JP2013525716A - パイプねじプロテクタ - Google Patents

パイプねじプロテクタ Download PDF

Info

Publication number
JP2013525716A
JP2013525716A JP2013509161A JP2013509161A JP2013525716A JP 2013525716 A JP2013525716 A JP 2013525716A JP 2013509161 A JP2013509161 A JP 2013509161A JP 2013509161 A JP2013509161 A JP 2013509161A JP 2013525716 A JP2013525716 A JP 2013525716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw
protector
pipe
thread
helical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013509161A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013525716A5 (ja
Inventor
シー. ベイカー,ブライアン
ダブリュー. クレム,デビッド
レンダーモン,ジェフリー
Original Assignee
ドリルテック・パテンツ・アンド・テクノロジーズ・コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ドリルテック・パテンツ・アンド・テクノロジーズ・コーポレーション filed Critical ドリルテック・パテンツ・アンド・テクノロジーズ・コーポレーション
Publication of JP2013525716A publication Critical patent/JP2013525716A/ja
Publication of JP2013525716A5 publication Critical patent/JP2013525716A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D59/00Plugs, sleeves, caps, or like rigid or semi-rigid elements for protecting parts of articles or for bundling articles, e.g. protectors for screw-threads, end caps for tubes or for bundling rod-shaped articles
    • B65D59/02Plugs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D59/00Plugs, sleeves, caps, or like rigid or semi-rigid elements for protecting parts of articles or for bundling articles, e.g. protectors for screw-threads, end caps for tubes or for bundling rod-shaped articles
    • B65D59/06Caps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/001Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F16L15/002Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with more then one threaded section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L57/00Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear
    • F16L57/005Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear specially adapted for the ends of pipes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Buffer Packaging (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)

Abstract

ねじピッチP1を有するパイプねじを保護するためのプロテクタは中心軸、第一端部、第一端部の反対側の第二端部、及び第一端部におけるベースを含む。加えて、プロテクタはベースから第二端部に軸方向に延びる環状接続部材を含む。接続部材は半径方向の内面及び半径方向の外面を有する。接続部材はまた、半径方向の内面から半径方向に外向きに、或いは半径方向の外面から半径方向に内向きに延びる螺旋状のねじを含む。螺旋状のねじはパイプねじのねじピッチP1より大きなねじピッチP2を有する。

Description

連邦支援の研究又は開発に関する記載
適用なし。
発明の分野
本発明は概してパイプの端部を保護するための装置に関する。より具体的には、本発明はパイプの端部のねじを保護するための装置に関する。
技術の背景
油及びガスの掘削及び生産に使用されるパイプのようなパイプはしばしば、複数のセクションで生産され軸方向に端と端とで接続される。一般的に接続は、雄の、パイプセクションの1端で外面にねじ加工された部分と、それが螺合する、対応する雌の、軸方向に隣合うパイプセクションの端部で内面にねじ加工された部分との使用を含む。雄の、外面にねじ加工されたパイプの端部はしばしば“ピン端部”と称され、雌の、内面にねじ加工されたパイプの端部はしばしば“ボックス端部”と称される。
ねじを含むパイプの端部は、運搬及び保管の間の腐食、他の物体との衝突、又は落下のような実際に使用されていないときに損傷の影響を受ける。このような損傷は、パイプに欠陥を与え或いは使用不可にし、結果として遅延、作業困難、及び費用の増加になる。“ねじプロテクタ”として知られている装置は通常、パイプの端部を保護するために、具体的にはパイプの端部のめねじ及びおねじをこのような損傷から保護するために使用される。“ピン端部”ねじプロテクタはパイプのピン端部及び関連するおねじに連結して保護し、“ボックス端部”ねじプロテクタはパイプのボックス端部及び関連するめねじに連結して保護する。ねじプロテクタは、パイプが他の物体や地面に衝突する、或いは外部の衝撃の影響を受けるときに、それぞれのパイプ端部への損傷を妨げるように設計される。加えて、ねじプロテクタはパイプの端部を密閉してパイプ及び/又はねじの早期における腐食の可能性を減らすように設計される。
油及びガスの掘削及び生産に使用されるパイプは、呼び径で2インチから30インチ以上に変化し得る。さらに、多くのパイプ製造企業及び石油開発(E&P)企業はねじ形状(例えば角ねじ、台形ねじ)、ねじサイズ(例えば山の高さ)、及びねじピッチ(例えば山数)を規定する独自のねじ形式を開発してきた。加えて、米国石油協会(API)はいくつかのねじ形式規格を持っている。結果として、パイプ径及びねじ形式の異なる組み合わせが3000以上存在する。
パイプセクションのピン端部及びボックス端部の両方を保護するため、従来のねじプロテクタは一般的に、パイプのピン端部付近に配置され、ピン端部のおねじに係合するめねじを含むピン端部ねじプロテクタと、パイプのボックス端部に位置し、ボックス端部のめねじに係合するおねじを含むボックス端部ねじプロテクタとの2つの部品である。ピン端部ねじプロテクタは、そのめねじがピン端部のおねじと対応するように大きさを決められ、構成され、そして設計され、ボックス端部ねじプロテクタは、そのおねじがボックス端部のめねじと合致するように大きさを決められ、構成され、そして設計される。つまり、ピン端部プロテクタはピン端部上に螺合されるのでピン端部プロテクタのめねじはピン端部のおねじの間に嵌り、ボックス端部プロテクタはボックス端部上に螺合されるのでボックス端部プロテクタのおねじはボックス端部のめねじの間に嵌る。例えば、図1Aはパイプセクション50のピン端部20付近に配置された従来のピン端部ねじプロテクタ10を示す。ピン端部ねじプロテクタ10はピン端部20のおねじ21と対応して係合するめねじ11を含む。特に、めねじ11はおねじ21と同じねじピッチを持ち、めねじ11がピン端部20のおねじ21の間に嵌り合う大きさ及び形状を持つように設計される。図1Bでは、パイプセクション50のボックス端部40付近に配置された従来のボックス端部プロテクタ30が示される。ボックス端部ねじプロテクタ30はボックス端部30のめねじ41の間に嵌り合うおねじ31を含む。特に、おねじ31はめねじ41と同じねじピッチを持ち、おねじ31がボックス端部40のめねじ41の間に嵌り合う大きさ及び形状を持つように設計される。
前述のとおり、3000以上のパイプ径とねじ形状との異なる組み合わせがある。よって、パイプ径とパイプねじ形状との特定の組み合わせに対応するように各々が大きさを決められ、構成され、設計される、何百もの異なるねじプロテクタがある。このような多数の異なるねじプロテクタを製造し、またこのような多数の異なるねじプロテクタを保管するには、かなりの時間と費用とが伴う。
よって、異なるねじ形状を持つパイプ端部を保護できる単一のねじプロテクタに対する技術における要求が存在する。このようなねじプロテクタは、もし製造費用及び在庫維持費用を削減する可能性をもたらし、複数回に再使用するように構成されれば、特によく受け入れられるであろう。
技術におけるこれらの及び他の要求は、一実施形態において、ねじピッチP1を有するパイプねじを保護するためのプロテクタによって解決される。プロテクタは中心軸、第一端部、及び第一端部の反対側の第二端部を有する。一実施形態では、プロテクタは第一端部においてベースを有する。加えて、プロテクタはベースから第二端部に軸方向に延びる環状の接続部材を含む。接続部材は半径方向の内面と半径方向の外面とを有する。接続部材はまた、半径方向の内面から半径方向に外向きに、或いは半径方向の外面から半径方向に内向きに延びる螺旋状のねじを含む。螺旋状のねじは、パイプねじのねじピッチP1より大きなねじピッチP2を有する。
技術におけるこれらの及び他の要求は、他の実施形態において、パイプねじを保護するための方法によって解決される。一実施形態において、方法は(a)中心軸を持つねじプロテクタを提供することを含む。ねじプロテクタはベース及びベースから軸方向に延びる環状のボディを含む。ボディは半径方向の内面及び半径方向の外面を持つ。ねじプロテクタはまた、ボディの半径方向の内面又はボディの半径方向の外面から半径方向に延びる螺旋状のねじを含む。加えて、方法は(b)螺旋状のねじと第一パイプの端部のパイプねじとを故意にねじ交差(cross−thread)させることを含む。
従って、本明細書に記載の実施形態は、従来の装置、体系、及び方法に関する様々な欠点を解決するように意図された特性及び利点の組み合わせを有する。上述の様々な特徴と他の特性とは、以下の詳細な説明を読み、添付の図面を参照することで、当業者にすぐに明らかになるであろう。
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明のために、以下の添付の図面を参照されたい。
従来のピン端部ねじプロテクタの部分断面図である。 従来のボックス端部ねじプロテクタの部分断面図である。 本明細書に記載の原理に従うピン端部ねじプロテクタの実施形態の上面斜視図である。 図2のピン端部ねじプロテクタの底面斜視図である。 図2のピン端部ねじプロテクタの底面図である。 図2のピン端部ねじプロテクタの断面図である。 図2のピン端部ねじプロテクタを図5の切断面6−6で切断した拡大断面図である。 パイプセクションのピン端部と連結した図2のピン端部ねじプロテクタの断面図である。 図2のピン端部ねじプロテクタを図7の切断面8−8で切断した拡大断面図である。 本明細書に記載の原理に従うボックス端部ねじプロテクタの実施形態の上面斜視図である。 図9のピン端部ねじプロテクタの底面斜視図である。 図9のピン端部ねじプロテクタの底面図である。 図9のピン端部ねじプロテクタの断面図である。 図9のピン端部ねじプロテクタを図12の切断面13−13で切断した拡大断面図である。 パイプセクションのボックス端部に連結した図9のボックス端部ねじプロテクタの断面図である。 図9のボックス端部ねじプロテクタを図14の切断面15−15で切断した拡大断面図である。 本明細書に記載の原理に従うピン端部ねじプロテクタの実施形態の斜視図である。 パイプセクションのピン端部に連結した図16のピン端部ねじプロテクタの断面図である。 本明細書に記載の原理に従うボックス端部ねじプロテクタの実施形態の斜視図である。 パイプセクションのボックス端部に連結した図18のボックス端部ねじプロテクタの断面図である。
以下の詳解は、本発明の様々な実施形態を対象とする。これらの実施形態のうちの1つ以上が好ましいことがあるが、開示される実施形態は請求項を含む開示の範囲を限定して解釈あるいは使用されるべきではない。加えて、当業者は以下の説明は幅広い用途を有し、どの実施形態の詳解もその実施形態の例示のみを意味し、請求項を含む開示の範囲をその実施形態に限定することを暗示する意図はないことを理解するであろう。
特定の特性又は部品を参照するために、以下の説明及び請求項の全体を通していくつかの用語が使用される。当業者は理解するであろうが、同じ特性又は部品について人によって異なる名称で参照し得る。本明細書は異なる名前で同じ機能を持つ部品または特性を区別する意図はない。図面は必ずしも縮尺どおりではない。本図面ではいくつかの特性及び部品は誇張した縮尺、或いはいくらか概略した形状で図示され、従来の要素のいくつかの詳細部は明瞭さ及び簡潔さの観点から図示されていない。
以下の詳解及び請求項において、“含む(including)”及び“有する(comprising)”は制限がない意味で使用され、従って“含むが、それに限定しない”という意味で解釈されるべきである。また、“連結(couple)”または“連結(couples)”は間接的又は直接的な接続のいずれかを意味する意図がある。従って、もし第一装置が第二装置に連結する場合、その接続は直接的な接続、或いは他の装置、部品、及び接続部を介する間接的な接続である。加えて、本明細書で使用される“軸方向の(axial)”及び“軸方向に(axially)”という表現は、概して中心軸(例えばボディ又はポートの中心軸)に沿う或いは平行であることを意味し、一方で“半径方向の(radial)”及び“半径方向に(radially)”という表現は概して中心軸に対して直角であることを意味する。例えば、軸方向の距離は中心軸に沿って又は平行に測定した距離を指し、半径方向の距離は中心軸に対して直角に測定した距離を意味する。
ここで図2−5を参照すると、本明細書に記載の原理に従うピン端部ねじプロテクタ100の実施形態が図示されている。図7において、パイプ300のピン端部310に連結されたねじプロテクタ100が図示されている。ピン端部310に取付けられると、ねじプロテクタ100はピン端部310のおねじ311を損傷(例えば、他の物体との衝突、腐食など)から保護する。
ねじプロテクタ100は中心軸150、第一又は閉口端部100a、及び第一端部100aの反対側の第二又は開口端部100bを有する。閉口端部100aで、ねじプロテクタ100はベース110を含む。使用中に、ボックス端部310の末端部312はベース110と軸方向に当接し、密閉して係合する(図7)。環状のボディまたは接続部材120はベース110から第二端部100bに軸方向に延びる。後述でより詳細に説明されるように、使用中に接続部材120は開口端部100bを通じてパイプ300のピン端部310を受け入れる(図7)。従って、接続部材120はまた雌の“ボックス”と称され得る。
ねじプロテクタ100は端部100aとbとの間を軸方向に測定した高さH100を有する。高さH100は、全てのおねじ311がねじプロテクタ100によって覆われ保護されるように、ピン端部310のねじ部の軸方向の長さ以上であるのが好ましい。
さらに図2−5を参照すると、本実施形態においてベース110は外径D110のほぼ円形である。加えて、ベース110は、軸150に対して直角に向けられた平面の外面110a、面110aの反対側で軸150に対して直角な平面の内面110b及び、面110aとbとの間を軸方向に測定した厚さT110を有する。内面110bの半径方向に外側の部分はボックス端部310の末端部312に対して係合し密閉するための環状座面111を規定する(図7)。
複数のグリップ又は係合部材112はベース110の半径方向の外縁に近接するベース110の外面110aから軸方向に延びる。本実施形態において、各グリップ部材112は中心軸150に対して直角に向けられた長手方向の軸115を持つ細長い一直線のリブ113を有する。つまり、各軸115を延ばすと軸150と交差する。さらに本実施形態において、軸150の周りに均等な角度の間隔で2つのグリップ部材112が設けられる。グリップ部材112はピン端部310に取付ける間にねじプロテクタ100が軸150の周りで回転するように、積極的にねじプロテクタ100と係合してねじプロテクタ100に回転トルクを加えるための構造及び機構を提供する。図2―5に示される実施形態においてグリップ部材112は軸150の周りに均等な角度で180°の間隔で設けられているが、一般に、どの適当な数のグリップ部材(例えばつかみ部材112)も設けられ、さらにグリップ部材の間隔は均等な角度の場合も、均等でない場合もある。
さらに図2−5を参照すると、ボックス120は軸150と同軸上に並ぶ中心軸125、ベース110に連結する第一又はベース端部120a及び、ベース110の末端部に第二又は自由端部120bを有する。中心穴121はボックス120を通って端部120aとbとの間を軸方向に延び、少なくとも部分的にピン端部310を受け入れるようになっている(図7)。端部120aで、ベース110は穴121を横切って延びて、閉鎖し、塞ぐ。しかし、端部120bで穴121は開口し、それによりプロテクタ100の開口部101を規定する。
ボックス120は外径D122を規定する半径方向の外面122及び内径D123を規定する半径方向の内面123を有する。図5に最も良く図示されるように、本実施形態では外面122はボックス軸125に対して鋭角α122に、内面123はボックス軸125に対して鋭角α123に向けられている。従って、面122、123は各々、截頭円錐形とされ得る。本実施形態において、各面122、123は端部120aから端部120bに軸方向に移動するにつれて中心軸125から離れて傾斜する。その結果、各径D122、D123は端部120aから端部120bに軸方向に移動するにつれて増加する。さらに、本実施形態では角度α122は角度α123と同じである。しかし、角度α122とα123とが等しい必要はない。従って、面122、123は互いに平行で、ボックス120を形成する環状壁の厚さT120(面122と123との間を半径方向に測定)は端部120aから端部120bに軸方向に移動するにつれて一定である。
掘削及び生産パイプのピン端部(例えば図7に図示されるパイプ300のピン端部310)は一般的に先細である(つまり、ピン端部の外径はパイプの末端部から遠ざかるにつれて増加する)。角度α123は、プロテクタ100がそこに取付けられるときに内面123がピン端部(例えばピン端部310)の先細な半径方向の外面に対して平行であるように選ばれるのが好ましい。ほとんどの用途において、角度α123は0°から3°の間であるのが好ましく、1°から2°の間であるのがより好ましい。
ボックス120の面122、123は截頭円錐形で互いに平行であるとされたが、他の実施形態においては、ボックスの半径方向の内面及び/又は半径方向の外面(例えばボックス120の外面122及び/又は内面123)が円筒形(つまり直径が一定)であることがあり、さらに、半径方向の内面は半径方向の外面に平行でないことがある。このような代替の実施形態は特に先細のピン端部を持たない掘削又は生産パイプについて使用するのに適する。
ここで図2、5、及び6を参照すると、螺旋状のめねじ130はボックス120の内面123に沿って開口端部120aから閉口端部120bに延びる。ねじ130は軸125、150と一致する螺旋軸の周りに延び、ねじ130の1周の軸方向の幅(中心から中心)と等しいねじピッチP130を有する。同様の大きさ(つまりプロテクタ100と同じパイプのピン端部に適合する大きさ)の従来のピン端部ねじプロテクタのめねじのピッチと比べると、ねじ130のピッチP130は著しく大きい。具体的には、ピッチP130は1インチから4インチの間が好ましく、1インチから2インチの間がより好ましい。比較のために、多くの従来のピン端部プロテクタのインチあたりのめねじの山数(TPI)は5から10であり、従って多くの従来のピン端部プロテクタのめねじのピッチは、一般的に0.1インチ(つまりインチあたりの山数が5)から0.2インチ(つまりインチあたりの山数が10)の間である。さらに、対応するねじ部の係合を確実にするために、従来のピン端部ねじプロテクタのめねじのピッチはプロテクタが取付けられるピン端部のおねじのピッチと等しい。従って、P130は同様の大きさの従来のピン端部ねじプロテクタのめねじのピッチより大きく、またプロテクタ100が取付けられるピン端部のおねじ(例えば図7に図示されるピン端部310のおねじ311)のピッチより著しく大きい。
図5に最も良く図示されるように、ねじ130は軸150に対して直角な基準面136に対してねじ角度θ130で向けられている。これ又はどの特定の理論によっても限定されることなく、ねじ角度θ130は内径D123及びねじピッチP130の関数である。一般に、ピン端部ねじプロテクタ(例えばねじプロテクタ100)については、ねじ角度(例えばねじ角度θ130)はねじプロテクタ内径(例えば内径D123)に逆相関し、ねじピッチ(例えばねじピッチP130)に相関する。つまり、特定のねじピッチにおいて、ねじプロテクタ内径が増加するにつれてねじ角度は減少し、特定のねじプロテクタ内径において、ねじピッチが増加するにつれてねじ角度は増加する。同様の大きさの従来のピン端部ねじプロテクタのめねじのねじ角度と比較すると、ねじ130のねじ角度θ130は著しく大きい。ねじ部130のねじ角度θ130はまた、プロテクタ100が取付けられるピン端部のおねじ(例えば図7に図示されるピン端部310のおねじ311)のねじ角度より著しく大きい。
ここで図6を参照すると、めねじ130の拡大部分断面図が図示されている。この実施形態において、ねじ130は、第一又は軸方向に上側の概して截頭円錐形の面131及び、面131に対して角度β130に向けられた第二又は軸方向に下側の概して截頭円錐形の面132によって規定される三角形の断面形状を持つ。面131、132はボックスの内面123から半径方向に内向きに延び、縁133で交わる。本実施形態において、縁133は概して鋭どくて先が尖っているが、他の実施形態において、ねじの面同士の間の交差部は丸みを帯び、半径を有し得る。角度β130は45°から180°の間が好ましく、60°から120°がより好ましい。この実施形態では角度β130は90°である。ねじ130は三角形の形状を持つとして図示され記載されているが、一般に、ボックス端部ねじプロテクタのめねじ(例えばボックス端部ねじプロテクタ100のねじ130)は他の形状を持ち得る。例えばめねじは台形断面、長方形断面などを持ち得る。
さらに図6を参照すると、めねじ130は半径方向に内向きに内面123からねじ230の半径方向の最内点(例えば接線133)までを測定した山の高さH130を有する。山の高さH130は0.015インチから0.05インチの間が好ましく、0.020インチから0.035インチの間がより好ましい。本実施形態において、高さH130は0.029インチである。
ここで図7及び8を参照すると、従来のパイプ300のピン端部310に取付けられたピン端部ねじプロテクタ100が図示されている。ピン端部310はピン端部外径D310を規定する截頭円錐形の半径方向の外面314を有する。掘削及び生産パイプにおいて従来と同じように、外面314は末端部312に軸方向に動くにつれて内側に先細である。従って、外径D310は末端部312に軸方向に動くにつれて減少する。さらに、螺旋状のおねじ311は末端部312で開始し、ピン端部310の周りに延びる。おねじ311は半径方向に外向きに面314からねじ311の半径方向の最外点までを測定した山の高さH311を有する。この実施形態において、プロテクタのめねじ130の山の高さH130はパイプのおねじ311の山の高さH311の半分である。他の実施形態において、相対的な高さH130、H311は変化し得る。例えば他の実施形態において、山の高さH130はパイプおねじ311の山の高さH311と同じになり得る。
特定の用途(つまり特定のパイプ300)において、プロテクタ100はねじプロテクタ100をピン端部310に取付けたときに、めねじ130がおねじ311と半径方向に干渉し重なる大きさであることが好ましい。よって、末端部312からのいかなる所定の軸方向の距離においても、ねじプロテクタ100の内径D123からめねじの山の高さH130の2倍を引いた値は、外径D310におねじの山の高さH311の2倍を加えた値より少ないことが好ましい。しかし、めねじプロテクタの面123はおねじ311と半径方向に干渉または重ならないことが好ましく、ピン端部の外面314はめねじ130と半径方向に重ならない又は干渉しないのが好ましい。よって、内径D123は、末端部312からのいかなる所定の軸方向の距離においても、外径D310におねじの山の高さH311の2倍を加えた値と同じ又はそれよりわずかに大きいのが好ましく、ピン端部外径D310は、末端部312からのいかなる所定の軸方向の距離においても、内径D123からめねじの山の高さH130の2倍を引いた値と同じ又はそれよりわずかに小さいのが好ましい。めねじ130に沿って一定な山の高さH130及び、おねじ311に沿って一定な山の高さH311に対して、軸125に対する内面123の角度α123は、軸125に対する内面123の傾斜がピン端部310の先細りに対応する(つまり、内面123がピン端部310の外面314と平行である)ように選ばれるのが好ましい。
図8に最も良く図示されるように、おねじ311はねじ311の1周の軸方向(中心から中心)の幅と同じねじピッチP311を有する。従来のパイプ(例えばパイプ300)のピン端部は一般的におねじのインチあたり山数が5から10で、従って、ねじのピッチは0.1インチ(つまりインチあたり山数が5)から0.2インチの間である。ピン端部310のおねじ311のねじピッチP311はねじプロテクタ100のめねじ130のねじピッチP130より小さい。
ねじプロテクタ100をピン端部310に取付けるために、末端部312は開口部101に軸方向に挿入され、末端部312のおねじ311がめねじ130に隣接するまで軸方向に進行される。次に、回転トルクがグリップ部材112を介してねじプロテクタ100に加えられ、ねじプロテクタ100がパイプ300に対して矢印161の方向に軸150の周りに回転する。ねじプロテクタ100が回転すると同時に、ピン端部310は開口部101および穴121を通って軸方向に動かされる。
前述のとおり、めねじ130のねじピッチP130はおねじ311のねじピッチP311と異なる。従って、ピン端部のおねじと対応する従来のピン端部ねじプロテクタのめねじと異なり、ねじ130、311は対応ない。むしろ、ねじ130、311は意図的にねじ交差するように設計されている。ピン端部310のねじ311が損傷しないことを確実にするため、ねじ130はねじ311より軟質な(つまり同等に硬質でない)材料で作られるのが好ましい。よって、ねじ130、311がねじ交差する間に、おねじ311はめねじ130を横切るが、めねじ130はピン端部310のおねじ311を横切らない、或いは損傷しない。ねじ311によってねじ交差され切断されるねじ130の部分は図8において破線で示される。掘削及び生産パイプ(例えばパイプ300)は一般的に鋼鉄で製造される。従って、このような用途において、ねじプロテクタのめねじ(例えばねじ130)は、ねじプロテクタ100の好ましい材料として前述したような鋼鉄より軟質な材料で製造されるのが好ましい。
ピン端部ねじプロテクタ100は、末端部312がベース110の環状座面111に軸方向に当接し密閉しながら係合するまで、ピン端部310上にねじ交差するのが好ましい。ねじ130、311のねじ交差した係合部は、ねじプロテクタ100をさもなくばピン端部310から引き抜き得る軸方向の力に対して十分な抵抗力をもたらし、それによりピン端部310上のねじプロテクタ100の取付け位置を維持する。さらに、ねじ130、311のねじ交差した係合部は水及び他の腐食性流体がねじ130、311の間を軸方向に通過して侵入するのを制限及び/又は防止する。ねじプロテクタ100をピン端部310から取り外すためには、回転トルクがグリップ部材112を介してねじプロテクタ100に加えられ、ねじプロテクタ100がパイプ300に対して矢印162の方向に軸150の周りに回転する。ねじプロテクタ100が回転すると同時に、ピン端部310は開口部101を通り穴121から軸方向に引き出される。
ピン端部ねじプロテクタ100は繰り返し使用するために設計されている。しかし、各回の使用の間にめねじ130はピン端部のおねじ(例えばねじ311)によってねじ交差され切断されるので、ねじ130は結果として継続して使用することが望まれないほど損傷し得る。具体的には、ねじ130は(a)ピン端部からねじプロテクタ100を分離する傾向がある軸方向の力の適用に抵抗すること、及び/又は(b)ねじプロテクタ100とそれが取付けられているピン端部との間に、水又は他の腐食性流体が浸入するのを制限及び/又は防止するようにピン端部おねじを十分に密閉することが不可能になるのに十分な回数までねじ交差及び切断され得る。本明細書に記載の実施形態は、これらのねじ交差の有害な結果が現れる前に最低4から6回使用され得ると考えられる。
ピン端部ねじプロテクタ100は特定の直径のピン端部(例えばピン端部310)と共に使用するために設計される。しかし、従来のねじプロテクタが特有のねじ形状及びピッチと共に使用するために設計されるのと異なり、ピン端部ねじプロテクタ100は事実上どのねじ形状及びどのねじピッチとでも使用できる。よって、ピン端部ねじプロテクタ100の実施形態は異なるねじ形状及びねじピッチを持つ同様の大きさのパイプと共に使用できる、より汎用性のあるねじプロテクタの可能性をもたらす。結果として、ピン端部ねじプロテクタ100の実施形態はまた、ピン端部直径、ねじ形状、及びねじピッチの全てのあり得る組み合わせを構成するために製造及び保管されるべき、異なるねじプロテクタの数を削減することで、ねじプロテクタの在庫及び保管の要求を削減する可能性をもたらす。
ここで図9−12を参照すると、本明細書に記載の原理に従うボックス端部ねじプロテクタ200の実施形態が図示されている。図14において、パイプ300のボックス端部320に連結されたねじプロテクタ200が図示されている。ボックス端部320に取付けられると、ねじプロテクタ200はボックス端部300のめねじ321を損傷(例えば、他の物体との衝突、腐食など)から保護する。
ねじプロテクタ200は中心軸250、第一又は閉口端部200a、及び第一端部200aの反対側の第二又は開口端部200bを有する。閉口端部200aで、ねじプロテクタ200はベース210を含む。使用中に、ベース210はボックス端部320の末端部322と軸方向に当接し、密閉して係合する。環状ボディまたは接続部材220はベース210から第二端部200bに軸方向に延びる。後述でより詳細に説明されるように、使用中に接続部材220はパイプ300のボックス端部320内に軸方向に延びる(図7)。従って、接続部材220はまた雄の“ピン”と称され得る。
ねじプロテクタ200は端部200aとbとの間を軸方向に測定した高さH200を有する。高さH200は、全てのめねじ321がねじプロテクタ200によって覆われ保護されるように、ボックス端部320のねじ部の軸方向の長さ以上であるのが好ましい。
さらに図9−12を参照すると、この実施形態においてベース210は外径D210のほぼ円形である。加えて、ベース210は、軸250に対して直角に向けられた平面の外面210a、軸250に対して直角に向けられた平面の内面210b及び、面210aとbとの間を軸方向に測定した厚さT210を有する。ベース210はピン220を半径方向に超えて延び、それによりピン220の周囲に延びる環状フランジ211を規定する。フランジ211に沿って、平面の面210bはボックス端部320の末端部322に対して係合し密封する環状座面212を形成する(図14)。
複数のグリップ又は係合部材213はベース210の半径方向の外縁に近接するベース210の外面210aから軸方向に延びる。本実施形態において、各グリップ部材213は前述のグリップ部材112と同じである。つまり、各グリップ部材213は中心軸250に対して直角に向けられた長手方向の軸215を持つ細長い一直線のリブ214を有する。具体的には、各軸215を延ばすと軸250と交差する。さらに本実施形態において、軸250の周りに均等な角度の間隔で2つのグリップ部材213が設けられる。グリップ部材213はボックス端部320に取付ける間にねじプロテクタ200が軸250の周りで回転するように、積極的にねじプロテクタ200と係合してねじプロテクタ200に回転トルクを加える構造及び機構を提供する(図14)。図9−12に示される実施形態においてグリップ部材213は軸250の周りに均等な角度で180°の間隔で設けられているが、一般に、どの適当な数のグリップ部材(例えばグリップ部材213)も設けられ、さらにつかみ部材の間隔は均等な角度の場合も、均等でない場合もある。
さらに図9−12を参照すると、ピン220は軸250と同軸上に並ぶ中心軸225、ベース210に連結する第一又はベース端部220a及び、ベース210の末端部に第二又は自由端部220bを有する。中心穴221はピン220を通って端部220aとbとの間を軸方向に延びる。端部220aで、ベース210は穴221を横切って延びて、閉鎖し、塞ぐ。しかし、本実施形態において、穴121は端部220bで開口している。他の実施形態において、ボックス端部ねじプロテクタの両端(例えばねじプロテクタ200の端部220a、b)は閉鎖され塞がれ得る。特に、ピン220はパイプ300のボックス端部320の内部に配置され、穴221はパイプ300のどの部分も受け入れるように構成されていないため、端部220aは開口の場合と閉口の場合がある。
ピン220は外径D222を規定する半径方向の外面222及び内径D223を規定する半径方向の内面223を有する。図12に最も良く図示されるように、本実施形態では外面222はピン軸225に対して鋭角α222に、内面223はピン軸225に対して鋭角α223に向けられている。従って、面222、223は各々、截頭円錐形とされ得る。本実施形態において、内面223は端部220aから端部220bに軸方向に移動するにつれてピン軸225から離れて傾斜し、一方で外面222は端部220aから端部220bに軸方向に移動するにつれて内面223及びピン軸225に向かって傾斜する。その結果、径D222は端部120aから端部120bに軸方向に移動するにつれて減少し、一方で径D123は端部120aから端部120bに移動するにつれて増加する。しかし、本実施形態において面222、223は互いに平行でなく、さらに、ピン220を形成する環状壁の厚さT220(面222と223との間を半径方向に測定)は端部120aから端部120bに軸方向に移動するにつれて減少する。
多くの掘削及び生産パイプのボックス端部の受け入れ穴(例えば図14に図示されるパイプ300のボックス端部320)はわずかに先細である。角度α222は、プロテクタ200がパイプ300に取付けられたときに外面222がボックス端部(例えばボックス端部320)の先細な穴に対して平行であるように選ばれるのが好ましい。ほとんどの用途において、角度α222は0°から3°の間であるのが好ましく、1°から2°の間であるのがより好ましい。
ここで図9、12、及び13を参照すると、螺旋状のおねじ230はピン220の外面223に沿って端部220aから端部220bに延びる。ねじ230は軸225、250と一致する螺旋軸の周りに延び、ねじ230の1周の軸方向の幅(中心から中心)と等しいねじピッチP230を有する。同様の大きさ(つまりプロテクタ200と同じボックス端部に適合する大きさ)の従来のボックス端部ねじプロテクタのおねじのピッチと比べると、ねじ130のピッチP330は著しく大きい。具体的には、ピッチP230は1インチから4インチの間が好ましく、1インチから2インチの間がより好ましい。比較のために、多くの従来のボックス端部プロテクタのおねじのインチあたり山数は5から10であり、従って多くの従来のボックス端部プロテクタのおねじのピッチは、一般的に0.1インチ(つまりインチあたりの山数が5)から0.2インチ(つまりインチあたりの山数が10)の間である。さらに、対応するねじ部の係合を確実にするために、従来のボックス端部プロテクタのおねじはプロテクタが取付けられるボックス端部のめねじのピッチと等しいピッチを有する。P230は同様の大きさの従来のボックス端部ねじプロテクタのおねじのピッチより大きいので、ピッチP230はまたプロテクタ200が取付けられるボックス端部のめねじ(例えば図14に図示されるボックス端部320のめねじ321)のピッチより著しく大きい。
図12に最も良く図示されるように、ねじ230は軸250に対して直角な基準平面236に対してねじ角度θ230に向けられている。これ又はどの特定の理論によっても限定されることなく、ねじ角度θ230は外径D222及びねじピッチP230の関数である。一般に、ボックス端部ねじプロテクタ(例えばねじプロテクタ200)に対して、ねじ角度(例えばねじ角度θ230)はねじプロテクタ外径(例えば内径D222)に逆相関し、ねじピッチ(例えばねじピッチP230)に相関する。つまり、特定のねじピッチにおいて、ねじプロテクタ内径が増加するにつれてねじ角度は減少し、特定のねじプロテクタ内径において、ねじピッチが増加するにつれてねじ角度は増加する。同様の大きさの従来のボックス端部ねじプロテクタのおねじのねじ角度と比較すると、ねじ230のねじ角度θ230は著しく大きい。
ここで図13を参照すると、おねじ230の拡大部分断面図が図示されている。本実施形態において、ねじ230は、第一又は軸方向に上側の概して截頭円錐形の面231及び、面231に対して角度β230に向けられた第二又は軸方向に下側の概して截頭円錐形の面232によって規定される三角形の断面形状を持つ。面231、232はボックスの外面222から半径方向に外向きに延び、縁233で交わる。本実施形態において、縁233は概して鋭どくて先が尖っているが、他の実施形態において、ねじの面同士の間の交差部は丸みを帯び、半径を有し得る。角度β230は45°から180°の間が好ましく、60°から120°がより好ましい。本実施形態では角度βは90°である。ねじ230は三角形の形状を持つとして図示され記載されるが、概して、ボックス端部ねじプロテクタのおねじ(例えばボックス端部ねじプロテクタ200のねじ230)は他の形状を持ち得る。例えばおねじは台形断面、長方形断面などを持ち得る。
さらに図13を参照すると、おねじ230は半径方向に外向きに外面222からねじ230の半径方向の最外点までを測定した山の高さH230を有する。山の高さH230は0.015インチから0.05インチの間が好ましく、0.020インチから0.035インチの間がより好ましい。本実施形態において、高さH230は0.025インチである。
ここで図14及び15を参照すると、従来のパイプ300のボックス端部320に取付けられたボックス端部ねじプロテクタ200が図示されている。ボックス端部320は内径D320を規定する截頭円錐形の半径方向の内面324を有する。掘削及び生産パイプにおいて従来と同じように、内径D320は末端部322から軸方向に離れるにつれて減少する。さらに、螺旋状のめねじ321は末端部322で開始し、ボックス端部320の内面324に沿って延びる。めねじ321は半径方向に内向きに面324からねじ321の半径方向の最内点までを測定した山の高さH321を有する。本実施形態において、プロテクタのおねじ230の山の高さH230はパイプのめねじ321の山の高さH321の半分である。他の実施形態において、相対的な高さH230、H321は変化し得る。例えば他の実施形態において、山の高さH230はパイプのめねじ321の山の高さH321と同じになり得る。
特定の用途(つまり特定のパイプ300)において、プロテクタ200はピン220をボックス端部320内に配置するときに、おねじ230がめねじ321と半径方向に干渉し重なる大きさであることが好ましい。よって、末端部322からいかなる所定の軸方向の距離においても、ピン220の外径D222におねじの山の高さH230の2倍を加えた値は、内径D320からめねじの山の高さH321の2倍を引いた値より大きいことが好ましい。しかし、ピンの外面222はめねじ321と半径方向に干渉または重ならないことが好ましく、ボックス端部の内面324はおねじ230と半径方向に重ならない又は干渉しないのが好ましい。よって、外径D222は、末端部322からのいかなる所定の軸方向の距離においても、内径D320からめねじの山の高さH321の2倍を引いた値と同じ又はそれよりわずかに小さいのが好ましく、内径D320は、末端部332からいかなる所定の軸方向の距離においても、外径D222におねじの山の高さH230の2倍を加えた値と同じ又はそれよりわずかに大きいのが好ましい。おねじ230に沿って一定な山の高さH230及び、めねじ311に沿って一定な山の高さH321に対して、外面222の角度α222は、外面222の傾斜が内面324の傾斜に対応する(つまり、外面222がボックス端部320の内面324と平行である)ように選ばれるのが好ましい。
図15に最も良く図示されるように、めねじ321はねじ321の1周の軸方向の幅(中心から中心)と同じねじピッチP321を有する。従来のパイプのボックス端部のめねじ(例えばボックス320のめねじ321)は一般的に0.1インチ(つまりインチあたりの山数が10)から0.2インチ(インチあたりのめねじの山数が5)の間のねじピッチを有する。ボックス端部310のめねじ321のねじピッチP321はねじプロテクタ200のおねじ230のねじピッチP230より小さい。
ねじプロテクタ200をボックス端部320に取付けるために、端部200bはボックス端部320に軸方向に挿入され、おねじ230がめねじ321に当接するまで軸方向に進行される。次に、回転トルクがグリップ部材213を介してねじプロテクタ200に加えられ、ねじプロテクタ200がパイプ300に対して矢印261の方向に軸250の周りに回転する。ねじプロテクタ200が回転すると同時に、ボックス端部が軸方向にボックス端部320内に動かされるのが望ましい。
前述のとおり、おねじ230のねじピッチP230はめねじ321のねじピッチP321と異なる。従って、ボックス端部のめねじと対応する従来のボックス端部ねじプロテクタのおねじと異なり、ねじ230、321は対応しない。むしろ、ねじ230、321は意図的にねじ交差するように設計されている。ボックス端部320のねじ321が損傷しないことを確実にするため、ねじ230はねじ321より軟質な(つまり同等に硬質でない)材料で作られるのが好ましい。よって、ねじ230、321がねじ交差する間に、めねじ321はおねじ230を横切るが、おねじ230はボックス端部320のめねじ321を横切らない、すなわち損傷しない。ねじ321によってねじ交差され切断されるねじ230の部分は図15において破線で示される。掘削及び生産パイプ(例えばパイプ300)は一般的に鋼鉄で製造される。従って、このような用途において、ねじプロテクタのめねじ(例えばねじ230)は、ねじプロテクタ200の好ましい材料として後述されるように鋼鉄より軟質な材料で製造されるのが好ましい。
ピン端部ねじプロテクタ200は、末端部322がフランジ211の環状座面212に軸方向に当接し密閉しながら係合するまで、ボックス端部320内にねじ交差するのが好ましい。ねじ230、321のねじ交差した係合部は、ねじプロテクタ200をボックス端部320から引き抜き得る軸方向の力に対して十分な抵抗力をもたらし、それによりボックス端部320内のねじプロテクタ200の位置を維持する。さらに、座面212及び末端部322の密閉係合部は水及び他の腐食性流体がねじ230、321の間を軸方向に通過して侵入するのを規制及び/又は防止する。ねじプロテクタ200をボックス端部320から取り外すために、回転トルクがグリップ部材213を介してねじプロテクタ200に加えられ、ねじプロテクタ200がパイプ300に対して矢印262の方向に軸150の周りに回転する。ねじプロテクタ200が回転すると同時に、ボックス端部320はねじプロテクタ200から軸方向に引き出される。
ピン端部ねじプロテクタ200は繰り返し使用するために設計されている。しかし、各回の使用の間におねじ230はめねじ321によってねじ交差され切断されるので、ねじ230は結果として継続して使用することが望まれないほど損傷し得る。具体的には、ねじ230は(a)ピン端部からねじプロテクタ200を分離する傾向がある軸方向の力の適用に抵抗すること、及び/又は(b)ねじプロテクタ200とボックス端部320との間に、水又は他の腐食性流体が浸入するのを規制及び/又は防止するようにフランジ211と末端部321との十分な係合を維持することが不可能になるのに十分な回数までねじ交差及び切断され得る。本明細書に記載の実施形態は、これらのねじ交差の有害な結果が現れる前に最低4から6回使用され得ると考えられる。
ピン端部ねじプロテクタ200は特定の直径のボックス端部(例えばボックス端部320)と共に使用するために設計される。しかし、従来のねじプロテクタが特有のねじ形状及びピッチと共に使用するために設計されるのと異なり、ボックス端部ねじプロテクタ200は事実上どのねじ形状及びどのねじピッチとでも使用できる。よって、ボックス端部ねじプロテクタ200の実施形態は異なるねじ形状及びねじピッチを持つ同様の大きさのパイプと共に使用できる、より汎用性のあるねじプロテクタの可能性をもたらす。結果として、ボックス端部ねじプロテクタ200の実施形態はまた、ピン端部直径、ねじ形状、及びねじピッチの全てのあり得る組み合わせを構成するために製造及び保管されるべき、異なるねじプロテクタの数を削減することで、ねじプロテクタの在庫及び保管の要求を削減する可能性をもたらす。
図2−5に図示されるピン端部ねじプロテクタ100の実施形態は単一の一体構造である。具体的には、グリップ部材112及びボックス120を含むベース110は鋳造、成形、或いは他の方法で単一部品として共に形成される。よって、ベース110及びボックス120は一体である。他の実施形態において、ピン端部ねじプロテクタの2つ以上のセクション(例えば、ベース110、ボックス120、グリップ部材212など)は単独の部品として形成された後、互いに接続され得る。
ピン端部ねじプロテクタ100と同様に、図9−12に図示されるボックス端部ねじプロテクタ200の実施形態は単一の一体構造である。具体的には、グリップ部材213及びピン220を含むベース210は鋳造、成形、或いは他の方法で単一部品として形成される。よって、ベース210及びピン220は一体である。他の実施形態において、ボックス端部ねじプロテクタの2つ以上のセクション(例えば、ベース210、ピン220、グリップ部材213など)は単独の部品として形成された後、互いに接続され得る。
ピン端部プロテクタ100及びボックス端部ねじプロテクタ200は、衝突エネルギが内部摩擦及び熱エネルギへと変換されるように、衝突下で塑性的に変形する耐久性と防食性とを有する材料で各々構成されるのが好ましく、それにより、ねじプロテクタ100、200は伝達されたエネルギを使い切り或いは大幅に減らし、エネルギが取付けられたパイプ300のねじに到達し或いは損傷を与えるのを妨げる。従って、各ねじプロテクタ100、200は、衝突エネルギのような外力の影響を受けるときに大幅なエネルギを吸収する材料で構成されるのが好ましい。材料は、エネルギーを各々要する、たわみ、変形、又は湾曲、及び/又は降伏あるいは機能喪失によって衝突エネルギを吸収する。本明細書に記載のねじプロテクタ(例えばねじプロテクタ100、200)の実施形態に適切な材料の例は、限定することはないが、高密度ポリエチレン材料(例えばフィリップス66社のマーレックスRTM.HHM 5502 BN又はHXM 50100)を含む。
ここで図16及び17を参照すると、本明細書に記載の原理に従うピン端部ねじプロテクタ400の他の実施形態が図示されている。図17において、前述のパイプ300のピン端部310に連結されたねじプロテクタ400が図示されている。ピン端部310に取付けられると、ねじプロテクタ400はピン端部310のおねじ311を損傷(例えば、他の物体との衝突、腐食など)から保護する。
ねじプロテクタ400は前述のねじプロテクタ100とほぼ同じである。つまり、ねじプロテクタ400は中心軸450、第一又は閉口端部400a、及び第一端部400aの反対側の第二又は開口端部400bを有する。閉口端部400aで、ねじプロテクタ400はベース410を含む。環状の接続部材420はベース410から第二端部400bに軸方向に延びる。接続部材420は開口端部400bを通じてパイプ300のピン端部310を受け入れる(図17)ため、接続部材420はまた雌の“ボックス”と称され得る。ボックス420は図16において隠線で図示されるめねじ430を含む。めねじ430は前述のめねじ130と同様に構成される。例えば、めねじ430はピン端部310のめねじ311のねじピッチより大きなねじピッチを有する。
前述のピン端部ねじプロテクタ100と異なり、本実施形態において、ベース410はグリップ部材112を含まない。むしろ、本実施形態において、ベース410は複数の周方向に間隔を開けた凹部413を有する環状緩衝部材412を含む。本実施形態では、4つの均等に周方向に間隔を開けた凹部413が設けられる。前述のグリップ部材112と同様に、凹部413はピン端部310に取付ける間にねじプロテクタ400が軸450の周りで回転するように、積極的にねじプロテクタ400を係合してねじプロテクタ400に回転トルクを加える構造及び機構を提供する。
ここで図18及び19を参照すると、本明細書に記載の原理に従うボックス端部ねじプロテクタ500の他の実施形態が図示されている。図19において、前述のパイプ300のボックス端部320に連結されたねじプロテクタ500が図示されている。取付けられると、ねじプロテクタ500はボックス端部300のめねじ321を損傷(例えば、他の物体との衝突、腐食など)から保護する。
ねじプロテクタ500は前述のねじプロテクタ200とほぼ同じである。つまり、ねじプロテクタ500は中心軸550、第一又は閉口端部500a、及び第一端部500aの反対側の第二又は開口端部500bを有する。閉口端部500aで、ねじプロテクタ500はベース510を含む。環状の接続部材520はベース510から第二端部500bに軸方向に延びる。使用中に、接続部材520はパイプ300のボックス端部320内に軸方向に延びる(図19)。従って、接続部材520はまた雄の“ピン”と称され得る。ピン520は前述のめねじ230と同様に構成されるおねじ530を含む。例えば、おねじ530はボックス端部320のめねじ321のねじピッチより大きなねじピッチを有する。
前述のボックス端部ねじプロテクタ200と異なり、本実施形態において、ベース510はグリップ部材213を含まない。むしろ、本実施形態において、ベース510は複数の周方向に間隔を開けた凹部513を有する環状緩衝部材512を含む。本実施形態では、4つの均等に周方向に間隔を開けた凹部513が設けられる。前述のグリップ部材312と同様に、凹部513はピン端部310に取付ける間にねじプロテクタ500が軸550の周りで回転するように、積極的にねじプロテクタ500を係合してねじプロテクタ500に回転トルクを加える構造及び機構を提供する。
好ましい実施形態が示され、説明されたが、本明細書の範囲又は教示から逸脱することなく当業者によってそれらの変更がなされうる。本明細書に記載の実施形態は例示のみであり限定されない。本明細書に記載のシステム、装置、及び過程の多くの変更及び改変が可能で、本発明の範囲内である。例えば、種々の部品の相対寸法、種々の部品を製造するのに使用する材料、及び他のパラメータは変わり得る。よって、保護の範囲は本明細書に記載の実施形態に限定されず、以下の請求項と、請求項の内容についての全ての均等物を含み得る範囲とによってのみ限定される。

Claims (24)

  1. ねじピッチP1を有するパイプねじを保護するためのプロテクタであって、当該プロテクタは中心軸と、第一端部と、該第一端部の反対側の第二端部とを有し、
    前記第一端部におけるベースと、
    前記ベースから前記第二端部に軸方向に延びる環状接続部材であって、半径方向の内面及び半径方向の外面を有する接続部材とを有し、
    前記接続部材は、前記半径方向の内面から半径方向に外向きに、或いは前記半径方向の外面から半径方向に内向きに延びる螺旋状のねじを含み、該ねじは前記パイプねじの前記ねじピッチP1より大きなねじピッチP2を有する、
    プロテクタ。
  2. 前記ねじピッチP2は1インチより大きい、請求項1のプロテクタ。
  3. 前記ねじピッチP2は1インチから4インチの間である、請求項2のプロテクタ。
  4. 前記螺旋状のねじは前記接続部材の前記半径方向の内面上に位置する、請求項1のプロテクタ。
  5. 前記螺旋状のねじは三角形の断面を有する、請求項1のプロテクタ。
  6. 前記螺旋状のねじは、截頭円錐状の上面及び、該截頭円錐状の上面に対して角度βに向けられる截頭円錐状の下面を含み、前記角度βは60°から120°の間である、請求項1のプロテクタ。
  7. 前記截頭円錐状の上面と前記截頭円錐状の下面とが縁で交差する、請求項6のプロテクタ。
  8. 前記半径方向の内面または前記半径方向の外面は、中心軸に対して鋭角に向けられる截頭円錐状の面である、請求項1のプロテクタ。
  9. 前記螺旋状のねじは前記パイプねじとねじ交差するように構成される、請求項1のプロテクタ。
  10. パイプねじを保護する方法であって、
    (a)中心軸を有するねじプロテクタを提供することを有し、該ねじプロテクタは、
    ベースと、
    該ベースから軸方向に延びる環状のボディであって、半径方向の内面及び半径方向の外面を有するボディと、
    該ボディの前記半径方向の内面、又は前記ボディの半径方向の外面から延びる螺旋状のねじと、
    を含み、及び、
    (b)前記螺旋状のねじと第一パイプの端部上のパイプねじとを意図的にねじ交差させること、
    を含む方法。
  11. 前記(b)はさらに、
    (b1)前記ねじプロテクタと前記第一パイプとを同軸上に並べること、
    (b2)前記第一パイプに対して前記ねじプロテクタを前記中心軸周りで回転させること、
    (b3)前記ねじプロテクタを前記第一パイプの端部に向けて軸方向に進行させること、及び、
    (b4)前記第一パイプの前記パイプねじと前記螺旋状のねじとを係合させること
    を含む、請求項10の方法。
  12. 前記第一パイプの前記パイプねじはねじピッチP1を有し、前記螺旋状のねじは前記ねじピッチP1より大きなねじピッチP2を有する、請求項10の方法。
  13. 前記ねじピッチP2は1インチより大きい、請求項11の方法。
  14. 前記(b)はさらに、前記第一パイプの前記パイプねじで前記螺旋状ねじを切断することを含む、請求項10の方法。
  15. さらに、
    (g)前記ねじプロテクタの前記ベースと前記第一パイプの末端部との間で環状の密閉部を形成すること
    を含む、請求項10の方法。
  16. 前記第一パイプの前記端部はピン端部であり、前記螺旋状のねじは前記接続部材の前記半径方向の内面上に位置する、請求項10の方法。
  17. 前記第一パイプの前記端部はボックス端部であり、前記螺旋状のねじは前記接続部材の前記半径方向の外面上に位置する、請求項10の方法。
  18. 前記螺旋状のねじは三角形の断面を有する、請求項11の方法。
  19. 前記螺旋状のねじは、截頭円錐状の上面及び、該截頭円錐状の上面に対して角度βに向けられる截頭円錐状の下面を含み、前記角度βは90°である、請求項18の方法。
  20. さらに、
    (c)(b)の後に前記ねじプロテクタを前記第一パイプの前記端部から取り外すこと、及び
    (d)前記螺旋状のねじと第二パイプのパイプねじとを意図的にねじ交差させること
    を含む、請求項10の方法。
  21. 前記(d)はさらに、
    (d1)前記ねじプロテクタと前記第二パイプとを同軸上に並べること、
    (d2)前記第二パイプに対して前記ねじプロテクタを前記中心軸周りで回転させること、
    (d3)前記ねじプロテクタを前記第二パイプの端部に向けて軸方向に進行させること、及び、
    (d4)前記第二パイプの前記パイプねじと前記螺旋状のねじとを係合させること
    を含む、請求項20の方法。
  22. 前記第二パイプの前記パイプねじは、前記螺旋状のねじの前記ねじピッチP1より小さなねじピッチP3を有する、請求項20の方法。
  23. 前記ねじピッチP2は1インチより大きい、請求項21の方法。
  24. 前記(d)はさらに、前記第二パイプの前記パイプねじで前記螺旋状ねじを切断することを含む、請求項21の方法。
JP2013509161A 2010-05-03 2011-05-03 パイプねじプロテクタ Pending JP2013525716A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33051910P 2010-05-03 2010-05-03
US61/330,519 2010-05-03
PCT/US2011/034891 WO2011140014A2 (en) 2010-05-03 2011-05-03 Pipe thread protector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013525716A true JP2013525716A (ja) 2013-06-20
JP2013525716A5 JP2013525716A5 (ja) 2014-06-05

Family

ID=44857329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013509161A Pending JP2013525716A (ja) 2010-05-03 2011-05-03 パイプねじプロテクタ

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8424570B2 (ja)
EP (1) EP2567140A4 (ja)
JP (1) JP2013525716A (ja)
CN (1) CN102985746A (ja)
AR (1) AR088770A1 (ja)
BR (1) BR112012028203A2 (ja)
CA (1) CA2798242A1 (ja)
MD (1) MD4311C1 (ja)
MX (1) MX2012012822A (ja)
RU (1) RU2012152830A (ja)
WO (1) WO2011140014A2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102985746A (zh) * 2010-05-03 2013-03-20 钻科专利及科技公司 管道螺纹保护装置
CA2846170A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Drilltec Patents & Technologies Corporation Universal pipe thread protector
US20130105028A1 (en) * 2011-10-28 2013-05-02 Gary Lockard High Strength Pipe Thread Protector
US9151432B1 (en) * 2012-10-10 2015-10-06 Michael E. Yoder Impact hex thread protectors
FR3027649A1 (fr) * 2014-10-24 2016-04-29 Vallourec Oil & Gas France Protecteur de connexion d'un composant tubulaire
CN109110285A (zh) * 2016-11-28 2019-01-01 合肥智慧龙图腾知识产权股份有限公司 一种便于安装的外螺纹石油机械工件防护罩
CN106988687B (zh) * 2017-05-02 2019-03-05 中国神华能源股份有限公司 一种油管
CN108533220A (zh) * 2018-02-26 2018-09-14 中国石油天然气股份有限公司 一种油田用油套管外防腐喷砂除锈丝扣保护装置及方法
US11125028B2 (en) * 2018-05-31 2021-09-21 ProTorque Connection Technologies, Ltd. Tubular lift ring
US10954045B2 (en) * 2018-06-07 2021-03-23 G&H Diversified Manufacturing Lp Thread protector for tubular members
CN108953843A (zh) * 2018-09-13 2018-12-07 德清恒升管件有限公司 一种管道接口螺纹的保护罩
CN109373108B (zh) * 2018-12-20 2023-09-19 洛阳威卡矿山机械设备有限公司 一种滑套结构
CN109404586A (zh) * 2018-12-31 2019-03-01 桂林电子科技大学 一种基于人机工程学改良的带气密及液密性螺纹的水龙头
USD1025308S1 (en) * 2019-11-25 2024-04-30 Universal Moulding Co. Ltd. Pipe thread protector
US20220243856A1 (en) 2021-02-04 2022-08-04 Universal Moulding Co. Ltd. Pipe thread protector with removable end member and interference-fit protrusion

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1853946A (en) * 1930-09-09 1932-04-12 Herman A Unke Thread protector
JP2001199469A (ja) * 2000-01-14 2001-07-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 管端保護具
CN101554939A (zh) * 2008-04-11 2009-10-14 邓翔威 石油管道保护轴套

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE18184E (en) * 1931-09-08 Thread protector and method of
US1708657A (en) * 1927-11-02 1929-04-09 Ernest R Brown Thread protector and method of applying the same
US1776528A (en) 1928-11-14 1930-09-23 Herman A Unke Thread protector
GB352336A (en) * 1930-09-29 1931-07-09 Herman Albert Unke Improvements in or relating to protectors for pipes and the like
US1931703A (en) * 1931-04-18 1933-10-24 Blaw Knox Co Thread protector
US4079756A (en) * 1976-06-10 1978-03-21 Pennsylvania Plastic Products, Inc. Protective closure for external pipe threads
US4139023A (en) * 1977-12-05 1979-02-13 Turley William M Pipe thread protector
GB2028949A (en) * 1978-09-04 1980-03-12 Mercol Rubber Ltd Protectors for Screwthreads
US4501301A (en) * 1981-07-20 1985-02-26 Snow Sr Roger L Pipe thread protector
DE3321273A1 (de) * 1983-06-13 1984-12-13 Emag Maschinenfabrik Gmbh, 7335 Salach Schutzvorrichtung fuer das ende eines mit innen- oder aussengewinde versehenen rohres und verfahren zur herstellung einer schutzvorrichtung
US4553567A (en) * 1984-04-30 1985-11-19 Telander Lee W Pipe thread protector
SU1208391A1 (ru) * 1984-08-09 1986-01-30 Московское Особое Конструкторское Бюро Металлорежущих Станков Предохранительное устройство дл резьбовых концов труб
DE3615003A1 (de) 1986-05-02 1987-11-05 Stroedter Wilhelm Masch Gewindeschutz fuer gewinde aus einem verformbaren werkstoff mit einem komplementaergewinde
US5195562A (en) 1988-06-29 1993-03-23 Drilltec Patents & Technologies Co. Pipe-end protector
US5244015A (en) 1987-06-30 1993-09-14 Drilltec Patents & Technologies Co. Pipe-end protector
US4957141A (en) 1988-06-29 1990-09-18 Wilfried Dreyfuss Pipe-end protector
FR2633903B1 (fr) * 1988-07-08 1990-10-12 Bouchons Plastiques Systeme d'obturation combinant une capsule a vis et le goulot filete d'un recipient
DE3939092C2 (de) * 1989-11-25 1999-09-02 Bosch Gmbh Robert Verschlußkörper für Gewindebohrungen
US6142186A (en) * 1997-01-17 2000-11-07 Textron Inc. Thread-forming pipe plug
ID26896A (id) * 1998-05-22 2001-02-15 Drilltec Patents & Tech Protektor berulir
DE20010329U1 (de) * 2000-06-08 2000-10-05 Vetec Gmbh Verbindungstechnolo Variable Abdicht- und Verbindungsvorrichtung von Rohren
US7284770B2 (en) * 2004-02-02 2007-10-23 Tenaris Connections Ag Thread protector for tubular members
US7469721B2 (en) * 2004-08-25 2008-12-30 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Thread protector for a pipe
WO2009030085A1 (fr) * 2007-09-05 2009-03-12 Lianji Sun Dispositif de protection de filetages sur des extrémité de tube
CN102985746A (zh) * 2010-05-03 2013-03-20 钻科专利及科技公司 管道螺纹保护装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1853946A (en) * 1930-09-09 1932-04-12 Herman A Unke Thread protector
JP2001199469A (ja) * 2000-01-14 2001-07-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 管端保護具
CN101554939A (zh) * 2008-04-11 2009-10-14 邓翔威 石油管道保护轴套

Also Published As

Publication number Publication date
MD4311B1 (en) 2014-11-30
EP2567140A4 (en) 2015-12-23
RU2012152830A (ru) 2014-06-20
MX2012012822A (es) 2014-02-11
MD4311C1 (ro) 2015-06-30
AR088770A1 (es) 2014-07-10
CN102985746A (zh) 2013-03-20
BR112012028203A2 (pt) 2016-08-02
US20110265904A1 (en) 2011-11-03
US8424570B2 (en) 2013-04-23
MD20120108A2 (en) 2013-04-30
WO2011140014A3 (en) 2012-03-08
WO2011140014A2 (en) 2011-11-10
EP2567140A2 (en) 2013-03-13
CA2798242A1 (en) 2011-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2013525716A (ja) パイプねじプロテクタ
JP2013525716A5 (ja)
US20130213516A1 (en) Universal Pipe Thread Protector
US6367508B1 (en) Thread protector
RU2516775C2 (ru) Трубный компонент для бурения и эксплуатации углеводородных скважин, и образуемое в результате резьбовое соединение
EP0254552B1 (en) Improvements in or relating to joints for tubular members
US9708865B2 (en) Ratcheting anti-rotation lock for threaded connectors
JP5394936B2 (ja) 抗ねじ緩みブレーキを有するねじ山付き管状接続部コンポーネントの雌型端部を保護するための装置
RU2715569C2 (ru) Защитный элемент соединения трубного компонента
US9593792B1 (en) Thread protectors
US9027603B2 (en) Open ended industrial pipe cap with recessed finger grip
BR112017011279B1 (pt) Ligação tubular roscada e ligação de invólucro
US2992021A (en) Pipe connection
CA2940209C (en) Threaded joint
JP2011530052A (ja) ネジ加工された円管状部材の保護デバイスおよび保護デバイスを備えた円管状部材
BR102012012613A2 (pt) protetor de rosca de tubo de alta resistÊncia
JP2008144959A (ja) 管継手、係合解除工具及び管継手装置
JP6082406B2 (ja) 低組立トルクのねじ接続
US20170370159A1 (en) Connection protector with a flexible gasket for a tubular component
US20220243856A1 (en) Pipe thread protector with removable end member and interference-fit protrusion
TWI636198B (zh) 螺紋螺合構造
US20160024856A1 (en) Drill string components having multiple-thread joints
JP2007303533A (ja) 管継手及び管体の継手構造
SE1351494A1 (sv) Borrstränganordning

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140408

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140408

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150428

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20151006