ITMI20002325A1

ITMI20002325A1 - THREADED JOINT FOR SLEEVE TYPE PIPES

Info

Publication number: ITMI20002325A1
Application number: IT2000MI002325A
Authority: IT
Inventors: Pina Giuseppe Della; Giuseppe Rotini; Angelo Signorelli
Original assignee: Dalmine Spa
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2002-04-26
Also published as: WO2002035128A2; IT1319028B1; AU2002221660A1; AR030993A1; WO2002035128A3

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:

“Giunzione filettata per tubi di tipo manicottato" "Threaded joint for sleeve type pipes"

Campo dell'invenzione Field of the invention

La presente invenzione si riferisce a una giunzione filettata manicottata a ridotto ingombro diametrale per tubi, in particolare per tubi usati nell'industria di sfruttamento dei giacimenti di gas o petrolio. Tali tubi possono essere impiegati sia come condotti per il pompaggio del gas o del petrolio, sia come rivestimenti dei pozzi di perforazione stessi. The present invention refers to a sleeve threaded joint with reduced diametral bulk for pipes, in particular for pipes used in the industry of exploitation of gas or oil fields. These pipes can be used both as conduits for pumping gas or oil, and as linings for the drilling wells themselves.

Stato della tecnica State of the art

Nell’industria estrattiva del gas naturale e del petrolio vengono impiegati tubi di lunghezza predefinita che debbono essere uniti tra di loro alle estremità per poter raggiungere le profondità molto elevate alle quali si trovano generalmente i giacimenti di idrocarburi. In the natural gas and oil extraction industry, pipes of predefined length are used that must be joined together at the ends in order to reach the very high depths at which hydrocarbon deposits are generally found.

La tecnica di perforazione utilizzata più comunemente è quella di perforare, mediante trivellazione, pozzi che partono dalla superficie del suolo o del mare fino ad incontrare il giacimento di petrolio o gas. La profondità di tali pozzi può raggiungere diverse migliata di metri. Durante la trivellazione i pozzi vengono rivestiti al loro interno con tubi di metallo per tutta la loro lunghezza. I segmenti di tubo metallico, lunghi una decina di metri, sono uniti tra loro mediante giunzioni filettate. Questi tubi formano quindi una stringa tubolare, di diametro costante per tutta la sua lunghezza fuorché in corrispondenza della giunzione, dove il diametro esterno generalmente è di almeno 1 pollice (25,4 mm) maggiore di quello della stringa stessa. The most commonly used drilling technique is to drill, by means of drilling, wells that start from the surface of the soil or the sea until they meet the oil or gas reservoir. The depth of such wells can reach several thousand meters. During drilling, the wells are lined inside with metal pipes along their entire length. The metal pipe segments, about ten meters long, are joined together by threaded joints. These tubes therefore form a tubular string, of constant diameter throughout its length except at the junction, where the external diameter is generally at least 1 inch (25.4 mm) greater than that of the string itself.

Per coprire tutta la profondità del pozzo vengono impiegate varie stringhe, che presentano, per motivi di resistenza meccanica e di caratteristiche geologiche della formazione, dimensioni del diametro decrescenti quanto maggiore è la profondità raggiunta dalla stringa, in modo da costituire una struttura di tipo “telescopico". Ne consegue che, poiché il diametro a fondo pozzo è fissato in base alla pressione e alla portata del fluido da estrarre, quanto più il pozzo è profondo, tanto più il suo diametro è grande in corrispondenza della superficie. Una conseguenza svantaggiosa di ciò è che il costo della perforazione è elevato come pure là quantità di materiale necessaria per questi tubi di rivestimento, con aumento dei costi. Un diametro inferiore del pozzo permette anche di ridurre i tempi di perforazione, i consumi di materiali, il volume di materiale estratto da smaltire e quindi i tempi di completamento del pozzo. Pertanto è importante ridurre al minimo il diametro dei pozzi e di conseguenza anche il diametro dei tubi impiegati a parità di quantità di fluido estratto. To cover the entire depth of the well, various strings are used, which, for reasons of mechanical strength and geological characteristics of the formation, have decreasing diameter dimensions the greater the depth reached by the string, so as to constitute a "telescopic type" structure. "It follows that, since the diameter at the bottom of the well is fixed according to the pressure and flow rate of the fluid to be extracted, the deeper the well is, the larger its diameter is at the surface. A disadvantageous consequence of this. is that the cost of drilling is high as well as the amount of material needed for these casings, with increased costs. A smaller diameter of the well also allows to reduce drilling times, material consumption, the volume of material extracted. to be disposed of and therefore the completion times of the well. Therefore it is important to minimize the diameter of the wells and c consequently also the diameter of the pipes used for the same quantity of extracted fluid.

Una volta ultimata la perforazione, ail’intemo del pozzo così rivestito viene inserita un’altra stringa tubolare, che serve a pompare il gas o il petrolio verso l’esterno dal giacimento sotterraneo. Questa stringa, che è disposta lungo l’intera profondità del pozzo e che può quindi raggiungere lunghezze di varie migliaia di metri, è anch’essa formata dall'unione, mediante giunzioni dello stesso tipo di cui sopra, di tubi lunghi una decina di metri. Di norma anche questo secondo tipo di stringa ha un diametro costante per tuta la sua lunghezza, fuorché in corrispondenza delle giunzioni dove generalmente presenta un diametro esterno più grande analogamente al caso precedente. Once the drilling is completed, another tubular string is inserted inside the well covered, which is used to pump the gas or oil outwards from the underground reservoir. This string, which is arranged along the entire depth of the well and which can therefore reach lengths of several thousand meters, is also formed by the union, by means of joints of the same type as above, of pipes about ten meters long. . Normally this second type of string also has a constant diameter throughout its length, except at the junctions where it generally has a larger external diameter similarly to the previous case.

In entrambi i casi di cui sopra, i tubi sono uniti tra loro per mezzo di giunzioni filettate, che possono essere di tipo integrale, nel qual caso un’estremità del tubo è filettata maschio e l’altra è filettata femmina, o di tipo manicottato, per il quale entrambe le estremità del tubo sono filettate maschio e vengono unite da entrambi i lati da un manicotto filettato femmina. Normalmente la presenza della giunzione comporta un aumento del diametro esterno della stringa in corrispondenza della giunzione stessa, che si traduce in un ingombro complessivo della colonna e del foro tanto maggiore quanto più elevato è il diametro esterno della giunzione rispetto al tubo. In both of the above cases, the tubes are joined together by means of threaded joints, which can be of the integral type, in which case one end of the tube is male threaded and the other is female threaded, or of the sleeve type. , for which both ends of the tube are male threaded and are joined on both sides by a female threaded sleeve. Normally the presence of the junction leads to an increase in the external diameter of the string in correspondence with the junction itself, which results in an overall size of the column and of the hole, the greater the greater the external diameter of the junction with respect to the pipe.

A fronte della richiesta da parte delle compagnie petrolifere di ridurre al minimo i costi di estrazione di gas e petrolio, sono stati fatti sforzi considerevoli per ridurre il diametro dei pozzi di estrazione e di conseguenza il diametro dei tubi impiegati. Considerable efforts have been made to reduce the diameter of the extraction wells and consequently the diameter of the pipes used in response to the demand from oil companies to minimize the costs of extracting gas and oil.

Per limitare il diametro esterno della stringa e di conseguenza i costi di perforazione e del materiale installato, vengono utilizzate giunzioni filettate a ridotto ingombro diametrale, che si possono dividere in tre tipologie, a seconda delle prestazioni richieste e dell'ingombro massimo consentito. Un primo tipo, che viene spesso indicato, con terminologia inglese come “semi-flush’, è una giunzione di tipo manicottato il cui diametro esterno supera per non più del 6% il diametro esterno del tubo. Un secondo tipo, in generale indicato come “near-flush", è una giunzione di tipo integrale il cui diametro esterno supera del 2-3% il diametro esterno del tubo. Un ultimo tipo, denominato “flush", è una giunzione integrale il cui diametro esterno è pari a quello del tubo. To limit the external diameter of the string and consequently the costs of drilling and of the material installed, threaded joints with reduced diametrical dimensions are used, which can be divided into three types, depending on the required performances and the maximum permissible dimensions. A first type, which is often referred to, with English terminology as "semi-flush", is a sleeve type joint whose external diameter exceeds the external diameter of the pipe by no more than 6%. A second type, generally referred to as "near-flush", is an integral joint whose external diameter exceeds the external diameter of the pipe by 2-3%. A last type, called "flush", is an integral joint the whose external diameter is equal to that of the pipe.

La scelta tra i vari tipi di giunzione viene fatta in funzione del carico che deve sopportare la stringa tubolare, la pressione che agisce al suo interno e/o al suo esterno, la sua lunghezza e il massimo ingombro diametrale ammissibile in relazione alla dimensione diametrale del pozzo, dei coefficienti di sicurezza previsti, delia geometria della giunzione e del suo livello di efficienza The choice between the various types of junctions is made according to the load that the tubular string must bear, the pressure that acts inside and / or outside it, its length and the maximum diametrical dimensions admissible in relation to the diametrical dimension of the well, the expected safety coefficients, the geometry of the joint and its level of efficiency

Nel passato si è lavorato molto per migliorare le giunzioni e per portarle ad un livello ottimale di efficienza, cercando di raggiungere un giusto equilibrio tra le varie esigenze, talvolta contrastanti tra loro, di minimo ingombro, massima resistenza strutturale e massima capacità di tenuta alla pressione dei fluidi. I tubi sono infatti sottoposti a carichi di compressione, di trazione, di flessione e alla pressione prodotta dai fluidi agenti dall’esterno e/o circolanti all'interno dei tubi stessi. In the past, a lot of work has been done to improve the joints and bring them to an optimal level of efficiency, trying to achieve the right balance between the various needs, sometimes conflicting with each other, of minimum bulk, maximum structural strength and maximum pressure sealing capacity. of fluids. The pipes are in fact subjected to compressive, tensile, bending and pressure loads produced by the fluids acting from the outside and / or circulating inside the pipes themselves.

Le giunzioni devono anche possedere caratteristiche ottimali di resistenza all’avvitamento e al grippaggio. The joints must also possess optimal characteristics of resistance to screwing and seizure.

I problemi strutturali e di tenuta sono spesso aggravati dalla temperatura dei fluidi, dalla loro capacità di corrosione o dalle condizioni ambientali esistenti nelle zone di estrazione. Structural and sealing problems are often aggravated by the temperature of the fluids, their corrosion capacity or the environmental conditions existing in the extraction areas.

Nel passato sono state proposte varie soluzioni per giunzioni volte a soddisfare le esigenze di cui sopra. In the past, various joint solutions have been proposed to meet the above requirements.

Il brevetto statunitense US-A-5427418 descrive una giunzione per tubi di tipo manicottato nella quale è stato proposto di garantire la tenuta e una bassa coppia di avvitamento conformando la filettatura con un profilo semicircolare o triangolare e realizzando la tenuta tramite il grasso intrappolato nella filettatura. Un tale tipo di giunzione, pur potendo raggiungere elevati valori di efficienza, non dispone di uno spallamento atto a proteggere la giunzione da possibili eccessi di coppia di avvitamento e quindi da sovrasollecitazioni che ne altererebbero al funzionalità, e, non essendo dotata di una tenuta metallica, non garantisce una sufficiente tenuta in determinate condizioni di operazione. Il brevetto US 5462315 descrive una forma di realizzazione di giunzione a ridotto ingombro diametrale, che in una variante dell’invenzione può essere di tipo manicottato. La giunzione presenta uno spallamento centrale il quale riporta sia sul lato del maschio che su quello della femmina un risalto e una cava paralleli all'asse del tubo, con superfici omologhe e tali da accoppiarsi perfettamente con funzione di blocco per i due membri della giunzione. Sui risalti dello spallamento sono presenti due superfici di tenuta. Lo spallamento separa due tratti di filettatura, di tipo conico o conico-cilindrico, radialmente sfalsati tra loro. The United States patent US-A-5427418 describes a joint for sleeves of the sleeve type in which it has been proposed to guarantee the seal and a low screwing torque by conforming the thread with a semicircular or triangular profile and realizing the seal through the grease trapped in the thread. . Although such a type of joint can reach high efficiency values, it does not have a shoulder designed to protect the joint from possible excess tightening torque and therefore from overstressing that would alter its functionality, and, not being equipped with a metal seal , does not guarantee a sufficient seal under certain operating conditions. US patent 5462315 describes an embodiment of a joint with reduced diametrical bulk, which in a variant of the invention can be of the sleeve type. The joint has a central shoulder which shows both on the male side and on the female side a projection and a groove parallel to the axis of the pipe, with homologous surfaces and such as to perfectly couple with a locking function for the two members of the joint. There are two sealing surfaces on the shoulder ridges. The shoulder separates two portions of thread, of the conical or conical-cylindrical type, radially offset from each other.

Questa giunzione è molto efficiente, ma ha una struttura particolarmente complessa da realizzare con elevati costì di produzione. This junction is very efficient, but has a particularly complex structure to make with high production costs.

Riassunto dell’invenzione Summary of the invention

Uno scopo primario della presente invenzione è pertanto quello di superare gli inconvenienti sopra lamentati che presentano dette giunzioni per tubi realizzando una nuova giunzione di tipo "semi-flush" che, a parità di ingombri rispetto a quelle della tecnica nota, non presenti gli svantaggi sopra citati. A primary purpose of the present invention is therefore to overcome the aforementioned drawbacks that have said pipe joints by providing a new "semi-flush" type joint which, with the same overall dimensions as those of the prior art, does not present the above disadvantages. cited.

E’ oggetto particolare della presente invenzione di prevedere una giunzione manicottata con limitati ingombri diametrali, che abbia un costo di produzione ridotto, pur garantendo elevati valori di resistenza e di tenuta in opera. It is a particular object of the present invention to provide a sleeve joint with limited diametrical dimensions, which has a reduced production cost, while ensuring high resistance and tightness values in place.

Un altro oggetto della presente invenzione è quello di offrire una forma che ne faciliti la messa in opera. Another object of the present invention is to offer a shape which facilitates its implementation.

Questi scopi sono raggiunti da una giunzione filettata per tubi di tipo manicottato che, in accordo con la rivendicazione 1, comprende due membri tubolari maschi coassiali in opera, e provvisti ciascuno, sulla superficie esterna, di un tratto troncoconico, rastremato verso la rispettiva estremità terminale, provvisto di filettatura e un membro tubolare femmina, coassiale ai membri maschi, provvisto sulla sua superficie interna di due tratti troncoconici provvisti di filettatura, disposti da parti opposte rispetto ad un piano centrale ortogonale all’asse e rastremati in direzione di detto piano centrale, ciascuno di detti membri tubolari maschi presentando almeno due superfici di tenuta cooperanti con corrispettive superfici di tenuta di detto membro tubolare femmina alle quali si trovano affacciate dopo il montaggio dei tubi e formando tra loro coppie di superfici di tenuta, caratterizzata dal fatto che una prima di dette coppie di superfici di tenuta è disposta in corrispondenza dell'estremità terminale di detti membri tubolari maschi e in prossimità della zona centrale di detto membro tubolare femmina, realizzando una tenuta in relazione all’ambiente interno e dal fatto che una seconda di dette coppie di superfìci di tenuta è disposta all'estremo opposto, in senso assiale, dei tratti filettati, in corrispondenza della zona terminale del membro femmina e della zona di inizio del tratto rastremato degli elementi maschi, realizzando una tenuta in relazione all’ambiente esterno al tubo. These purposes are achieved by a threaded joint for sleeves of the sleeve type which, in accordance with claim 1, comprises two coaxial male tubular members in place, and each provided, on the external surface, with a truncated conical section, tapered towards the respective terminal end. , provided with a thread and a female tubular member, coaxial to the male members, provided on its internal surface with two truncated conical sections provided with thread, arranged on opposite sides with respect to a central plane orthogonal to the axis and tapered in the direction of said central plane, each of said male tubular members having at least two sealing surfaces cooperating with corresponding sealing surfaces of said female tubular member to which they face after assembly of the tubes and forming pairs of sealing surfaces between them, characterized in that one before said pairs of sealing surfaces is arranged in correspondence of the terminal end of said male tubular members and in proximity to the central area of said female tubular member, providing a seal in relation to the internal environment and by the fact that a second of said pairs of sealing surfaces is arranged at the opposite end, in the direction axial, of the threaded portions, in correspondence with the terminal area of the female member and the starting area of the tapered portion of the male elements, creating a seal in relation to the environment outside the pipe.

Grazie a questa forma di realizzazione la giunzione permette un montaggio facilitato della stringa tubolare, con ridotti rischi di danneggiamento dei tubi in corrispondenza delle giunzioni, pur garantendo una elevata resistenza della stringa tubolare in dette zone sia durante la messa in opera che durante l’operazione. Thanks to this embodiment, the joint allows an easier assembly of the tubular string, with reduced risk of damage to the tubes at the joints, while ensuring a high resistance of the tubular string in said areas both during installation and during the operation. .

Combinando tra di loro le diverse caratteristiche della giunzione quali la conicità e la forma del tratto filettato, il tipo di filettatura e una opportuna disposizione e forma delle superfìci di tenuta tra i tubi e il manicotto che compongono la giunzione, si arriva al risultato ottimale di tenuta e di resistenza. By combining the different characteristics of the joint such as the taper and shape of the threaded section, the type of thread and an appropriate arrangement and shape of the sealing surfaces between the pipes and the sleeve that make up the joint, the optimal result of tightness and resistance.

In forme di realizzazione in cui si impiegano tubi di piccolo diametro è più efficace impiegare per la tenuta esterna un tipo di tenuta in cui le superfìci affacciate sono di tipo conico-conico, mentre nelle forme di realizzazione in cui i tubi hanno un diametro più grande le superfìci delle tenute sono di tipo sferico-conico. In embodiments in which small diameter pipes are used, it is more effective to use a type of seal in which the facing surfaces are of the conical-conical type for the external seal, while in the embodiments in which the pipes have a larger diameter the surfaces of the seals are of the spherical-conical type.

Allo scopo di rinforzare la presa tra gli elementi è vantaggioso realizzare, su uno degli elementi, un breve tratto della filettatura con filetto non perfetto, il quale si affaccia ad un tratto di filettatura perfetta dell'elemento al quale è avvitato alla messa in opera. In order to reinforce the grip between the elements, it is advantageous to make, on one of the elements, a short section of the thread with an imperfect thread, which faces a section of perfect threading of the element to which it is screwed during installation.

Altre forme di realizzazione preferenziali dell’invenzione sono descritte in dettaglio nelle rivendicazioni dipendenti. Other preferential embodiments of the invention are described in detail in the dependent claims.

Breve descrizione delle Figure Brief description of the Figures

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una giunzione illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become more evident in the light of the detailed description of a preferred but not exclusive embodiment of a joint illustrated by way of non-limiting example with the aid of the accompanying drawing tables in which:

la Fig. 1 rappresenta una vista in sezione lungo un piano assiale di una parte della giunzione conforme all'invenzione, con due dei tre membri che la compongono in posizione distaccata; Fig. 1 represents a sectional view along an axial plane of a part of the joint according to the invention, with two of the three members making it up in a detached position;

la Fig. 2 mostra una vista d’insieme dell’intera giunzione, con i tre membri in posizione congiunta; Fig. 2 shows an overall view of the entire joint, with the three members in a joint position;

la Fig. 3 rappresenta un ingrandimento di un dettaglio del profilo del filetto della giunzione della Fig. 1. Fig. 3 represents an enlargement of a detail of the thread profile of the junction of Fig. 1.

Descrizione in dettaglio di forme di realizzazione preferite dell'invenzione Con riferimento alle Figure citate, la giunzione secondo l’invenzione comprende tre membri: due tubi 1’, 1” o maschi, e un manicotto 2, con due tratti di estremità femmina. Essendo questi ultimi disposti simmetricamente, la giunzione può essere esaminata considerando solo una delle due estremità, sulla quale dunque è presente il membro maschio 1’ e il manicotto femmina 2. La giunzione definisce una parte interna 20 del tubo nella quale scorre il fluido, per esempio gas naturale o petrolio o altro fluido similare, e una parte esterna 30 che può anche essere riempita di fluidi o liquidi di varia natura, anch'essi generalmente sotto pressione. Il diametro esterno 3 del manicotto 2 nella zona di massimo diametro della giunzione di lunghezza D’ è leggermente superiore al diametro esterno 4 del tubo 1' nella parte centrale cilindrica distante dalla giunzione, di lunghezza D”. La lunghezza D’ del diametro 3 è maggiore della lunghezza D" del diametro 4 per un valore generalmente non superiore al 6%. Detailed description of preferred embodiments of the invention With reference to the aforementioned Figures, the joint according to the invention comprises three members: two tubes 1 ', 1 "or male, and a sleeve 2, with two female end sections. Since the latter are symmetrically arranged, the junction can be examined by considering only one of the two ends, on which therefore there is the male member 1 'and the female sleeve 2. The junction defines an internal part 20 of the pipe in which the fluid flows, for for example natural gas or petroleum or other similar fluid, and an outer part 30 which can also be filled with fluids or liquids of various kinds, also generally under pressure. The outer diameter 3 of the sleeve 2 in the area of maximum diameter of the joint length D 'is slightly higher than the outer diameter 4 of the pipe 1' in the central cylindrical part away from the joint, length D ". The length D 'of the diameter 3 is greater than the length D "of the diameter 4 for a value generally not exceeding 6%.

Il membro femmina 2 della giunzione presenta una filettatura interna 7 a generatrice conica rispetto all’asse del tubo e con rastremazione diretta verso la sua parte centrale. La filettatura può essere perfetta in tutta la sua lunghezza oppure avere un tratto a filetto imperfetto 7’. Nella forma di realizzazione illustrata dalle Figure 1 e 2 tale tratto è disposto all'estremità interna della filettatura del manicotto 2. The female member 2 of the junction has an internal thread 7 with a conical generatrix with respect to the axis of the pipe and with direct tapering towards its central part. The thread can be perfect throughout its length or have an imperfect 7 'thread section. In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, this portion is arranged at the internal end of the thread of the sleeve 2.

La filettatura presenta una conicità di uguale grado e di valore compreso tra 6,25 e 12,5%. L’intervallo indicato risulta ottimale perché, da un lato, valori inferiori comporterebbero filettature eccessivamente lunghe, particolarmente nel caso di spessori elevati, e un imbocco difficoltoso e, dall’altro, valori superiori comporterebbero un ridotto numero di denti e quindi una insufficiente portanza della filettatura. The thread has a taper of the same degree and a value between 6.25 and 12.5%. The indicated interval is optimal because, on the one hand, lower values would lead to excessively long threads, particularly in the case of high thicknesses, and a difficult entry and, on the other hand, higher values would result in a reduced number of teeth and therefore an insufficient bearing capacity of the thread.

Il manicotto 2 presenta, all’estremità della filettatura 7 disposta nella sua parte interna, uno spallameno anulare 5" disposto su un piano inclinato rispetto all’asse del tubo con un angolo δ negativo di valore compreso fra -5° e -10°. La scelta di questi valori è vantaggiosa poiché un angolo negativo dello spallameno favorisce il corretto impegno delle due superfici di tenuta del maschio e della femmina. The sleeve 2 has, at the end of the thread 7 arranged in its internal part, an annular shoulder 5 "arranged on a plane inclined with respect to the axis of the pipe with a negative angle δ having a value between -5 ° and -10 °. The choice of these values is advantageous since a negative angle of the shoulder strap favors the correct engagement of the two sealing surfaces of the male and female.

Il manicotto femmina 2 presenta, nella zona di raccordo tra il tratto filettato e lo spallamento 5", una zona 10” a superficie conica rispetto all’asse del tubo. La conicità di questa superficie è compresa tra il 12,5% e il 25%, per garantire una buona tenuta con la superficie di contatto reciproca del maschio, riducendo la lunghezza di strisciamento durante la fase di avvitamento. In the connection area between the threaded portion and the 5 "shoulder, the female sleeve 2 has a 10" area with a conical surface with respect to the axis of the pipe. The taper of this surface is between 12.5% and 25%. %, to ensure a good seal with the mutual contact surface of the male, reducing the sliding length during the screwing phase.

L’intervallo di valori proposto risulta ottimale in relazione al valore della conicità adottato per la filettatura e tale da limitare l'influenza negativa dei carichi di trazione. The range of values proposed is optimal in relation to the value of the taper adopted for the thread and such as to limit the negative influence of tensile loads.

Alla sua estremità il membro femmina 2 è provvisto di una superficie sferica 11” che nel suo contatto con una zona 11’ conica, alla quale si trova affacciata dopo l’avvitamento con il membro maschio 1 , garantisce la tenuta alla pressione esterna. In particolari applicazioni la superfìcie 11" può essere realizzata anch’essa di forma conica. At its end, the female member 2 is provided with a spherical surface 11 "which in its contact with a conical area 11’, which it faces after screwing with the male member 1, ensures tightness to external pressure. In particular applications, the surface 11 "can also be made of a conical shape.

Il profilo del dente della filettatura è di tipo “hooked”, con fianco di carico 8 ad angolo a negativo con valori compresi tra 0 e -10° e fianco di imbocco 9 con angolo β positivo di valore compreso tra 10° e 45°. Questi intervalli di valori presentano notevoli vantaggi pur mantenendo una facilità di realizzazione della giunzione. Un fianco di carico con angolo negativo permette un efficace accoppiamento dei due membri della giunzione e riduce la possibilità di sfìlamento della giunzione per carichi elevati di trazione. The tooth profile of the thread is of the "hooked" type, with load flank 8 at a negative angle with values between 0 and -10 ° and inlet flank 9 with a positive angle β ranging from 10 ° to 45 °. These ranges of values have considerable advantages while maintaining an ease of making the joint. A negative angle load flank allows effective coupling of the two members of the joint and reduces the possibility of the joint slipping under high tensile loads.

Un fianco di imbocco con angolo positivo, di valore non elevato e vicino al limite inferiore di detto intervallo di valori consente un'efficace partecipazione della filettatura alla resistenza ai carichi di compressione. Il membro maschio V presenta nella zona della superficie esterna che si affaccia alla zona filettata del membro femmina una filettatura 6 disposta in modo perfetamente reciproco, con trati conformati in modo perfettamente analogo. An inlet flank with positive angle, of a low value and close to the lower limit of said range of values, allows an effective participation of the thread in the resistance to compressive loads. The male member V has in the area of the external surface which faces the threaded area of the female member a thread 6 arranged in a perfectly reciprocal manner, with sections shaped in a perfectly similar way.

La zona di raccordo tra la superficie esterna del membro 1' e l'inizio del trato filettato 6 ha una superficie conica 11’ con conicità comprese tra 12,5 e 25%. Questa superficie preme contro la superficie 11”, di forma conica o sferica a seconda della forma di realizzazione, dopo l'awitamento della giunzione e le dimensioni e tolleranze sono scelte in modo tale che il contato metallo-metallo garantisce una tenuta per impedire l’ingresso del liquido o fluido in pressione che si trova all’esterno della giunzione. The connection area between the external surface of the member 1 'and the beginning of the threaded section 6 has a conical surface 11' with a taper between 12.5 and 25%. This surface presses against the surface 11 ", of conical or spherical shape depending on the embodiment, after screwing the joint and the dimensions and tolerances are chosen in such a way that the metal-metal contact guarantees a seal to prevent the inlet of the liquid or fluid under pressure which is outside the junction.

Analogamente, alla sua estremità, il membro maschio 1’ presenta una superficie 10’ di forma conica che, dopo l’avvitamento con il membro femmina 2, va a premere contro la superficie conica 10" della femmina. Anche in questa seconda zona si genera una pressione di contatto metallo-metallo tra i due membri che genera una tenuta contro la pressione del fluido presente all’interno del tubo, Similarly, at its end, the male member 1 'has a conical surface 10' which, after screwing with the female member 2, presses against the conical surface 10 "of the female. Also in this second area is generated a metal-metal contact pressure between the two members which generates a seal against the pressure of the fluid present inside the pipe,

in una forma di realizzazione alternativa, si prevede che anche la superficie di tenuta 10’ all’estremità del membro tubolare maschio 1’ sia di forma sferica. in an alternative embodiment, the sealing surface 10 'at the end of the male tubular member 1' is also expected to be spherical in shape.

In opportuni tipi di applicazione la scelta di una zona all’estremità della giunzione dove si produce tenuta metallica la quale ha superfici affacciate a forma di sfera e cono, conformemente all’invenzione, rende la giunzione meno sensibile ai carichi di pressione che agiscono su di essa e si sono dimostrate otimali per tubi di diametro elevato. Infatti, data la snellezza dell'estremità sulla quale è ricavata la superficie di tenuta 11", la pressione esterna a! tubo, agente sulla suddetta estremità, ne provoca facilmente l'inflessione. Pertanto, una superficie di tenuta sferica è in grado di mantenere comunque un contatto ottimale, al contrario di una tenuta di tipo tronco-conico, che in questo caso, a causa della rotazione imposta dall'inflessione dell’estremità, non mantiene il contatto su tutta la fascia di tenuta. In suitable types of application, the choice of an area at the end of the joint where a metal seal is produced which has surfaces facing the shape of a sphere and cone, according to the invention, makes the joint less sensitive to the pressure loads acting on it. it and have proved to be optimal for large diameter pipes. In fact, given the slenderness of the end on which the sealing surface 11 "is formed, the pressure external to the tube, acting on said end, easily causes it to bend. Therefore, a spherical sealing surface is able to maintain in any case, an optimal contact, unlike a frusto-conical type seal, which in this case, due to the rotation imposed by the inflection of the end, does not maintain contact over the entire seal band.

All'estremità della filettatura 6 disposta nella parte esterna del tubo 1’, questo presenta uno spallamento anulare 5' disposto su un piano inclinato rispetto all’asse del tubo dello stesso angolo dell'omologo spallamento 5" sul membro femmina 2. Dopo l'avvitamento dei due membri maschio e femmina lo spallamento 5” dell'elemento femmina va ad appoggiarsi contro la faccia di estremità 5’ del membro maschio 1’. La forma dei denti della filettatura del membro maschio 1 è uguale a quella della filettatura del membro femmina 2, di cui sopra. Vantaggiosamente la filettatura ha un profilo perfetto per tutta la sua lunghezza. At the end of the thread 6 arranged in the external part of the tube 1 ', this has an annular shoulder 5' arranged on a plane inclined with respect to the axis of the tube at the same angle as the homologous shoulder 5 "on the female member 2. After the screwing of the two male and female members the shoulder 5 "of the female element rests against the end face 5 'of the male member 1'. The shape of the teeth of the thread of the male member 1 is the same as that of the thread of the female member 2. Advantageously, the thread has a perfect profile along its entire length.

In una variante conforme all’invenzione può essere previsto che la zona 6' d’estremità del tratto di filettatura 6 dell’elemento maschio in prossimità della superficie anulare di tenuta 11’, abbia una filettatura con profilo non perfetto. La corrispondente zona 7 dell’elemento femmina dal lato 11 ", che si affaccia al tratto 6’ ha filettatura perfetta. La zona 7’ di estremità opposta del tratto di filettatura 7, ovvero quella in prossimità della superficie di tenuta 10", può avere a sua volta anch’essa una filettatura con profilo non perfetto, e il corrispondente tratto di filettatura 6 del membro maschio che si affaccia ad esso ha filettatura perfetta. In a variant in accordance with the invention, it may be envisaged that the end area 6 'of the thread section 6 of the male element near the annular sealing surface 11', has a thread with an imperfect profile. The corresponding area 7 of the female element from the 11 "side, which faces the portion 6 ', has a perfect thread. in turn it is also a thread with a non-perfect profile, and the corresponding thread portion 6 of the male member which faces it has a perfect thread.

Da quanto detto sopra risultano chiari i vantaggi apportati dalla giunzione manicottata conforme all'invenzione, in cui, pur essendo il manicotto di dimensioni diametrali di poco superiori a quello del corpo tubo, assicura prestazioni ed efficienza operativa molto elevate. From what has been said above, the advantages brought about by the sleeve joint according to the invention are clear, in which, although the sleeve is slightly larger in diameter than that of the tube body, it ensures very high performance and operating efficiency.

Claims

CLAIMS 1. Threaded joint for sleeves of the sleeve type comprising two male tubular members (1 1 ") coaxial in place, and each provided, on the external surface, with a truncated cone section (6), withstreme towards the respective terminal end, provided with threading and a female tubular member (2), coaxial to the male members, provided on its internal surface with two truncated cone sections (7) provided with threading, arranged on opposite sides with respect to a central plane orthogonal to the axis and tapered in the direction of said central plane , each of said male tubular members (1 ', 1) having at least two sealing surfaces cooperating with corresponding sealing surfaces of said female tubular member (2) to which they face after assembly of the tubes and forming pairs of surfaces together seal (10 ', 10 ", 11', 11"), characterized by the fact that a first (10 ', 10 ") of said pairs of sealing surfaces is arranged at the thermal end of said male tubular members (1 ', Γ) and in proximity to the central area of said female tubular member (2), realizing a seal in relation to the internal environment and by the fact that a second (11', 11) of said pairs of sealing surfaces is arranged at the opposite end, in the axial direction, of the threaded portions (6, 7), in correspondence with the terminal area of the female member (2) and the area of the beginning of the tapered portion of the male elements (1 ' , 1), realizing a seal in relation to the environment outside the pipe.

2. Joint according to claim 1, characterized by the fact that the joint has two annular shoulders (5 ', 5 ") substantially lying on a plane orthogonal to the axis of the male (1', Γ) and female (2) tubular members ), and suitable for making contact with each other during installation.

3. Joint according to claim 2, characterized by the fact that said shoulders (5 ', 5 ") form a negative angle with the axis of the male and female tubular members (1', 1, 2).

4. Joint according to claim 3, characterized in that at least one of the two surfaces of said male (1 ', 1) and female (2) tubular members which form said pairs of sealing surfaces (10', 10 ", 11 ' , 11 ") is conical in shape.

5. Joint according to claim 4, characterized in that both the surfaces of said male (1) and female (2) tubular elements which form said pairs of sealing surfaces (10 ', 10 ", 11', 11") are conical in shape.

6. Joint according to claim 4, characterized in that the surface (11 ") of said female tubular element (2) which makes up the pair of sealing surfaces (11 ', 11") in relation to the environment outside the pipe is spherical in shape.

7. Joint according to one or more of claims 4 to 6, characterized in that said respective conical sealing surfaces (10 ', 10 ", 11', 11") of said male (1) and female (2) members have a taper between 12.5% and 25%.

8. Joint according to claim 7, characterized in that said taper has a value between 6.25 and 12.5%.

Joint according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the tooth profile of the thread is provided with a load flank (8) with a negative angle (a) and a leading flank (9) with a positive angle (β).

10. Joint according to claim 9, characterized in that said negative angle (a) has a value between 0 and -10 ° and said positive angle (β) has a value between 10 and 45 °.

11. Joint according to claim 1, characterized in that said threaded portions (7, 8) of each of the male (1) and female (2) members are provided with a perfect thread thread along their entire length.

Joint according to claim 1, characterized in that the threaded portion (6, 7) of at least one of the male (1) or female (2) tubular members has an area (6 ') with imperfect threading at a first end .

13. Joint according to claim 12, characterized in that the threaded portion of the other of said male (1) or female (2) tubular members also has an area (7 ') with imperfect threading at the end axially opposite to said first end (6 ').

14. Pipe having at least one threaded end suitable for forming one or both male tubular members (T, 1 ") of the joint according to one or more of claims 1 to 13.

15. Sleeve having two threaded end portions of the internal surface suitable for constituting the female tubular member (2) of the joint according to one or more of claims 1 to 13.