JP3132444U - 鋼管支持具 - Google Patents

Abstract

【課題】断面形状が楕円形状などに歪んだ油井管であっても適切に支持することが可能な鋼管支持具を提供すること。
【解決手段】油井管Ｐの端部にねじ切り加工を施すねじ切り加工機に備えられた、油井管Ｐの中央寄り部分を支持するためのフローティングチャックＢに、油井管Ｐの周面に接するように同心円状に取り付けられる、鋼管支持具Ａであって、油井管Ｐの周面に接する当接部１２を有する本体１と、本体１とフローティングチャックＢとの間に介在するスペーサ２と、を備えており、スペーサ２には、油井管Ｐの中心に向けて凸となり、かつ油井管Ｐの長手方向に一様形状とされた円弧面２ａが形成されており、本体１には、円弧面２ａに沿う円弧面１ａが形成されている。
【選択図】 図１

Description

本考案は、鋼管の端部にねじ切り加工を施すねじ切り加工機に備えられた、上記鋼管の中央寄り部分を支持するためのチャックに、上記鋼管の周面に接するように同心円状に取り付けられる、鋼管支持具に関する。

石油採掘には、油井管と呼ばれる鋼管が用いられる。油井管は、一般的にＣｒを含む高合金鋼からなり、複数本が継ぎ足されながら使用される。油井管を継ぎ足すための手段として、たとえば油井管の端部にねじ部が設けられる。このねじ部は、高圧高腐食環境にさらされるため、ひときわ高い加工精度が求められる。

油井管の長手方向端部にねじ切り加工を施すためのねじ切り加工機としては、たとえば特許文献１に記載のものがある。このねじ切り加工機は、油井管をその中心軸周りに回転させながらバイトをあてがうことによりねじ切り加工を施す。このねじ切り加工機には、フローティングチャックと呼ばれる機構が採用されている。この機構は、油井管の長手方向端部にあるねじ切り加工対象部が振れ回りしないように、油井管の長手方向中心寄り部分を保持する機能を有する。すなわち、高合金鋼からなる油井管には、長手方向において若干の曲がりが生じることが避けられない。上記フローティングチャックは、曲がりを有する油井管であっても、端部が振れ回らないように、油井管の曲がりに合わせて中央寄り部分を敢えて振れ回りさせながら支持することが可能とされている。

図４は、そのようなフローティングチャックの一例を示している。同図に示されたフローティングチャックＹは、リング状とされており、その内面に３つの鋼管支持具Ｘが設けられている。鋼管支持具Ｘは、油井管Ｐの周面に接するように同心円状に配置されており、当接部９２を有する本体９１からなる。３つの鋼管支持具Ｘは、油井管Ｐの曲がりに合わせて、フローティングチャックＹに対して油井管Ｐの径方向に同調移動可能とされている。これにより、曲がりを有する油井管Ｐであっても、ねじ切り加工対象部である端部が振れ回ることを防止可能であり、高い精度でねじ切り加工を施すことができる。

しかしながら、近年においては、石油採掘において、掘削深さの延長や、より厳しい腐食環境での掘削が求められている。このような用途に対応するための方策として、たとえば油井管Ｐの材質として、１３Ｃｒ鋼などの耐腐食性に優れた高合金鋼を採用することが指向され始めている。このような高合金鋼からなる油井管Ｐは、断面形状を真円とすることが困難であり、断面形状が楕円形状などの若干歪んだものとなりやすい。一方、フローティングチャックＹにおいては、３つの鋼管支持具Ｘは、一体的に振れ回ることには対応可能であるが、互いの位置関係は断面形状が真円である油井管Ｐに沿うように固定されている。したがって、断面形状が楕円形状などに歪んだ油井管Ｐを支持しようとしても、いずれかの鋼管支持具Ｘが油井管Ｐに適切に当接できない片当たり状態となり、ねじ切り加工中において油井管ＰがフローティングチャックＹに対して滑ってしまうという問題があった。

米国特許第３，５６０，００９号公報

本考案は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、断面形状が楕円形状などに歪んだ油井管であっても適切に支持することが可能な鋼管支持具を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本考案では、次の技術的手段を講じている。

本考案によって提供される鋼管支持具は、鋼管の端部にねじ切り加工を施すねじ切り加工機に備えられた、上記鋼管の中央寄り部分を支持するためのフローティングチャックに、上記鋼管の周面に接するように同心円状に取り付けられる、鋼管支持具であって、上記鋼管の周面に接する部分を有する本体と、上記本体と上記フローティングチャックとの間に介在するスペーサと、を備えており、上記スペーサには、上記鋼管の中心に向けて凸となり、かつ上記鋼管の長手方向に一様形状とされた円弧面が形成されており、上記本体には、上記円弧面に沿う円弧面が形成されていることを特徴としている。

断面形状が楕円形状などに若干ゆがんだ上記鋼管に上記鋼管支持具が押し付けられるときには、いわゆる片当たり状態となる。上記鋼管を適切に支持可能となる程度に上記鋼管支持具を上記鋼管にさらに押し付けると、片当たり状態であるがゆえに上記本体に対してモーメントが負荷される。上述した構成によれば、上記本体と上記スペーサは、上記円弧面どうしにおいて接している。このため、上記モーメントによって上記本体が上記スペーサに対して首振り動させられる。これにより、上記鋼管支持具が上記鋼管の周面に均等に接した状態が形成される。したがって、断面形状に歪みがある上記鋼管であっても上記フローティングチャックに対して滑ってしまうことを防止可能であり、精度よくねじ切り加工を施すことができる。

本考案の好ましい実施の形態においては、上記本体および上記スペーサを貫通し、かつ上記本体側から締結されるボルトと、上記ボルトの頭部と上記スペーサとの間に介在する皿バネと、をさらに備える。このような構成によれば、上記皿バネによって、上記ボルトと上記本体との間に隙間を空けた状態で上記鋼管支持具を上記フローティングチャックに締結することができる。これにより、上記本体が上記スペーサに対して首振り動しやすい状態となる。したがって、上記鋼管支持具の片当たりをさらに防止することが可能であり、上記鋼管に精度よくねじ切り加工を施すのに好適である。

本考案のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本考案の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は、本考案に係る鋼管支持具の一例を示している。本実施形態の鋼管支持具Ａは、本体１、スペーサ２、皿バネ３、およびボルト４を備えている。図１に示すように、鋼管支持具Ａは、ねじ切り加工機のフローティングチャックＢに対して、油井管Ｐに接するように同心円状に取り付けられるものであり、油井管Ｐの端部に精度よくねじ切り加工を施せるように油井管Ｐを支持するためのものである。図１は、フローティングチャックＢの一部を示しているが、図４に示したフローティングチャックＹと同様に、３つの鋼管支持具Ａが等間隔で取り付けられる。

本体１は、ブロック１１と２つの当接部１２とからなり、たとえばＳ５５Ｃなどの機械構造用炭素鋼によって形成されている。ブロック１１は、油井管Ｐの長手方向視が扇状とされており、ボルト４を挿通させるための貫通孔が設けられている。ブロック１１には、円弧面１ａが形成されている。円弧面１ａは、油井管Ｐ側に凹んでおり、油井管Ｐの長手方向において一様な形状とされている。２つの当接部１２は、ブロック１１の両端寄り部分に形成された凹部において互いに若干向かうように取り付けられており、油井管Ｐの周面に接する部分である。

スペーサ２は、本体１１とフローティングチャックＢとの間に介在する部分であり、円弧面２ａと凸部２ｂとを有する。円弧面２ａは、油井管Ｐに向かって凸とされており、油井管Ｐの長手方向において一様な形状とされている。ブロック１１の円弧面１ａとスペーサ２の円弧面２ａとは、互いの曲率半径が略同一とされている。これにより、円弧面１ａと円弧面２ａとは、互いに均一に当接する関係となっている。凸部２ｂは、フローティングチャックＢ側に突出しており、鋼管支持具ＡをフローティングチャックＢに対して位置決めするためのものである。

ボルト４は、本体１およびスペーサ２を貫通しており、鋼管支持具ＡをフローティングチャックＢに締結するために用いられる。本実施形態においては、ボルト４の頭部と本体１のブロック１１との間に皿バネ３が配置されている。皿バネ３は、ボルト４の頭部とブロック１１との間に若干の隙間を生じさせた状態で、鋼管支持具ＡをフローティングチャックＢに対して所定の締結力で取り付けることを可能とする役割を果たす。

次に、鋼管支持具Ａの作用について、以下に説明する。

断面形状が楕円形状などに若干ゆがんだ油井管Ｐに鋼管支持具Ａが押し付けられるときには、たとえば、一方の当接部１２が選択的に油井管Ｐの周面に当接する、いわゆる片当たり状態となる。油井管Ｐを適切に支持可能となる程度に鋼管支持具Ａを油井管Ｐにさらに押し付けると、片当たり状態であるがゆえに本体１に対してモーメントが負荷される。本体１とスペーサ２とは、円弧面１ａ，２ａどうしにおいて接している。このため、上記モーメントによって本体１がスペーサ２に対して首振り動させられる。これにより、２つの当接部１２が油井管Ｐの周面に均等に接した状態が形成される。したがって、断面形状に歪みがある油井管ＰであってもフローティングチャックＢに対して滑ってしまうことを防止可能であり、このような油井管Ｐに精度よくねじ切り加工を施すことができる。

なお、ここでいう本体１の首振り動とは、油井管Ｐの断面形状歪みに起因するものであり、その首振り量は、油井管Ｐの断面形状精度に依存する。油井管Ｐは、一般的に高い寸法精度を求められるものであり、歪みによって断面形状が楕円形状であるとしても、その歪み量は油井管Ｐの製品仕様として定められた寸法誤差許容範囲内である。したがって、本体１のスペーサ２に対する首振り動は、実際にはごく微小なものであり、たとえば本体１がボルト４やフローティングチャックＢと干渉するほどの過大なものとなることはない。

また、本実施形態においては、ボルト４の頭と本体１のブロック１１との間に皿バネ３が設けられている。皿バネ３によって、ボルト４とブロック１１との間に隙間を空けた状態で鋼管支持具ＡをフローティングチャックＢに締結することができる。さらに、油井管Ｐと鋼管支持具Ａとの当接力が大きくなり上述したモーメントが大となるほど、皿バネ３のバネ力が適度に解放される。これにより、本体１がスペーサ２に対して首振り動しやすい状態となる。したがって、鋼管支持具Ａの片当たりをさらに防止することが可能であり、油井管Ｐに精度よくねじ切り加工を施すのに好適である。

本考案に係る鋼管支持具は、上述した実施形態に限定されるものではない。本考案に係る鋼管支持具の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本考案に係る鋼管支持具の一例を示す断面図である。 本考案に係る鋼管支持具の一例を示す正面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 従来の鋼管支持具の一例を示す正面図である。

符号の説明

Ａ 鋼管支持具
Ｂ フローティングチャック
Ｐ 油井管（鋼管）
１ 本体
１ａ 円弧面
１１ ブロック
１２ 当接部
２ スペーサ
２ａ 円弧面
２ｂ 凸部
３ 皿バネ
４ ボルト

Claims (2)

1. 鋼管の端部にねじ切り加工を施すねじ切り加工機に備えられた、上記鋼管の中央寄り部分を支持するためのフローティングチャックに、上記鋼管の周面に接するように同心円状に取り付けられる、鋼管支持具であって、
   上記鋼管の周面に接する部分を有する本体と、
   上記本体と上記フローティングチャックとの間に介在するスペーサと、を備えており、
   上記スペーサには、上記鋼管の中心に向けて凸となり、かつ上記鋼管の長手方向に一様形状とされた円弧面が形成されており、
   上記本体には、上記円弧面に沿う円弧面が形成されていることを特徴とする、鋼管支持具。
2. 上記本体および上記スペーサを貫通し、かつ上記本体側から締結されるボルトと、
   上記ボルトの頭部と上記スペーサとの間に介在する皿バネと、
   をさらに備える、請求項１に記載の鋼管支持具。

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