quando montados do que os flancos de carganas partes superior e inferior. Além disso, na modalidadepreferida, os flancos de penetração de algumas das roscasna parte superior e parte inferior das formas de roscaengatam-se uma com a outra com referência quando o conectoré totalmente montado.

Em uma modalidade, a caixa tem um ressalto detorque interno que é engatado com um ressalto de torqueformado no pino. Um membro de vedação de metal internoestende-se a partir do ressalto de torque de pino e engataum recesso formado no furo da caixa. O conector também podeter uma vedação de metal com metal externa compreendendo ummembro de vedação que se projeta a partir da extremidadesuperior da caixa e engata uma parte de diâmetro externo dopino. Preferivelmente, o membro de vedação de caixa tem umanervura de vedação rebaixada que é protegida contra danodurante inserção do pino na caixa.

Os objetivos e vantagens acima e outros, dapresente invenção, serão evidentes para aqueles versados natécnica, em vista da seguinte descrição detalhada dapresente invenção, tomada em combinação com asreivindicações apensas e desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

De modo que a maneira na qual as característicase vantagens da invenção, bem como outras que se tornarãoevidentes sejam obtidas e possam ser entendidas em maisdetalhe, pode-se ter uma descrição mais específica dainvenção brevemente resumida acima mediante referência àmodalidade da presente que é ilustrada nos desenhos emanexo, cujos desenhos formam uma parte desse relatóriodescritivo. Deve-se observar, entretanto, que os desenhosilustram somente uma modalidade da invenção e, portanto,não devem ser considerados limitadores de seu escopo vistoque a invenção pode admitir outras modalidades igualmenteeficazes.

A figura 1 é uma vista lateral em corte de umamodalidade de uma conexão de caixa e pino construída deacordo com a presente invenção;

As figuras 2A e 2B compreendem uma vista lateralem corte aumentada de uma interface da conexão da figura 1e é construída de acordo com a presente invenção;

A figura 3 é uma vista lateral em corte aumentadaadicional da forma de rosca em um ponto ilustrado pelalinha pontilhada, em círculo na figura 2A próximo àextremidade superior da forma de rosca;

A figura 4 é uma vista lateral em corte aumentadaadicional da forma de rosca em um ponto ilustrado pelalinha pontilhada em círculo na figura 2A próximo a umcentro da forma de rosca;

A figura 5 é uma vista lateral em corte aumentadaadicional da forma de rosca em um ponto ilustrado pelalinha pontilhada em círculo na figura 2B em uma parteinferior da forma de rosca;

A figura 6 é uma vista lateral em corte aumentadaainda adicional de uma parte da forma de rosca comomostrado na figura 4;

A figura 7 é um gráfico de um exemplo da técnicaanterior de uma distribuição de carga de rosca ao longo docomprimento da rosca engatada enquanto é submetida a umacarga de tração;

A figura 8 é um gráfico idealizado de umadistribuição de carga de rosca de uma conexão de acordo coma invenção ao longo do comprimento da rosca engatada apóscomposição total, porém não sob uma carga de tração;A figura 9 é um gráfico idealizado da conexão dafigura 8 enquanto é submetido a uma carga de tração;

A figura 10 é uma vista em corte aumentada de umavedação de metal externa na caixa construída de acordo coma presente invenção, e mostrada com o pino sendo inserido na caixa;

A figura 11 é uma vista em corte aumentada,adicional da vedação de metal externa na caixa da figura-10, com certas características exageradas para clareza; e

A figura 12 é um diagrama de vista em cortereduzida, esquemática de um pino construído de acordo com apresente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Com referência às figuras 1 a 9, uma modalidadede um conector de tubulação, de acordo com a presenteinvenção, é ilustrada como uma conexão rosqueada 21. Aconexão 21 pode ser utilizada para uma variedade definalidades, porém é particularmente apropriada paraprodução de gás e óleo submarino com tubulações ascendentesde catenária e tensão superior. Nesse exemplo, a conexão 21compreende uma luva de acoplamento 22 tendo dois membros decaixa ou' fêmea 23, cada um para engatar um membro de pinoou macho 25. Nessa modalidade, o pino 25 é mostradointegralmente formado em uma extremidade reforçada ou aumentada de um tubulação 24. As caixas 23 da luva deacoplamento 22 unem dois pinos 25 de dois tubulações 24.Para algumas aplicações, cada tubulação 24 poderia ter umpino 2 5 soldado a ou formado em uma extremidade e uma caixa23 soldada a ou formada na extremidade oposta. 0 pino 25 e caixa 23 têm um eixo geométrico longitudinal, comum 26quando conectado.

Com referência às figuras 2A e 2B, a caixa 23 temuma forma de rosca interna 27 (figura 2A, 2B) que éafilada, tendo um diâmetro interno maior em direção ao seuaro ou extremidade superior e um diâmetro menor naextremidade inferior em direção ao nariz do pino 25. Ostermos "superior" e "inferior" são utilizados somente paraconveniência porque as caixas 23 na luva de acoplamento 22são invertidas uma com a outra. "Superior" é utilizado parasignificar em direção ao aro da caixa 23, e "inferior" éutilizado para significar em direção ao nariz do pino 25.Cada rosca da forma de rosca de caixa 27 tem um flanco depenetração 29 (figuras 3-6) e um flanco de carga voltadooposto 31. Para uma rosca especifica, o flanco depenetração de caixa 29 está voltado em direção ao aro ouextremidade superior da caixa 23 e o flanco de carga 31está voltado na direção oposta.

O pino 25 tem uma forma de rosca externa 33(figura 2A, 2B) que é engatada de forma rosqueada com aforma de rosca interna 27 da caixa 23. Cada rosca do pino25 tem um flanco de penetração 35 (figuras 3-6) que estávoltado oposto aos flanços de penetração de caixa 29, e umflanco de carga 37 que está voltado oposto aos flancos decarga de caixa 31. Quando o pino 25 insere ou conecta nacaixa 23, antes da rotação, alguns dos flancos depenetração 29, 35 engatar-se-ão um com o outro. A rotaçãopara make-up total faz com que os flancos de carga 31, 37engatem-se um com o outro, e nessa modalidade, alguns dosflancos de penetração 29, 35 engatar-se-ão um com o outro.Por conveniência, as roscas engatadas de formas de rosca27, 33 mais próximas ao aro da caixa 23 serão às vezesmencionadas como roscas mais elevadas 28. As rocasengatadas mais baixas das formas de rosca 27, 33 serão àsvezes mencionadas como roscas mais baixas 30 porque são asmais próximas ao nariz do pino 25.

O desenho de conexão 21 tem muitascaracterísticas exclusivas que são facilmente distinguidasda técnica anterior. Essas características e modalidadespodem ser utilizadas individualmente na conexão ou emqualquer combinação. Por exemplo, em uma modalidade, pelomenos alguns dos flancos de carga 31, 37 tanto da caixa 23como do pino 25 incluem um perfil em seção transversal noformato de S que provê ângulos de carga que variam ao longoda rosca engatada para formar uma conexão acoplada defadiga elevada. Esse desenho promove um percurso de cargaque muda com a posição ao longo da rosca engatada, e comaumento ou diminuição de cargas externas na conexão 21.Essa característica de desenho também varia a distensãoradial ou deflexão do pino 25 a partir da caixa 23 atravésde um comprimento axial das formas de rosca 27, 33.

A figura 6 é uma vista aumentada da figura 4, queé uma das roscas da caixa 23 e pino 25 em uma áreagenericamente central entre as roscas mais elevada e maisbaixa 28, 30 (figura 2A, 2B) . Essa rosca engatada é àsvezes mencionada como a rosca de demarcação 36. Cada umadas roscas da forma de rosca de pino 33 tem uma raizcôncava, curva 38 e uma crista 39. Nessa modalidade cristas39 são cilíndricas e concêntricas em torno do eixogeométrico do pino 25, porém esse formato poderia variar.Cristas 39 estão em distâncias diferentes a partir do eixogeométrico 26. Uma linha de afilamento 40 intersecta umcanto de cada crista 39, a linha 40 estando em um ângulopequeno em relação ao eixo geométrico 26.

Além disso, cristas de pino 39 têm dimensões ou"alturas" radiais diferentes medidas a partir das raízesadjacentes 38. Como mostrado na figura 2A, uma seçãosuperior da forma de rosca de pino 33 tem cristas de pino39 com alturas reduzidas, iniciando aproximadamente com arosca de demarcação 36 das figuras 4 e 6. Nesse exemplo, ascristas de pino 39 dessas roscas superiores reduzemgradualmente em altura a partir de uma rosca para aseguinte, com a mais curta estando na rosca mais superior-28.

Cada rosca da forma de rosca de caixa 27 tem umaraiz côncava curva 41 e uma crista de caixa 43. Nesseexemplo, cristas 43 são cilíndricas, porém algumas estão emdistâncias de diferença a partir do eixo geométrico 26. Umalinha de afilamento de caixa 45 intersecta um canto de cadacrista de caixa 43 e está em um ângulo em relação ao eixogeométrico 26. A parte inferior da forma de rosca de caixa27 pode ter cristas de caixa 43 que estão aproximadamentena mesma distância a partir do eixo geométrico 26.Iniciando aproximadamente na rosca abaixo da rosca dedemarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6, as cristas decaixa restantes 43 estão ao longo da linha de afilamento decaixa 45.

Cristas de caixa 43 têm também alturas oudimensões radiais diferentes, em relação a raízes de caixa41. Como mostrado na figura 2B, uma seção inferior da formade rosca de caixa 27 tem cristas de caixa 43 com alturasreduzidas terminando aproximadamente com a rosca dedemarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6. A forma de roscade caixa 27 a partir da rosca de demarcação 36, mostradanas figuras 4 e 6 para cima pode ter cristas 43 de alturasgenericamente uniformes.

Com referência às figuras 4 e 6, na parte centralda forma de rosca de pino 33, cada rosca tem um flanço decarga de pino 37 com duas seções separadas 37a, 37bformadas em ângulos diferentes. A parte de flanço de cargade pino 37a está radialmente mais distante a partir do eixogeométrico 2 6 do que a parte de flanço de carga de pino37b. A parte de flanco de carga externa 37a une-se a cristade pino 39, e a parte de flanco de carga interna 37b une-sea raiz de pino 38. As duas partes de flanco de carga 37a,37b são curvas ligeiramente nesse exemplo, em vez de seremfacetas planas, embora facetas planas fossem exeqüíveispara algumas aplicações. Uma linha perpendicular a um pontomédio da parte de flanco de carga externa 37a se inclinariamenos relativa ao eixo geométrico longitudinal 26 do que aum ponto médio da parte de flanco de carga interna 37b.

Uma área de transição 37c é localizada entre eune as partes de flanco de carga de pino interna e externa37a, 37b. Linhas tangentes 42a e 42b para qualquer partedas partes de flanco de carga 37a e 37b, respectivamente,intersectariam o eixo geométrico 26 em um ângulo positivo.A linha tangente 42c de área de transição 37c muda depositivo, onde une a parte de flanco externa 37a, paraperpendicular (não mostrado) ao eixo geométrico 26, paranegativo (mostrado na figura 6), e de volta para positivo,onde a área de transição 37c une a parte de flanco de cargainterna 37b. A junção da parte de flanco de carga externa37a com a área de transição 37c está aproximadamente namesma posição axial que onde a área de transição 37c une aparte de flanco de carga interna 37b. A área de transição37c tem, desse modo, um contorno no formato de S, e devidoà curvatura das partes de flanco de carga externa e interna37a, 37b, cria um contorno no formato de S para o flanco decarga de pino inteiro 37.

Devido ao truncamento ou alturas reduzidas dealgumas das cristas de pino 39, nem todas as roscas de pinotêm o mesmo tamanho e formato do flanco de carga 37. Naparte superior da forma de rosca de pino 33, começandoaproximadamente na rosca acima da rosca de demarcação 36mostrada nas figuras 4 e 6, os flancos de carga externos37a encurtam e nesse exemplo desaparecem totalmente paraduas ou três roscas, incluindo rosca mais superior 28. Asduas ou três roscas de pino mais superiores têm somente umaparte de flanço de carga interna 37b. As partes de flançode carga de pino externas 37a diminuem gradualmente emamanho em uma direção ascendente a partir aproximadamenteda primeira rosca acima da rosca de demarcação 36 mostradanas figuras 4 e 6.

A rosca de demarcação 36 da caixa 23 na partecentral exemplificada pelas figuras 4 e 6, tem uma parte deflanco de carga externa casada 31a e uma parte de flanco decarga interna 31b que engatam as partes de flanco de cargade pino 37a e 37b, respectivamente, em interferência derosca após ser totalmente montada. Isto é, um pouco dedeflexão radial ou distensão do metal das partes de flancoe carga 31a, 31b e 37a e 37b ocorre. Uma área de transiçãode caixa 31c une as partes de flanco de carga interna eexterna 31a, 31b juntas. A área de transição 31c tem omesmo contorno que a área de transição do pino 37c, porémas áreas de transição 31c e 37c são separadas quando aconexão é totalmente montada, criando uma folga, comomostrado nas figuras 4 e 6. Linhas tangentes à área detransição de caixa 31c também intersectam o eixo geométrico26 em ângulos positivo e negativo.

Algumas das roscas de caixa nesse exemplo não têmpartes internas de flanco de carga de caixa 31b. Devido aotruncamento das alturas de cristas de caixa 43 na parteinferior da forma de rosca de caixa 27, três ou quatro dasroscas de caixa mais inferiores têm somente partes deflanco de carga externas 31a. As partes de flanco de carga de caixa externas 31a aumentam gradualmente em tamanho emuma direção ascendente a partir da rosca mais inferior dacaixa 30 até um ponto bem abaixo da rosca de demarcação 36das figuras 4 e 6.Quando a conexão é totalmente montada, partes deflanco de carga de pino 37a, 37b engatam as partes deflanco de carga de caixa 31a, 31b, respectivamente na partecentral, como ilustrado pelas figuras 4 e 6. Na partesuperior, como ilustrado na figura 3, algumas das roscasterão somente as partes de flanco de carga internas 31b,37b engatando ou até mesmo nenhuma. Na parte inferior,ilustrada pela figura 5, algumas das roscas terão somenteas partes de flanco de carga externas 31a, 37a engatando uma com a outra ou nenhuma. Além disso, embora tanto aspartes de flanco de carga de pino 37a, 37b como as partesde flanco de carga de caixa 31a, 31b engatem-se uma com aoutra na área central, o engate difere dentro da áreacentral, dependendo de quanta deflexão ocorre entre asroscas de pino 25 e caixa 23.

As partes de flanco de carga 31a, 31b, 37a, 37bengatam-se uma com a outra em pontos diferentes ao longodos comprimentos de formas de rosca 27, 33 para variar osângulos de força resultantes, ilustrados pelas linhas F3,F4 e F5 das figuras 2A e 2B. A força de contato superior F3é o resultado de vetor das forças de contato nos flancos decarga internos 31b, 37b em e próximo à rosca mais superior28 quando o pino 25 e caixa 23 são totalmente montados euma força de tração é aplicada. Não há parte de flanco decarga externa de pino 37a em e próximo à rosca maissuperior 28, como mostrado na figura 3, de modo que a partede flanco de carga externa de caixa 31a nessa partesuperior não esteja em engate com qualquer parte da formade rosca de pino 33. Inversamente, em e próximo à roscamais inferior 30, força resultante F5 é o resultado devetor das forças de contato nas partes de flanco de cargaexternas 31a, 37a na composição total e sob carga detração. Não há parte de flanco de carga interna de caixa31b em e próximo à rosca mais inferior 30, como mostrado nafigura 5, de modo que a parte de flanco de carga interna depino 37b nessa parte inferior não esteja em engate comnenhuma parte da forma de rosca de caixa 27. Na partecentral, o ângulo da força de contato F4 sob carga detração é vetor resultante tanto das partes de flanco decarga externa 31a, 37a como partes de flanco de cargainterna 31b, 37b.

Com referência ainda às figuras 2A e 2B, o ângulode carga superior F3 está em um ângulo maior em relação aoeixo geométrico 26 (figura 1) do que o ângulo de cargacentral F4, e o ângulo de carga central F4 está em umângulo maior em relação ao eixo geométrico 26 do que oângulo de carga inferior F5. O engate entre os flanços decarga 31, 37 em composição total e sob carga de tração temum componente radial menor na parte inferior (figura 5) doque na parte central (figura 4), e a parte central tem umcomponente radial menor do que a parte superior (figura 3).Na parte inferior, as partes de flanco de carga externasmais axialmente orientadas 31a, 37a fornecem grande parteou toda a força de contato. Na parte superior, as partes deflanco de carga interna mais radialmente orientadas 31b,37b fornecem grande parte ou toda a força. Não há linha dedemarcação brilhante entre as partes inferior, central esuperior, visto que isso será uma questão de escolha dedesenho.

Além da diferença em percursos de carga F3, F4 eF5, a quantidade de interferência de rosca entre as váriaspartes de flanco de carga externa e interna 31a, 37a e 31b,37b varia. Interferência de rosca é utilizada aqui paradesignar deflexão que ocorre entre formas de rosca de pinoe caixa 33, 27 quando totalmente montada, porém antes dequalquer pré-carga axial. Interferência de rosca causadistensão das partes de flanco de carga 31a, 37a e 31b, 37bquando totalmente montada, criando uma força de pré-carga.Nas figuras 3-5, os esboços de partes de flanco de carga31a, 37a e 31b, 37b são sobrepostos um com o outro nasáreas de interferência de rosca. Uma sobreposição maiorentre os esboços sobrepostos indica uma maior quantidade deinterferência de rosca.

Na parte central, como ilustrado pela figura 4,as partes de flanco de carga tanto externa como interna31a, 37a e 31b, 37b engatam-se uma com a outra eminterferência de rosca. A quantidade de interferência deflanco de carga diminui a partir da. rosca de demarcação 36em uma direção ascendente. A quantidade de interferência deflanco de carga diminui também a partir da rosca dedemarcação 36 para baixo. Na rosca mais superior 28, comomostrado na figura 3, não há interferência de rosca entreas partes de flanco de carga internas 31b, 37b. Na roscamais inferior 30, ilustrada pela figura 5, não háinterferência de rosca entre as partes de flanco de cargaexternas 31a, 37a.

O flanco de penetração de pino 35 da rosca dedemarcação de área central 36, mostrada nas figuras 4 e 6tem duas facetas cônicas 35a, 35b no exemplo mostrado.Facetas 35a, 35b unem-se uma com a outra, com a faceta 35aestando mais distante para fora a partir do eixo geométrico26 do que a faceta 35b e em um ângulo menor em relação aoeixo geométrico 26. Similarmente o flanco de penetração 29da rosca de demarcação de caixa 36, mostrada nas figuras 4e 6 tem duas facetas 29a, 29b que estão nos mesmos ângulose conjugam com facetas de pino 35a, 35b. No exemplomostrado, quando montada, porém antes de pré-carga axial,as facetas de flanco de penetração externas 29a, 35a sãoespaçadas umas das outras por uma folga, porém as facetasde flanco de penetração internas 29b, 35b podem contatar-seumas com as outras na rosca de demarcação 36.

Na parte superior da forma de rosca de pino 33,como ilustrado pela figura 3, a altura reduzida de cristasde pino 33 faz com que as facetas de conexão externas depino 35a desapareçam gradualmente em uma direçãoascendente. As roscas de caixa na parte superior da formade rosca 27 têm facetas de flanco de penetração tantointernas como externas 29a, 29b. 0 engate de flancos depenetração 29, 35 na parte superior diminui em uma direçãoascendente, somente com as partes internas de flanco depenetração 2 9b, 35b engatando-se uma com a outra na roscamais superior 28.

Na parte inferior da forma de rosca de caixa 33,como ilustrado pela figura 5, as alturas reduzidas decristas de caixa 43 fazem com que as partes de flanco depenetração internas 29b se tornem menores e gradualmentedesapareçam. O engate de flancos de penetração 29, 35 naparte inferior desse modo diminui em uma direçãodescendente, somente com as partes externas de flanco depenetração 2 9b, 35a engatando-se uma com a outra na roscamais inferior 30 em composição total e antes de qualquerpré-carga axial.

Nesse exemplo, uma certa quantidade deinterferência de rosca também existe entre flancos depenetração 29, 35 de algumas das roscas em composição totalda conexão e antes de qualquer pré-carga axial. Aquantidade de interferência de flanco de penetração 29, 35aumenta gradualmente em uma direção ascendente, iniciandoalgumas roscas acima da rosca de demarcação 36 mostrada nasfiguras 4 e 6. A figura 3 mostra uma quantidadesignificativa de interferência de rosca entre as partes deflanco de penetração internas 29b, 35b da rosca maissuperior 28. A quantidade de interferência de flanço depenetração 29, 35 aumenta gradualmente em uma direçãodescendente, iniciando algumas roscas abaixo da rosca dedemarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6. A rosca maisinferior 30, exemplificada pela figura 5, mostra umaquantidade significativa de interferência de rosca entre aspartes externas de flanco de penetração 29a, 35a emcomposição total e antes de qualquer pré-carga axial. Nesseexemplo, não há roscas que se engatam umas com as outrascom interferência de rosca em seus flancos de penetração29, 35 e flancos de carga 31, 37 embora isso poderia ocorrer.

Com referência à figura 2B, a caixa 23 tem umressalto de torque interno 47 em seu furo 55 abaixo darosca mais inferior 30. O pino 25 tem um ressalto de torqueexterno 49 que contata o ressalto de torque 47. O apertosuficiente da conexão 21 após contato dos ressaltos 47, 49causa deflexão dos ressaltos 47, 49, criando uma força depré-carga axial. Os ressaltos de torque 47, 49 podem serplanos ou ligeiramente cônicos, como mostrado na figura 2B.A interferência de rosca entre os flancos de carga 31, 37 eflancos de penetração 29, 35 mostrados nas figuras 3-6,ocorre antes de qualquer pré-carga axial. A pré-carga axialfaz com que as forças de contato nos flancos de carga 31,37aumentem e as forças de contato nos flancos de penetração29, 35 diminuam. Alguns dos flancos de penetração 29, 35nas partes superior e inferior das formas de rosca 27, 33deslocarão do contato de flanco de penetração para ocontato de flanco de carga quando se aplica pré-carga axialsuficiente.

o motivo para a mudança em configuração dasroscas ao longo dos comprimentos de forma de rosca éilustrado nas figuras 7-9. A figura 7 ilustra uma carga detração sendo aplicada a uma forma de rosca sem considerarqualquer força de pré-carga devido à interferência derosca. De forma ideal, se uma força de tração de 7257 kgfor aplicada e a conexão tiver 16 roscas, cada roscaexperimentaria 453,59 kg de força. Entretanto, a tensão nãopassa uniformemente através das roscas. Mesmo se a conexãotiver ressaltos de torque axial que permitem uma pré-carga,as forças mais elevadas estarão nas extremidades opostasdas formas de rosca. A força liquida entre roscas medidasem qualquer ponto ao longo do comprimento da forma de roscacairá gradualmente em uma área central. Desse modo, aspartes centrais das formas de rosca em geral carregam aparte mínima da carga de tração, e as partes superior einferior a parte maior da carga de tração.

A figura 8 ilustra, em forma idealizada, forçasde contato entre roscas que existem ao longo das formas derosca 27, 33 de acordo com a presente invenção, quandototalmente montada, porém sem nenhuma pré-carga axialdevido ao engate de ressaltos de torque 47, 4 9 (figura 2B)e sem serem puxadas em tensão a partir de cargas externas.As roscas na área positiva do gráfico da figura 8 têmforças de pré-carga de flanço de carga líquida 31, 37,enquanto as roscas nas áreas negativas do gráfico ilustramforças de pré-carga de flanço de penetração líquido. A pré-carga dos flancos de penetração 29, 35 resulta a partir domovimento para dentro do pino 25 para dentro da caixa 23durante composição resistida pela interferência de flancosde penetração 29, 35. Essa resistência tende a fazer comque o pino 25 seja empurrado para fora da caixa 23, porémesse movimento para fora é resistido por flancos de carga31, 37, desse modo defletindo e pré-carregando os mesmos.As forças de pré-carga devido à interferência entre flancosde penetração 29, 35 são opostas em direção às forças depré-carga devido à interferência entre flancos de carga 31,37.

Quando totalmente montada, ressaltos de torque47, 4 9 (figura 2) serão apertados em uma força de pré-cargadesejada. Mesmo se ressaltos de torque 47, 49, devido àsvárias interferências de rosca, forças de pré-carga como nafigura 8 existirão quando totalmente montada. A força depré-carga axial causada pela deflexão axial de ressaltos detorque 47, 49 (figura 2) não muda substancialmente oformato do gráfico da figura 8, em vez disso deslocaprincipalmente o mesmo para cima e de um certo modo achatao mesmo. O aumento da pré-carga axial pela deflexão deressaltos de torque 47, 49 diminui a quantidade de pré-carga de rosca de flancos de penetração 29, 35 e aumenta aquantidade de pré-carga de rosca dos flancos de carga 31,37.

A figura 9 é um exemplo idealizado das forças decontato que ocorrem em cada rosca quando uma carga detração externa é aplicada ao pino tendo o gráfico de formade rosca da figura 8. A rosca de demarcação 36, ilustradanas figuras 4 e 6, experimenta a pré-carga máxima de flançode carga, de acordo com a figura 8. À medida que uma cargade tração externa é aplicada, a distribuição de carga entreflancos de carga das roscas assume o formato da figura 7.Quando adicionado à distribuição de carga existentemostrada na figura 8 a partir da pré-carga interna, adistribuição de carga nos flancos de carga de rosca 31, 37assume o formato da figura 9. A rosca de demarcação 36 dasfiguras 4 e 6 dividirá uma parte de carga liquida da cargade tração aplicada ao pino 25 igual à pré-carga no pico dográfico da figura 8 mais a carga de tração externa queexiste naquele ponto.

As roscas mais superior e mais inferior 28, 30, eaquelas próximas às mesmas têm uma força de pré-cargaliquida devido à interferência do flanco de penetração 29,35, mesmo após pré-carga axial. Quando o pino 25 está sobuma carga de tração, a carga de tração levanta os flancosde penetração de pino interferente 35 a partir dos flancosde penetração de caixa 29 e move os flancos de carga 31, 37daquelas roscas para contato mútuo. A força de contatoresultante nas roscas 28, 30 é igual à carga de traçãosendo aplicada mais a pré-carga de flanco de penetração,que é negativa, desse modo subtrai. Se carga de traçãosuficiente for aplicada, a carga de rosca liquida nasroscas mais superior e mais inferior 28, 30 se tornapositiva porque a carga externa inicia contato de seusflancos de carga 31, 37. As forças de contato nas roscasmais superior e mais inferior 28, 30 são menores do que onivel elevado que existiria na técnica anterior mostradapela figura 3 devido à subtração das forças de pré-carga deflanco de penetração. Tipicamente, a carga liquida nsroscas entre a rosca mais inferior 30 e a rosca dedemarcação 36 é de modo certo modo menor do que as cargaslíquidas na rosca mais inferior 30 e rosca de demarcação

36. Similarmente, a carga líquida entre a rosca dedemarcação 36 e a rosca mais superior 28 é tipicamentemenor.

Ainda outra característica de desenho da presenteinvenção lida com uma vedação interna 51 (figura 2B). Avedação 51 é uma vedação de metal com metal no pino 25 queengata um recesso 53 no furo 55 da caixa 23. A vedação 51tem uma espessura em seção transversal menor do que o pino25 no ressalto de torque 49 e pende do ressalto de torque49. A extremidade livre da vedação 51 não contata nenhumressalto dentro do furo de caixa 55. Desse modo, a vedaçãointerna 51 não forma ressalto e metal com metal entre acaixa 23 e pino 25. A extremidade livre da vedação 51define a extremidade mais inferior ou nariz do pino 25.

Ainda outra característica de desenho da presenteinvenção lida com uma vedação externa 61 (figuras 2A, 10 e11) na caixa 23. O membro de vedação 61 tem similaridadescom a vedação interna 51. Um ressalto 65 é formado próximoà extremidade superior da caixa 23. O membro de vedação 61tem um diâmetro interno quase nivelado com o furo 55 dacaixa 23 e um diâmetro externo menor do que a caixa 23 noressalto 54. O membro de vedação 61 tem, desse modo, umaseção transversal mais delgada do que a caixa 23 noressalto 65, estende-se axialmente além do ressalto 65, edefine o aro da caixa 23. A extremidade livre do membro devedação 61 é o ponto mais superior da caixa 23. O membro devedação 61 engata uma parte de diâmetro externo do pino 25para formar uma vedação de metal com metal. Um entalhe derelevo 63 pode resistir na junção do ressalto 65 com omembro de vedação 61 para aumentar a flexibilidade domembro de vedação 61. O ressalto 65 é mostrado plano, porémpoderia ser cônico ou afilado.

Com referência agora às figuras 10 e 11, namodalidade preferida, o membro de vedação 61 tem umanervura de vedação anular, arredondada 67 em seu diâmetrointerno. A nervura de vedação 67 é convexa e se projetapara dentro em direção ao eixo geométrico 26 (figura 1) . Umrecesso curvo, côncavo 66 se une e estende-se para cima apartir da nervura de vedação 67, e um recesso curvo,côncavo 68 se une e estende-se para baixo abaixo da nervurade vedação 67. Os recessos 66, 68 têm profundidadessuficientes de modo que a nervura de vedação 67 sejarebaixada a partir de uma superfície cônica, imaginária 69se estendendo em uma linha reta a partir da borda inferiordo recesso inferior 66 até a borda superior do recessosuperior 68. 0 diâmetro interno mínimo da nervura devedação 67 é maior do que o diâmetro do cônico imaginário68 no mesmo ponto axial para evitar que a forma de rosca 33(figura 2A) do pino 25 atinja e danifique a nervura devedação 67 durante inserção do pino 25 na caixa 23.

o pino 25 tem uma superfície de vedação afilada73 em seu diâmetro externo que é engatada em engate devedação de metal com metal com a nervura de vedação decaixa 67 quando a caixa 23 e pino 25 são montados. A figura 10 mostra o pino 25 parcialmente inserido na caixa 23. Asuperfície de vedação de pino 73 pode ser ligeiramentearredondada e é localizada entre superfícies cilíndricas 75e 77 no diâmetro externo do pino 25.

Outra característica da presente invenção éesquematicamente mostrada na figura 12. O pino 25 éreforçado na extremidade axial, incluindo um comprimentoreforçado axial "L" e uma dimensão reforçada radial "e", detal modo que uma relação de aspecto L/e > 30. Em umamodalidade, o pino 25 é reforçado com a dimensão radial de aproximadamente 6,35 mm. Além disso, preferivelmente ocomprimento das formas de rosca 27, 33 não é maior do quedois terços do comprimento L.

A presente invenção tem várias vantagens,incluindo elevada resistência à fadiga e baixo torque para composição. A resistência de conexão excede aquela doscomponentes. O fator de amplificação de tensão (SAF) é maisbaixo do que desenhos da técnica anterior. Ascaracterísticas de desenho de caixa incluem vedações demetal primárias externas e internas e um ressalto de cargapara fornecer uma maior parte da pré-carga. Ascaracterísticas de desenho de rosca incluem uma forma derosca otimizada para resistência e fadiga, e roscas queauxiliam com todas as condições de carregamento enquantotêm melhor desempenho sob cargas de flexão. A distribuiçãode carregamento entre as roscas ao longo do comprimentoaxial da rosca durante pré-carga e cargas axiaissubseqüentemente aplicadas pode ser moldada para muitasaplicações diferentes. Esse desenho também provê pré-cargacompressiva, resistência à flexão, ou ação de soquete emuma região especifica da rosca, embora não necessariamentea rosca inteira. 0 conector também tem resistência estáticaaperfeiçoada, vida de fadiga, e composição funcional daconexão.

A presente invenção é bem adequada para muitasaplicações incluindo, por exemplo, pino com OD de 247,65 a406, 4 mm com uma espessura de parede na faixa de 9, 525 mmaté mais de 2,54 cm. Os pinos exigem somente um levereforço (aproximadamente 6,35 mm), e não têm soldas. Em umamodalidade, aproximadamente 14 a 16 roscas são utilizadasem um afilamento de aproximadamente 2o. Esse desenho podeser utilizado em muitas aplicações diferentes, comomúltiplas aplicações de linha de fluxo como tubulaçõesascendentes de produção, tubulações ascendentes deexportação, tubulações ascendentes de importação,tubulações ascendentes de catenária de aço (SCR) , etc.

Embora a invenção tenha sido mostrada ou descritasomente em algumas de suas formas, deve ser evidente paraaqueles versados na técnica que a mesma não é limitadadesse modo, porém é suscetível a várias alterações sem seafastar do escopo da invenção.

Claims (32)

1. Conector de tubulação, compreendendo:uma caixa tendo roscas internas;um pino tendo roscas externas engatadas com asroscas internas da caixa, as roscas de pino e caixa tendoflancos de penetração e flancos de carga; eos flancos de carga de uma parte central dasroscas de pino e caixa engatando-se um com o outro commaior interferência do que nas partes superior e inferiordas roscas.

2. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque o engate dos flancos de carga da parte central dasroscas de pino e caixa cria percursos de carga com ângulosrelativos a um eixo geométrico do conector que diferem dospercursos de carga criados pelo engate dos flancos de cargadas partes superior e inferior das roscas de pino e caixa.

3. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque o engate dos flancos de carga das roscas, de pino ecaixa cria percursos de carga com ângulos relativos a umeixo geométrico do conector que mudam gradualmente de umaextremidade das roscas para a outra extremidade das roscasde pino e caixa.

4. Conector, de acordo com a reivindicação 1, em que:Os flancos de carga na parte inferior, partecentral, e parte superior das roscas criam percursos decarga com ângulos relativos a um eixo geométrico doconector; eos ângulos dos percursos de carga na parteinferior das roscas são menores do que os ângulos dospercursos de carga na parte central, e os ângulos na partecentral são menores do que os ângulos na parte superior.

5. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque:a interferência dos flancos de carga da partesuperior das roscas da caixa e pino diminui em uma direçãoascendente; ea interferência dos flancos de carga da parteinferior das roscas da caixa e pino diminui em uma direçãodescendente.

6. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque:os flancos de penetração da parte superior dasroscas da caixa e pino engatam-se um com o outro eminterferência em uma quantidade crescente em uma direçãoascendente; eos flancos de penetração da parte inferior dasroscas da caixa e pino engatam-se um com o outro eminterferência em uma quantidade crescente em uma direçãodescendente.

7. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque:cada um dos flancos de carga da parte central dasroscas de pino compreende uma parte externa e uma parteinterna que são unidas uma com a outra por uma área detransição que se estende ligeiramente para baixo a partirde sua junção com a parte externa até sua junção com aparte interna.

8. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque:cada um dos flancos de carga da parte central dasroscas de pino compreende uma parte externa convexa, curvae uma parte interna côncava, curva que são unidas uma com aoutra por uma área de transição;uma linha tangente a uma junção da parte externacom a área de transição estende-se em uma direçãoascendente e para dentro até uma interseção com um eixogeométrico do conector; euma linha tangente a uma junção da parte internacom a área de transição estende-se em uma direçãodescendente e para dentro até uma interseção com o eixogeométrico do conector.

9. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque na parte superior das roscas:pelo menos alguns dos flancos de carga das roscasda caixa e pino são não interferentes um com o outro e pelomenos alguns dos flancos de penetração das roscas da caixae pino engatam-se de forma interferente um com o outroquando o conector é totalmente montado.

10. Conector, de acordo com a reivindicação 1, emque na parte inferior das roscas:pelo menos alguns dos flancos de carga das roscasda caixa e pino são não interferentes um com o outro e pelomenos alguns dos flancos de penetração das roscas da caixae pino engatam de forma interferente um com o outro quandoo conector é totalmente montado.

11. Conector de tubulação, compreendendo:uma caixa tendo uma forma de rosca interna;um pino tendo uma forma de rosca externa em umengate de interferência de rosca com a forma de roscainterna da caixa quando o conector é totalmente montado; ecada uma das formas de rosca tendo pelo menosalgumas roscas que diferem em formato e engatam-se umas comas outras em pontos diferentes da outra das roscas.

12. Conector, de acordo com a reivindicação 11,em que os formatos diferentes criam uma maior quantidade depré-carga de flanco de carga compressiva liquida em umaparte central do que nas partes superior e inferior dasformas de rosca.

13. Conector, de acordo com a reivindicação 11,em que os formatos diferentes criam percursos de carga quetêm ângulos em relação a um eixo geométrico do conector quediferem ao longo dos comprimentos das formas de rosca.

14. Conector, de acordo com a reivindicação 11,em que:pelo menos algumas das roscas de pino têm flancosde carga que compreendem uma parte externa, convexa curva euma parte interna côncava curva que são unidas uma com aoutra por uma área de transição; euma primeira linha tangente à área de transiçãose estende em uma direção para cima e para dentro para umainterseção com um eixo geométrico do conector, uma segundalinha tangente à área de transição estende-se em umadireção para baixo e para dentro até uma interseção com oeixo geométrico do conector, e uma terceira linha tangenteà área de transição estende-se em uma direção para cima epara dentro até uma interseção com o eixo geométrico doconector.

15. Conector, de acordo com a reivindicação 11,em que:pelo menos algumas das roscas da caixa e pino têmflancos de carga que são não interferentes um com o outro epelo menos algumas outras das roscas da caixa e pino têmflancos de carga que se engatam de forma interferente umcom o outro quando o conector é totalmente montado.

16. Conector, de acordo com a reivindicação 11,em que:pelo menos algumas das roscas da caixa e pino têmflancos de penetração que são não interferentes um com ooutro e pelo menos algumas outras das roscas da caixa epino têm flancos de penetração que se engatam de formainterferente um com o outro quando o conector é totalmentemontado.

17. Conector de tubulação, compreendendo:uma caixa tendo uma forma de rosca interna comuma pluralidade de roscas de caixa espaçadas uma da outrapor uma raiz, a distância entre cada uma das roscas decaixa estando em um passo selecionado, cada uma das roscasde caixa tendo um flanco de carga e um flanco de penetraçãoseparado por uma crista;um pino tendo uma forma de rosca externa com umapluralidade de roscas de pino espaçadas umas das outras poruma raiz, cada uma das roscas de pino tendo um flanco decarga e um flanco de penetração separado por uma crista;as roscas de pino em uma primeira parte dasformas de rosca tendo cristas de altura reduzida emcomparação com as roscas de pino em uma segunda parte e umaterceira parte das formas de rosca;os flancos de carga das roscas de pino nassegunda e terceira partes tendo uma parte convexa que une acrista e uma parte côncava que une a raiz, as partesconvexa e côncava sendo unidas uma com a outra por uma áreade transição no formato de S;os flancos de carga de pelo menos algumas dasroscas de pino na primeira parte tendo uma parte côncavaque une a crista e não tendo uma parte convexa e área detransição,pelo menos algumas das roscas de caixa naterceira parte tendo cristas de altura reduzida emcomparação com as roscas de caixa nas primeira e segundapartes;os flancos de carga das roscas de caixa nasprimeira e segunda partes tendo uma parte convexa que une acrista e uma parte côncava que une a raiz, as partesconvexa e côncava sendo unidas umas com as outras por umaárea de transição no formato de S;os flancos de carga de pelo menos algumas dasroscas de caixa na terceira parte tendo uma parte côncavaunindo a crista e não tendo uma parte convexa e uma área detransição; e em quequando o conector é totalmente montado, naprimeira parte, partes convexas dos flancos de carga depelo menos algumas das roscas de caixa se conjugam compartes côncavas dos flancos de carga de pelo menos algumasdas roscas de pino, na segunda parte, partes côncava econvexa dos flancos de carga de pelo menos algumas dasroscas de caixa se conjugam com partes côncavas e convexas,respectivamente, dos flancos de carga de pelo menos algumasdas roscas de pino, e na terceira parte, partes côncavasdos flancos de carga de pelo menos algumas das roscas decaixa se conjugam com partes convexas dos flancos de cargade pelo menos algumas das roscas de pino.

18. Conector, de acordo com a reivindicação 17,em que a primeira parte está mais próxima a um aro da caixado que a segunda parte, e a segunda parte está mais próximaao aro da caixa do que a terceira parte.

19. Conector, de acordo com a reivindicação 17,em que quando o conector é totalmente montado, os flancosde penetração de pelo menos algumas das roscas de pino ecaixa nas primeira e segunda partes engatam um com o outro,e pelo menos alguns dos flancos de penetração das roscas decaixa e pino são espaçados uns dos outros por folgas.

20. Conector de tubulação, compreendendo:uma caixa tendo uma forma de rosca interna, umressalto de torque interno espaçado em uma primeira direçãoa partir da forma de rosca interna, e um recesso anular seestendendo na primeira direção a partir do ressalto detorque interno;um pino tendo uma forma de rosca externa engatadade forma rosqueada com a forma de rosca interna da caixa eum ressalto de torque de pino espaçado na primeira direçãoa partir da forma de rosca externa, o ressalto de torqueexterno engatando com o ressalto de torque interno quando oconector é totalmente montado; eum elemento de vedação de pino no pino que seestende na primeira direção a partir do ressalto de torqueexterno e engata o recesso em um engate de vedação de metalcom metal.

21. Conector, de acordo com a reivindicação 20,em que o elemento de vedação de pino tem uma extremidadelivre que se projeta na primeira direção mais distante doque qualquer outra parte do pino.

22. Conector, de acordo com a reivindicação 20,compreendendo adicionalmente:um aro no elemento de caixa que é espaçado em umasegunda direção a partir da forma de rosca interna;um elemento de vedação de caixa se projetando apartir do aro na segunda direção e vedando contra uma partede diâmetro externo do pino em um engate de vedação demetal com metal.

23. Conector, de acordo com a reivindicação 22,em que o elemento de vedação de caixa compreende:uma nervura de vedação convexa unida por recessoscôncavos superior e inferior acima e abaixo da nervura devedação, a nervura de vedação sendo espaçada radialmentepara fora de uma superfície cônica imaginária que seestende a partir de uma borda inferior do recesso côncavoinferior até uma borda superior do recesso côncavosuperior.

24. Conector de tubulação, compreendendo:uma caixa tendo uma forma de rosca interna;um pino tendo uma forma de rosca externa engatadade forma rosqueada com a forma de rosca interna da caixa, opino tendo uma superfície de vedação de metal com metal emuma parte de diâmetro externa do pino;um elemento de vedação de caixa na caixa, oelemento de vedação de caixa tendo uma nervura de vedaçãoconvexa que veda em engate de metal com metal com asuperfície de vedação no pino quando a caixa e pino sãomontados; eo elemento de vedação de caixa tendo recessoscôncavos superior e inferior acima e abaixo da nervura devedação, a nervura de vedação sendo espaçada radialmentepara fora de uma superfície cônica imaginária que seestende a partir de uma borda inferior do recesso côncavoinferior até uma borda superior do recesso côncavosuperior.

25. Conector de tubulação, de acordo com areivindicação 24, em que a nervura de vedação tem umdiâmetro interno mínimo que é maior do que um diâmetro dasuperfície cônica imaginária em um ponto na superfíciecônica imaginária mais próximo à nervura de vedação.

26. Conector de tubulação, de acordo com areivindicação 24, em que o elemento de vedação de caixa temuma borda superior livre que define um ponto mais superiorna caixa.

27. Conector de tubulação, compreendendo:uma caixa tendo uma forma de rosca interna e umressalto de torque interno espaçado em uma primeira direçãoa partir da forma de rosca interna;um pino tendo uma forma de rosca externa engatadade forma rosqueada com a forma de rosca interna da caixa eum ressalto de torque externo espaçado na primeira direçãoa partir da forma de rosca externa, o ressalto de torqueexterno engatando com o ressalto de torque interno quando oconector é totalmente montado; ea caixa tendo um aro espaçado em uma segundadireção a partir da forma de rosca interna, o arocompreendendo um elemento de vedação de caixa que engatauma parte de diâmetro externo do pino em um engate devedação de metal com metal.

28. Conector, de acordo com a reivindicação 27,em que:a caixa tem um ressalto externo de espessura deparede selecionada e espaçada na segunda direção a partirda forma de rosca interna; eo elemento de vedação de caixa se estende apartir do ressalto externo na segunda direção e temespessura de parede menor do que a caixa em um diâmetroexterno do ressalto externo.

29. Conector, de acordo com a reivindicação 27,em que o elemento de vedação de caixa tem uma extremidadelivre que se projeta na segunda direção mais distante doque qualquer outra parte da caixa.

30. Conector, de acordo com a reivindicação 27,em que o elemento de vedação de caixa compreende:uma nervura de vedação convexa unida por recessoscôncavos superior e inferior acima e abaixo da nervura devedação, a nervura de vedação sendo espaçada radialmentepara fora de uma superfície cônica imaginária que seestende a partir de uma borda inferior do recesso côncavoinferior até uma borda superior do recesso côncavosuperior.

31. Conector de tubulação, compreendendo:uma caixa tendo uma forma de rosca interna;um pino tendo uma forma de rosca externa engatadade forma rosqueada com a forma de rosca interna da caixa; eo pino tem roscas cortadas em uma extremidadeaxial do mesmo, e é reforçado na extremidade axialincluindo um comprimento reforçado axial "L" e uma dimensãoreforçada radial "e", de tal modo que uma relação deaspecto L/e > 30.

32. Conector, de acordo com a reivindicação 31,em que a forma de rosca tem um comprimento axial que não ésubstancialmente maior do que dois terços do comprimentoreforçado axial L.