JP2012180858A - 鋼管用ねじ継手 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピン3側のノーズ部外周面がテーパ形状であり、ボックス1側のシール面が外側に凸の曲面形状であり、ねじ結合の際にボックス側のシール面と最初に接触するピン側のノーズ部外周面上の部位であるシールポイントspにおけるピンの断面積が、ピン未加工部である素管部の断面積の35%以上であるものとした。
【選択図】図1
Description
図4の従来例では、シール部はピンノーズ8の先端部にあり、適正な締付けトルクを与えることにより、所望のシール性能を実現できる。
締付けトルクは潤滑条件、表面性状等に影響されるので、これに大きくは依存しない設計として、シール接触圧力の半径方向成分を相対的に強くした半径方向シール方式がある。例えば、特許文献1には、大きなピンシールR形状を持ち、シールテーパ角を小さくした半径方向シール方式の例が開示されている。しかし、このようにシールテーパ角を小さくした、半径方向シール方式の問題点は、締付け時にゴーリングが発生し易い点にあり、特に、シール性能の確保およびシールの安定性を目的として、シール干渉量を大きくとる場合には、ゴーリングの発生のし易さは格段に大きくなる。
しかしながら、発明者らが検討したところによれば、ラジアルシール型の鋼管用ねじ継手において、シール性の確保にはピンノーズの剛性の点でまだ改善の余地があった。すなわち、ラジアルシール型でのシール性の確保のためには、ピンノーズ8の剛性が重要であり、シールポイントsp(図1参照;ねじ結合の際にピン3側のノーズ部外周面とこれに相対するボックス1側の内周面(以下、シール面という)とが最初に接触するピン3側のノーズ部外周面上の部位である)における断面積を十分に確保する必要があった。というのは、軸圧縮力が作用する際、シールポイントspにおけるピン断面積と未加工部(ねじ加工前の素管相当部)における断面積の比に応じた圧縮負荷が作用し、軸圧縮力の大部分をショルダ部で受けるねじ継手構造となっているが、前記断面積の比が適正でないと、シール部近傍にも軸圧縮力に伴う塑性変形が発生するのであり、この塑性変形により、ピンノーズ8には圧縮及び曲げ変形が生じ、シールポイントspにおけるピン3外径が縮小し、この縮小が著しい場合、シール部20の圧力が不十分となり、シール性が確保できなくなるからである。このような課題、更にはその解決策についての知見は過去に無かった。
すなわち本発明は次のとおりである。
(1)
雄ねじ部と、該雄ねじ部より管端側に延在するノーズ部と、該ノーズ部の先端に設けられたショルダ部とを有するピンと、
前記雄ねじ部とねじ結合されてねじ部をなす雌ねじ部と、前記ピンのノーズ部外周面に相対するシール面と、前記ピンのショルダ部に当接するショルダ部とを有するボックスとを有し、前記ねじ結合により前記ピンとボックスとが結合されてピンの前記ノーズ部外周面とボックスの前記シール面とがメタル‐メタル接触しその接触部がシール部をなす鋼管用ねじ継手であって、
ピン側のノーズ部外周面がテーパ形状であり、ボックス側のシール面が外側に凸の曲面形状であり、
前記ねじ結合の際にボックス側のシール面と最初に接触するピン側のノーズ部外周面上の部位であるシールポイントにおけるピンの断面積が、ピン未加工部である素管部の断面積の35%以上である
ことを特徴とする鋼管用ねじ継手。
ロードフランク角度βは、ロードフランク面18がねじ継手軸との直交線に対してなす角度βであり、該直交線がロードフランク面の下端(ピン内径側の端)を通るとき、該直交線に対して前記ロードフランク面の上端(ピン外径側の端)が、ピン先端側に位置する場合は正、ピン後端側に位置する場合は負とされる。通常、β=−10度〜0度とされる。
本発明では、上記前提において、図2に示すとおり、ピン3側のノーズ部外周面がテーパ形状であり、ボックス1側のシール面が外側に凸の曲面形状である。該テーパ形状をなすテーパ面のテーパ角度θは、該テーパ面がねじ継手軸に対してなす角度θで定義される。又、シールポイントspは、ねじ結合の際にボックス1側のシール面と最初に接触するピン3側のノーズ部外周面上の部位のことである。
又、図2において、δはシール部20における干渉量であり、この干渉量δとは、ねじ結合の際にシールポイントspが、剛体とみなしたボックス1で縮径されたとしたときの該縮径量のことである。
断面積比S1/S0*100≧35(%)としたことより、シール部20の耐圧縮性が向上し、大きな軸圧縮力を受けてもピン外径縮小を生じにくくなって、優れたシール性を確保できる。ラジアルシール型のねじ継手において、断面積S1が35%未満であると、所要レベルの接触面積圧(面圧を接触長に亘って積分した指標)を確保することが不可能となる。又、より十分な耐圧縮性を得るためには、断面積比S1/S0*100≧40(%)とすることが好ましい。
本発明では、ピンのシールテーパ角度θが10度以下、より好ましくは5度以下であることが、ピンの半径方向の変形をより効果的に抑制できて好ましい。
表1に示されるとおり、本発明例は優れたシール性を有することが明らかである。
3 ピン
5 雌ねじ部
5a 雌ねじのねじ溝
7 雄ねじ部
7a 雄ねじのねじ山
8 ノーズ部(ピンノーズ)
11,13,20 シール部(詳しくはメタルタッチシール部)
12,14 ショルダ部(詳しくはトルクショルダ部)
18 ロードフランク面
19 スタビングフランク面
Claims (1)
- 雄ねじ部と、該雄ねじ部より管端側に延在するノーズ部と、該ノーズ部の先端に設けられたショルダ部とを有するピンと、
前記雄ねじ部とねじ結合されてねじ部をなす雌ねじ部と、前記ピンのノーズ部外周面に相対するシール面と、前記ピンのショルダ部に当接するショルダ部とを有するボックスとを有し、前記ねじ結合により前記ピンとボックスとが結合されてピンの前記ノーズ部外周面とボックスの前記シール面とがメタル‐メタル接触しその接触部がシール部をなす鋼管用ねじ継手であって、
ピン側のノーズ部外周面がテーパ形状であり、ボックス側のシール面が外側に凸の曲面形状であり、
前記ねじ結合の際にボックス側のシール面と最初に接触するピン側のノーズ部外周面上の部位であるシールポイントにおけるピンの断面積が、ピン未加工部である素管部の断面積の35%以上である
ことを特徴とする鋼管用ねじ継手。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3064361C (en) * | 2017-05-22 | 2022-04-12 | Nippon Steel Corporation | Threaded connection for steel pipes |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004109173A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipes |
JP2005351324A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Metal One Corp | 油井管用ネジ継手 |
WO2009060552A1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipes |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004109173A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipes |
JP2006526747A (ja) * | 2003-06-06 | 2006-11-24 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
JP2005351324A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Metal One Corp | 油井管用ネジ継手 |
WO2009060552A1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipes |
JP2011501075A (ja) * | 2007-11-08 | 2011-01-06 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014115191A1 (ja) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Jfeスチール株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
EP2949983A4 (en) * | 2013-01-28 | 2016-04-06 | Jfe Steel Corp | SCREW COUPLING FOR STEEL PIPE |
JP5949953B2 (ja) * | 2013-01-28 | 2016-07-13 | Jfeスチール株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
US10202809B2 (en) | 2013-01-28 | 2019-02-12 | Jfe Steel Corporation | Threaded joint for steel pipes |
WO2015194160A1 (ja) * | 2014-06-20 | 2015-12-23 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
JPWO2015194160A1 (ja) * | 2014-06-20 | 2017-04-20 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
EA033336B1 (ru) * | 2014-06-20 | 2019-09-30 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Резьбовое соединение для стальных труб |
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