JPH02283993A - 肉盛溶接用内面加工部をもつ油井管用カップリング素管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野〕 本発明は、管内面中央部に肉盛溶接川内面加工部をｊ構
成した油井管用カップリンク素管に係る。

［従来の技術］ 近年、高深度、高圧ガス井の開発が進むにつれ、引張強
度か大ぎ〈気密性の高い、かつ腐食、エロージョンに耐
える八ｌ）　Ｉネジ（ラウンド、ハ・ソトレス）、糾■
材質（５ＡＧ）を凌駕する使用特性の優れた材料及び油
井管用継手が要求さ引〕る。特にＣｏ２．　Ｈ□Ｓを多
量に含みしかも高温、高圧のカス井においては、ＡＰＩ
管材（５Ａｌ：）では腐食、５ＳＧ（Ｓｕｆｒｉｅｄ　
５ｔｒｅｓｓ　Ｃｒａｋｉｎｇ）が発生し使用不可能で
あるため、耐食性を向上させるＣｒ−Ｎｉ系の合金成分
の高い材料が開発され市販されている。このような管の
製造は管全厚高合金、あるいは低コスト化を狙った内管
のみを高合金とした二重管に分けられ、この二重管の製
造法にはメタラジカル接合とメカニカル接合法とかある
。これら内管に使用される材質はいずれも高７品、高圧
の腐食環境に対して使用性能を満足する材料であり、４
１名なものとして、Ｉｎｃｏｎｅｌ　６２５　　（商品
名、Ｎ１−Ｃ：ｒ−Ｍｏ系）　。

Ｉｎｃｏｌｙ　８２５　（商品名、Ｎｉ−Ｃｒ系）があ
ることは周知の通りである。

方、油井管用継手はＡＰＩネジでは高温、高圧ガス井環
境での気密性を保つことは酸、雄ネジ間のクリアランス
を皆無としない限りガスの漏れを防止することは出来な
い。このため継手を構成するピン（鋼管）及びボックス
（カップリング）に金属対金属接触をなすシール部を設
けた特殊継手が用いられる。１例を示すと特公昭５４−
９７３３がある。通常、高合金鋼管は、冷間加工により
強度を上げることが多く、強度を一定にするため管端ア
プセット加工を施さない。そのため継手はカップリング
タイプが主である。ピン（鋼管）の製造は管全厚高合金
あるいは内管のみ高合金鋼が使用されるか、カップリン
グには管全厚高合金鋼が殆んど用いられる。カップリン
グはピンに比べ管厚が厚いため製造設備能力も大きくす
ることが必要で製造コストか高い。また継手の加工では
厚肉のため゛切削量が多く、高合金は硬さ、粘りか大き
いため切削性が悪く切削時間も長く工具の摩耗が著しい
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は従来の管全厚高合金鋼のカップリング製作に対
し外管は低合金鋼で内面のみ高合金を溶接肉盛で製造し
、組手特性（１手強度、シール性）、耐食性を満足し、
切削能率が良く管製造コストの安い肉盛溶接用内面加工
部（切削形状）をもつ油井管用カップリング素管を提イ
」（するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のカップリング素管、肉盛溶接用内面形状の概要
は次の通りである。即ち、外管材の内面を、ネジ加工し
た後の形状を想定し、酸ネジ最奥の山径より小さい径で
管軸に平行に内削し、次いて雌ネジ終りと金属円錐面の
間に相当する部分から中央側に向は斜めに切削して肩落
しし、中央部には酸ネジ最奥のネジ底より小さい径で管
軸と１２行に加工する。内面の中央部斜め加工部分に扶
まわだ部分な肉盛溶接し、その後ネジ加工し、溶接部境
界がネジの終りと金属円錐面との間ネジＱｔ　Ｌ、。

部に来るようにした内面加工部をもつカップリング素管
である。

以下本発明を図面に基いて詳細に述べる。

第１図は本発明の油井管用カップリング素管肉盛溶接内
面形状を示した断面図である。管本体１を酸ネジ加工し
た場合の雌ネジ山最小径より０．５〜２ｍｍ小さくした
内径２を設け、酸ネジ加工した場合のネジ部と円錐面と
の中間位置くピンとカップリングを締結した時隙間が生
じる場所）から管軸に対し斜めに５の角度を例えば１５
〜６０°で中央部に向は内削３して肩落しし、中央部の
内径４は酸ネジ加工した場合のネジ底最小径からネジ山
最小径の範囲で内面加工した形状をもつ。

第２図は内面凹部分（第１図の３．４）に高合金をＴＩ
Ｇにて肉盛溶接６した断面図を示す。肉盛溶接はネジ加
工に必要な最小限とする。

第３図は管本体１に肉盛溶接６を施した後、特殊継手ネ
ジ加工した例を示す。酸ネジ７とネジ無し°奥部に円錐
面ｌＯ１最奥には肩部８を加工した断面図を示す。溶接
部境界部９はネジ最奥部と金属円錐面１０との間のネジ
無し部分にある。

第４図には第３図に示したカップリング１とピン１１を
締結した状態の断面図を示す。酸ネジ７と雄ネジ１２が
嵌合しカップリンク肩部８とピンｎ部１；ｌか衝接した
状態で、カップリング及びピンの円錐ｌｉ？ｉ１０．１
４が接触する。溶接境界部９はネジと円錐面ｌＯとの間
のネジ無し部分の隙間１５に位置する。

［発明の効果］ このようなカップリング素管肉盛溶接内面形状には耐食
性、継手性能を確保するための次の作用効果がある。

（１）カップリングの中央部内面切削位置はカップリン
グ奥ネジ山最小径より大きいため、ピンとカップリング
の金属円錐面接触位置まで十分なノフさ（’Ｉ’ｌＧ溶
接２層以上の厚さ）となることがら耐食性が確保できる
。

（２）カップリングの危険断面（カップリング奥ネジ最
小径位置）よりカップリングの中央部内面切削位置はカ
ップリング奥ネジ底最小径より小さいため、中央部の外
管断面積はカップリンクの危険断面積より大きく継手強
度は大きい。

（３）溶接境界部は切削によりむしれ（肌荒れ）か発生
し易いが、これがネジ部、金属円錐面に生じると、油井
管継手締結の繰返しにより焼付きを起こし継手性能を損
うため、溶接境界部は継手を締結した時ビン、カップリ
ングが接触しない位置にくるようにした。

（４）カップリング中央部内面凹部の形状は溶接可能な
形状が必要であり、溶接可能角度としては管軸に対し６
００が限界、また耐食性確保をするため内面中央部内径
はカップリング奥ネジ山最小径より大きくするため、最
低管軸に対し１５’の角度が必要である。このように１
５〜６０°の範囲にすることにより溶接施工性、耐食性
に優れたカップリングの製造かできる。

本発明は低コストでしかも肉盛溶接でつくるため容易に
各種成分のカップリング製造ができる。

耐°食性５継手特性は管全厚成分材と同一性能を存する
ものである。

以上本発明におけるカップリンク用外管内面形状につい
て説明してきたが、実用例として先に示した第４図、そ
して第５図にビン先端ネジなし部に二つの肩を有し、そ
の肩の間に金属円錐面を持った油井管用特殊継手に適用
した例の断面図を示す。溶接境界部の露出はビンとカッ
プリングのネジなし部分に、また中央部溶接境界はビン
先端ネジ山径とネジ底径との間により、優れた継手特性
、耐食性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の油井管用カップリング素管肉盛溶接用
内面形状の断面を示す説明図。第２図は本発明の油井管
用カップリング素管肉盛溶接川内面形状に内面肉盛溶接
した断面図を示す。第３１２１に第２図の内面を特殊ネ
ジ加工した断面を示す。 第４図は第３図のカップリングと特殊ネジビンを締結し
た状態の断面図及び実施例として示す。第５図は本発明
の実施例を示す油井管用カップリング内面肉盛溶接用形
状を施したものに内面肉（＆溶接、ネジ加工しビンとカ
ップリングを締結した断面図を示す。 １・・・管本体、２・・・内径、３・・・凹部、４・・
・中央部内径、５・・・角度、６・・・肉盛溶接、７・
・・酸ネジ、８・・・カップリング肩部、９・・・溶接
部境界、１Ｏ１１４・・・金属円錐面、１１・・・ビン
、１２・・・雄ネジ、１３・・・ビン肩部、１５・・・
隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、外面に雄ネジを、ネジ無し先端部に肩部をもち、そ
   の中間に円錐面から構成されるピン側と、内面に雌ネジ
   をもち、該ピン側先端形状に対応する円錐面と肩部から
   構成されるカップリング側とを螺合する管のネジ継手に
   おいて、カップリング素管の中央部に内径をカップリン
   グネジ山最小径より小さく内削し、ネジ部と円錐面との
   中間位置（ピン及びカップリング締結時の隙間発生部）
   から管軸に対し所要の肩落し角度で中央側に切削し、中
   央部の内径をカップリングネジ底最小径からネジ山最小
   径の範囲に加工したことを特徴とする肉盛溶接用内面加
   工部をもつ油井管用カップリング素管。