CS251068B2 - Method of threads' surface treatment - Google Patents

Description

Vynález se - vztahuje - na -způsob povrchové úpravy - 'závitů ’ ocelových - - trubek určených pro těžbu a - dopravu -riopy a - plynů, jež se mnohokrát šesroubovávají navzájem nebo pomocí nátrubků ja vsuvek, a to úpravou nosných ploch závitů nebo celé závitové plochy - včetně osazení a ploch těsnicích kov na kov - použitím látky, která pri šroubování snižuje odpor - trení v závitech. Vynález reší problém zvýšení životnosti závitů.

Závitové spoje ; trubek, používaných pri těžbě a rozvodu ropy a zemního plynu - jsou zatíženy vysokými -plošnými tlaky. Tyto- spoje se často rozebírají a znovu sešroubovávají. Závity trubek, ať již z nelegovaných nebo)' vysoce legovaných ocelí s prísadami chrómu, niklu, molybdenu či jiných látek ve stavu normaliz-paném nebo tepelně zušlechtěiném, pokud) nejsou ošetreny ochrannými úpravami, sé vlivem vysokých tlaků snadno zadírají, či jinak poškozují.

Nejjednodušší, ale také nejméně účinnou ochranou je - vtlačení tuku mezi závitové plochy pod - vysokým tlakem. Rovněž se používají chemické úpravy závitových ploch, napríklad fosfátováním, nebo- nanášením jiných kovů, - - napríklad - chrOmu.

Existují i snahy - nasytit nosné plochy závitu práškem z velmi tvrdých materiálů. Z popisu k sovětskému - autorskému osvědčení č. 726 373 je znám způsob zpevnění závitových ploch tím, že se do- povrchové vrstvy kovu zatlačuje diamantový prach, který se vnáší mezi závity pomocí maziva. Tento způsob je značně drahý a zdlouhavý, protože pri tvorbě vrstvy diamantových zrn, vtlačených do kovu, musí se obě součásti opatrené závitem, postupně pootáčet a axiálně zatěžovat, aby se diamantový prach zatlačil do povrchové vrstvy kovu.

Zkušenosti však ukázaly, že tyto úpravy nejsou spolehlivé a dostačující. Úkolem vynálezu je vytvořit způsob povrchové úpravy závitů, jež by spolehlivě zabraňovala zadrení závitů zejména zvýšením prilnavosti kluzné ochranné vrstvy k základnímu kovovému materiálu závitu.

Úloha je rešena vytvořením způsobu povrchové úpravy závitů ocelových trubek určených pro dopravu oa těžbu ropy a plynů, jež se mnohokrát šešroubovávají navzájem nebo pomocí nátrubků a vsuvek, a to- úpravou nosných ploch závitů nebo celé závitové plochy včetně osazení -a ploch těsnicích kov na kov použitím látky, která pri šroubování snižuje odpor trení v závitech, jehož podstata je podle vynálezu v tom, že plochy závitů se zdrsňují na hloubku drsnosti 7 až 15 μτη metáním hranatých až kulatých zrn korundu nebo karbidu kremíku o velikosti 40 až 200 μιη proti ploše závitu, načež se na zdrsněnou plochu závitu -nanáší vrstva plastické pryskyrice s prísadou sulfidu molybdenu - (MoSzj', tvorícího pigment, vytvrditelné za teploty okolí, pričemž tloušťka vzniklé vrstvy činí 5 -až 20 um -a potom se plastická pryskyrice vytvrzuje zahríváním.

Výhoda způsobu podle vynálezu je ve vysoké prilnavosti - - kluzné vrstvy z plastické pryskyrice ke kovovému základu, což je způsobeno zejména předcházejícím zdrsněním kovové plochy, jakož i tím, že tloušťka vrstvy nanesené pryskyrice odpovídá približně hloubce zdrsnění. Proces úpravy je levný a poměrně rychlý. Provádí se v dílně, takže ani na vrtných věžích, ani v plynovém či ropném poli nevzniká žádná prídavná práce. Pritom ochrana proti zadrení závitů je spolehlivá.

Praktické použití vynálezu je osvětleno na tomto- príkladu:

Opracované plochy závitu se nejprve odmastí. Pak se proti ploše závitu vrhá paprsek zrnek korundu o velikosti cca 100 μιη proudem vzduchu o tlaku 350 -až 400 kPa až se dosáhne rovnoměrného- zdrsnění závitové plochy v rozmezí 7 až 15 ^m.

Konec trubky, opatrený závitem, se predehreje- na teplotu 80 -až 90 °C, načež se na závitové plochy nanese stríkáním epoxidová pryskyrice s tvrdidlem smíchaným v takovém poměru, aby se epoxidová pryskyřice vytvrdila asi za 15 minut po nastríkání. Do epoxidové pryskyrice je primíchán sulfid molybdenu (M0S2) jako- pigment. Epoxidová pryskyrice se nastríká ve vrstvě o tloušťce kolem 10 ^m. Po nastríkání se závitová část trubky udržuje na teplotě kolem 100 -°C po- dobu asi 15 minut, čímž se epoxidová pryskyrice vytvrdí a vytvorí souvislý povlak.

Po vytvrzení epoxidové pryskyrice jsou závitové plochy potaženy pružnou dobre lpící vrstvou laku, v níž jsou uzavreny šupinky sulfidu molybdenu. Pri prvním zašroubování se šupinky sulfidu molybdenu srovnávají do směru pohybu, vrstva laku se -stlačuje, prípadně poněkud posouvá, -aniž se trhá, nebo nějak jinak narušuje. Ani po několikanásobném seši^oubování a rozšrOubování -nevznikají ani rysky, ani nedochází ke styku kovu s kovem. Pokud se neprekročí mez otlačení kovu, nedochází ani k porušení lakové vrstvy. Laková vrstva se poruší pouze tehdy, poruší-li se její kovový podklad. Podle praktických zkušeností nedochází k zadrení závitů ani pri použití trubek ve vrtné věži, ani pri práci v těžebném poli. Ošetrení závitů, provedené v dílně, se tedy nemusí opakovat. Trubky se jen šešroubovávají a nozsroubovávají.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Způsob povrchové úpravy závitů ocelových trubek určených pro těžbu a dopravu ropy a plynů, jež se mnohokrát sešroubovávají navzájem nebo pomocí nátrubků a vsuvek, a to úpravou nosných ploch závitů nebo· celé závitové plochy včetně osazení a ploch těsnicích kov na kov použitím látky, která při šroubování snižuje odpor tření v závitech, vyznačující se tím, že plochy závitů se zdrsňují na hloubku drsnosti 7 až 15 um metáním hranatých až kulatých zrn korundu nebo karbidu křemíku o· velikosti 40 až 200 μπι proti ploše závitu, načež se na zdrsněnou plochu závitu nanáší vrstva plastické pryskyřice s přísadou sulfidu molybdenu (MíO'Sž), tvořícího · pigment, vytvrditelné za teploty okolí, přičemž tloušťka vzniklé vrstvy plastické pryskyřice činí 5 až 20 μιη, a potom se plastická pryskyřice vytvrzuje zahřátím.