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Kappen oder Nippel zum Schutz von Rohrgewinden an, den Enden von Rohren,
insbesondere für Tiefbohrzwecke Rohre mit an den Enden versehenen Gewinden werden,
um das Gewinde gegen Beschädigungen durch Stoß, Schlag oder sonstige Beanspruchungen
auf dem Transport zu schützen, mit einem Gewindeschutz versehen. Dieser Schutz muß
besonders dann sorgfältig und zweckentsprechend ausgeführt sein, wenn es sich um
Gewinde handelt, das bei der Verwendung der Rohre hohen Beanspruchungen ausgesetzt
ist, wie z. B. bei Rohren für Tiefbohrungen. Solche Rohre werden auf Bohrtiefen
bis zu 3000 m und mehr verwandt, und sie müssen nach dem Zusammenschrauben
im Bohrloch eine absolut dichte und gegen Abstreifbeanspruchungen gesicherte Verbindung
gewährleisten, wobei Drücke von 3oo Atm. und mehr auftreten können. Das Dichten
der Gewindeverbindung erfolgt dabei sogar ohne Verwendung irgendeines Dichtungsstoffes.
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Um diesen Anforderungen zu entsprechen, muß das Gewinde mit großer
Genauigkeit geschnitten werden. Geringe Abweichungen, die an Gewinden für z. B.
normale Schraubverbindungen
ohne Einfluß auf Verschraubbarkeit,
Dichtigkeit und Festigkeit der Verbindung sind, beeinträchtigen die Verbindungen
an den Rollren für Tiefbohrzwecke sehr stark. Aus diesem Grunde wird natürlich auch
großer Wert auf die Vermeidung von Beschädigungen des Gewindes gelegt, bevor die
Rohre über dem Bohrloch zusammengeschraubt werden. Das gilt insbesondere für diejenigl'n
Rohre, die einen langen Transportweg zurücklegen müssen, also z. B. nach Übersee
gehen und dabei mehrfach das Transportmittel wechseln.
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Der bisher übliche Schutz besteht in einer eisernen Kappe, die auf
das Rohraußengewinde bzw. einem eisernen Nippel, der in das Innengewinde geschraubt
wird (s. Abb. r und -2). Hierbei entspricht das Gewinde der Kappe und des Nippels
dem Gewinde der Rohrenden. Es muß ebenfalls mit großer Sorgfalt hergestellt werden,
weil sonst bereits beim Aufschrauben der Kappe oder des Nippels das Rohrgewinde
beschädigt würde.
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Diese Gewindeschutzart hat den Nachteil, daß auf dem Transportwege
auftretende Beanspruchungen, z. B. Stoß- oder Schlagwirkung, vom Gewindeschutz auf
das Rohrgewinde übertragen werden, weil das Rohrgewinde und das Gewinde der Kappe
bzw. des Nippels aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind. Starke Stöße beschädigen
also nicht nur das Gewinde von Kappe oder Nippel, sondern auch das Gewinde des Rohres
selbst.
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Es ist aus diesem Grunde. bereits mehrfach vorgeschlagen worden, das
Gewinde durch einen stoßdämpfenden Werkstoff zu schützen, und es sind hierfür auch
schon verschiedene Vorschläge gemacht worden. So ist ein Gewindeschutz bekannt,
bei dem ein dünner Blechmantel vorhanden ist. Zwischen diesem Blechmantel und dem
zu schützenden Rohrgewinde wird ein Futter aus weichem Metall, z. B. Blei, eingebracht.
Durch Zusammenpressen des Blechmantels soll das weiche XIetall in die Gewindegänge
eingedrückt werden. Bei einer anderen Schutzvorrichtung ist das Gewinde zuerst mit
einem Streifen aus Rohpappe od. dgl. und darauf außen mit einer Schicht aus Bitumenmasse
umgeben. Ein weiterer Gewindeschutz besteht aus einer Blechhaube und aus einer zwischen
der Blechhaube und dem zu schützenden Rohrgewinde befindlichen eingefetteten Filzschicht,
wobei die Blechhaube durch Druckschrauben gegen Abstreifen gesichert werden soll.
Endlich ist ein Gewindeschutz bekannt, bei dem in Ausnehmungen eines Ringes z. B.
Rundgummistücke eingelegt werden, die durch Drehen des Ringes zwischen dem Ring
und dem zu schützenden Rohrgewinde festgeklemmt werden. Alle diese Ausführungen
des Gewindeschutzes haben sich jedoch nicht bewährt, weil entweder der Gewindeschutz
gegen Stoß- und Druckbeanspruchungen nicht widerstandsfähig genug war oder weil
er keine genügend starke Verbindung mit dem Rohrende aufwies, so daß er sich auf
dem Transport löste und verloren ging, oder weil er das Rohrgewinde nicht gegen
Korrosionen schützte.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Gewindeschutz, der einerseits zuverlässig
fest auf dem zu schützenden Rohrgewinde sitzt und andererseits die auftretenden
Druck- und Stoßbeanspruchungen derart aufnimmt, daß Beschädigungen der Rohrgewinde
mit Sicherheit vermieden werden. Der Gewindeschutz besteht aus einer eisernen Kappe
oder einem Nippel; jedoch wird das Gewinde nicht direkt an diesen Teilen angebracht,
sondern die Kappen und Nippel erhalten auf ihrer inneren bzw. äußeren Fläche eine
stoßdämpfende Auskleidung, die fest mit der Kappe oder dem Nippel verbunden ist
und ein dem zu schützenden Rohrgewinde entsprechendes Gewinde trägt, das mit diesem
verschraubt wird.
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In der Abb. 3 ist a. das Rohr, das auf der äußeren Fläche das zu schützende
Gewinde b trägt; c ist die eiserne Kappe, die auf ihrer inneren Fläche mit der stoßdämpfenden
Auskleidung d versehen ist, welche ebenfalls Gewinde aufweist, dessen Profil demjenigen
des Rohrgewindes entspricht. Vor Versand der Rohre wird die Kappe zum Schutze des
Rohrgewindes auf dieses aufgeschraubt.
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Die stoßdämpfende Auskleidung der eisernen Kappe kann durch Gießen,
Spritzen, Pressen od. dgl. hergestellt werden. Dies geschieht z. B. auf folgende
Art: -In die auszukleidende Kappe c (s. Abb. q.) wird ein Dorn e so eingesetzt,
daß allseitig ein gleichmäßiger Spielraum zwischen Dorn und Kappe vorhanden ist.
Der Dorn e hat auf seiner äußeren Fläche ein Gewinde f, welches dem zu schützenden
Rohrgewinde b entspricht. Es wird nun die stoßdämpfende Auskleidungsmasse in den
Spielraum g zwischen Dorn e und Kappe c eingegossen, bis der Raum vollkommen ausgefüllt
ist. Je nach der Art und Zusammensetzung der Masse empfiehlt es sich, diese vor
dem Eingießen zu erwärmen. Nach erfolgtem Ausgießen und gegebenenfalls Erkaltenlassen
wird die Kappe c mit der mit ihr f°stverbundetlen Auskleidung von dem Dorn e abgeschraubt.
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Um die restlose Ausfüllung des auszugießenden Raumes mit Sicherheit
zu erreichen, kann das Eingießen auch unter Druck .erfolgen, und es kann, um die
Dichtigkeit der Auskleidung noch zu erhöhen, ein gleichzeitiges Schleudern durch
schnelles
Rotieren von Dorn und Kappe vorgenommen werden. Das Verfahren
für die Herstellung der Auskleidung kann aber auch auf andere Weise erfolgen. Die
vorbeschriebene Art der Auskleidung ist lediglich als Beispiel aufgeführt; sie hat
sich in der Praxis gut bewährt.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines rostverhindernden
Werkstoffes für die Auskleidung. Das Rohrgewinde muß beim Transportieren nicht nur
gegen Stoß- und Druckbeanspruchungen usw. geschützt werden, sondern auch gegen korrodierende
Einflüsse, weil diese ebenfalls ein Beschädigen oder sogar ein Zerstören der Gewinde
zur Folge haben können. Dies geschieht bei den bisher üblichen Gewindeschutzarten
durch Einfetten des Rohrgewindes. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das Fett
gegen Witterungseinflüsse, insbesondere bei Seetransport, nicht immer beständig
ist und das Rohrgewinde durch Rostschäden unbrauchbar wird.
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Nach der Erfindung gelangt für die Auskleidung eine Masse zur Verwendung,
die das Rohrgewinde auch gegen korrodierende Angriffe in jedem Fall schützt. Es
ist dies z. B.. eine auf Bitumenbasis aufgebaute Masse, die die absolute Gewähr
für die Vermeidung von Rostschäden bietet. Ihre Festigkeit ist genügend groß, um
in Verbindung mit der eisernen Kappe die mechanischen Beanspruchungen auf dem Transportwege
aufzunehmen. Andererseits besitzt sie jedoch eine genügend große Nachgiebigkeit,
um sich bei sehr hohen Beanspruchungen zu verformen, ohne daß das Rohrgewinde eine
Beschädigung erfährt. Es handelt sich dabei um Stöße und Drücke, die die eiserne
Kappe über die Streckgrenze des Werkstoffes hinaus beanspruchen, wobei sich die
Verformung bei dem bisherigen Gewindeschutz auf das sehr empfindliche Rohrgewinde
überträgt und dabei äußerst nachteilige Beschädigungen desselben zur Folge hat.
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Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf die Art und Herstellung
eines Außengewindeschutzes. Sie gilt entsprechend auch für den Nippel zum Schutz
des Rohr-Innengewindes, wobei die stoßdämpfende und rostverhindernde Masse der Auskleidung
auf die äußere Fläche des Nippels aufgebracht wird.
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Um die Haftung der Auskleidung auf der Oberfläche der eisernen Kappe
oder Nippel zu erhöhen, kann z. B. die Kappe innen bzw. der Nippel außen vor dem
Anbringen der Auskleidung mit einer Klebemasse versehen werden. Des weiteren kann
die Erhöhung der Haftfähigkeit z. B. auch durch Aufrauh.en der Fläche an Kappe und
Nippel, auf die die Auskleidung aufgebracht wird, erreicht werden. Dieses Aufrauhen
in Verbindung mit der Klebeschicht erhöht die Haftung noch wesentlich.
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Die Formen der eisernen Kappe und des eisernen Nippels können auch
andere sein, als sie in Abb. i bis a. dargestellt sind, wie sie beispielsweise aus
Abb. 5 und 6 ersichtlich sind.
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Der erfindungsgemäße Gewindeschutz bietet außer den vorerwähnten Vorzügen
in bezug auf seinen Verwendungszweck auch wirtschaftliche Vorteile bei der Herstellung.
Er gestattet für die Kappe bzw. den Nippel die Verwendung von Ringen mit dünneren
Wandstärken, also leichterem Gewicht. Das ist mit Rücksicht auf die Stahlknappheit
sehr beachtenswert. Weiterhin ist das kostspielige Gewindeschneiden an Kappe und
Nippel nicht mehr erforderlich, weil beim Anbringen der Auskleidung von Kappe und
Nippel gleichzeitig auch das Gewinde der stoßdämpfenden Auskleidung ausgebildet
wird.