JP5860475B2 - 石油業界で用いられる管状接続用ねじ山の検査方法及び装置 - Google Patents

石油業界で用いられる管状接続用ねじ山の検査方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5860475B2
JP5860475B2 JP2013540258A JP2013540258A JP5860475B2 JP 5860475 B2 JP5860475 B2 JP 5860475B2 JP 2013540258 A JP2013540258 A JP 2013540258A JP 2013540258 A JP2013540258 A JP 2013540258A JP 5860475 B2 JP5860475 B2 JP 5860475B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thread
inspection
tubular component
threaded support
inspection device
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.)
Active
Application number
JP2013540258A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014502351A (ja
Inventor
ドゥリヴォー,ジェローム
クロス,ナイジェル
プショ,フローリアン
アプランクール,アンソニー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA
Nippon Steel Corp
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 Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA, Nippon Steel Corp filed Critical Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA
Publication of JP2014502351A publication Critical patent/JP2014502351A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5860475B2 publication Critical patent/JP5860475B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/46Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable
    • G01B3/48Plug gauges for internal dimensions with engaging surfaces which are at a fixed distance, although they may be preadjustable for internal screw-threads
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/38Gauges with an open yoke and opposed faces, i.e. calipers, in which the internal distance between the faces is fixed, although it may be preadjustable
    • G01B3/40Gauges with an open yoke and opposed faces, i.e. calipers, in which the internal distance between the faces is fixed, although it may be preadjustable for external screw-threads
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)

Description

本発明は炭化水素坑井の探査又は作業に用いられる管状コンポーネントの一方の端部に近接して作製されたねじ山の検査の装置に関する。また、本発明は上記ねじ山を検査する方法に関する。
炭化水素坑井の探査又は作業で用いられる管状コンポーネントねじ山の適合性を検査する装置がいくつか知られている。使用中(掘削作業中又は作業中)にかかる荷重のため、ねじ切り領域は、仕様通りに機械加工され、かつ公差の範囲内であることが望ましい。上記装置は、ねじ山の形状に関するデータが得られる検査手段を採用している。当該手段としては、ねじ山の形状を照合して、ねじ谷の幅、ピッチ、ねじ山のテーパ等の適合性(又は不適合性)を、当該基準値及び当該基準値の公差に応じて実証しうるゲージであってよい。また、当該手段として、ねじ谷の幅、ねじの高さ等を直接測定しうるセンサもある。
米国再発行特許第30647号明細書 米国再発行特許第34467号明細書
しかし、本出願人は、上記検査を実行するねじ山の範囲を標識し、かつ検査手段を極めて正確に位置決めしなければならない場合が多いことを見出した。特許文献1及び特許文献2に記載の軸方向に締付ける自動ロック式ねじ山の場合、ねじ谷の幅が管状コンポーネントの面から離れると共に狭くなり、ねじ谷を測定する場合はねじ付き管状コンポーネントの面からの距離を考慮する必要がある。なお、管状コンポーネントの面は管状コンポーネントの先端又は終端表面である。同様に、ねじ山の幅が一定である従来のねじ山ではねじ谷の幅を測定する場合、ねじ山の中間の高さを測定していた。これは、検査手段の方法が安定し精度が高くなければならないことを意味する。
一般に、公知の装置では、ねじ付き管状コンポーネントの面上にベアリング点が生じ、ねじ付き管状コンポーネントに対し1又は2の表面接点を生じる三角定規で構成される。
しかし、上記装置では、安定した方法でねじ付き管状コンポーネント上に取付けられず、また、中央平面に属する軸に沿った測定を行うのに用いることができない。つまり、上記装置は、ねじ付き管状コンポーネントの面に対する測定に用いることができず、ねじ付き管状コンポーネントの面と表面接点の間で測定される部分が、ねじ付き管状コンポーネントの回転軸を通る平面に属することは確かである。
本出願人は、特に、座標が三次元参照システムで高精度で特定される接点でねじ山の検査を行うのに用いうる安定した検査装置を開発した。
本発明は、炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山を検査する装置であって:管状コンポーネントのねじ山と組み立てて協働しうるねじ付支持部;管状コンポーネントのねじ山との組立て中にねじ付支持部の進行を阻止する手段;ねじ付支持部に固定され、かつねじ付支持部のねじ山の軸を通る平面方向に延伸する長手方向レール;管状コンポーネントのねじ山を検査する手段;及び、ねじ山を検査する手段を長手方向レールに平行に導く長手方向誘導手段;を含む装置を提供する。
補完的又は代替的な随意の特徴を以下に定義する。
管状コンポーネントのねじ山との組付け中にねじ付支持部の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部に固定された隣接部でもよい。
管状コンポーネントのねじ山との組付け中にねじ付支持部の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部を含んでよく、当該ねじ山は軸方向に締め付ける自動ロック式であってよい。
長手方向レールが、ねじ付支持部のねじ山の軸と平行方向に延伸してよい。
長手方向レールが、ねじ付支持部のねじ山のテーパと平行方向に延伸してよい。
長手方向誘導手段が、長手方向レールに摺動しうるガイドベアリングを含んでよい。
検査装置が、さらに、ねじ付支持部のねじ山の軸と垂直かつ交差する方向にねじ山検査手段を導きうる半径方向誘導手段を含んでよい。
半径方向誘導手段が、長手方向誘導手段に固定された半径方向レールに摺動しうるガイドベアリングを含んでよい。
半径方向誘導手段が2つの平行な細長い薄板を含んでよく、当該各細長い薄板は一方の端部で長手方向誘導手段に固定され、他方の端部でねじ山検査手段に固定されてよい。
さらに、当該検査装置が、長手方向レールに沿って管状コンポーネントのねじ山を検査する手段の位置を決定する手段を含んでよい。
ねじ山検査手段の位置を決定する手段が長手方向レールに設けられた目盛りを含んでよい。
ねじ山検査手段の位置を決定する手段が長手方向レールに平行に固定された目盛り及び前記目盛りに沿って摺動しうるカーソルを含むポテンショメータにより形成されてもよい。
支持部のねじ山の表面の耐摩耗性が高くなるように、ねじ付支持部を構成する材料がブロンズ及びハードポリアミドタイプのプラスチック(hard polyamide type plastic)からなる群から選択されてよい。
管状コンポーネントのねじ山を検査する手段が2本のアームを含んでよく、各アームが第1端部及び第2端部を含み、第1端部は共に第2端部との間で角変位しうる変形可能部分で互いに接続され、各第2端部が接触要素を保持し、検査手段が、さらに変位を決定する手段を含んでよい。
管状コンポーネントのねじ山を検査する手段が共焦点センサを含んでよい。
また、本発明は、炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山を検査する方法に関し、以下の:
1)本発明の検査装置のねじ付支持部を管状コンポーネントのねじ山に、ねじ付けの進行が阻止されるまでねじ付けする工程であって、当該検査装置はさらに半径方向誘導手段を備え;
2)選択された位置Poに長手方向レールに沿って管状コンポーネントのねじ山を検査する手段を位置決めする工程であって、前記検査手段が2本のアームを含み、各アームが第1端部及び第2端部を含み、第1端部が共に第2端部との間で角変位しうる変形可能部分で互いに接続され、各第2端部が接触要素を保持し、検査手段が、さらに変位を決定する手段を含み;
3)前記装置の接触要素の一方がねじ山のロードフランクに接触し、他方の接触要素がねじ山のスタブフランクに接触し、両接触要素が同一のねじ谷に内在するように、検査手段を位置決めする工程;
4)角変位eを測定する工程;及び
5)上記角変位eを基準値e−refと比較する工程;を含む。
また、本発明は、炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山を検査する方法であって、以下の:
1)本発明の検査装置のねじ付支持部を管状コンポーネントのねじ山と、ねじ付けの進行が阻止されるまで、ねじ付けする工程であって、前記検査装置がさらに半径方向誘導手段を含み、ねじ山検査手段として共焦点センサがあり;
2)長手方向レールに沿って共焦点センサを移動させる工程;及び
3)共焦点センサで収集されたデータを処理してねじ山(fc)の外形を定める工程;
を含む。
本発明のその他の利点及び特徴は、以下の非制限的例示である詳細な説明及び本発明の理解を助け、必要に応じて本発明の定義に寄与する添付の図面から、明らかである。
2つのねじ付き管状コンポーネントの組立てで生じる接続の断面図である。 管状コンポーネントのねじ山の断面図の詳細である。 本発明の1実施形態の斜視図である。 本発明の1実施形態を分解して示す図である。 本発明の1実施形態を示す図である。 本発明の細部の斜視図である。
図1は、ねじ山により相互に接続され、かつ炭化水素坑井の作業ストリングに組み込まれる2本の実質的に管状のコンポーネントのねじ込み接続を示す。当該接続は、従来同様、雄ねじ端部1を含むコンポーネントと雌ねじ端部2を含むコンポーネントを含み、雄ねじ端部1は雌ねじ端部2に接続しうる。当該接続では、端部1が第1及び第2の封止表面を含んで第1封止領域5及び第2封止領域6を形成し、当該封止表面が、雌ねじ端部2の第1封止表面及び対応する第2封止表面各々締まり嵌め状態で協働しうる。また、端部1は、雌ねじ端部2の対応するねじ切り領域4に組み合わせ可能な雄ねじ領域3を含み、当該ねじ切り領域は、2つの封止領域5と6の間に設けられる。各端部1及び2は先端表面7及び8で各々終端する。
図2は、自動ロック式雄ねじのねじ切り領域3を詳細に示す。補助の雌ねじは図示しない。「自動ロック式」ねじという用語は、以下に詳細する特徴を含むねじを意味する。雄ねじ及び雌ねじには一定のピッチがある。雄ねじ及び雌ねじの幅は、終端表面7、8に向けて各々狭くなり、組立てで雄ねじと雌ねじが最終的に所定の位置で互いにロックされる。
より的確には、雌ねじのロードフランクのピッチ及び雌ねじのスタブフランクのピッチは一定である。当該ロードフランクのピッチは、スタブフランクのピッチよりも大きい。
雄ねじ3のスタブフランク31のピッチ及び雄ねじのロードフランク30のピッチは一定である。スタブフランク31のピッチは、ロードフランク30のピッチよりも小さい。
雄ねじと雌ねじのスタブフランク31と同様に、雄ねじと雌ねじのロードフランク30の間で主として接触させる。一般に、雄ねじの頂と雌ねじ谷の間には隙間が設けられるが、雄ねじ32の谷33と雌ねじの頂は接触する。つまり、上記隙間により、組立て中にグリースを排出でき、グリースによる過圧の危険性が回避される。
ねじは、ロードフランク間に一定幅のピッチLFPpがあり、スタブフランク間に一定幅のピッチSFPpがあり、かつ、ねじ谷の幅が管状コンポーネントの先端表面7の方向に向かって値WIDTHminから値WIDTHmaxに広がる。
なお、雄ねじ及び雌ねじにダブテール形断面があると、組立て後に互いにしっかりと嵌合する点で有利である。これより、接続部が大きな曲げ荷重、引張荷重又は圧負荷を受けても、雄ねじと雌ねじが分離するような離脱(ジャンピングアウトとしても知られる)のおそれがなくなることが保証される。ねじ1及び2にテーパがある母線100に沿うテーパ断面があると、雄ねじ要素の雌ねじ要素への係止が加速される点で有利である。
一般に、当該テーパ母線は、軸10と1.5〜5度の角度を形成する。本例示のテーパ母線は、ロードフランクの中心を通過するものと定義される。
図3及び図4は、炭化水素坑井の探査又は作業用管状コンポーネントのねじ山を検査する装置を示す。当該装置は、管状コンポーネントのねじ山と組合わせて協働しうるねじ付支持部14を含む。当該ねじ付支持部14は、テーパ部分のセクタに支持されるエンベロープである。つまり、テーパ部分の軸に垂直な平面に沿う支持部14の断面が円弧になる。当該エンベロープは、当該装置が雄ねじ管状コンポーネントの検査用である場合は内周面上に、当該装置が雌ねじ管状コンポーネントの検査用である場合は外周面上にねじ山が設置される。好ましくは、ねじ付支持部14は当該装置に着脱可能に固定される。実際、管状コンポーネントのねじ山fcと組み合わせて協働しうるようにねじ付支持部14を変えられるべきである。つまり、ねじ付支持部14を支持するテーパ部分は、管状コンポーネントと同じテーパであり、管状コンポーネントに対応する直径であるべきである。同様に、支持部14のねじ山は管状コンポーネントのねじ山に対応すべきである。好ましくは、支持部14は、管状コンポーネントの円周の4分の1未満の円弧周囲を円周方向に延伸する。
また、当該装置は、管状コンポーネントのねじ山を検査する手段9を含む。ねじ山検査手段9は前記検査手段9を長手方向レール2に沿って平行に導きうる長手方向誘導手段4上に固定される。
長手方向レール2は、ねじ付支持部14に固定され、ねじ付支持部14のねじ山の軸を通る平面に属する方向に延伸する。
第1の構成では、長手方向レール2は、ねじ付支持部14のねじ山の軸と平行方向に延伸し、前記軸は管状コンポーネントの軸と一致する。つまり、当該検査装置を管状コンポーネント上に取付けると、長手方向レールは管状コンポーネントのねじ山の軸に平行となる。当該構成により、管状コンポーネントの面に対する検査手段9の距離を直接測定しうる。実際、当該距離は、手段9を前記面(先端表面ともいう)から離す長手方向レールの部分に一致する。
第2の構成では、長手方向レールが、ねじ付支持部14のテーパと平行方向に延伸し、当該方向は管状コンポーネントのテーパ100に一致する。つまり、当該検査装置を管状コンポーネント上に取付けると長手方向レールは管状コンポーネントのテーパに平行になる。つまり、当該構成により、管状コンポーネントのねじ山と測定手段9の間の距離を一定に保ちうる。
また、当該装置は、管状コンポーネントのねじ山との組立て中にねじ付支持部14の進行を阻止する手段12を含む。
図3及び図4に示す第1変形例では、管状コンポーネントのねじ山との組立て中にねじ付支持部14の進行を阻止する手段は、ねじ付支持部14に固定された隣接部12である。図5に示すように、隣接部12は、ねじ付支持部14のねじ山fsが管状コンポーネントのねじ山fcと十分に組立てられると、前記管状コンポーネントの面(c)に圧接する。
第2変形例では、管状コンポーネントのねじ山と組付け中にねじ付支持部14の進行を阻止する手段が、軸方向に締付ける自動ロック式のねじ付支持部14のねじ山fsに構成され、前記ねじ山fsは、管状コンポーネントの同様に軸方向に締付ける自動ロック式のねじ山と締め付けで協働する。
図3及び図4に示すように、長手方向誘導手段4は、有利には長手方向レール2を摺動しうるガイドベアリングである。
図3及び図4に示すように、検査装置はさらに有利には半径方向誘導手段5を含む。半径方向誘導手段5により、ねじ付支持部14のねじ山の軸と垂直かつ交差する軸に沿って検査装置9を平行移動させうる。
図3及び図4に示すように、半径方向誘導手段5は、有利には、長手方向誘導手段4に固定される半径方向レール6を摺動しうるガイドベアリングである。
半径方向誘導手段は、2つの平行な細長い薄板を含み、各薄板は、有利には、一方の端部が長手方向誘導手段に固定され、他方の端部がねじ山検査手段に固定される。つまり、手段9を押圧すれば、手段9を枢動せずに縦方向に降下させられる。2つの薄板は互いに平行のまま、手段9は垂直になる。
図3及び図4に示すように、検査装置は、さらに有利には長手方向レール2に沿って管状コンポーネントのねじ山を検査する手段9の位置を決定する手段7を含む。
ねじ山検査手段9の位置を決定する手段は、有利にはレール2上に設けられた目盛りである。
図3及び図4に示すように、ねじ山検査手段9の位置を決定する手段は、レール2に平行に固定された目盛り7と、前記目盛りに沿って摺動しうるカーソル15とを含むポテンショメータにより形成される。つまり、当該実施形態により、当該検査装置が管状コンポーネント上に取付けられると、管状コンポーネントの面に対するねじ山検査手段9の位置を容易に測定しうる。目盛り7は、実際、レール2に対して固定され、レール2自体は隣接部12に対して固定されるため、隣接部12が圧接する管状コンポーネントの正面に対する手段9の距離に対応する目盛り7a測定値の目盛りを容易に目視しうる。
当然、検査手段9の位置を示すセンサ(光学センサ、渦電流センサ、レーザセンサ等)を採用するその他の手段も考え得る。
半径方向誘導手段5上に目盛りを配置してもよい。長手方向レール2に対する検査手段9の半径方向位置を決定するために半径方向レール6に目盛りをつけてもよい。
支持部14を構成する材料は、管状コンポーネントが損傷せず、支持部14のねじ山の表面の耐摩耗性が高まるように、有利には、アルミニウム、ブロンズ及びポリアミドからなる群から選択される。このため、検査対象の管状コンポーネント上にねじ付支持部14を設置しても、支持部のねじ山の摩耗により阻止位置は変わらない。
図6は、上記の検査装置に組み込まれ得る検査手段9を示す。当該手段は、実際、管状コンポーネントのねじ山の幅を検査するために用いられる。
検査装置9は、2本のアーム91、92を含む。アーム91は第1端部912及び第2端部910を含み、アーム92は第1端部922及び第2端部920を含む。第1端部912、922は、変形可能部分95を介して互いに接続される点で、「固定」されるという。変形可能部分95を用いて角変位“e”を生じさせることができ、それにより、可動端部というアームの第2端部910、920が枢動する。つまり、可動端部という第2端部910、920は、同一平面の円弧状の軌道に沿って互いに乖離又は接近する。可動端部という第2端部910、920は、各々接触要素930、940を保持する。また、検査手段9は、角変位eを決定する手段90を含む。
角変位eを決定する手段90は有利にはセンサを含む。一例として、手段9の大きさに対応する小型誘導トランシーバ型接触センサ、又は例えば容量性センサ等の非接触センサ又は渦電流センサ又は光学テクノロジー(レーザ、共焦点)を用いるセンサを用いてよい。当該センサは、接触要素930、940間の距離を測定することを意図する。つまり、最大測定範囲は変位eに等しい。センサは、運転及び環境条件下で正確度、バルク、測定範囲及び安定度という基準に従って選択される。必要な正確度の基準は、測定範囲の0.01%の桁に対応する。
アーム91、92及び変形可能部分95は有利には一体的に形成される。変形可能部分95は可撓性、即ち、変形可能部分95が撓むとアームの可動端部910と920の間に角変位eが生じうる。これは適当な材料と寸法を用いて達成される。本例示では、アーム及び変形可能部分がスチールから形成され、変形可能部分の厚さはアーム厚よりも小さい。
変形可能部分95には、有利には、静止状態、即ち、検査装置を使用しない場合に、アームが基準位置にあるように、可撓性及び弾力性がある。
変形可能部分及びアームが、ねじ山の高さh及びねじ谷の幅WIDTHの関数として、一つのスチール部品を形成する場合の検査手段9の寸法は以下の通りである。
1)接触要素の直径が0.5〜1.2hである。
2)静止時の変位が0.1〜0.6WIDTHである。
3)接触要素の長さが、1mm〜2hである。
4)アームの厚さの比が、2よりも大きい。この厚みの差により、主として、1本のアームの移動が制限される。つまり、アームは固定されると基準として機能し、可動の他のアームの変位をより容易に測定できる。
5)変形可能部分の厚みが、薄い方のアーム厚の0.005〜0.5倍の範囲である。アーム厚に対して、特に、薄い方のアーム厚に対して、変形可能部分を薄くすることにより、変形可能部分に、アームの変位eが生じるのに望ましい可撓性が備わる。
その他のねじ山検査手段9を装置上に設置してもよい。これは、例えば、仕様に適合するねじ山部分を含むゲージであって、当該ねじ山部分が、検査対象の管状コンポーネントのねじ山がゲージのねじ山に対して確かに補完的であるか否かを立証するために用いるゲージに相当する。
例えば、Micro Epsilon社のoptoNCDT2401等の色共焦点イメージングを用いる共焦点センサを用いうる。当該センサでねじ山を所定の距離走査させて前記ねじ山の輪郭を決定しうる。当該輪郭の複雑さによっては、センサの角度を変えて前記輪郭を数回走査しなければならない。色共焦点イメージングは、厚み及び距離を測定する高精度かつ信頼性の高い技術として認識されている。色共焦点イメージングは、国際標準ISO25178で推奨される3D計測技術の1つである。当該測定原理は、白色光Wの点光源の像を光軸上に位置する連続の単色像として投影する色対物レンズ(chromatic objective)を採用する(色コーディング)。色コーディング領域に載置された標本の表面は入射光を拡散する。当該光は拡散して色対物レンズLを通って逆方向に戻り、1つの波長λMから全波長をフィルタリングして分離する開口Pに到達する。収集光は分光器Sで分析される。標本の位置は、検出された波長λMに直接連関する。当該利点は以下の通りである。つまり、高解像度、高信号対ノイズ比、あらゆる種類の材料と機能すること、測定範囲の幅広い選択肢、局所的な大きな傾斜への対応、同軸形状(陰影がない)及びスペックル効果がないこと、である。
また、本発明は、図6に記載された検査手段を採用し、以下の工程で定義する検査方法に関する。
1)半径方向誘導手段5をさらに含む検査装置のねじ付支持部14を、管状コンポーネントのねじ山fcに、ねじ付け進行が阻止するまで、ねじ付けする工程である。
2)上記の検査手段9を、選択された位置Poに長手方向レール2に沿って位置決めする工程である。
3)前記装置の接触要素930、940の一方がねじ山のロードフランクと接触し、他方の接触要素940、930がねじ山のスタブフランクに接触し、両接触要素が同一のねじ谷に内在するように、検査手段9を位置決めする工程である。
4)角変位eを測定する工程である。
5)上記角変位eを基準値e‐refと比較する工程である。
また、本発明は、共焦点センサを用いて以下の工程で定義する他の検査方法に関する。
1)本発明の検査装置のねじ付支持部14を、管状コンポーネントのねじ山fcに、ねじ付けの進行が阻止するまで、ねじ付けする工程である。
2)共焦点センサを長手方向レール2に沿って移動させる工程である。
3)共焦点センサにより収集されたデータを処理して、ねじ山fcの外形を定める工程である。
当該検査装置には、ねじ山検査手段9の位置決めが長手方向と半径方向共に高精度かつ高信頼度であるという二重の利点がある。
ねじ付支持部14と隣接部12の協働により検査対象の管状コンポーネント上に検査装置を確実に高い信頼度で設置できる、つまり、検査装置を位置決めすると検査装置は動かしにくくなる。
次に、長手方向レール2は、検査手段9を、ねじ付支持部の軸に平行な軸に沿って精度よく移動できるガイドを構成し、前記軸は管状コンポーネントの回転軸でもある。つまり、管状コンポーネントのねじ山を正確な長手方向位置で検査しうる。図6に記載のねじ山幅を測定する手段9を含む検査装置は、自動ロック式ねじ山に適用しうる。ねじ谷幅がねじ山の全長で変化するタイプのねじ山は、管状コンポーネントの正面から所定の距離のねじ谷幅を測定しなければならない。
最後に、半径方向誘導手段5は、検査手段9をねじ付支持部の軸に対して半径方向に精度よく移動しうることを意味し、前記軸は管状コンポーネントの回転軸でもある。つまり、管状コンポーネントのねじ山を正確な半径方向位置で検査しうる。これは、ダブテール形のフランク断面がある自動ロック式ねじ山及び台形断面のねじ山の場合、ねじ山のフランクが管状コンポーネントの回転軸に垂直ではない点で有利である。ねじ谷幅は、ねじ谷の中間又はねじ山の頂で測定するかで変化するが、中間の高さでの測定をいうことが多い。

Claims (15)

  1. 炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山(fc)を検査する装置であって:管状コンポーネントのねじ山(fc)と組み立てて協働しうるねじ付支持部(14);管状コンポーネントのねじ山(fc)との組立て中にねじ付支持部(14)の進行を阻止する手段(12、fs);ねじ付支持部(14)の進行を阻止する手段(12、fs)に固定され、ねじ付支持部(14)のねじ山のテーパと平行方向に延伸し、かつ管状コンポーネントのねじ山(fc)の軸を通る平面に属する方向に延伸する長手方向レール(2);管状コンポーネントのねじ山(fc)を検査する手段(9);及びねじ山を検査する手段(9)を長手方向レール(2)に平行に導く長手方向誘導手段(4);を含む、装置。
  2. 管状コンポーネントのねじ山(fc)との組立て中にねじ付支持部(14)の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部(14)に固定された隣接部(12)を含む、請求項1に記載の検査装置。
  3. 管状コンポーネントのねじ山(fc)との組付け中にねじ付支持部(14)の進行を阻止する手段が、ねじ付支持部(14)のねじ山(fs)を含み、前記ねじ山が軸方向に締め付ける自動ロック式である、請求項1に記載の検査装置。
  4. 長手方向誘導手段(4)が、長手方向レール(2)を摺動しうるガイドベアリングを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の検査装置。
  5. さらに、ねじ付支持部(14)のねじ山の軸と垂直かつ交差する方向にねじ山検査手段(9)を導きうる半径方向誘導手段(5)を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の検査装置。
  6. 半径方向誘導手段(5)が、長手方向誘導手段(4)に固定された半径方向レール(6)を摺動しうるガイドベアリングを含む、請求項に記載の検査装置。
  7. 半径方向誘導手段(5)が、2つの平行な細長い薄板を含み、前記各細長い薄板は一方の端部で長手方向誘導手段に固定され、他方の端部で検査手段(9)に固定される、請求項に記載の検査装置。
  8. さらに、長手方向レール(2)に沿って管状コンポーネントのねじ山(fc)を検査する手段(9)の位置を決定する手段を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の検査装置。
  9. ねじ山(fc)を検査する手段(9)の位置を決定する手段が、レール(2)に設けられた目盛りを含む、請求項に記載の検査装置。
  10. ねじ山(fc)を検査する手段(9)の位置を決定する手段が、レール(2)に平行に固定された目盛り(7)及び前記目盛り(7)に沿って摺動しうるカーソル(15)を含むポテンショメータにより形成される、請求項に記載の検査装置。
  11. 支持部(14)のねじ山(fs)の表面の耐摩耗性が高くなるように、支持部(14)を構成する材料がアルミニウム、ブロンズ及びポリアミドからなる群から選択される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の検査装置。
  12. 管状コンポーネントのねじ山(fc)を検査する手段(9)が2本のアーム(91、92)を含み、各アーム(91、92)が第1端部(912、922)及び第2端部(910、920)を含み、第1端部(912、922)が第2端部(910、920)との間で角変位(e)しうる変形可能部分(95)で互いに接続され、各第2端部(910、920)が接触要素(930、940)を保持し、検査手段が、さらに変位(e)を決定する手段(90)を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の検査装置。
  13. 管状コンポーネントのねじ山(fc)を検査する手段(9)が共焦点センサを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の検査装置。
  14. 炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山(fc)を検査する方法であって、以下の:
    1)請求項5〜7のいずれか1項に従属する請求項12に記載の検査装置のねじ付支持部(14)を、管状コンポーネントのねじ山(fc)に、ねじ付け(threading)の進行が阻止されるまでねじ付けする工程;
    2)選択された位置Poに長手方向レール(2)に沿って検査手段(9)を位置決めする工程;
    3)前記装置の接触要素(930、940)の一方がねじ山のロードフランクに接触し、他方の接触要素(940、930)がねじ山のスタブフランクに接触し、両接触要素が同一のねじ谷に内在するように、検査手段(9)を位置決めする工程;
    4)角変位eを測定する工程;及び
    5)上記角変位eを基準値e−refと比較する工程;
    を含む、方法。
  15. 炭化水素坑井の探査又は作業用の管状コンポーネントのねじ山(fc)を検査する方法であって、以下の:
    1)請求項5〜7のいずれか1項に従属する請求項13に記載の検査装置のねじ付支持部(14)を、管状コンポーネントのねじ山(fc)と、ねじ付けの進行が阻止されるまで、ねじ付けする工程;
    2)長手方向レール(2)に沿って検査手段(9)を移動させる工程;及び
    3)共焦点センサで収集されたデータを処理してねじ山(fc)の外形を定める工程;
    を含む、方法。
JP2013540258A 2010-11-26 2011-11-15 石油業界で用いられる管状接続用ねじ山の検査方法及び装置 Active JP5860475B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR10/04615 2010-11-26
FR1004615A FR2968073B1 (fr) 2010-11-26 2010-11-26 Procede et dispositif de controle d'un filetage de joint tubulaire utilise dans l'industrie du petrole
PCT/EP2011/005745 WO2012069154A1 (en) 2010-11-26 2011-11-15 Method and device for inspecting a threading of a tubular connection used in the oil industry

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014502351A JP2014502351A (ja) 2014-01-30
JP5860475B2 true JP5860475B2 (ja) 2016-02-16

Family

ID=43859632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013540258A Active JP5860475B2 (ja) 2010-11-26 2011-11-15 石油業界で用いられる管状接続用ねじ山の検査方法及び装置

Country Status (15)

Country Link
US (1) US9140530B2 (ja)
EP (1) EP2643656B1 (ja)
JP (1) JP5860475B2 (ja)
CN (1) CN103270388B (ja)
AR (1) AR083968A1 (ja)
AU (1) AU2011334181B2 (ja)
BR (1) BR112013012705B1 (ja)
CA (1) CA2818779C (ja)
EA (1) EA026769B1 (ja)
FR (1) FR2968073B1 (ja)
MX (1) MX2013005916A (ja)
MY (1) MY166715A (ja)
PL (1) PL2643656T3 (ja)
UA (1) UA111600C2 (ja)
WO (1) WO2012069154A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9860520B2 (en) * 2013-07-23 2018-01-02 Sirona Dental Systems Gmbh Method, system, apparatus, and computer program for 3D acquisition and caries detection
DE102016205217A1 (de) 2016-03-30 2017-10-05 Siemens Aktiengesellschaft 3D-Messung von länglichen Ausnehmungen, insbesondere Nuten
WO2020232041A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 Schlumberger Technology Corporation On-machine thread inspection apparatus and method
CN113739674A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 宝山钢铁股份有限公司 一种用于螺纹接头上螺纹齿宽的检验量规及其检验方法
DE102021208378A1 (de) 2021-08-03 2023-02-09 Sms Group Gmbh Anordnung zur optischen Vermessung eines Gewindes an einem Ende eines Metallrohres oder an einer Muffe sowie Verfahren zur Vermessung
DE102022213730A1 (de) 2022-12-15 2024-06-20 Sms Group Gmbh Verfahren, Messanordnung und System zur Vermessung einer Innenkontur, insbesondere eines Innengewindes an einer Muffe oder einem Muffenende eines Rohres

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1846502A (en) * 1932-02-23 Gauge
US2200181A (en) * 1939-07-11 1940-05-07 Pittsburgh Pipe & Coupling Com Gauge tool
US3983633A (en) * 1973-08-14 1976-10-05 Cass Kaifesh Lead checking gage
USRE30647E (en) 1975-04-23 1981-06-16 Hydril Company Tubular connection
US4184265A (en) * 1978-01-12 1980-01-22 Hydril Company Thread gage
US4425715A (en) 1979-06-25 1984-01-17 Hydril Company Thread gaging apparatus and method
GB2052065B (en) * 1979-06-25 1983-08-24 Hydril Co Thread gauging apparatus and method
US4536964A (en) * 1982-09-30 1985-08-27 Lazes Richard J Pipe thread gauge
USRE34467E (en) 1983-04-29 1993-12-07 The Hydril Company Tubular connection
US4672750A (en) * 1984-02-17 1987-06-16 Amf, Inc. Thread measurement tool
US4947555A (en) * 1989-02-10 1990-08-14 Allen Gauge & Tool Company Hand held pitch diameter gauge
US5020230A (en) * 1990-07-10 1991-06-04 Greenslade Joe E Internal thread gage
US5182862A (en) * 1991-04-12 1993-02-02 Gagemaker, Inc. Indicating thread gage
US5276971A (en) * 1993-03-01 1994-01-11 Brewster Albert L Thread gauge for tapered threads
JP3432036B2 (ja) 1995-03-27 2003-07-28 三菱樹脂株式会社 ねじ径の測定装置
FR2790080B1 (fr) * 1999-02-24 2001-04-06 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Procede de controle d'un filetage conique et dispositifs de controle correspondants
CN1417553A (zh) 2002-10-29 2003-05-14 袁称发 螺纹游标卡尺
CN2769846Y (zh) 2005-01-08 2006-04-05 汉中万目仪电有限责任公司 石油管螺纹外螺纹螺距测量仪
CN100552373C (zh) 2006-08-17 2009-10-21 汉中万目仪电有限责任公司 石油管螺纹外螺纹中径测量仪
CN2938023Y (zh) 2006-08-17 2007-08-22 汉中万目仪电有限责任公司 石油管螺纹内螺纹螺距测量仪
FR2938055B1 (fr) 2008-10-30 2011-02-18 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Procede et calibre de controle d'un filetage autobloquant de joint tubulaire utilise dans l'industrie du petrole
CN201600113U (zh) 2010-02-11 2010-10-06 苏州市职业大学 一种外圆锥面直径检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2968073A1 (fr) 2012-06-01
PL2643656T3 (pl) 2020-06-29
BR112013012705A2 (pt) 2016-09-06
EP2643656B1 (en) 2020-01-01
AU2011334181B2 (en) 2015-05-21
EA201370128A1 (ru) 2013-09-30
CN103270388B (zh) 2015-09-02
MY166715A (en) 2018-07-18
BR112013012705A8 (pt) 2018-04-17
WO2012069154A1 (en) 2012-05-31
UA111600C2 (uk) 2016-05-25
BR112013012705B1 (pt) 2020-10-27
MX2013005916A (es) 2013-08-01
CA2818779C (en) 2019-01-08
US20130247398A1 (en) 2013-09-26
FR2968073B1 (fr) 2012-11-16
US9140530B2 (en) 2015-09-22
JP2014502351A (ja) 2014-01-30
EA026769B1 (ru) 2017-05-31
AU2011334181A1 (en) 2013-06-13
CA2818779A1 (en) 2012-05-31
AR083968A1 (es) 2013-04-10
EP2643656A1 (en) 2013-10-02
CN103270388A (zh) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5860475B2 (ja) 石油業界で用いられる管状接続用ねじ山の検査方法及び装置
CN105486695A (zh) 孔检测装置
EP2135030B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur optischen vermessung von aussengewinden
US5182862A (en) Indicating thread gage
EP2799809B1 (en) Method for measuring shape of threaded tube end portion
EP1985966A1 (en) Apparatus and method for checking threaded elements
DE10050749B4 (de) Laserinterferenzeinrichtung
JP5079562B2 (ja) 輪郭形状測定方法
JP5856617B2 (ja) 石油工業に用いられる管状接合のねじ切りを検査する方法および装置
JP2009178818A (ja) 工具位置測定方法と装置
CN105423850A (zh) 一种检验加工件形位尺寸用的检验量具
US20160245637A1 (en) Device for measuring airfoil spacing
JP2006266910A (ja) 円筒形状の測定方法及び測定装置
JP6604258B2 (ja) ねじ付き管のねじ形状測定装置
DE102016013550B3 (de) Profilmesssystem für eine Rauheits- und Konturmessung an einer Oberfläche eines Werkstücks
CN210741381U (zh) 工件孔内线性尺寸内窥测量装置
OA16411A (en) Method and device for inspecting a threading of a tubular connection used in the oil industry.
RU2275588C2 (ru) Способ измерения несоосности валов
CN105758278A (zh) 一种轴承间定位测量检测用多功能装置及应用
KR100332028B1 (ko) 차체의 표면 검사방법
CN115854958A (zh) 测厚装置及其校验方法、极片测厚系统
CN116105575A (zh) 渐变齿宽螺纹的齿宽及渐变量测量装置及测量方法
JP2005075285A (ja) タイヤ耐摩耗性能測定装置
PL223000B1 (pl) Urządzenie do ciągłego pomiaru i rejestracji średnicy i długości skoku liny
CN105486202A (zh) 一种检查燕尾导轨平行度的检具

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140925

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5860475

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250