EA034137B1 - Резьбовое соединение для трубы или трубопровода и способ изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода - Google Patents
Резьбовое соединение для трубы или трубопровода и способ изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода Download PDFInfo
- Publication number
- EA034137B1 EA034137B1 EA201891461A EA201891461A EA034137B1 EA 034137 B1 EA034137 B1 EA 034137B1 EA 201891461 A EA201891461 A EA 201891461A EA 201891461 A EA201891461 A EA 201891461A EA 034137 B1 EA034137 B1 EA 034137B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- pipe
- layer
- alloy
- coating
- nipple
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 191
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 180
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 146
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 104
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 104
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 55
- 229910007567 Zn-Ni Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910007614 Zn—Ni Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims description 97
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 77
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical group [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 22
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 22
- 238000007747 plating Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 217
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 99
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 38
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 36
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 30
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 30
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 26
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 24
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 23
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 23
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 23
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 22
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 15
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 12
- CPSYWNLKRDURMG-UHFFFAOYSA-L hydron;manganese(2+);phosphate Chemical compound [Mn+2].OP([O-])([O-])=O CPSYWNLKRDURMG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 12
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 10
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 9
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 7
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910020994 Sn-Zn Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910009069 Sn—Zn Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 4
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- HJJOHHHEKFECQI-UHFFFAOYSA-N aluminum;phosphite Chemical compound [Al+3].[O-]P([O-])[O-] HJJOHHHEKFECQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N methane;molecular fluorine Chemical compound C.FF QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000669 Chrome steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003077 Ti−O Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical group 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000002510 isobutoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010002 mechanical finishing Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 125000004213 tert-butoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(O*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/18—Orthophosphates containing manganese cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/003—Threaded pieces, e.g. bolts or nuts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/04—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with additional sealings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Целью данного изобретения является создание резьбового соединения для трубы или трубопровода, имеющего превосходное свойство предотвращения несоосности и подходящий момент прилегания и дополнительно имеющего превосходную стойкость к коррозии и превосходную адгезию твердого смазочного покрытия, и создание способа изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления включает ниппель (13) и муфту (14). Ниппель (13) и муфта (14) имеют контактные поверхности, включающие резьбовые части (15) и (20) и не имеющие резьбы металлические контактные части. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода содержит плакированный сплавом слой (21), состоящий из сплава Zn-Ni, на контактной поверхности, по меньшей мере, ниппеля (13) или муфты (14), фосфатированный слой (22) и твердое смазочное покрытие (23). Они расположены друг на друге в последовательности: плакированный сплавом слой (21), фосфатированный слой (22) и твердое смазочное покрытие (23) от стороны контактной поверхности.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к резьбовому соединению для трубы или трубопровода и к способу изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода, в частности, к резьбовому соединению для нефтегазопромысловых и трубопроводных труб и к способу изготовления резьбового соединения для нефтегазопромысловых и трубопроводных труб.
Уровень техники
Для бурения месторождения нефти или месторождения природного газа используются нефтегазопромысловые и трубопроводные трубы. Пропорционально глубине скважины, множество стальных труб соединяются с образованием нефтегазопромысловых и трубопроводных труб. Соединение стальных труб осуществляется посредством затягивания резьбовых соединений для трубы и трубопровода, образованных на концевых частях стальных труб. Нефтегазопромысловые и трубопроводные трубы вытягиваются вверх и рассоединяются для контролирования или т.п., и после контролирования нефтегазопромысловые и трубопроводные трубы снова скрепляются и снова используются.
Резьбовое соединение для трубы или трубопровода включает ниппель и муфту. Ниппель включает часть с наружной резьбой и не имеющую резьбу металлическую контактную часть, образованную на наружной периферийной поверхности передней концевой части стальной трубы. Муфта включает часть с внутренней резьбой и не имеющую резьбы металлическую контактную часть, образованную на внутренней периферийной поверхности передней концевой части стальной трубы. Резьбовые части и не имеющие резьбы металлические контактные части ниппеля и муфты периодически подвергаются сильному трению при затягивании (свинчивании) и ослаблении (развинчивании) стальных труб. Если эти части не имеют достаточной стойкости относительно трения, то возникают заедание (неремонтируемое схватывание) при повторяющихся затягиваниях и разъединениях. Поэтому требуется достаточная стойкость относительно трения, а именно превосходная стойкость к истиранию для резьбового соединения для трубы или трубопровода.
В обычной практике, для улучшения стойкости к истиранию используется многокомпонентная смазка, называемая присадкой, содержащая тяжелые металлы. Посредством нанесения многокомпонентной смазки на поверхность резьбового соединения для трубы или трубопровода может улучшаться стойкость к истиранию резьбового соединения для трубы или трубопровода. Однако тяжелые металлы, такие как Pb, Zn и Cu, содержащиеся в многокомпонентной смазке, могут оказывать влияние на окружающую среду. Поэтому желательна разработка резьбового соединения для трубы или трубопровода без использования многокомпонентной смазки.
В заявке на патент Японии № 8-105582 (патентная публикация 1), в международной заявке WO 1996/10710 (патентная публикация 2) и в заявке на патент Японии № 2008-215473 (патентная публикация 3) предлагаются резьбовые соединения для трубы или трубопровода, превосходные относительно стойкости к истиранию даже без многокомпонентной смазки.
Резьбовое соединение для трубы или трубопровода, описание которого приведено в патентной публикации 1, включает содержание Cr 10% или больше, и на контактной поверхности муфты или ниппеля сформирован азотированный слой толщиной 1-20 мкм и трехслойное покрытие, при этом трехслойное покрытие содержит подстилающий технологический слой, химически обработанный фосфатом марганца слой с толщиной 5-25 мкм, и слой твердого смазочного материала с толщиной 10-45 мкм. Подстилающий технологический слой выбран из азотированного слоя с толщиной 1-20 мкм, слоя листовой стали или слоя листовой легированной стали с толщиной 0,5-15 мкм. Таким образом, в патентной публикации 1 указывается, что даже когда количество использования стальной трубы увеличивается, то возможно предотвращение возникновения истиранию резьбового соединения для трубы или трубопровода в течение длительного времени.
На контактной поверхности муфты или ниппеля резьбового соединения для трубы или трубопровода, как указано в патентной публикации 2, предусмотрено полученное в результате химической фосфорной обработки покрытие или азотированный слой и полученный в результате химической фосфорной обработки слой покрытия, и слой покрытия смолой, полученный посредством распыления порошка дисульфида молибдена или дисульфида вольфрама в смолу и смешивания их. Кроме того, толщина покрытия смолой равна или больше толщины полученного в результате химической фосфорной обработки покрытия. Таким образом, в патентной публикации 2 приведено описание возможности предотвращения возникновения истирания в резьбовом соединении в течение длительного времени, даже если количество повторных использований стальной трубы увеличивается.
В резьбовом соединении для трубы или трубопровода, описание которого приведено в патентной публикации 3, контактная поверхность, по меньшей мере, ниппеля или муфты включает первый слой металлизации, состоящий из сплава Cu-Zn. В патентной публикации 3 указано, что это обеспечивает прекрасную стойкость резьбового соединения относительно утечки и истирания и дополнительно улучшает щелевую коррозию в случае, когда смазочное покрытие сформировано на плакированном слое.
Для подавления истирания резьбового соединения для трубы или трубопровода целесообразно создавать плакированный слой, содержащий металл, имеющий высокую твердость и высокую температуру плавления. Для этого в обычной практике используется металлизация медью (Cu) или металлизации
- 1 034137 сплавом меди. Медь имеет большую твердость и высокую температуру плавления. Поэтому медь, содержащаяся в слое металлизации, повышает в целом твердость и температуру плавления слоя металлизации. Следовательно, увеличивается стойкость к истиранию резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Список патентных публикаций
Заявка на патент Японии № 8-105582
Международная заявка WO 1996/10710
Заявка на патент Японии № 2008-215473
Сущность изобретения
Оценка стойкости к истиранию обычно выполняется при расположении подлежащих соединению труб вдоль одной оси. Однако фактически при затягивании резьбового соединения для трубы или трубопровода, стальные трубы (или стальная труба и муфта), подлежащие соединению, могут быть не центрированы относительно друг друга. Это называется несоосностью. Когда происходит несоосность, то резьбовая часть и не имеющая резьбы металлическая контактная поверхность ниппеля и муфты подвергается сильному трению и касательному напряжению. Касательное напряжение значительно больше по сравнению со случаем, когда несоосность не возникает. Поэтому, когда возникает несоосность, то более вероятно возникновения истирания. Поэтому способность подавления истирания, даже когда возникает несоосность, а именно свойство предотвращения несоосности необходимо для резьбового соединения для трубы или трубопровода.
В то же время, указанная выше не имеющая резьбы металлическая контактная часть включает металлическую уплотнительную часть и заплечик. При затягивании резьбового соединения для трубы или трубопровода заплечики ниппеля и муфты приходят в контакт друг с другом. Крутящий момент, возникающий в этой точке, называется моментом прилегания. При затягивании резьбового соединения для трубы или трубопровода, после достижения крутящим моментом момента прилегания, затягивание выполняется дальше до завершения затягивания. Это повышает непроницаемость для газа резьбового соединения для трубы или трубопровода. Когда затягивание выполняется дальше, то металл, составляющий по меньшей мере ниппель или муфту, начинает пластичную деформацию. Крутящий момент, возникающий в этой точке, называется моментом текучести.
Крутящий момент при завершении затягивания (называемый крепежным моментом) выбирается так, что получается достаточное давление уплотнения между внутренними поверхностями, независимо от величины натяга. Когда разница между моментом прилегания и моментом текучести достаточно велика, то имеется резерв в диапазоне момента затягивания. В результате, регулирование момента затягивания упрощается. Поэтому момент прилегания предпочтительно не очень большой. Дополнительно к указанному выше свойству предотвращения несоосности резьбовое соединение для трубы или трубопровода должно иметь подходящие свойства крутящего момента (момент прилегания и момент текучести).
После изготовления труба для нефтяной скважины транспортируется с помощью судна или т.п. и в течение определенного срока находится в хранилище до использования. Транспортировка и хранение трубы для нефтяной скважины может занимать длительный период. Кроме того, хранение трубы для нефтяной скважины может осуществляться на открытом воздухе. Во время хранения в течение длительного времени на открытом воздухе происходит коррозия резьбового соединения для трубы или трубопровода и может быть уменьшена непроницаемость для газа и стойкость к истиранию резьбового соединения для трубы или трубопровода. Поэтому дополнительно к указанному выше свойству предотвращения несоосности и подходящим свойствам относительно крутящего момента (момента прилегания и момента текучести) требуется хорошая стойкость к коррозии для резьбового соединения для трубы или трубопровода.
На резьбовой части и на не имеющей резьбы металлической контактной части образовано смазочное покрытие для улучшения стойкости к истиранию. Как указывалось выше, когда труба для нефтяной скважины хранится на открытом воздухе, труба для нефтяной скважины может повторно подвергаться воздействию высокой температуры и низкой температуры. При повторном подвергании воздействию высокой температуры и низкой температуры может быть уменьшена адгезия твердого смазочного покрытия. Уменьшенная адгезия твердого смазочного покрытия приводит к отслаиванию твердого смазочного покрытия при выполнении затягивания. Отслаивание твердого смазочного покрытия приводит к уменьшению свойства предотвращения несоосности резьбового соединения для трубы или трубопровода. Поэтому для резьбового соединения для трубы или трубопровода требуется высокая адгезионная способность твердого смазочного покрытия, даже в случае подвергания повторным изменениям температуры.
Относительно указанных в патентных публикациях 1-3 резьбовых соединений для трубы или трубопровода изучалась стойкость к истиранию, но не изучалось свойство предотвращения несоосности. Поэтому, имея достаточную стойкость к истиранию, резьбовые соединения для трубы или трубопровода могут иметь низкие свойства предотвращения несоосности. Кроме того, резьбовые соединения для трубы или трубопровода могут иметь чрезмерно высокий момент прилегания или могут иметь низкую стойкость к коррозии и низкую адгезию твердого смазочного покрытия.
- 2 034137
Целью данного изобретения является создание резьбового соединения для трубы или трубопровода, имеющего превосходные свойства предотвращения несоосности и подходящий момент прилегания и дополнительно имеющего отличную стойкость к коррозии и отличную адгезию твердого смазочного покрытия, и создания способа изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Резьбовое соединение для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления включает ниппель и муфту. Ниппель и муфта включают, каждая, контактную поверхность, имеющую резьбовую часть и не имеющую резьбу металлическую контактную часть. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода включает на контактной поверхности по меньшей мере ниппеля или муфты слой металлизации сплавом, состоящий из сплава Zn-Ni, фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие. Они расположены друг на друге в последовательности слой металлизации сплавом, фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие от стороны контактной поверхности.
Способ изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода, согласно данному варианту осуществления, является способом изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода, которая включает ниппель и муфту. Ниппель и муфта имеют каждая контактную поверхность, включающую резьбовую часть и не имеющую резьбы металлическую контактную часть. Способ изготовления согласно данному варианту осуществления изобретения включает стадию формирования плакированного сплавом слоя, стадию формирования фосфатированного слоя и стадию формирования твердого смазочного покрытия. На стадии формирования плакированного сплавом слоя формируется плакированный сплавом слой на контактной поверхности по меньшей мере ниппеля или муфты. На стадии формирования фосфатированного слоя формируется фосфатированный слой посредством химической обработки после формирования плакированного сплавом слоя. На стадии формирования твердого смазочного покрытия формируется твердое смазочное покрытие после формирования фосфатированного слоя.
Резьбовое соединение ниппеля и муфты согласно данному варианту осуществления имеет превосходные свойства предотвращения несоосности и подходящий момент прилегания и дополнительно имеет превосходную стойкость к коррозии и превосходную адгезию твердого смазочного покрытия.
Краткое описание чертежей
На чертежах схематично изображено фиг. 1 - затягивание резьбового соединения для трубы или трубопровода, когда возникает несоосность;
фиг. 2 - график зависимости между числом оборотов и крутящим моментом в резьбовом соединении для трубы или трубопровода;
фиг. 3 - резьбовое соединение для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления;
фиг. 4 - разрез резьбового соединения для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления, в увеличенном масштабе;
фиг. 5 - разрез контактной поверхности резьбового соединения для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления;
фиг. 6 - график результатов измерения момента прилегания в испытаниях 8 и 9.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже приводится детальное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Идентичные или эквивалентные элементы обозначены одинаковыми позициями, и их повторное описание не приводится.
Заявители выполнили различные исследования соотношения резьбового соединения для трубы или трубопровода и свойства предотвращения несоосности, момента прилегания, стойкости к коррозии и адгезии твердого смазочного покрытия. В результате были получены следующие данные.
В обычных резьбовых соединениях для трубы и трубопровода, хотя стойкость к истиранию является достаточной, свойство предотвращения несоосности в некоторых случаях является не достаточным. Понятие несоосности относится к ситуации, показанной на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, к переднему концу стальной трубы 1 прикреплена муфта. На другом конце стальной трубы 1 сформирован ниппель 3. К переднему концу другой стальной трубы 4 прикреплена муфта 5. На внутренней периферийной поверхности муфты 5 образована втулка. Ниппель 3 стальной трубы 1 вводится в муфту 5 и затягивается. Это приводит к соединению стальной трубы 1 со стальной трубой 4. В некоторых случаях при затягивании продольная центральная ось стальной трубы 1 и продольная центральная ось стальной трубы 4 не соосны, а перекрещиваются. Это называется несоосностью. При выполнении затягивания при несоосности вероятно возникновение истирания по сравнению со случаем без несоосности.
Для улучшения свойства предотвращения несоосности резьбового соединения для трубы или трубопровода целесообразно формировать плакированный слой, имеющий большую твердость и высокую температуру плавления, на резьбовой части и на не имеющей резьбы металлической контактной части (называемой в последующем контактной поверхностью). Если плакированный слой имеет высокую твердость, то плакированный слой трудно повредить при затягивании и ослаблении резьбового соединения для трубы или трубопровода. Кроме того, если плакированный слой имеет высокую температуру
- 3 034137 плавления, то плакированный слой трудно подвергается плавлению, даже если температура локально повышается при затягивании и ослаблении резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Плакированный сплавом слой, состоящий из сплава Zn-Ni, имеет большую твердость и высокую температуру плавления. Поэтому возможно улучшение свойства предотвращения несоосности резьбового соединения для трубы или трубопровода. Цинк (Zn) в виде чистого металла имеет небольшую твердость и низкую температуру плавления по сравнению с медью (Cu), которая обычно применяется для металлизации. Однако использование сплава Zn-Ni позволяет получать плакированный слой, имеющий достаточно большую твердость и достаточно высокую температуру плавления, что улучшает свойство предотвращения несоосности.
Использование сплава Zn-Ni позволяет повышать стойкость к коррозии резьбового соединения для трубы или трубопровода. Цинк (Zn) является щелочным материалом по сравнению с железом (Fe), никелем (Ni) и хромом (Cr). Поэтому, когда плакированный слой, содержащий Zn, образован на контактной поверхности, то плакированный слой подвергается коррозии предпочтительно перед стальным материалом (протекторная защита). Это повышает стойкость к коррозии резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Для повышения смазочной способности на контактной поверхности резьбового соединения для трубы или трубопровода обычно формируется твердое смазочное покрытие. Твердое смазочное покрытие может уменьшать адгезию при повторном воздействии высокой температуры и низкой температуры. Твердое смазочное покрытие, имеющее пониженную адгезию, отслаивается при затягивании и ослаблении резьбового соединения для трубы или трубопровода. В частности, когда затягивание осуществляется при несоосности, то вероятно отслаивание твердого смазочного покрытия. Отслаивание твердого смазочного покрытия приводит к уменьшению смазывания резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Плакированный слой обычно имеет плоскую поверхность. Поэтому, когда формируется твердое смазочное покрытие на плакированном слое, то вероятно уменьшение адгезии твердого смазочного покрытия.
Таким образом, на плакированном сплавом Zn-Ni слое формируется фосфатированный слой, и твердое смазочное покрытие формируется на фосфатированном слое. Это повышает адгезию твердого смазочного покрытия. Фосфатированный слой включает шероховатость на своей поверхности. Когда твердое смазочное покрытие формируется на поверхности, имеющей шероховатость, то адгезия увеличивается за счет так называемого якорного эффекта. Увеличенная адгезия твердого смазочного покрытия препятствует отслаиванию даже в случае повторного воздействия высокой температуры и низкой температуры.
Металлизация медью или металлизация сплавом меди, таким как сплав Cu-Sn-Zn, используемый в обычной практике, содержит медь в качестве основного компонента. В этом случае фосфатированный слой может быть сформирован на такой металлизации. Поэтому, когда используется металлизация медью или металлизация сплавом Cu-Sn-Zn, то твердое смазочное покрытие должно быть сформировано непосредственно на плакированном слое. В этом случае твердое смазочное покрытие имеет низкую адгезию.
Формирование плакированного сплавом слоя, состоящим из сплава Zn-Ni, и фосфатированного слоя приводит к повышению адгезии твердого смазочного покрытия. Увеличенная адгезия твердого смазочного покрытия подавляет отслаивание. При подавлении отслаивания твердого смазочного покрытия повышенная смазка сохраняется при затягивании и ослаблении. Поэтому улучшается свойство предотвращения несоосности резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Кроме того, при сохранении хорошей смазки резьбового соединения для трубы или трубопровода уменьшается момент прилегания при затягивании. На фиг. 2 график иллюстрирует соотношение между количеством оборотов и моментом в резьбовом соединении для нефтегазопромысловых и трубопроводных труб. Как показано на фиг. 2, при затягивании ниппеля и муфты заплечики ниппеля и муфты приходят в контакт друг с другом. Крутящий момент, возникающий в этот момент времени, называется моментом прилегания. При затягивании резьбового соединения для трубы или трубопровода, после достижения крутящим моментом момента прилегания, затягивание продолжается до завершения затягивания. Это повышает непроницаемость для газа резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Крутящий момент при завершении затягивания (крепежный момент) устанавливается так, что может быть получено достаточное давление для уплотнения внутренних поверхностей, независимо от количества витков резьбы, входящих в зацепление. Когда разница между моментом прилегания и моментом текучести достаточно велика, то имеется резерв в диапазоне крепежного момента. В результате, упрощается регулирование крепежного момента. Поэтому момент прилегания предпочтительно не очень велик. Достаточно высокая адгезия твердого смазочного покрытия позволяет сохранять момент прилегания небольшим даже при повторном затягивании и ослаблении. То есть, регулирование крепежного момента остается простым даже после повторного использования.
Резьбовое соединение для трубы или трубопровода, согласно данному варианту осуществления, основанное на указанных выше данных, включает ниппель и муфту. Ниппель и муфта включают, каждая,
- 4 034137 контактную поверхность, имеющую резьбовую часть и не имеющую резьбы металлическую контактную часть. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода имеет на контактной поверхности по меньшей мере ниппеля или муфты плакированный сплавом слой, состоящий из сплава Zn-Ni, фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие. Они расположены друг на друге в последовательности слой металлизации сплавом, фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие от стороны контактной поверхности.
Резьбовое соединение для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления, включает плакированный сплавом слой, состоящий из сплава Zn-Ni. Поэтому резьбовое соединение для трубы или трубопровода имеет превосходные свойства предотвращения несоосности и стойкости к коррозии. Резьбовое соединение, согласно данному варианту осуществления, дополнительно включает фосфатированный слой под твердым смазочным покрытием, и тем самым адгезия твердого смазочного покрытия с резьбовым соединением для трубы или трубопровода является высокой. Поэтому резьбовое соединение для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления имеет высокие свойства предотвращения несоосности и подходящий момент прилегания.
Фосфатированный слой предпочтительно является марганцевым фосфатированным слоем. В этом случае дополнительно увеличивается адгезия твердого смазочного покрытия.
Предпочтительно плакированный сплавом слой имеет толщину 1-20 мкм, фосфатированный слой имеет толщину 5-20 мкм и твердое смазочное покрытие имеет толщину 5-50 мкм.
Способ изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления, является способом изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода, которая включает ниппель и муфту. Ниппель и муфта имеют каждая контактную поверхность, включающую резьбовую часть и не имеющую резьбы металлическую контактную часть. Способ изготовления согласно данному варианту осуществления включает стадию формирования плакированного сплавом слоя, стадию формирования фосфатированного слоя и стадию формирования твердого смазочного покрытия. На стадии формирования плакированного сплавом слоя формируется плакированный сплавом слой, состоящий из Zn-Ni, на контактной поверхности, по меньшей мере, ниппеля или муфты. На стадии формирования фосфатированного слоя формируется фосфатированный слой посредством химической обработки после формирования плакированного сплавом слоя. На стадии формирования твердого смазочного покрытия формируется твердое смазочное покрытие после формирования фосфатированного слоя.
Ниже приводится детальное описание резьбового соединения для трубы или трубопровода, согласно данному варианту осуществления, и способа изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода, согласно данному варианту осуществления.
Резьбовое соединение для трубы или трубопровода включает ниппель и муфту. На фиг. 3 показано конфигурация резьбового соединения для трубы или трубопровода, согласно данному варианту осуществления. Как показано на фиг. 3, резьбовое соединение для трубы или трубопровода включает стальную трубу 11 и муфту 12. На обоих концах стальной трубы 11 образован ниппель 13, который включает наружную резьбовую часть на своей наружной поверхности. На обоих концах муфты 12 сформирована муфта 14, которая включает внутреннюю резьбовую часть на своей внутренней поверхности. Посредством затягивания ниппеля 13 и муфты 14 муфта прикрепляется к одному концу стальной трубы 11. Кроме того, имеется интегральное резьбовое соединение для трубы или трубопровода, которое не включает муфту 12, но включает ниппель 13, предусмотренный на одном конце стальной трубы 11, и муфту 14 на другом конце. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода в данном варианте осуществления пригодно как для резьбовых соединений с муфтой, так и для интегрального резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Ниппель и муфта имеют каждая контактную поверхность, включающую резьбовую часть и не имеющую резьбы металлическую контактную часть. На фиг. 4 показан разрез резьбового соединения для трубы или трубопровода согласно данному варианту осуществления. Как показано на фиг. 4, ниппель 13 включает наружную резьбу 15 и не имеющую резьбы металлическую контактную часть. Не имеющая резьбы металлическая контактная часть образована на переднем конце ниппеля 13, включая металлическую уплотнительную часть 16 и заплечик 17. Части, которые приходят в контакт друг с другом, когда ниппель 13 и муфта 14 затягиваются, называются контактными поверхностями. В частности, когда ниппель 13 и муфта 14 затянуты, то оба заплечика (заплечики 17 и 18), обе металлические уплотнительные поверхности (металлические уплотнительные поверхности 16 и 19) и обе резьбовые части (часть 15 наружной резьбы и часть 20 внутренней резьбы) приходят в контакт друг с другом соответственно. То есть, контактная поверхность включает заплечик, металлическую уплотнительную часть и резьбовую часть.
На фиг. 5 показан разрез контактной поверхности резьбового соединения для трубы или трубопровода, согласно данному варианту осуществления. Как показано на фиг. 5, резьбовое соединение для трубы или трубопровода включает на контактной поверхности, по меньшей мере, ниппеля 13 или муфты 14 плакированный сплавом слой 21, фосфатированный слой 22 и твердое смазочное покрытие 23. Они расположены в последовательности: плакированный сплавом слой 21, фосфатированный слой 22 и твердое смазочное покрытие 23 со стороны контактной поверхности.
- 5 034137
Плакированный сплавом слой 21, состоящий из сплава Zn-Ni, образован на контактной поверхности, по меньшей мере, ниппеля или муфты. Плакированный сплавом слой 21 имеет большую твердость и высокую температуру плавления. Поэтому возможно улучшение свойства предотвращения несоосности резьбового соединения для трубы или трубопровода. Цинк (Zn), содержащийся в сплаве, является щелочным металлом. Поэтому повышается стойкость к коррозии резьбового соединения для трубы или трубопровода.
Сплав Zn-Ni включает цинк и никель, остальное составляют загрязнения. Загрязнения являются, например, Fe, S, O, C и т.п. Предпочтительно содержание цинка в сплаве Zn-Ni составляет 85 мас.% и более предпочтительно 90 мас.%. Предпочтительно содержание никеля в сплаве Zn-Ni составляет 10-15 мас.%. Плакированный сплавом слой 21 содержит больше цинка, так что он является более эффективным в протекторной защите.
Содержание цинка и никеля в сплаве Zn-Ni измеряется следующим методом. Измерение содержания цинка и никеля в сплаве Zn-Ni осуществляется, например, с использованием ручного анализатора флуоресценции в рентгеновских лучах (Olympus DP2000, торговая марка DELTA Premium). Любые четыре части (любые части 0, 90, 180°и 270° в окружном направлении трубы) на поверхности металлической уплотнительной части, которая плакирована сплавом Zn-Ni, измеряются для анализа состава. Измеряемое содержание цинка и никеля измеряется в режиме измерения сплава.
Толщина плакированного сплавом слоя 21 предпочтительно составляет 1-20 мкм. Если плакированный сплавом слой 21 имеет толщину 1 мкм или больше, то может быть увеличено свойство предотвращения несоосности и стойкость к коррозии резьбового соединения для трубы или трубопровода. Если плакированный сплавом слой 21 имеет толщину 20 мкм или меньше, то стабилизируется адгезия металлизации. Поэтому предпочтительно толщина плакированного сплавом слоя 21 составляет 1-20 мкм.
Толщина плакированного сплавом слоя 21 измеряется следующим методом. Щуп устройства для измерения толщины пленки, соответствующий ISO 21968(2005), прикладывается к контактной поверхности, образованной с помощью плакированного сплавом слоя 21. Измеряется разница фаз между высокочастотным магнитным полем на стороне входа щупа и током перегрузки, который создается высокочастотным магнитным полем на плакированном сплавом слое 21. Эта разница фаз преобразуется в толщину плакированного сплавом слоя 21. При измерении толщины пленки в резьбовом соединении, измеряются любые четыре положения (любые положения 0, 90, 180 и 270° в окружном направлении трубы) на металлической уплотнительной части.
Фосфатированный слой 22 сформирован на плакированном сплавом слое 21. Фосфатированный слой 22 имеет шероховатость на своей поверхности. Твердое смазочное покрытие 23 затвердевает при заполнении шероховатости, и тем самым увеличивается адгезия твердое смазочное покрытие 23. Поскольку адгезия твердого смазочного покрытия 23 является большой, то увеличивается срок службы твердого смазочного покрытия. Поэтому, даже когда резьбовое соединение для трубы или трубопровода используется повторно, подавляется отслаивание твердого смазочного покрытия 23. Кроме того, фосфатированный слой 22 является пористым. Поэтому, даже в случае, когда твердое смазочное покрытие изнашивается за счет повторного использования резьбового соединения для трубы или трубопровода, часть твердого смазочного покрытия 23 или остатки изношенного твердого смазочного покрытия 23 остаются в порах фосфатированного слоя 22. Поэтому резьбовое соединение для трубы или трубопровода имеет хорошую смазку, даже при повторном использовании.
Фосфатированный слой 22 содержит кристаллы фосфата металла, и остаток состоит из загрязнений. Вид фосфата металла особо не ограничивается. Примеры фосфатов металла включают фосфат цинка, фосфат железа, фосфат марганца и фосфат кальция. Кристаллы одного из этих фосфатов металла служат в качестве покрытия для формирования фосфатированного слоя 22.
Фосфатированный слой 22 предпочтительно является слоем фосфата марганца или цинка. Слой фосфата марганца является особенно предпочтительным с точки зрения свойств пористости. Использование фосфата марганца для фосфатированного слоя 22 приводит к повышению адгезии твердое смазочное покрытие 23 по сравнению с использованием фосфатов других металлов.
Фосфатированный слой 22 предпочтительно имеет толщину от 5 до 20 мкм. Если фосфатированный слой 22 имеет толщину 5 мкм или больше, то обеспечивается возможность стабильного получения адгезии твердого смазочного покрытия 23 и подходящего момента прилегания твердого смазочного покрытия 23. В противоположность этому, если фосфатированный слой 22 имеет толщину больше 20 мкм, то достигается насыщение указанного выше эффекта. Кроме того, если фосфатированный слой 22 имеет толщину 20 мкм или меньше, то возможно подавление роста кристаллов и достаточное покрытие плакированного сплавом слоя 21, состоящего из сплава Zn-Ni. Следовательно, фосфатированный слой 22 предпочтительно имеет толщину 5-20 мкм. Толщина фосфатированного слоя измеряется тем же методом, что и толщина плакированного сплавом слоя 21.
Твердое смазочное покрытие 23 образовано на фосфатированном слое 22. За счет твердого смазочного покрытия 23 улучшается смазка резьбового соединения для трубы или трубопровода. В качестве твердого смазочного покрытия 23 можно использовать хорошо известные покрытия. Твердое смазочное покрытие 23 содержит, например, смазочные твердые частицы и связующее вещество. Твердое смазоч
- 6 034137 ное покрытие 23 может содержать растворитель и при необходимости другие составляющие.
Смазочные твердые частицы уменьшают коэффициент трения поверхности твердого смазочного покрытия 23. Твердые частицы могут быть любыми, если они смазочные частицы. Смазочные твердые частицы могут быть, например, графитом, дисульфидом молибдена (MoS2), дисульфидом вольфрама (WS2), нитридом бора (BN), политетрафторэтиленом (PTFE), фторидом графита (CFx), карбонатом кальция (CaCO3) или их комбинацией. Предпочтительными являются графит, фторид графита, (MoS2) и PTFE. Если твердое смазочное покрытие 23 принять за 100 мас.%, то содержание смазочных твердых частиц предпочтительно составляет 5-40 мас.%.
Связующее вещество связывает смазочные твердые частицы в твердом смазочном покрытии 23. В качестве связующего вещества можно использовать органическую смолу, термореактивную смолу или термопластичную смолу. Термореактивная смола включает, например, эпоксидную смолу, полиимидную смолу, поликарбодиимидную смолу, полиэфирсульфоновую смолу, полиэфирэфиркетоновую смолу, фенольную смолу, фурановую смолу и акриловую смолу. Термопластичная смола включает, например, полиамидимидную смолу, полиэтиленовую смолу, полипропиленовую смолу, полистирольную смолу, и этиленвинилацетатную смолу. Если твердое смазочное покрытие 23 принять за 100 мас.%, то содержание связующего вещества предпочтительно составляет 60-95 мас.%.
В случае использования неорганической смолы, можно использовать полиметалоксан. Полиметаноксан является высокомолекулярным полимером, имеющим основную цепь, состоящую из повторяющихся связей металл-кислород. Предпочтительно, используются полититаноксан (Ti-O) и полисилоксан (Si-O). Эти неорганические смолы получаются посредством подвергания алкоксиметаллов гидролизу и конденсации. Алкоксигруппа алкоксида металла является, например, низкомолекулярной группой алкокси, такой как группа метокси, группа этокси, группа пропокси, группой изопропокси, группой изобутокси, группой бутокси и группой трет-бутокси.
Если имеется необходимость в растворении или дисперсии смазочных твердых частиц и связующего вещества, то используется растворитель. Растворитель особо не ограничивается, он должен лишь растворять или диспергировать компоненты, содержащиеся в смазочном покрытии 23. В качестве растворителя можно использовать органический растворитель или воду. Примеры органического растворителя включают толуол и изопропиловый спирт.
Твердое смазочное покрытие 23 может содержать при необходимости другие компоненты. Примеры других компонентов включают ингибитор коррозии, поверхностно-активное вещество, воск, модификатор трения, пигмент и т.п. Содержание смазочных твердых частиц, связующего вещества, растворителя и других компонентов выбирается подходящим образом.
Твердое смазочное покрытие 23 предпочтительно имеет толщину 5-50 мкм. Если твердое смазочное покрытие 23 имеет толщину 5 мкм или больше, то можно стабильно получать высокую смазочную способность. В то же время, если твердое смазочное покрытие 23 имеет толщину 50 мкм или меньше, то стабилизируется адгезия твердого смазочного покрытия 23. Кроме того, если твердое смазочное покрытие 23 имеет толщину 50 мкм или меньше, то расширяется допуск резьбы (просвет) поверхности скольжения, что уменьшает давление между поверхностями при скольжении. Поэтому крепежный момент может быть не чрезвычайно большим. Следовательно, твердое смазочное покрытие 23 предпочтительно имеет толщину от 5 до 50 мкм.
Толщина твердого смазочного покрытия 23 измеряется с помощью следующего метода. При тех же условиях, что и в случае нанесения твердого смазочного покрытия 23 на резьбовое соединение для трубы или трубопровода, твердое смазочное покрытие 23 наносится на плоскую пластину. Среди условий нанесения покрытия на резьбовое соединение для трубы или трубопровода и на плоскую пластину, следующие условия должны быть согласованы: расстояние между объектом, подлежащим покрытию, и выходом форсунки, давление инжекции, вязкость состава, скорость вращения подлежащего покрытию объекта и т.п. Для согласования вязкости состава должны быть согласованы температуры бака, трубы и выхода форсунки при нанесении покрытия на резьбовое соединение для трубы или трубопровода и на пластину. Из разницы веса пластины перед нанесением покрытия и после нанесения покрытия, можно вычислять количество наносимого покрытия в единицу времени. Состав затвердевает на пластине с образованием твердого смазочного покрытия 23. Толщина твердого смазочного покрытия 23 измеряется с использованием измерителя толщины пленки. Из разницы веса пластины перед нанесением состава и веса пластина после нанесения состава вычисляется вес твердого смазочного покрытия 23. Из толщины пленки и веса твердого смазочного покрытия 23 вычисляется плотность твердого смазочного покрытия 23. Затем из формы и размера резьбы (внутреннего диаметра и толщины и т.п.) вычисляется площадь нанесения резьбового соединения для трубы или трубопровода. Площадь нанесения соответствует площади образующей резьбу поверхности, имеющей неровности в плоской поверхности. Из времени нанесения состава на резьбовое соединение для трубы или трубопровода, площади нанесения и плотности твердого смазочного покрытия 23, вычисляется средняя толщина твердого смазочного покрытия 23 на резьбовом соединении для трубы или трубопровода.
Состав базового материала резьбового соединения для трубы или трубопровода особо не ограничивается. Базовый материал включает углеродистые стали, нержавеющие стали и стальные сплавы. Среди
- 7 034137 стальных сплавов высоколегированные стали, такие как двухфазные нержавеющие стали, содержащие легирующий элемент, такой как Cr, Ni и Mo, и сплавы никеля имеют высокую стойкость к коррозии. Поэтому использование высоколегированных сталей в качестве базового материала приводит к отличной стойкости к коррозии в коррозионных условиях, содержащих сульфид водорода, диоксид углерода и т.п.
Способ изготовления согласно данному варианту осуществления включает стадию формирования плакированного сплавом слоя, стадию формирования фосфатированного слоя и стадию формирования твердого смазочного покрытия. Стадии выполняются в последовательности: стадия формирования плакированного сплавом слоя, стадия формирования фосфатированного слоя и стадия формирования твердого смазочного покрытия. Способ изготовления может включать при необходимости стадию предварительной обработки перед стадией формирования плакированного сплавом слоя.
На стадии формирования плакированного сплавом слоя, на контактной поверхности по меньшей мере ниппеля 13 или муфты 14 образуется плакированный сплавом слой 21, состоящий из сплава Zn-Ni. Плакированный сплавом слой 21 формируется посредством гальваностегии. Г альваностегия выполняется так, что контактная поверхность, по меньшей мере, ниппеля 13 или муфты 14 погружается в ванну металлизации, содержащую ионы цинка и ионы никеля, и включается электрическое напряжение. Ванны металлизации доступны коммерчески. Ванна металлизации предпочтительно содержит ионы цинка в количестве 1-100 г/л и ионы цинка в количестве 1-50 г/л. Условия гальваностегии могут выбираться подходящим образом. Например, гальваностегия выполняется при условиях: величина рН составляет 1-10, температура - 10-60°C, плотность тока - 1-100 А/дм2 и период времени обработки - 0,1-30 мин.
После стадии формирования плакированного сплавом слоя выполняется стадия формирования фосфатированного слоя. Стадия формирования фосфатированного слоя может выполняться с помощью хорошо известной химической обработки фосфатом. Например, подготавливается ванна, в которой в воде растворен указанный выше фосфат металла. Подготовленную ванну нагревают, и ниппель 13 или муфта 14 со сформированным плакированным сплавом слоем 21 погружается в ванну на определенный период времени. За счет этого на плакированном сплавом слое 21 образуется фосфатированный слой 22. Ванна, используемая на стадии формирования фосфатированного слоя, предпочтительно содержит фосфат металла в количестве от 50 до 200 г/л. Условия для химической обработки фосфатом могут выбираться подходящим образом. Например, условия химической обработки фосфатом следующие: температура 45-90°C и время обработки 2-10 мин.
После стадии формирования фосфатированного слоя выполняется стадия формирования твердого смазочного покрытия. На стадии формирования твердого смазочного покрытия сначала подготавливается композит для формирования твердого смазочного покрытия (называемый в последующем композитом). Композит создается посредством смешивания указанных выше смазочных твердых частиц и связующего вещества. Композит может дополнительно содержать указанный выше растворитель или другие компоненты.
Полученный композит наносится на фосфатированный слой 22. Способ нанесения особо не ограничивается. Например, композит, содержащий растворитель, распыляется на фосфатированный слой 22 с использованием распылителя. Это делает композит, нанесенный на фосфатированный слой 22, равномерным. Ниппель 13 или муфта 14, на которую нанесен композит, подергается сушке посредством нагревания. Сушка посредством нагревания осуществляется с помощью коммерчески доступного сушильного оборудования или т.п. Это приводит к затвердеванию композита с образованием твердого смазочного покрытия 23 на фосфатированном слое 22. Условия для сушки посредством нагревания можно устанавливать в соответствии с температурой кипения, температурой плавления и т.п. каждого компонента применяемого композита.
Для композита, не содержащего растворителя, можно использовать способ нанесения расплава, в котором композит нагревается для перевода в жидкое состояние. Композит в жидком состоянии распыляется с помощью распылителя, имеющего подходящую температуру. При этом композит равномерно наносится на фосфатированный слой 22. Температура нагревания композита выбирается в соответствии с температурой плавления и температурой размягчения указанного выше связующего вещества и других компонентов. Ниппель 13 или муфта 14, на которую нанесен композит, охлаждается воздухом или т.п. Это приводит к затвердеванию композита с образованием твердого смазочного покрытия на фосфатированном слое 22.
В указанные выше стадии изготовления может быть включена при необходимости стадия предварительной обработки перед стадией формирования плакированного сплавом слоя. Примеры стадии предварительной обработки включают травление и обезжиривание щелочью. На стадии предварительной обработки, счищаются нефть и т.п., прилипшие к контактной поверхности. Стадия предварительной обработки может дополнительно включать шлифование, такое как механическое чистовое шлифование.
Примеры
Ниже приводится описание примеров. В примерах контактная поверхность ниппеля называется ниппельной поверхность, а контактная поверхность муфты называется муфтовой поверхностью. Дополнительно к этому знак % означает мас.%.
В данных примерах используется снабженная резьбой стальная труба марки V7AM 21® фирмы
- 8 034137
Nippon steel&Summito metal corporation. V7AM 21® является резьбовым соединением для трубы или трубопровода, имеющего наружный диаметр 24,448 см (9-5/8 дюйма) и толщину стенки 1,199 см (0,472 дюйма). Сорт стали - углеродистая сталь или сталь с высоким содержанием хрома. Состав углеродистой стали С 0,21%, Si 0,25%, Mn 1,1%, Р 0,02%, S 0,01%, Cu 0,04%, Ni 0,06%, Cr 0,17% и Мо 0,04%, остальное Fe и загрязнения. Состав высоко хромированной стали С 0,18%, Si 0,23%, Mn 0,8%, Р 0,02%, S 0,01%, Cu 0,04%, Ni 0,1%, Ce 13% и Мо 0,04%, остальное Fe и загрязнения.
Используемые в каждом испытании ниппельная поверхность и втулочная поверхность подвергались механической шлифовальной чистовой обработке (до шероховатости поверхности 3 мкм). Затем были сформированы плакированные слои или покрытия, указанные в табл. 1, с целью подготовки ниппеля и муфты для каждого испытания.
Таблица 1
| Номер теста | Сорт стали | Плакированный слой (толщина в мкм) | Фосфатированный слой (толщина в мкм) | Твердое смазочное покрытие (в мкм) | Другие | |
| 1 | Углеродистая сталь | Ниппельная поверхность | Слой фосфата цинка (8 мкм) | Покрытие УФсмолой (25 мкм) | ||
| Втулочная поверхность | Слой металлизации сплавом Zi-Ni (8 мкм) | Слой фосфата марганца (12 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | |||
| 2 | Хромированная сталь | Ниппельная поверхность | Слой металлизации сплавом Zi-Ni (8 мкм) | Слой фосфата марганца (12 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | |
| Втулочная поверхность | Слой металлизации сплавом Zi-Ni (8 мкм) | Слой фосфата марганца (12 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | |||
| 3 | Углеродистая сталь | Ниппельная поверхность | Слой фосфата цинка (8 мкм) | Покрытие УФ- | ||
| смолой (25 мкм) | ||||||
| Втулочная поверхность | Слой фосфата марганца (12 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | ||||
| 4 | Углеродистая сталь | Ниппельная поверхность | Слой фосфата цинка (8 мкм) | Покрытие УФсмолой (25 мкм) | ||
| Втулочная поверхность | Слой металлизации сплавом Cu-Sn-Zi (8 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | ||||
| 5 | Углеродистая сталь | Ниппельная поверхность | Слой фосфата цинка (8 мкм) | Покрытие УФсмолой (25 мкм) | ||
| Втулочная поверхность | Слой металлизации сплавом Zi-Ni (8 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | ||||
| 6 | Хромированная | Ниппельная | Слой металлизации | - | Твердое | - |
- 9 034137
| сталь | поверхность | сплавом Zi-Ni (8 мкм) | смазочное покрытие (30 мкм) | |||
| Втулочная поверхность | Азотированный слой (2 мкм) | Слой фосфата марганца (12 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | |||
| 7 | Углеродистая сталь | Ниппельная поверхность | Слой фосфата цинка (8 мкм) | Покрытие УФсмолой (25 мкм) | ||
| Втулочная поверхность | Слой металлизации Fe (1,5 мкм) | Слой фосфата марганца (12 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) |
Способ формирования слоев или покрытий металлизации состоит в следующем. Испытание 1.
Для испытания 1 выполнялась следующая обработка углеродистой стали. Поверхность муфты была плакирована сплавом Zn-Ni (Daiwa Fine Chemicals Co., Ltd.) посредством гальваностегии с образованием плакированного сплавом слоя с толщиной 8 мкм. Условия гальваностегии: рН ванны 6,5, температура ванны 25°C, плотность тока 2 А/дм2 и время обработки 18 мин. Состав плакированного сплавом слоя: Zn 85% и Ni 15%. Втулочная поверхность с образованным на ней плакированным сплавом слоем была погружена в жидкий фосфат марганца для химической обработки при температуре 80-90°C в течение 10 мин, за счет чего был образован марганцевый фосфатированный слой, имеющий толщину 12 мкм (при шероховатости поверхности 10 мкм). На втулочную поверхность с образованным на ней марганцевым фосфатированным слоем был нанесен композит для формирования твердого смазочного покрытия. Композит для формирования твердого смазочного покрытия содержал полиамидимидную смолу, воду, диметилсульфоксид (DMSO) и твердые частицы PTFE. Композит для формирования твердого смазочного покрытия распылялся для нанесения на втулочную поверхность, а затем подвергался сушке посредством нагревания для образования твердого смазочного покрытия. В качестве сушки посредством нагревания выполнялась предварительная сушка (при 85°C в течение 10 мин) и сушка (при 280°C в течение 30 мин). Полученное твердое смазочное покрытие имело среднюю толщину пленки 30 мкм.
Ниппельная поверхность была погружена в ванну фосфата цинка для химической обработки при температуре 75-85°C на 10 мин, за счет чего был сформирован цинковый фосфатированный слой, имеющий толщину 8 мкм (с шероховатостью поверхности 5 мкм). Кроме того, на полученный цинковый фосфатированный слой наносился композит для формирования покрытия из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы. Композит для формирования покрытия из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы содержал акриловую затвердевающую при облучении ультрафиолетом смолу, фосфит алюминия и полиэтиленовый воск в соотношении 1:0,05:0,01. Фосфит алюминия является антикоррозионным средством, а полиэтиленовый воск является смазкой. Нанесенный композит для формирования покрытия из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы облучался ультрафиолетовым светом с образованием покрытия из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы, имеющего толщину 25 мкм. Полученное покрытие из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы было окрашенным и прозрачным. Условия для облучения ультрафиолетовым светом следующие:
УФ лампа - охлаждаемая воздухом ртутная лампа, выходная мощность УФ лампы - 4 кВт, длина волны УФ света - 260 нм.
Испытание 2.
Для испытания 2 сталь с высоким содержанием хрома подвергалась следующей обработке.
Плакированный сплавом слой, марганцевый фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие были образованы на ниппельной поверхности и втулочной поверхности, как с втулочной поверхностью в испытании 1. Полученный плакированный сплавом слой и покрытия имели ту же толщину, что и втулочная поверхность в испытании 1. Полученный плакированный сплавом слой имел ту же конфигурацию, что и втулочная поверхность для испытания 1.
Испытание 3.
Для испытания 3 была выполнена следующая обработка углеродистой стали. Цинковый фосфатированный слой и покрытие из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы были образованы на ниппельной поверхности, как для втулочной поверхности для испытания 1. Сформированные покрытия имели ту же толщину, что и в испытании 1. Марганцевый фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие были сформированы на втулочной поверхности, как в испытании 1. Полученные покрытия имели ту же толщину, что и втулочная поверхность в испытании 1. Однако плакированный сплавом слой
- 10 034137 не был образован на втулочной поверхности для испытания 3.
Испытание 4.
Для испытания 4 было выполнена следующая обработка углеродистой стали. Цинковый фосфатированный слой и покрытие из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы были образованы на ниппельной поверхности, как для ниппельной поверхности для испытания 1. Сформированные покрытия имели толщину, как в испытании 1. На втулочной поверхности был сформирован плакированный сплавом Cu-Sn-Zn слой. В качестве ванны металлизации использовалась ванна фирмы Ninon Kagaku Sangyo Co., Ltd. Плакированный сплавом Cu-Sn-Zn слой был сформирован посредством гальваностегии. Условия для гальваностегии были: рН ванны 14, температура ванны 45°C, плотность тока 2 А/дм2 и время обработки 40 мин. Состав плакированного сплавом Cu-Sn-Zn слоя: Cu около 63%, Sn около 30% и Zn около 7%. Затем, как и в испытании 1, было сформировано твердое смазочное покрытие. Полученное твердое смазочное покрытие имело толщину, как в испытании 1. Однако на втулочной поверхности для испытания 4 не был образован фосфатированный слой, поскольку фосфатированный слой не может быть сформирован на втулочной поверхности.
Испытание 5.
Для испытания 5 была выполнена следующая обработка углеродистой стали. Цинковый фосфатированный слой и покрытие из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы были образованы на ниппельной поверхности, как для ниппельной поверхности для испытания 1. Сформированные покрытия имели ту же толщину, что и в испытании 1. На втулочной поверхности был сформирован плакированный сплавом слой, как для втулочной поверхности в испытании 1, а затем без формирования марганцевого фосфатированного слоя на нем было сформировано то же твердое смазочное покрытие, как на втулочной поверхности в испытании 1. Полученные плакированный сплавом слой и твердое смазочное покрытие имели ту же толщину и тот же состав, что и втулочная поверхность для испытания 1.
Испытание 6.
Для испытания 6 была выполнена следующая обработка стали с высоким содержанием хрома. На ниппельной поверхности был сформирован плакированный сплавом слой, как для втулочной поверхности испытания 1, а затем без формирования марганцевого фосфатированного слоя на нем было сформировано то же твердое смазочное покрытие, как на втулочной поверхности в испытании 1. Полученные плакированный сплавом слой и твердое смазочное покрытие имели ту же толщину, что и втулочная поверхность для испытания 1. Полученный плакированный сплавом слой имел тот же состав, что и втулочная поверхность в испытании 1. На втулочной поверхности вместо плакированного сплавом слоя на втулочной поверхности в испытании 1, был образован азотированный слой посредством азотирования (способом нитрирования в соляной ванне при низкой температуре), а затем были сформированы марганцевый фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие, как на втулочной поверхности в испытании
1. Полученный азотированный слой имел толщину 2 мкм, и покрытия имели ту же толщину, как на втулочной поверхности в испытании 1.
(Испытание 7). Для испытания 7 была выполнена следующая обработка углеродистой стали. Цинковый фосфатированный слой и покрытие из затвердевающей при облучении ультрафиолетом смолы были образованы на ниппельной поверхности, как для ниппельной поверхности для испытания 1. Сформированные покрытия имели ту же толщину, что и в испытании 1. На втулочной поверхности был сформирован посредством гальваностегии плакированный Fe слой с толщиной 1,5 мкм. Состав ванны металлизации железом: 250 г/л FeSO4-7H2O, 42 г/л FeCl2-4H2O, 20 г/л NH4Cl. Условия гальваностегии: плотность тока 10 А/дм2 и время обработки 60 с. На плакированном железом слое были сформированы марганцевый фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие, как на втулочной поверхности для испытания 1. Полученные покрытия имели тот же состав, что и на втулочной поверхности для испытания 1.
Испытание оценки свойства предотвращения несоосности
Повторение затягивания и ослабления с несоосностью выполнялись с ниппелем и муфтой в испытаниях 1-7 для оценки свойства предотвращения несоосности. Угол Θ несоосности составлял 5°. Затягивание и ослабления повторялись до 10 раз. Скорость затягивания при затягивании и ослаблении составляла 10 об/мин, а крепежный момент 42,8 кНм. При каждом выполнении серии затягивания и ослабления осуществлялось визуальное контролирование втулочной поверхности и ниппельной поверхности. Посредством визуального контролирования проверялось возникновение истирания. Когда истирание было небольшим и тем самым поправимым, то дефект истирания ремонтировался, и испытание продолжалось. Фиксировалось количество последовательных затягиваний и ослаблений без возникновения непоправимого истирания. Результаты показаны в табл. 2.
Испытания с разбрызгиванием соли
Испытание с разбрызгиванием соли проводилось на втулочной поверхности испытаний 1-7. Испытание с разбрызгиванием соли проводилось в соответствии со способом, согласно JIS Z2371 (2000). Образцы имели размер 70 мм на 150 мм и толщину 1 мм. Посредством визуального контролирования определялся момент времени, в который появлялась красная ржавчина на поверхности образца в каждом испытании. Результаты показаны в табл. 2.
- 11 034137
Адгезия твердого смазочного покрытия оценивалась с использованием втулок испытаний 1-7. В частности, на муфте в каждом испытании был установлен протектор, а затем она хранилась при температуре -40°C в течение 24 ч, а затем при температуре 70°C в течение 24 ч. Кроме того, установка и снятие протектора повторялось 3 раза при комнатной температуре (20°C). Затем выполнялось визуальное контролирование для проверки присутствия/отсутсвия отслаивания твердого смазочного покрытия. Кроме того, определялась площадь отслаивания твердого смазочного покрытия посредством обработки изображения. А именно, подвергаемую проверке втулочная поверхность фотографировали, и полученное изображение оцифровывалось. Площади частей, эквивалентных местам отслаивания, суммировались с образованием площади отслаивания. Результаты показаны в табл. 2.
Таблица 2
| Номер теста | Возникновение затягиваний) | истирания 1) | (количество | Испытание с разбрызгиванием соли согласно JIS Z2371:2000) (2000ч) 2) | Тест с установкой/снятием протектора 3) | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
| 1 | о | о | о | о | о | о | о | о | о | о | Нет ржавчины | Нет отслоения покрытия |
| 2 | о | о | о | о | о | о | о | о | о | о | Нет ржавчины | Нет отслоения покрытия |
| 3 | ° | X | Ржавчина после 100 ч | Слабое отслоение покрытия | ||||||||
| 4 | о | о | о | о | о | Δ | X | Ржавчина после 750 ч | Сильное отслоение покрытия | |||
| 5 | ° | ° | ° | ° | ° | Δ | X | Нет ржавчины | Сильное отслоение покрытия | |||
| 6 | ° | ° | ° | X | Ржавчина (питтинг) после 500 ч | Нет отслоения покрытия | ||||||
| 7 | ° | ° | X | Ржавчина после 150 ч | Слабое отслоение покрытия |
Примечания:
1) о: нет истирания,
Δ: небольшое истирание (затягивание можно выполнять после ремонта места истирания) х: значительное истирание (не ремонтируемо),
-: испытание закончено.
2) Было установлено, что нет проблем со свойством предотвращения коррозии при длительном хранении, если ржавчина не возникла в течение 1500 ч или больше.
3) Слабое отслаивание покрытия: доля площади отслаивания 5-10%,
Сильное отслаивание покрытия: доля площади отслаивания >10%.
Оценка результатов
Как показано в табл. 1 и 2, резьбовое соединение для трубы или трубопровода в испытании 1 и 2 включает плакированный сплавом слой, фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие на контактной поверхности, по меньшей мере, ниппеля или муфты. Поэтому после десяти повторов затягивания и ослабления с несоосностью не возникает истирания, что показывает превосходные свойства предотвращения несоосности. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода в испытаниях 1 и 2 включает плакированный сплавом слой, состоящий из сплава Zn-Ni. Поэтому ржавчина не появляется после непрерывного обрызгивания солью в течение 2000 ч, что означает превосходную стойкость к коррозии. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода в испытаниях 1 и 2 включает фосфатированный слой. Поэтому не возникает отслаивание твердого смазочного покрытия после испытания с установленным и не установленным протектором, что означает превосходную адгезию твердого смазочного покрытия.
В противоположность этому на поверхности ниппеля и муфты в испытании 3 не был образован плакированный сплавом слой. Поэтому истирание проявляется при втором затягивании и ослаблении с несоосностью, что указывает на низкие свойства предотвращения несоосности. Кроме того, коррозия возникает после обрызгивания солью в течение 100 ч, что означает низкую стойкость к коррозии. После испытания с установленным и не установленным протектором зафиксировано отслаивание твердого смазочного покрытия, что означает низкую адгезию твердого смазочного покрытия.
Для плакированного сплавом слоя, сформированного на поверхности муфты в испытании 4, использовался сплав Cu-Sn-Zn вместо сплава Zn-Ni. Кроме того, в испытании 4 не мог быть образован фосфатированный слой. Поэтому слабое истирание возникло при шестом затягивании и ослаблении, указывая соответственно на низкое свойство предотвращения несоосности. Кроме того, ржавчина появилась после 750 ч испытания солью, что означает низкую стойкость к коррозии. После испытания с установленным и не установленным протектором твердое смазочное покрытие отслоилось на доли площади больше 10%, что означает низкую адгезию твердого смазочного покрытия.
Фосфатированный слой не был образован на поверхности муфты в испытании 5. Поэтому слабое истирание проявилось при шестом затягивании и ослаблении с несоосностью, и не ремонтируемое истирание появилось при седьмом затягивании и ослаблении, что указывает на низкое свойство предотвра
- 12 034137 щения несоосности. Кроме того, после испытания с установленным и не установленным протектором, твердое смазочное покрытие отслоилось на доли площади больше 10%, что указывает соответственно на низкую адгезию твердого смазочного покрытия.
На поверхность муфты в испытании 6 был образован азотированный слой вместо плакированного сплавом Zn-Ni слоя. Поэтому истирание проявилось после четвертого затягивания и ослабления, что указывает на низкое свойство предотвращения несоосности. Кроме того, ржавчина (питтинг) появилась после испытания солью в течение 750 ч, что означает низкую стойкость к коррозии.
В испытании 7 на поверхности муфты был сформирован плакированный Fe слой вместо плакированного сплавом Zn-Ni слоя. Поэтому истирание проявилось после третьего затягивания и ослабления с несоосностью, что означает низкое свойство предотвращения несоосности. Кроме того, ржавчина появилась после испытания солью в течение 150 ч, что означает низкую стойкость к коррозии.
Испытание с измерением момента прилегания
Были измерены изменения момента прилегания в зависимости от наличия/отсутствия фосфатированного слоя. Сначала были приготовлены ниппель и муфта, выполненные из стали с высоким содержанием хрома VAM21®. В качестве стали с высоким содержанием хрома использовался сорт стали SM13CrS-110, который является особенно чувствительным к истиранию среди хромированных сталей. VAM21® имел наружный диаметр 17,78 см (7 дюймов) и толщину стенки 1,151 см (0,453 дюйма). При использовании VAM21® была выполнена следующая обработка ниппеля и муфты, показанная в табл. 3.
На каждой из ниппельных поверхностей в испытании 8 и 9 был сформирован плакированный сплавом слой, как в испытании 1. Полученный плакированный сплавом слой имел ту же толщину, что и в испытании 1. Затем была выполнена обработка хроматом с использованием трехвалентного хромата.
На поверхности муфты в испытании 8 был сформирован плакированный сплавом слой, как в испытании 1. Полученный плакированный сплавом слой имел ту же толщину, что и в испытании 1. Затем поверхность муфты была погружена в ванну для химической обработки фосфатом цинка при температуре 75-85°C в течение 10 мин, за счет чего был сформирован цинковый фосфатированный слой толщиной 8 мкм (при шероховатости поверхности 5 мкм). Кроме того, на втулочную поверхность с образованным на ней цинковым фосфатированным слоем был нанесен композит для формирования твердого смазочного покрытия. Композит для формирования твердого смазочного покрытия содержал эпоксидную смолу (22 мас.%), частицы PTFE (9 мас.%), растворитель (18 мас.% в целом), воду (40 мас.%) и другие добавки (включая пигмент) (11 мас.%). Композит для формирования твердого смазочного покрытия напылялся для нанесения, а затем подвергался сушке нагреванием с образованием твердого смазочного покрытия. Полученное твердое смазочное покрытие имело среднюю толщину пленки 30 мкм.
На поверхности муфты в испытании 9 были сформированы плакированный сплавом слой и твердое смазочное покрытие, как для испытания 8. Полученные плакированный сплавом слой и твердое смазочное покрытие имели ту же толщину, что и в испытании 8. Однако в испытании 9 не был сформирован фосфатированный слой.
Ниппели и муфты в испытании 8 и 9 затягивались, и измерялось количество оборотов и крутящий момент. Измеренное количество оборотов и крутящий момент использовались в построении графика для определения момента прилегания. Затягивания и ослабления повторялись 7 раз, и каждый раз определялся момент прилегания. Из полученных моментов прилегания вычислялось соотношение момента прилегания относительно целевого крепежного момента (ShT%). Целевой крепежный момент имел постоянную величину. Результаты показаны в табл. 4. В испытании 9 непоправимое истирание возникло при пятом затягивании и ослаблении, так что испытание далее не проводилось.
Таблица 3
| Номер теста | Сорт стали | Слой металлизации (толщина в мкм) | Фосфатированный слой (толщина в мкм) | Твердое смазочное покрытие (мкм) | Другие | |
| 8 | Сталь с высоким содержанием хрома | Поверхность ниппеля | Плакированный сплавом Zn-Ni слой (8 мкм) | Обработка хроматом | ||
| Поверхность муфты | Плакированный сплавом Zn-Ni слой (8 мкм) | Цинковый фосфатированный слой (8 мкм) | Твердое смазочное покрытие (30 мкм) | |||
| 9 | Сталь с высоким содержанием хрома | Поверхность ниппеля | Плакированный сплавом Zn-Ni слой (8 мкм) | Обработка хроматом | ||
| Поверхность муфты | Плакированный сплавом Zn-Ni слой (8 мкм) | Твердое смазочное покрытие (ЗОмкм) |
- 13 034137
Как показано в табл. 3 и 4, резьбовое соединение для трубы или трубопровода в испытании 8 включает плакированный сплавом Zn-Ni слой, фосфатированный слой и твердое смазочное покрытие на поверхности муфты. Поэтому ShT% составлял 70% или меньше после 10 повторений затягивания и ослабления, показывая стабильно низкий момент прилегания. На фиг. 6 показан график результатов испытания 8 и 9 измерения момента прилегания. В испытании 8 ShT% был стабильно низким, даже после повторения затягивания и ослабления.
В противоположность этому, в испытании 9 на поверхности ниппеля и муфты резьбового соединения для трубы или трубопровода не был сформирован фосфатированный слой 9. Поэтому ShT% стал больше 100% при выполнении затягивания и ослабления, что означает большой момент прилегания. Кроме того, в испытании 9 возникает непоправимое истирание при пятом затягивании и ослаблении. Причина этому оценивается так, что в испытании 9 не был сформирован плакированный сплавом слой, и тем самым адгезия твердого смазочного покрытия являлась небольшой, так что твердое смазочное покрытие отслаиваилось при испытании, и уменьшалась смазка контактной поверхности.
Выше было приведено описание варианта осуществления данного изобретения. Однако вариант осуществления, описание которого приведено выше, является лишь примером реализации данного изобретения. Поэтому данное изобретение не ограничивается указанным выше вариантом осуществления, и он может быть модифицирован и реализован подходящим образом, без выхода за объем данного изобретения.
Перечень ссылочных позиций
3, 13 - Ниппель
- Муфта
15, 20 - Резьбовая часть
17, 18 - Заплечик
16, 19 - Металлическая уплотнительная часть
- Плакированный сплавом слой
- Фосфатированный слой
- Твердое смазочное покрытие
Claims (4)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода, содержащее ниппель и муфту, включающие, каждая, контактную поверхность, которая включает резьбовую часть и не имеющую резьбы металлическую контактную часть, отличающееся тем, что содержит на контактной поверхности, по меньшей мере, ниппеля или муфты плакированный сплавом слой, состоящий из сплава Zn-Ni;фосфатированный слой на плакированном сплавом слое и твердое смазочное покрытие на фосфатированном слое.
- 2. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода по п.1, отличающееся тем, что фосфатированный слой является марганцевым фосфатированным слоем.
- 3. Резьбовое соединение для трубы или трубопровода по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что плакированный сплавом слой имеет толщину 1-20 мкм, фосфатированный слой имеет толщину 5-20 мкм и твердое смазочное покрытие имеет толщину 5-50 мкм.
- 4. Способ изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода, которое включает ниппель и муфту, каждый из которых включает контактную поверхность, которая включает резьбовую часть и не имеющую резьбы металлическую контактную поверхность, отличающийся тем, что включает стадии формирования на контактной поверхности, по меньшей мере, ниппеля или муфты плакированного- 14 034137 сплавом слоя, состоящего из сплава Zn-Ni;формирования фосфатированного слоя посредством выполнения химической обработки после формирования плакированного сплавом слоя и формирования твердого смазочного покрытия после формирования фосфатированного слоя.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015254026 | 2015-12-25 | ||
| PCT/JP2016/087610 WO2017110685A1 (ja) | 2015-12-25 | 2016-12-16 | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201891461A1 EA201891461A1 (ru) | 2018-12-28 |
| EA034137B1 true EA034137B1 (ru) | 2020-01-09 |
Family
ID=59090304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201891461A EA034137B1 (ru) | 2015-12-25 | 2016-12-16 | Резьбовое соединение для трубы или трубопровода и способ изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10359133B2 (ru) |
| EP (1) | EP3396222B1 (ru) |
| JP (1) | JP6368868B2 (ru) |
| CN (1) | CN108474502B (ru) |
| AR (1) | AR106975A1 (ru) |
| AU (1) | AU2016374775B2 (ru) |
| BR (1) | BR112018008376B1 (ru) |
| CA (1) | CA3009607C (ru) |
| EA (1) | EA034137B1 (ru) |
| MX (1) | MX2018007569A (ru) |
| MY (1) | MY194734A (ru) |
| PL (1) | PL3396222T3 (ru) |
| UA (1) | UA119307C2 (ru) |
| WO (1) | WO2017110685A1 (ru) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA201990956A1 (ru) * | 2016-10-18 | 2019-10-31 | Резьбовое соединение для трубы и способ изготовления резьбового соединения для трубы | |
| US11391400B2 (en) * | 2017-05-22 | 2022-07-19 | Nippon Steel Corporation | Threaded connection for pipes or tubes and method for producing the threaded connection for pipes or tubes |
| EP3680534B1 (en) * | 2017-09-04 | 2023-08-09 | Nippon Steel Corporation | Threaded connection for pipes and method for producing threaded connection for pipes |
| CN111212892B (zh) | 2017-10-13 | 2022-06-14 | 日本制铁株式会社 | 组合物及具备由该组合物形成的润滑覆膜层的管用螺纹接头 |
| US11128479B2 (en) | 2018-05-02 | 2021-09-21 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Method and apparatus for verification of social media information |
| JP7186772B2 (ja) * | 2018-05-23 | 2022-12-09 | 日産自動車株式会社 | 摺動式スプライン軸装置 |
| JP6566376B1 (ja) * | 2019-02-22 | 2019-08-28 | 三桜工業株式会社 | 管継手及び管継手付きチューブ並びに管継手の製造方法 |
| JP7221486B2 (ja) * | 2019-06-20 | 2023-02-14 | 三桜工業株式会社 | 管継手及び管継手付きチューブ |
| CN112439678B (zh) * | 2019-09-03 | 2022-11-01 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种油套管内防腐涂敷工艺 |
| CA3164348A1 (en) * | 2020-02-19 | 2021-08-26 | Nippon Steel Corporation | Threaded connection for pipes and method for producing threaded connection for pipes |
| CN111485831A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-08-04 | 上海天阳钢管有限公司 | 一种双金属接箍 |
| JP2022171196A (ja) * | 2021-04-30 | 2022-11-11 | 臼井国際産業株式会社 | 被覆部材 |
| WO2024154524A1 (ja) * | 2023-01-17 | 2024-07-25 | 日本製鉄株式会社 | 油井用金属管 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010710A1 (fr) * | 1994-10-04 | 1996-04-11 | Nippon Steel Corporation | Union de tuyaux d'acier presentant une resistance elevee au grippage et traitement de surface destine a cet effet |
| JPH08105582A (ja) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Nippon Steel Corp | 耐ゴーリング性に優れた高Ｃｒ合金鋼製鋼管継手の表面処理方法 |
| JP2002327874A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2004053013A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-02-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2008527249A (ja) * | 2005-01-13 | 2008-07-24 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2008537062A (ja) * | 2005-03-29 | 2008-09-11 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2008215473A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| WO2009057754A1 (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 潤滑被膜を備えた管ねじ継手 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1325748C (zh) * | 2001-04-11 | 2007-07-11 | 住友金属工业株式会社 | 用于钢管的螺纹接头 |
| JP3870732B2 (ja) * | 2001-07-25 | 2007-01-24 | 住友金属工業株式会社 | 耐焼付き性に優れた鋼管用ねじ継手 |
| JP4599874B2 (ja) * | 2004-04-06 | 2010-12-15 | 住友金属工業株式会社 | 油井管用ねじ継手、及びその製造方法 |
| US7842403B2 (en) | 2006-02-23 | 2010-11-30 | Atotech Deutschland Gmbh | Antifriction coatings, methods of producing such coatings and articles including such coatings |
| JP5028923B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2012-09-19 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| JP4941058B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2012-05-30 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| BRPI0820002B1 (pt) * | 2007-12-04 | 2019-01-22 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | junta rosqueada para tubos |
| US9970242B2 (en) * | 2013-01-11 | 2018-05-15 | Tenaris Connections B.V. | Galling resistant drill pipe tool joint and corresponding drill pipe |
| GB201322453D0 (en) * | 2013-12-18 | 2014-02-05 | Dow Corning | Antifriction coating |
-
2016
- 2016-12-13 AR ARP160103816A patent/AR106975A1/es active IP Right Grant
- 2016-12-16 US US16/064,598 patent/US10359133B2/en active Active
- 2016-12-16 JP JP2017558092A patent/JP6368868B2/ja active Active
- 2016-12-16 BR BR112018008376-3A patent/BR112018008376B1/pt active IP Right Grant
- 2016-12-16 MX MX2018007569A patent/MX2018007569A/es unknown
- 2016-12-16 CA CA3009607A patent/CA3009607C/en active Active
- 2016-12-16 WO PCT/JP2016/087610 patent/WO2017110685A1/ja active Application Filing
- 2016-12-16 AU AU2016374775A patent/AU2016374775B2/en active Active
- 2016-12-16 EA EA201891461A patent/EA034137B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2016-12-16 CN CN201680075466.5A patent/CN108474502B/zh active Active
- 2016-12-16 PL PL16878574T patent/PL3396222T3/pl unknown
- 2016-12-16 UA UAA201808022A patent/UA119307C2/uk unknown
- 2016-12-16 EP EP16878574.9A patent/EP3396222B1/en active Active
- 2016-12-16 MY MYPI2018701779A patent/MY194734A/en unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010710A1 (fr) * | 1994-10-04 | 1996-04-11 | Nippon Steel Corporation | Union de tuyaux d'acier presentant une resistance elevee au grippage et traitement de surface destine a cet effet |
| JPH08105582A (ja) * | 1994-10-04 | 1996-04-23 | Nippon Steel Corp | 耐ゴーリング性に優れた高Ｃｒ合金鋼製鋼管継手の表面処理方法 |
| JP2002327874A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2004053013A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-02-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2008527249A (ja) * | 2005-01-13 | 2008-07-24 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2008537062A (ja) * | 2005-03-29 | 2008-09-11 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| JP2008215473A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
| WO2009057754A1 (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-07 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 潤滑被膜を備えた管ねじ継手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112018008376A2 (pt) | 2018-10-23 |
| WO2017110685A1 (ja) | 2017-06-29 |
| AR106975A1 (es) | 2018-03-07 |
| UA119307C2 (uk) | 2019-05-27 |
| EP3396222A1 (en) | 2018-10-31 |
| AU2016374775B2 (en) | 2019-05-16 |
| US20190003620A1 (en) | 2019-01-03 |
| JP6368868B2 (ja) | 2018-08-01 |
| CA3009607A1 (en) | 2017-06-29 |
| PL3396222T3 (pl) | 2020-11-02 |
| CN108474502B (zh) | 2020-03-17 |
| MX2018007569A (es) | 2018-09-21 |
| EP3396222B1 (en) | 2020-05-06 |
| EA201891461A1 (ru) | 2018-12-28 |
| CA3009607C (en) | 2019-07-16 |
| BR112018008376B1 (pt) | 2022-03-29 |
| EP3396222A4 (en) | 2019-10-02 |
| US10359133B2 (en) | 2019-07-23 |
| CN108474502A (zh) | 2018-08-31 |
| MY194734A (en) | 2022-12-15 |
| AU2016374775A1 (en) | 2018-05-24 |
| JPWO2017110685A1 (ja) | 2018-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA034137B1 (ru) | Резьбовое соединение для трубы или трубопровода и способ изготовления резьбового соединения для трубы или трубопровода | |
| JP6368440B2 (ja) | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 | |
| JP6815498B2 (ja) | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 | |
| CN110651148B (zh) | 管用螺纹接头及管用螺纹接头的制造方法 | |
| JP6964678B2 (ja) | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 | |
| CA3028938A1 (en) | Threaded connection for pipe and method for producing threaded connection for pipe | |
| CN110741108A (zh) | 油井管用螺纹接头及油井管用螺纹接头的制造方法 | |
| JP2018123349A (ja) | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 | |
| OA18803A (en) | Threaded joint for pipe, and manufacturing method of threaded joint for pipe. | |
| EA040864B1 (ru) | Резьбовое соединение для труб и способ изготовления резьбового соединения для труб | |
| EA040447B1 (ru) | Резьбовое соединение для трубных изделий, применяемых в нефтяной промышленности, и способ производства резьбового соединения для трубных изделий, применяемых в нефтяной промышленности | |
| OA20120A (en) | Threaded joint for pipes and method for producing threaded joint for pipes. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG TJ |