BRPI0616313B1

BRPI0616313B1 - conector de tubulação rosqueado

Info

Publication number: BRPI0616313B1
Application number: BRPI0616313A
Authority: BR
Inventors: N Munk Brian; B Riha Jesse; W Pallini Joseph Jr; D Lyle Rockford
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2005-09-19
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2018-11-21
Also published as: US20070063517A1; US20090250927A1; MX2008003906A; BRPI0616313A2; WO2007035308A2; GB2444007B; GB2444007A; WO2007035308A3; US8079623B2; MY150916A; NO20081414L; GB0804954D0; US7549682B2

Abstract

conector de tubulação 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

(54) Título: CONECTOR DE TUBULAÇÃO ROSQUEADO (73) Titular: VETCO GRAY INC.. Endereço: 3010 BRIARPARK DRIVE, SUITE 300, HOUSTON TEXAS 77042, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: JOSEPH W. PALLINI JR.; BRIAN N. MUNK; JESSE B. RIHA; ROCKFORD D. LYLE.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 21/11/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 21/11/2018

Assinado digitalmente por:

Alexandre Gomes Ciancio

Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

1/22 “CONECTOR DE TUBULAÇÃO ROSQUEADO

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção [001] A presente invenção se refere em geral a conectores de tubulação rosqueados e, em particular, a um conector de tubulação projetado para fadiga elevada, tal como conexões de tubulação ascendente de poço offshore.

Descrição do Estado da Técnica [002] Em alguns tipos de produção de gás e petróleo offshore, tubulações ascendentes estendem-se a partir do leito do mar até uma plataforma flutuante para processar e transferir o fluido do poço para uma tubulação. Tubulações ascendentes de produção podem ter milhares de metros de comprimento e podem se estender em uma longa curva catenária a partir da plataforma até o conjunto de poço submarino. Essas tubulações ascendentes estão sujeitas

a cargas	de tração, cargas	de flexão e	fadiga devido	à
corrente	e às	ondas. Essas	tubulações	ascendentes podem
estar no	lugar	há anos, e uma	falha pode	ser muito cara	de
se reparar.
	[003]	De modo	geral, há	dois tipos	de

conexões de tubulação ascendente de produção que têm sido utilizados para produzir petróleo e gás a partir de uma boca de poço submarino para uma árvore de produção superficial em uma plataforma flutuante offshore. Os dois tipos utilizam um membro fêmea tendo uma superfície circunferencial troncônica, interna, dotada de uma rosca, e um membro macho tendo uma superfície circunferencial correspondentemente troncônica externa e dotada de uma rosca de interface para engatamento com o membro fêmea.

[004] No primeiro tipo de conexão de tubulação ascendente de produção, uma única rosca é formada em um membro forjado de parede relativamente espessa para

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2/22 os membros tanto macho como fêmea. Esses membros forjados são soldados a seções de tubulação. A parede espessa permite tais características como roscas altamente afiladas, ranhuras de alívio de rosca, e áreas de seção transversal final muito maiores do que o pino. Essas características podem aumentar muito a resistência tanto estática quanto à fadiga da conexão. Esse tipo de conexão também acomoda facilmente características adicionadas como vedações de metal com metal e guias de penetração, tanto internas como externas à superfície rosqueada. Essas características aumentam muito a integridade de pressão e características operacionais, respectivamente.

[005] O segundo tipo de conector de tubulação ascendente de produção comumente utilizado é mencionado como uma conexão rosqueada e acoplada. Nessa conexão, o membro fêmea é rosqueado em cada extremidade de uma luva de acoplamento curta feita de uma tubulação com parede espessa ou uma forjadura. Os membros macho consistem tipicamente em rosquear simplesmente as extremidades da própria tubulação. Esse tipo de conexão é mais leve e mais barato do que a descrita acima. Adicionalmente elimina a necessidade de uma solda entre o conector e a tubulação, o que elimina as restrições quanto à resistência e fadiga que é associada à solda.

[006] Conectores de tubulação ascendente dos dois tipos descritos acima têm diversas desvantagens. Para o tipo de conexão soldada, a conexão é geralmente pesada e cara. Também deve ser soldada no corpo de tubulação principal, e, portanto se torna limitada pela própria solda.

As soldas são compatíveis com tubulações de resistência ao escoamento limitado. Além disso, a vida de fadiga da solda é substancialmente inferior, na maioria dos casos, àquela da própria conexão. Portanto, esse tipo de

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3/22 conexão é limitado à resistência tanto estrutural quanto à fadiga pela solda da tubulação.

[007] Para a conexão acoplada e rosqueada, uma vez que a conexão inteira deve ser formada na seção transversal limitada da tubulação, há limites significativos sobre o que pode ser utilizado para as mesmas características que permitem que conectores de solda obtenham níveis elevados de desempenho. Práticas anteriores utilizaram também configurações de vedação e rosca que foram desenvolvidas para aplicações de revestimento, onde a integridade de vedação da pressão interna e resistência estática eram os objetivos principais. Embora conexões desse tipo tenham tipicamente somente resistência estrutural ligeiramente limitada, as mesmas têm resistência à fadiga significativamente reduzida. São também de certo modo comprometidas na capacidade de obter vedações de metal com metal confiáveis externas à seção rosqueada bem como obter um guia de penetração eficaz nesse mesmo local. Desse modo, uma forma de rosca aperfeiçoada para conexões acopladas e rosqueadas de fadiga elevada seria desejável.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] A conexão da presente invenção tem formas de rosca na caixa e no pino que têm flancos de carga que se engatam um com o outro em diferentes pontos ao longo do comprimento das formas de rosca quando totalmente compostas. O engatamento variável provê um ângulo de carga que varia ao longo do comprimento das formas de rosca. Os flancos de carga engatam-se um com o outro com quantidades variáveis de interferência, ou distensão radial, ao longo dos comprimentos das formas de rosca quando totalmente compostas, de modo que quando se aplica uma carga de tração, a divisão resultante da carga por todas as formas de rosca é relativamente uniforme. Preferivelmente, os

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4/22 flancos de carga na parte central das formas de rosca têm maior interferência quando compostos do que os flancos de carga nas partes superior e inferior. Além disso, na modalidade preferida, os flancos de penetração de algumas das roscas na parte superior e parte inferior das formas de rosca engatam-se uma com a outra com interferência quando o conector é totalmente composto.

[009] Em uma modalidade, a caixa tem um ressalto de torque interno que é engatado com um ressalto de torque formado no pino. Um membro de vedação de metal interno estende-se a partir do ressalto de torque de pino e engata um recesso formado no furo da caixa. O conector também pode ter uma vedação de metal com metal externa compreendendo um membro de vedação que se projeta a partir da extremidade superior da caixa e engata com uma parte de diâmetro externo do pino. Preferivelmente, o membro de vedação de caixa tem uma nervura de vedação rebaixada que é protegida contra dano durante inserção do pino na caixa.

[0010] Os objetivos e vantagens acima e outros da presente invenção serão evidentes para aqueles versados na técnica em vista da seguinte descrição detalhada da presente invenção, tomada em combinação com as reivindicações apensas e desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

0011]

De modo que a maneira na qual as características e vantagens da invenção, bem como outras que se tornarão evidentes sejam obtidas possam ser entendidas em mais detalhe, pode-se ter uma descrição mais específica da invenção brevemente resumida acima mediante referência modalidade da mesma que é ilustrada nos desenhos em anexo, cujos desenhos formam uma parte desse relatório descritivo. Deve-se observar, entretanto, que os desenhos ilustram somente uma modalidade da invenção e,

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5/22 portanto, não devem ser considerados limitadores de seu escopo visto que a invenção pode admitir outras modalidades igualmente eficazes, nos quais:

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

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

A figura 3	é	uma vista	lateral em	corte aumentada
adicional da forma	de	rosca em	um ponto	ilustrado pela
linha pontilhada,	em	círculo	na figura	2A próximo à
extremidade superior	da	forma de	rosca;
A figura 4	é	uma vista	lateral em	corte aumentada
adicional da forma	de	rosca em	um ponto	ilustrado pela

linha pontilhada em círculo na figura 2A próximo a um centro da forma de rosca;

A figura 5 é uma vista lateral em corte aumentada adicional da forma de rosca em um ponto ilustrado pela linha pontilhada em círculo na figura 2B em uma parte inferior da forma de rosca;

A figura 6 é uma vista lateral em corte aumentada ainda adicional de uma parte da forma de rosca como mostrado na figura 4;

A figura 7 é um gráfico de um exemplo do estado da técnica de uma distribuição de carga de rosca ao longo do comprimento da rosca engatada enquanto é submetida a uma carga de tração;

A figura 8 é um gráfico idealizado de uma distribuição de carga de rosca de uma conexão de acordo com a invenção ao longo do comprimento da rosca engatada após composição total, porém não sob uma carga de tração;

A figura 9 é um gráfico idealizado da conexão da

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6/22 figura 8 enquanto é submetido a uma carga de tração;

A figura 10 é uma vista em corte aumentada de uma vedação de metal externa na caixa construída de acordo com a 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 melhorar clareza; e

A figura 12 é um diagrama de vista esquemática em corte reduzida de um pino construído de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0012] Com referência às figuras 1 a 9, uma modalidade de um conector de tubulação, de acordo com a presente invenção, é ilustrada como uma conexão rosqueada 21. A conexão 21 pode ser utilizada para uma variedade de finalidades, porém é particularmente apropriada para produção submarina de gás e petróleo com tubulações ascendentes de catenária e tensão de topo. Nesse exemplo, a conexão 21 compreende uma luva de acoplamento 22 tendo dois membros de caixa ou fêmea 23, cada um para engatar um membro de pino ou macho 25. Nessa modalidade, o pino 25 é mostrado integralmente formado em uma extremidade recalcada ou aumentada de uma tubulação 24. As caixas 23 da luva de acoplamento 22 unem dois pinos 25 de duas tubulações 24. Para algumas aplicações, cada tubulação 24 poderia ter um pino 25 soldado a ou formado em uma extremidade e uma caixa 23 soldada à ou formada na extremidade oposta. O pino 25 e caixa 23 têm um eixo comum longitudinal 26 quando conectados.

[0013] Com referência às figuras 2A e 2B, a caixa 23 tem uma forma de rosca interna 27 (figura 2A, 2B)

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7/22 que é afilada, tendo um diâmetro interno maior em direção ao seu aro ou extremidade superior e um diâmetro menor na extremidade inferior em direção ao nariz do pino 25. Os termos superior e inferior são utilizados somente por conveniência porque as caixas 23 na luva de acoplamento 22 estão invertidas uma com a outra. Superior é utilizado para significar em direção ao aro da caixa 23, e inferior é utilizado para significar em direção ao nariz do pino 25. Cada rosca da forma de rosca de caixa 27 tem um flanco de penetração 29 (figuras 3-6) e um flanco de carga voltado para o lado oposto 31. Para uma rosca específica, o flanco de penetração de caixa 29 defronta em direção ao aro ou extremidade superior da caixa 23 e o flanco de carga 31 defronta a direção oposta.

[0014] O pino 25 tem uma forma de rosca externa (figura 2A, 2B) que é engatada de forma rosqueada com a forma de rosca interna 27 da caixa 23. Cada rosca do pino 25 tem um flanco de penetração 35 (figuras 3-6) que defronta os flancos de penetração de caixa opostos 29, e um flanco de carga 37 que defronta os flancos de carga de caixa opostos 31. Quando o pino 25 insere ou penetra na caixa 23, antes da rotação, alguns dos flancos de penetração 29, se engatarão um com o outro. A rotação para compor totalmente faz com que os flancos de carga 31, 37 engatem-se um com o outro, e nessa modalidade, alguns dos flancos de penetração 29, 35 se engatarão um com o outro. Por conveniência, as roscas engatadas de formas de rosca 27, 33 mais próximas ao aro da caixa 23 serão eventualmente mencionadas como roscas mais elevadas 28. As roscas engatadas mais baixas das formas de rosca 27, 33 serão eventualmente mencionadas como roscas mais baixas 30 porque são as mais próximas ao nariz do pino 25.

[0015] A configuração da conexão 21 tem muitas

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8/22 características exclusivas que são facilmente distinguidas do estado da técnica. Essas características e modalidades podem ser utilizadas individualmente na conexão ou em qualquer combinação. Por exemplo, em uma modalidade, pelo menos alguns dos flancos de carga 31, 37 tanto da caixa 23 como do pino 25 incluem um perfil em seção transversal no formato de S provendo ângulos de carga que variam ao longo da rosca engatada para formar uma conexão acoplada de fadiga elevada. Esse projeto promove um percurso de carga que muda com a posição ao longo da rosca engatada, e com aumento ou diminuição de cargas externas na conexão 21. Essa característica de projeto também varia a distensão

radial	ou deflexão	do pino	25	da caixa 23	através	de	um
comprimento axial das formas	de	rosca 27, 33.
	[0016] A	figura	6	é uma vista	aumentada	da
figura	4, que é uma	das roscas	da caixa 23 e	pino 25	em	uma

área genericamente central entre as roscas mais elevada e mais baixa 28, 30 (figura 2A, 2B). Essa rosca engatada é eventualmente mencionada como rosca de demarcação 36. Cada uma das roscas da forma de rosca de pino 33 tem uma raiz côncava curva 38 e uma crista 39. Nessa modalidade cristas são cilíndricas e concêntricas em torno do eixo do pino 25, porém esse formato poderia variar. Cristas 39 estão em distâncias diferentes do eixo 26. Uma linha de afilamento intersecta um canto de cada crista 39, a linha 40 estando em um ângulo pequeno em relação ao eixo 26.

[0017] Além disso, cristas de pino 39 têm dimensões ou alturas radiais diferentes medidas a partir das raízes adjacentes 38. Como mostrado na figura 2A, uma seção superior da forma de rosca de pino 33 tem cristas de pino 39 com alturas reduzidas, iniciando aproximadamente com a rosca de demarcação 36 das figuras 4 e 6. Nesse exemplo, as cristas de pino 39 dessas roscas superiores

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9/22 reduzem gradualmente em altura de uma rosca para a seguinte, com a menor estando na rosca mais superior 28.

[0018] Cada rosca da forma de rosca de caixa 27 tem uma raiz côncava curva 41 e uma crista de caixa 43. Nesse exemplo, cristas 43 são cilíndricas, porém algumas estão em distâncias diferentes do eixo 26. Uma linha de afilamento de caixa 45 intersecta um canto de cada crista de caixa 43 e está em um ângulo em relação ao eixo 26. A parte inferior da forma de rosca de caixa 27 pode ter cristas de caixa 43 que estão aproximadamente na mesma distância do eixo geométrico 26. Iniciando aproximadamente na rosca abaixo da rosca de demarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6, as cristas de caixa restantes 43 estão ao longo da linha de afilamento de caixa 45.

[0019] Cristas de caixa 43 têm também alturas ou dimensões radiais diferentes, em relação a raízes de caixa 41. Como mostrado na figura 2B, uma seção inferior da forma de rosca de caixa 27 tem cristas de caixa 43 com alturas reduzidas terminando aproximadamente com a rosca de demarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6. A forma de rosca de caixa 27 da rosca de demarcação 36, mostrada nas figuras 4 e 6 em sentido ascendente pode ter cristas 43 de alturas geralmente uniformes.

[0020] Com referência às figuras 4 e 6, na parte central da forma de rosca de pino 33, cada rosca tem um flanco de carga de pino 37 com duas seções separadas 37a, 37b formadas em ângulos diferentes. A parte de flanco de carga de pino 37a está radialmente mais distante do eixo geométrico 26 do que a parte de flanco de carga de pino 37b. A parte de flanco de carga externa 37a une-se à crista de pino 39, e a parte de flanco de carga interna 37b une-se à raiz de pino 38. As duas partes de flanco de carga 37a, 37b são ligeiramente curvas nesse exemplo, em vez de serem

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10/22 facetas planas, embora facetas planas fossem exequíveis para algumas aplicações. Uma linha normal a um ponto médio da parte de flanco de carga externa 37a se inclinaria menos relativa ao eixo longitudinal 26 do que a um ponto médio da parte de flanco de carga interna 37b.

[0021] Uma área de transição 37c é localizada entre e une as partes de flanco de carga de pino interna e externa 37a, 37b. Linhas tangentes 42a e 42b para qualquer parte das partes de flanco de carga 37a e 37b, respectivamente, intersectam o eixo 26 em um ângulo positivo. A linha tangente 42c de área de transição 37c muda de positivo, onde une a parte de flanco externa 37a, para perpendicular (não mostrado) ao eixo 26, para negativo (mostrado na figura 6), e de volta para positivo, onde a área de transição 37c une a parte de flanco de carga interna 37b. A junção da parte de flanco de carga externa 37a com a área de transição 37c está aproximadamente na mesma posição axial que onde a área de transição 37c une a parte de flanco de carga interna 37b. A área de transição 37c tem, desse modo, um contorno no formato de S, e devido à curvatura das partes de flanco de carga externa e interna 37a, 37b, cria um contorno no formato de S para o flanco de carga de pino interno 37.

[0022] Devido ao truncamento ou alturas reduzidas de algumas das cristas de pino 39, nem todas as roscas de pino têm o mesmo tamanho e formato do flanco de carga 37. Na parte superior da forma de rosca de pino 33, começando aproximadamente em uma rosca acima da rosca de demarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6, os flancos de carga externos 37a encurtam e nesse exemplo desaparecem totalmente para duas ou três roscas, incluindo a rosca mais superior 28. As duas ou três roscas de pino mais superiores têm somente uma parte de flanco de carga interna 37b. As

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11/22 partes de flanco de carga de pino externas 37a diminuem gradualmente em tamanho em uma direção ascendente a partir aproximadamente da primeira rosca acima da rosca de demarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6.

[0023] A rosca de demarcação 36 da caixa 23 na parte central exemplificada pelas figuras 4 e 6, tem uma parte de flanco de carga externa de conjugação 31a e uma parte de flanco de carga interna 31b que engatam as partes de flanco de carga de pino 37a e 37b, respectivamente, em interferência de rosca após ser totalmente composto. Isto é, um pouco de deflexão radial ou distensão do metal das partes de flanco de carga 31a, 31b e 37a e 37b ocorre. Uma área de transição de caixa 31c une as partes de flanco de carga interna e externa 31a, 31b. A área de transição 31c tem o mesmo contorno que a área de transição do pino 37c, porém as áreas de transição 31c e 37c são separadas quando a conexão é totalmente composta, criando uma folga, como mostrado nas figuras 4 e 6. Linhas tangentes à área de transição de caixa 31c também intersectam o eixo 26 em ângulos positivo e negativo.

[0024] Algumas das roscas de caixa nesse exemplo não têm partes internas de flanco de carga de caixa 31b. Devido ao truncamento das alturas de cristas de caixa 43 na parte inferior da forma de rosca de caixa 27, três ou quatro das roscas de caixa mais inferiores têm somente partes de flanco de carga externas 31a. As partes de flanco de carga de caixa externas 31a aumentam gradualmente em tamanho em uma direção ascendente a partir da rosca mais inferior da caixa 30 até um ponto bem abaixo da rosca de demarcação 36 das figuras 4 e 6.

[0025] Quando a conexão é totalmente composta, partes de flanco de carga de pino 37a, 37b engatam as partes de flanco de carga de caixa 31a, 31b,

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12/22 respectivamente na parte central, como ilustrado pelas figuras 4 e 6. Na parte superior, como ilustrado na figura 3, algumas das roscas terão somente as partes de flanco de carga internas 31b, 37b engatando uma com a outra ou até mesmo nenhuma. Na parte inferior, ilustrada pela figura 5, algumas das roscas terão somente as partes de flanco de carga externas 31a, 37a engatando uma com a outra ou nenhuma. Além disso, embora tanto as partes de flanco de carga de pino 37a, 37b como as partes de flanco de carga de caixa 31a, 31b engatem-se uma com a outra na área central, o engate difere dentro da área central, dependendo de quanta deflexão ocorre entre as roscas de pino 25 e caixa 23.

[0026] As partes de flanco de carga 31a, 31b, 37a, 37b engatam-se uma com a outra em pontos diferentes ao longo dos comprimentos de formas de rosca 27, 33 para variar os ângulos de força resultantes, ilustrados pelas linhas F3, F4 e F5 das figuras 2A e 2B. A força de contato superior F3 é o resultado de vetor das forças de contato nos flancos de carga internos 31b, 37b em e próximo à rosca mais superior 28 quando o pino 25 e caixa 23 são totalmente compostos e uma força de tração é aplicada. Não há parte de flanco de carga externa de pino 37a em e próximo à rosca mais superior 28, como mostrado na figura 3, de modo que a parte de flanco de carga externa de caixa 31a nessa parte superior não esteja em engatamento com qualquer parte da forma de rosca de pino 33. Inversamente, em e próximo à rosca mais inferior 30, a força resultante F5 é o resultado de vetor das forças de contato nas partes de flanco de carga externas 31a, 37a na composição total e sob carga de tração. Não há parte de flanco de carga interna de caixa 31b em e próximo à rosca mais inferior 30, como mostrado na figura 5, de modo que a parte de flanco de carga interna de

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13/22 pino 37b nessa parte inferior não esteja em engatamento com nenhuma parte da forma de rosca de caixa 27. Na parte central, o ângulo da força de contato F4 sob carga de tração é o vetor resultante tanto das partes de flanco de carga externa 31a, 37a como partes de flanco de carga interna 31b, 37b.

[0027] Com referência ainda às figuras 2A e 2B, o ângulo de carga superior F3 está em um ângulo maior em relação ao eixo 26 (figura 1) do que o ângulo de carga central F4, e o ângulo de carga central F4 está em um ângulo maior em relação ao eixo 26 do que o ângulo de carga inferior F5. O engatamento entre os flancos de carga 31, 37 em composição total e sob carga de tração tem um componente radial menor na parte inferior (figura 5) do que na parte central (figura 4), e a parte central tem um componente radial menor do que a parte superior (figura 3). Na parte inferior, as partes de flanco de carga externas mais axialmente orientadas 31a, 37a fornecem grande parte ou toda a força de contato. Na parte superior, as partes de flanco de carga interna mais radialmente orientadas 31b, 37b fornecem grande parte ou toda a força. Não há linha de demarcação brilhante entre as partes inferior, central e superior, visto que isso será uma questão de escolha de projeto.

[0028] Além da diferença em percursos de carga F3, F4 e F5, a quantidade de interferência de rosca entre as várias partes de flanco de carga externa e interna 31a, 37a e 31b, 37b varia. Interferência de rosca é utilizada aqui para designar deflexão que ocorre entre formas de rosca de pino e caixa 33, 27 quando totalmente composta, porém antes de qualquer pré-carga axial. Interferência de rosca causa distensão das partes de flanco de carga 31a, 37a e 31b, 37b quando totalmente composta, criando uma

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14/22 força de pré-carga. Nas figuras 3-5, os esboços de partes de flanco de carga 31a, 37a e 31b, 37b são sobrepostos um com o outro nas áreas de interferência de rosca. Uma sobreposição maior entre os esboços sobrepostos indica uma maior quantidade de interferência de rosca.

[0029] Na parte central, como ilustrado pela figura 4, as partes de flanco de carga tanto externa como interna 31a, 37a e 31b, 37b engatam-se uma com a outra em interferência de rosca. A quantidade de interferência de flanco de carga diminui a partir da rosca de demarcação 36 em uma direção ascendente. A quantidade de interferência de flanco de carga diminui também a partir da rosca de demarcação 36 para baixo. Na rosca mais superior 28, como mostrado na figura 3, não há interferência de rosca entre as partes de flanco de carga internas 31b, 37b. Na rosca mais inferior 30, ilustrada pela figura 5, não há interferência de rosca entre as partes de flanco de carga externas 31a, 37a.

[0030] O flanco de penetração de pino 35 da rosca de demarcação de área central 36, mostrada nas figuras 4 e 6 tem duas facetas cônicas 35a, 35b no exemplo mostrado. Facetas 35a, 35b unem-se uma com a outra, com a faceta 35a estando mais distante para fora do eixo 26 do que a faceta 35b e em um ângulo menor em relação ao eixo 26. Similarmente o flanco de penetração 29 da rosca de demarcação de caixa 36, mostrada nas figuras 4 e 6 tem duas facetas 29a, 29b que estão nos mesmos ângulos e conjugam com facetas de pino 35a, 35b. No exemplo mostrado, quando composta, porém, antes de pré-carga axial, as facetas de flanco de penetração externas 29a, 35a são espaçadas umas das outras por uma folga, porém as facetas de flanco de penetração internas 29b, 35b podem contatar-se umas com as outras na rosca de demarcação 36.

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15/22 [0031] Na parte superior da forma de rosca de pino 33, como ilustrado pela figura 3, a altura reduzida de cristas de pino 33 faz com que as facetas de conexão externas de pino 35a desapareçam gradualmente em uma direção ascendente. As roscas de caixa na parte superior da forma de rosca 27 têm facetas de flanco de penetração tanto internas como externas 29a, 29b. O engate de flancos de penetração 29, 35 na parte superior diminui em uma direção ascendente, somente com as partes internas de flanco de penetração 29b, 35b engatando-se uma com a outra na rosca mais superior 28.

[0032] Na parte inferior da forma de rosca de caixa 33, como ilustrado pela figura 5, as alturas reduzidas de cristas de caixa 43 fazem com que as partes de flanco de penetração internas 29b se tornem menores e gradualmente desapareçam. O engatamento de flancos de penetração 29, 35 na parte inferior desse modo diminui em uma direção descendente, somente com as partes externas de flanco de penetração 29b, 35a engatando-se uma com a outra na rosca mais inferior 30 em composição total e antes de qualquer pré-carga axial.

[0033] Nesse exemplo, certa quantidade de interferência de rosca também existe entre flancos de penetração 29, 35 de algumas das roscas em composição total da conexão e antes de qualquer pré-carga axial. A quantidade de interferência de flanco de penetração 29, 35 aumenta gradualmente em uma direção ascendente, iniciando algumas roscas acima da rosca de demarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6. A figura 3 mostra uma quantidade significativa de interferência de rosca entre as partes de flanco de penetração internas 29b, 35b da rosca mais superior 28. A quantidade de interferência de flanco de penetração 29, 35 aumenta gradualmente em uma direção

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16/22 descendente, iniciando algumas roscas abaixo da rosca de demarcação 36 mostrada nas figuras 4 e 6. A rosca mais inferior 30, exemplificada pela figura 5, mostra uma quantidade significativa de interferência de rosca entre as partes externas de flanco de penetração 29a, 35a em composição total e antes de qualquer pré-carga axial. Nesse exemplo, não há roscas que se engatam umas com as outras com interferência de rosca em seus flancos de penetração 29, 35 e flancos de carga 31, 37 embora isso pudesse ocorrer.

[0034] Com referência à figura 2B, a caixa 23 tem um ressalto de torque interno 47 em seu furo 55 abaixo da rosca mais inferior 30. O pino 25 tem um ressalto de torque externo 49 que contata o ressalto de torque 47. O aperto suficiente da conexão 21 após contato dos ressaltos 47, 49 causa deflexão dos ressaltos 47, 49, criando uma força de pré-carga axial. Os ressaltos de torque 47, 49 podem ser planos ou ligeiramente cônicos, como mostrado na figura 2B. A interferência de rosca entre os flancos de carga 31, 37 e flancos de penetração 29, 35 mostrados nas figuras 3-6, ocorre antes de qualquer pré-carga axial. A pré-carga axial faz com que as forças de contato nos flancos de carga 31,37 aumentem e as forças de contato nos flancos de penetração 29, 35 diminuam. Alguns dos flancos de penetração 29, 35 nas partes superior e inferior das formas de rosca 27, 33 deslocarão do contato de flanco de penetração para o contato de flanco de carga quando se aplica pré-carga axial suficiente.

[0035] O motivo para a mudança em configuração das roscas ao longo dos comprimentos de forma de rosca é ilustrado nas figuras 7-9. A figura 7 ilustra uma carga de tração sendo aplicada a uma forma de rosca sem considerar qualquer força de pré-carga devido à interferência de

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17/22 rosca. De forma ideal, se uma força de tração de 7257 kg for aplicada e a conexão tiver 16 roscas, cada rosca experimentaria 453,59 kg de força. Entretanto, a tensão não passa de forma uniforme através das roscas. Mesmo se a conexão tiver ressaltos de torque axial que permitam uma pré-carga, as forças mais elevadas estarão nas extremidades opostas das formas de rosca. A força líquida entre roscas medidas em qualquer ponto ao longo do comprimento da forma de rosca cairá gradualmente em uma área central. Desse modo, as partes centrais das formas de rosca em geral portam a parte mínima da carga de tração, e as partes superior e inferior portam a parte maior da carga de tração.

[0036] A figura 8 ilustra, em forma idealizada, forças de contato entre roscas que existem ao longo das formas de rosca 27, 33 de acordo com a presente invenção, quando totalmente composta, porém sem nenhuma pré-carga axial devido ao engatamento de ressaltos de torque 47, 49 (figura 2B) e sem serem puxadas em tensão a partir de cargas externas. As roscas na área positiva do gráfico da figura 8 têm forças de pré-carga de flanco de carga líquida 31, 37, enquanto as roscas nas áreas negativas do gráfico ilustram forças de pré-carga de flanco de penetração líquido. A pré-carga dos flancos de penetração 29, 35 resulta do movimento para dentro do pino 25 para dentro da caixa 23 durante composição resistida pela interferência de flancos de penetração 29, 35. Essa resistência tende a fazer com que o pino 25 seja empurrado para fora da caixa 23, porém esse movimento para fora é resistido por flancos de carga 31, 37, desse modo defletindo e pré-carregando os mesmos. As forças de pré-carga devido à interferência entre flancos de penetração 29, 35 são opostas em direção às forças de pré-carga devido à interferência entre flancos de

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18/22 carga 31, 37.

[0037] Quando totalmente composta, ressaltos de torque 47, 49 (figura 2) serão apertados em uma força de pré-carga desejada. Mesmo sem ressaltos de torque 47, 49, devido às várias interferências de rosca, forças de précarga como na figura 8 existirão quando totalmente composta. A força de pré-carga axial causada pela deflexão axial de ressaltos de torque 47, 49 (figura 2) não muda substancialmente o formato do gráfico da figura 8, em vez disso desloca principalmente o mesmo para cima e de certo modo achata o mesmo. O aumento da pré-carga axial pela deflexão de ressaltos de torque 47, 49 diminui a quantidade de pré-carga de rosca de flancos de penetração 29, 35 e aumenta a quantidade de pré-carga de rosca dos flancos de carga 31, 37.

[0038] A figura 9 é um exemplo idealizado das forças de contato que ocorrem em cada rosca quando uma carga de tração externa é aplicada ao pino tendo o gráfico de forma de rosca da figura 8. A rosca de demarcação 36, ilustrada nas figuras 4 e 6, experimenta a pré-carga máxima de flanco de carga, de acordo com a figura 8. À medida que uma carga de tração externa é aplicada, a distribuição de carga entre flancos de carga das roscas assume o formato da figura 7. Quando adicionado à distribuição de carga existente mostrada na figura 8 a partir da pré-carga interna, a distribuição de carga nos flancos de carga de rosca 31, 37 assume o formato da figura 9. A rosca de demarcação 36 das figuras 4 e 6 dividirá uma parte de carga líquida da carga de tração aplicada ao pino 25 igual à précarga no pico do gráfico da figura 8 mais a carga de tração externa que existe naquele ponto.

[0039] As roscas mais superior e mais inferior 28, 30, e aquelas próximas às mesmas têm uma força de préPetição 870180026222, de 02/04/2018, pág. 24/42

19/22 carga líquida devido à interferência do flanco de penetração 29, 35, mesmo após pré-carga axial. Quando o pino 25 está sob uma carga de tração, a carga de tração levanta os flancos de penetração do pino de interferência 35 a partir dos flancos de penetração de caixa 29 e move os flancos de carga 31, 37 daquelas roscas para contato mútuo. A força de contato resultante nas roscas 28, 30 é igual à carga de tração sendo aplicada mais a pré-carga de flanco de penetração, que é negativa, desse modo subtraindo. Se carga de tração suficiente for aplicada, a carga de rosca líquida nas roscas mais superior e mais inferior 28, 30 se torna positiva porque a carga externa inicia contato de seus flancos de carga 31, 37. As forças de contato nas roscas mais superior e mais inferior 28, 30 são menores do que o nível elevado que existiria na técnica anterior mostrada pela figura 3 devido à subtração das forças de pré-carga de flanco de penetração. Tipicamente, a carga líquida nas roscas entre a rosca mais inferior 30 e a rosca de demarcação 36 é de certo modo menor do que as cargas líquidas na rosca mais inferior 30 e rosca de demarcação 36. Similarmente, a carga líquida entre a rosca de demarcação 36 e a rosca mais superior 28 é tipicamente menor.

[0040] Ainda outra característica de projeto da presente invenção trabalha com uma vedação interna 51 (figura 2B). A vedação 51 é uma vedação de metal com metal no pino 25 que engata um recesso 53 no furo 55 da caixa 23. A vedação 51 tem uma espessura em seção transversal menor do que o pino 25 no ressalto de torque 49 e depende do ressalto de torque 49. A extremidade livre da vedação 51 não contata nenhum ressalto dentro do furo de caixa 55. Desse modo, a vedação interna 51 não forma ressalto e vedação tipo metal com metal entre a caixa 23 e pino 25. A

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20/22 extremidade livre da vedação 51 define a extremidade mais inferior ou nariz do pino 25.

[0041] Ainda outra característica de projeto da presente invenção lida com uma vedação externa 61 (figuras 2A, 10 e 11) na caixa 23. O membro de vedação 61 tem similaridades com a vedação interna 51. Um ressalto 65 é formado próximo à extremidade superior da caixa 23. O membro de vedação 61 tem um diâmetro interno quase nivelado com o furo 55 da caixa 23 e um diâmetro externo menor do que a caixa 23 no ressalto 54. O membro de vedação 61 tem, desse modo, uma seção transversal mais delgada do que a caixa 23 no ressalto 65, se estende axialmente além do ressalto 65, e define o aro da caixa 23. A extremidade livre do membro de vedação 61 é o ponto mais superior da caixa 23. O membro de vedação 61 engata uma parte de diâmetro externo do pino 25 para formar uma vedação de metal com metal. Uma ranhura de alívio 63 pode resistir na junção do ressalto 65 com o membro de vedação 61 para aumentar a flexibilidade do membro de vedação 61. O ressalto 65 é mostrado plano, porém poderia ser cônico ou afilado.

[0042] Com referência agora às figuras 10 e 11, na modalidade preferida, o membro de vedação 61 tem uma nervura de vedação anular arredondada 67 em seu diâmetro interno. A nervura de vedação 67 é convexa e se projeta para dentro em direção ao eixo 26 (figura 1). Um recesso curvo côncavo 66 se une e estende-se para cima a partir da nervura de vedação 67, e um recesso curvo côncavo 68 se une e estende-se para baixo abaixo da nervura de vedação 67. Os recessos 66, 68 têm profundidades suficientes de modo que a nervura de vedação 67 seja rebaixada a partir de uma superfície cônica imaginária 69 se estendendo em uma linha reta a partir da borda inferior do recesso inferior 66 até

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21/22 a borda superior do recesso superior 68. O diâmetro interno mínimo da nervura de vedação 67 é maior do que o diâmetro do recesso cônico imaginário 68 no mesmo ponto axial para evitar que a forma de rosca 33 (figura 2A) do pino 25 atinja e danifique a nervura de vedação 67 durante inserção do pino 25 na caixa 23.

[0043] O pino 25 tem uma superfície de vedação afilada 73 em seu diâmetro externo que é engatada em engatamento de vedação de metal com metal com a nervura de vedação de caixa 67 quando a caixa 23 e pino 25 são compostos. A figura 10 mostra o pino 25 parcialmente inserido na caixa 23. A superfície de vedação de pino 73 pode ser ligeiramente arredondada e é localizada entre as superfícies cilíndricas 75 e 77 no diâmetro externo do pino 25.

[0044] Outra característica da presente invenção é esquematicamente mostrada na figura 12. O pino 25 é recalcado na extremidade axial, incluindo um comprimento recalcado axial L e uma dimensão recalcada radial e, de tal modo que uma relação de aspecto L/e > 30. Em uma modalidade, o pino 25 é reforçado com a dimensão radial de aproximadamente 6,35 mm. Além disso, preferivelmente o comprimento das formas de rosca 27, 33 não é maior do que dois terços do comprimento L.

[0045] A presente invenção tem várias vantagens, incluindo elevada resistência à fadiga e baixo torque para composição. A resistência de conexão excede àquela dos componentes. O fator de amplificação de tensão (SAF) é mais baixo do que projetos do estado da técnica. As características de projeto de caixa incluem vedações de metal primárias externas e internas e um ressalto de carga para fornecer uma maior parte da pré-carga. As características de projeto de rosca incluem uma forma de

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22/22 rosca otimizada para resistência e fadiga, e roscas que auxiliam com todas as condições de carregamento enquanto têm melhor desempenho sob cargas de flexão. A distribuição de carregamento entre as roscas ao longo do comprimento axial da rosca durante pré-carga e cargas axiais subsequentemente aplicadas pode ser moldada para muitas aplicações diferentes. Esse projeto também provê pré-carga compressiva, resistência à flexão, ou ação de soquete em uma região específica da rosca, embora não necessariamente a rosca inteira. O conector também tem resistência estática aperfeiçoada, vida de fadiga, e composição funcional da conexão.

[0046] A presente invenção é bem adequada para muitas aplicações incluindo, por exemplo, pino com OD de 247, 65 a 406, 4 mm com uma espessura de parede na faixa de 9, 525 mm até mais de 2,54 cm. Os pinos exigem somente um leve reforço (aproximadamente 6,35 mm), e não têm soldas. Em uma modalidade, aproximadamente 14 a 16 roscas são utilizadas em um afilamento de aproximadamente 2°. Esse projeto pode ser utilizado em muitas aplicações diferentes, como múltiplas aplicações de linha de fluxo como tubulações ascendentes de produção, tubulações ascendentes de exportação, tubulações ascendentes de importação, tubulações ascendentes de catenária de aço (SCR), etc.

[0047] Embora a invenção tenha sido mostrada ou descrita somente em algumas de suas formas, deve ser evidente para aqueles versados na técnica que a mesma não é limitada desse modo, porém é suscetível a várias alterações sem se afastar do escopo da invenção.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conector de tubulação, compreendendo:

uma caixa (23) tendo roscas internas (27);

um pino (25) tendo roscas externas (33) engatadas com as roscas internas (27) da caixa (23), as roscas de caixa e pino (27, 33) tendo flancos de penetração (29, 35) e flancos de carga (31, 37); e caracterizado por os flancos de carga (31, 37) de uma parte central das roscas de caixa e pino (27, 33) se engatando um com o outro com maior interferência do que os flancos de carga das roscas de caixa e pino (27, 33) que engatam um com o outro próximos ao aro da caixa (23) e os flancos de carga das roscas de caixa e pino (27, 33) que engatam um com o outro próximos ao aro do pino (25).
2. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que o engatamento dos flancos de carga (31, 37) da parte central das roscas de caixa e pino (27, 33) cria percursos de carga com ângulos relativos a um eixo (26) do conector que diferem dos percursos de carga criados pelo engatamento dos flancos de carga (31, 37) das roscas de caixa e pino (27, 33) próximos ao aro da caixa (23) e próximos ao aro do pino (25).
3. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que o engatamento dos flancos de carga (31, 37) das roscas de caixa e pino (27, 33) cria percursos de carga com ângulos relativos a um eixo (26) do conector que mudam gradualmente de uma extremidade das roscas para a outra extremidade das roscas de caixa e pino (27, 33).

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4. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que:

os flancos de carga (31, 37) das roscas próximas ao aro do pino (25), parte central, próximos ao aro da caixa (23) criam percursos de carga com ângulos relativos a um eixo (26) do conector; e os ângulos dos percursos de carga das roscas próximas ao aro do pino (25) são menores do que os ângulos dos percursos de carga das roscas na parte central, e os ângulos dos percursos de carga das rocas na parte central são menores do que os ângulos dos percursos de carga das roscas próximas ao aro da caixa (23).
5. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que:

a interferência dos flancos de carga (31, 37) das roscas de caixa e pino (27, 33) diminui em uma direção ascendente a partir das roscas da parte central das roscas próximas ao aro da caixa (23); e a interferência dos flancos de carga (31, 37) das roscas de caixa e pino (27, 33) diminui em uma direção descendente a partir das roscas da parte central das roscas próximas ao aro do pino (25).
6. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que:

a interferência dos flancos de penetração (29, 35) aumenta as roscas de caixa e pino (27, 33) engatando em uma direção ascendente a partir das roscas da parte central das roscas próximas ao aro da caixa (23); e a interferência dos flancos de penetração (29, 35) das roscas de caixa e pino (27, 33) em uma direção descendente a partir das roscas da parte

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3/11 central das roscas próximas ao aro do pino (25).
7. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que:

cada um dos flancos de carga (31, 37) da parte central das roscas de pino (33) compreende uma parte externa e uma parte interna (31a, 37a, 31b,

37b) que são unidas uma à outra por uma área de transição (31c, 37c) que se estende ligeiramente para baixo a partir de sua junção com a parte externa até sua junção com a parte interna.
8. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de que:

cada um dos flancos de carga (31, 37) da parte central das roscas de pino (33) compreende uma parte externa convexa curva (31a, 37a) e uma parte interna côncava curva (31b, 37b) que são unidas uma à outra por uma área de transição (31c, 37c);

uma linha tangente (42a) a uma junção da parte externa (31a, 37a) com a área de transição (31c, 37c) se estende em uma direção ascendente e para dentro até uma interseção com um eixo (26) do conector; e uma linha tangente (42b) a uma junção da parte interna (31b, 37b) com a área de transição (31c, 37c) se estende em uma direção descendente e para dentro até uma interseção com o eixo (26) do conector.
9. Conector, de acordo com a reivindicação

1, caracterizado pelo fato de:

pelo menos alguns dos flancos de carga (31,

37) das roscas de caixa e pino (27, 33) próximas ao aro da caixa (23) são não interferentes um com o outro e pelo menos alguns dos flancos de penetração

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4/11 (29, 35) das roscas de caixa e pino (27, 33) próximas ao aro da caixa (23) se engatam de forma interferente um com o outro quando o conector é totalmente composto.
10. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na parte inferior das roscas:

pelo menos alguns dos flancos de carga (31, 37) das roscas de caixa e pino (27, 33) próximas ao aro do pino (25) são não interferentes um com o outro e pelo menos alguns dos flancos de penetração (29, 35) das roscas de caixa e pino (27, 33) próximas ao aro do pino (25) se engatam de forma interferente um com o outro quando o conector é totalmente composto.
11. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:

cada uma das roscas (27, 33) ter pelo menos algumas roscas que diferem em formato e se engatam entre si em pontos diferentes do outro das roscas.
12. Conector, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os formatos diferentes criam percursos de carga que têm ângulos em relação a um eixo (26) do conector que diferem ao longo dos comprimentos das formas de rosca (27, 33).
13. Conector, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:

pelo menos algumas das roscas de pino (33) têm flancos de carga (31, 37) que compreendem uma parte externa convexa curva (31a, 37a) e uma parte interna côncava curva (31b, 37b) que são unidas uma à outra por uma área de transição (31c, 37c); e uma primeira linha tangente (42a) à área

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5/11 de transição (37c) se estende em uma direção para cima e para dentro para uma interseção com um eixo (26) do conector, uma segunda linha tangente (42b) à área de transição (37c) estende-se em uma direção para baixo e para dentro até uma interseção com o eixo (26) do conector, e uma terceira linha tangente (42c) à área de transição (37c) estende-se em uma direção para cima e para dentro até uma interseção com o eixo (26) do conector.
14. Conector, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:

pelo menos algumas das roscas de caixa e pino (27, 33) têm flancos de carga (31, 37) que são não interferentes um com o outro e pelo menos algumas outras das roscas de caixa e pino (27, 33) têm flancos de carga (31, 37) que se engatam de forma interferente um com o outro quando o conector é totalmente composto.
15. Conector, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:

pelo menos algumas das roscas de caixa e pino (27, 33) têm flancos de penetração (29, 35) que são não interferentes um com o outro e pelo menos algumas outras das roscas de caixa e pino (27, 33) têm flancos de penetração (29, 35) que se engatam de forma interferente um com o outro quando o conector é totalmente composto.
16. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:

a rosca interna (27) da caixa (23) compreendendo uma pluralidade de roscas de caixa espaçadas uma da outra por uma raiz (41), a distância entre cada uma das roscas de caixa (27) estando em

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6/11 um passo selecionado, cada uma das roscas de caixa tendo um flanco de carga (31, 37) e um flanco de penetração (29, 35) separados por uma crista (43);

a rosca externa do pino (33) compreendendo uma pluralidade de roscas de pino espaçadas umas das outras por uma raiz (38), tendo um flanco de carga (31, 37) e um flanco de penetração (29, 35) separados por uma crista (39);

as roscas de pino (33) em uma primeira parte da rosca (27, 33) tendo cristas (39) de altura reduzida em comparação com as roscas de pino em uma segunda parte e uma terceira parte das roscas;

os flancos de carga (31, 37) das roscas de pino (33) nas segunda e terceira partes tendo uma parte convexa (31a, 37a) que une a crista (39) e uma parte côncava (31b, 37b) que une a raiz (38), as partes convexa e côncava (31a, 37a, 31b, 37b) sendo unidas uma à outra por uma área de transição (31c, 37c) em formato de S;

os flancos de carga (31, 37) de pelo menos algumas das roscas de pino (33) na primeira parte tendo uma parte côncava (31b, 37b) que une a crista (39) e não tendo uma parte convexa (31a, 37a) e área de transição (31c, 37c), pelo menos algumas das roscas de caixa (27) na terceira parte tendo cristas (43) de altura reduzida em comparação às roscas de caixa (27) nas primeira e segunda partes;

os flancos de carga (31, 37) das roscas de caixa nas primeira e segunda partes tendo uma parte convexa (31a, 37a) que une a crista (43) e uma parte côncava (31b, 37b) que une a raiz (41), as partes convexa e côncava (31a, 37a, 31b, 37b) sendo unidas

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7/11 uma à outra por uma área de transição (31c, 37c) em formato de S;

os flancos de carga (31, 37) de pelo menos algumas das roscas de caixa (27) na terceira parte tendo uma parte côncava (31b, 37b) unindo a crista (43) e não tendo uma parte convexa (31a, 37a) e uma área de transição (37c); e em que quando o conector é totalmente composto, na primeira parte, partes convexas (31a, 37a) dos flancos de carga (31, 37) de pelo menos algumas das roscas de caixa (27) se conjugam com partes côncavas (31b, 37b) dos flancos de carga (31, 37) de pelo menos algumas das roscas de pino (33), na segunda parte, partes côncava e convexa (31a, 37a, 31b, 37b) dos flancos de carga de pelo menos algumas das roscas de caixa (27) se conjugam com partes côncavas e convexas, respectivamente, dos flancos de carga (31, 37) de pelo menos algumas das roscas de pino (33), e na terceira parte, partes côncavas (31b, 37b) dos flancos de carga de pelo menos algumas das roscas de caixa (27) se conjugam com partes convexas (31a, 37a) dos flancos de carga de pelo menos algumas das roscas de pino (33).
17. Conector, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a primeira parte está mais próxima a um aro da caixa (23) do que a segunda parte, e a segunda parte está mais próxima ao aro da caixa (23) do que a terceira parte.
18. Conector, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que quando o conector é totalmente composto, os flancos de penetração (29, 35) de pelo menos algumas das

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8/11 roscas de caixa e pino (27, 33) nas primeira e segunda partes se engatam um com o outro, e pelo menos alguns dos flancos de penetração (29, 35) das roscas de caixa e pino (27, 33) são espaçados uns dos outros por folgas.
19. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:

a caixa (23) ter um ressalto de torque interno (47) espaçado em uma primeira direção da rosca interna, e um recesso anular (53) se estendendo na primeira direção a partir do ressalto de torque interno (47);

o pino (25) ter um ressalto de torque de pino (49) espaçado na primeira direção da forma de rosca externa, o ressalto de torque externo (49) engatando com o ressalto de torque interno (47) quando o conector é totalmente composto; e um elemento de vedação de pino (51) no pino (25) que se estende na primeira direção a partir do ressalto de torque externo (49) e engata o recesso (53) em um engatamento de vedação de metal com metal.
20. Conector, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de pino (51) tem uma extremidade

livre que se projeta na primeira direção além de qualquer outra parte do pino (25). 21. Conector, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de

compreender adicionalmente:

um aro no elemento de caixa (23) que é espaçado em uma segunda direção da forma de rosca interna (27);

um elemento de vedação de caixa (61) se

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9/11 projetando a partir do aro na segunda direção e vedando uma parte de diâmetro externo do pino (25) em um engatamento de vedação de metal com metal.
22. Conector, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de caixa (61) compreende:

uma nervura de vedação convexa (67) unida por recessos côncavos superior e inferior (66, 68) acima e abaixo da nervura de vedação (67), a nervura de vedação sendo espaçada radialmente para fora de uma superfície cônica imaginária que se estende a partir de uma borda inferior do recesso côncavo inferior (68) até uma borda superior do recesso côncavo superior (66).
23. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:

o pino (25) ter uma superfície de vedação (51) de metal com metal em uma parte de diâmetro externa do pino;

o elemento de vedação de caixa (61) na caixa (23 ), o elemento de vedação de caixa tendo uma nervura de vedação convexa ( 67) que veda em

engatamento de metal com metal com a superfície de vedação no pino (25) quando a caixa e pino são compostos; e o elemento de vedação de caixa (61) tendo recessos côncavos superior e inferior (66, 68) acima e abaixo da nervura de vedação (67), a nervura de vedação (67) sendo espaçada radialmente para fora de uma superfície cônica imaginária que se estende a partir de uma borda inferior do recesso côncavo inferior (68) até uma borda superior do recesso côncavo superior (66).

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24. Conector de tubulação, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a nervura de vedação (67) tem um diâmetro interno mínimo que é maior do que um diâmetro da superfície cônica imaginária em um ponto na superfície cônica imaginária mais próximo à nervura de vedação (67).
25. Conector de tubulação, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de caixa (61) tem uma borda superior livre que define um ponto mais superior na caixa (23).
26. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:

a caixa (23) ter um ressalto de torque interno (47) espaçado em uma primeira direção da forma de rosca interna (27);

o pino (25) ter um ressalto de torque externo (49) espaçado na primeira direção a partir da forma de rosca externa (33), o ressalto de torque externo (49) engatando com o ressalto de torque interno (47) quando o conector é totalmente composto; e a caixa (23) tendo um aro espaçado em uma segunda direção da forma de rosca interna (27), o aro compreendendo um elemento de vedação de caixa (61) que engata uma parte de diâmetro externo do pino (25) em um engatamento de vedação de metal com metal.
27. Conector, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que:

a caixa (23) tem um ressalto externo (49) de espessura de parede selecionada e espaçada na segunda direção da forma de rosca interna; e

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11/11 o elemento de vedação de caixa (51) se estende a partir do ressalto externo (49) na segunda direção e tem espessura de parede menor do que a caixa (23) em um diâmetro externo do ressalto externo.
28. Conector, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de caixa (61) tem uma extremidade livre que se projeta na segunda direção mais distante do que qualquer outra parte da caixa (23).
29. Conector, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de caixa (61) compreende:

uma nervura de vedação convexa (67) unida por recessos côncavos superior e inferior (66, 68) acima e abaixo da nervura de vedação (67), a nervura de vedação sendo espaçada radialmente para fora de uma superfície cônica imaginária que se estende a partir de uma borda inferior do recesso côncavo inferior (68) até uma borda superior do recesso côncavo superior (66).
30. Conector, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:

o pino (25) tem roscas cortadas em uma extremidade axial do mesmo e é recalcado na extremidade axial incluindo um comprimento recalcado axial (L) e uma dimensão recalcada radial (e), de tal modo que uma razão de aspecto é L/e > 30.
31. Conector, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a forma de rosca tem um comprimento axial que não é maior do que dois terços do comprimento recalcado axial (L).

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