MXPA06011529A

MXPA06011529A - Junta de tornillo para tubo de acero y proceso para la manufactura de la misma.

Info

Publication number: MXPA06011529A
Application number: MXPA06011529A
Authority: MX
Inventors: Kunio Goto; Ryuichi Imai; Yasuhiro Ogawa; Junichi Minami
Original assignee: Sumitomo Metal Ind
Priority date: 2004-04-06
Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2006-12-15
Also published as: WO2005098300A1; US20080277925A1; EP1736697A4; SA05260077B1; US7866706B2; CA2563213A1; ES2552057T3; CN1938542B; BRPI0509698B1; JP2005299693A; AR048823A1; NO20065035L; RU2326285C1; PL1736697T3; EP1736697B1; BRPI0509698A; EP1736697A1; JP4599874B2; NO336656B1; CA2563213C

Abstract

Una junta roscada para un tubo de acero que incluye una clavija y una caja con superficie de contacto que cuenta con una parte roscada y una parte de contacto metalica no roscada, donde una pelicula lubricante solida que contiene uno o mas tipos de polvos lubricantes seleccionados del grafito, mica, carbonato de calcio y caolin, un polvo de cobre, y un aglutinante se forma en por lo menos una superficie de contacto de la clavija y la caja. Un objetivo de la presente invencion es ofrecer una junta roscada para un tubo de acero que permita una fijacion y aflojamiento repetidos de una junta roscada sin influenciar de manera adversa el cuerpo humano y el medio ambiente, y sea excelente en la resistencia a la excoriacion, la propiedad de prevencion de la oxidacion y la hermeticidad al gas.

Description

nuevamente, y posteriormente se desciende. El API (American Petroleum Institute - Instituto Norteamericano del Petróleo) requiere que, incluso cuando se lleve a cabo la fijación (montaje) y el aflojamiento (desconexión) diez veces en la junta de una tubería, o tres veces en la junta de un revestimiento, no debe ocurrir el agarrotamiento conocido como excoriación, y debe retenerse la hermeticidad al gas. En una junta roscada, por lo general, se forma una rosca macho en una parte terminal de un conducto del pozo petrolero, y se forma una rosca hembra en una superficie interna de un miembro de la junta roscada. Además, al ajustar una parte de contacto metálica no roscada formada en la punta de una rosca macho y una parte de contacto metálica no roscada formada en una base de una rosca hembra, y al ajustarías, se empalman las partes de contacto metálicas no roscadas y se forma una parte de sello metálico. Después del ajuste, la resistencia a la excoriación y la hermeticidad al gas se mejoran mediante el recubrimiento con un lubricante líquido viscoso que contiene un polvo metálico pesado, conocido como "grasa compuesta". Además, una parte de contacto de metálica roscada y una no roscada de una junta roscada se someten a un tratamiento en su superficie con el propósito de mejorar la capacidad de retención de una grasa compuesta y mejorar su capacidad de deslizamiento. Sin embargo, debido a que una alta presión en la superficie que excede el límite de afluencia de un material de la junta roscada actúa de manera particular sobre una parte de contacto metálica no roscada de una junta roscada, con gran facilidad se presenta la excoriación. Previamente, se han propuesto varias juntas roscadas en las que la resistencia a la excoriación en este sitio se ha mejorado. Por ejemplo, la Patente JP - A No. 61 - 79797 presenta una junta roscada en la cual la parte roscada está recubierta con zinc (Zn) o estaño (Sn), y una parte de sellado metálica (parte de contacto metálica no roscada) está recubierta con oro (Au) o platino (Pt). La Patente JP - B No. 3 - 78517 presenta una junta de tubería en la cual se forma una película de una resina sintética con disulfuro de molibdeno (MoS2) que tiene un diámetro de partícula de 10 pm o menor dispersado en la misma en un porcentaje del 20 al 90 %. Además, la Patente JP - A No. 8 - 103724 presenta un método para el tratamiento de una superficie de una junta de un tubo de acero mediante la formación de una película de resina que contiene disulfuro de molibdeno sobre una capa de película tratada químicamente con fosfato de manganeso. Adicionalmente, la Patente JP - A No. 8 - 103724 presentó un método para el tratamiento de una superficie de una junta de un tubo en la cual una capa tratada mediante nitrificación es una primera capa, una capa con chapa de hierro o una capa recubierta con aleación de hierro es una segunda capa, y sobre éstas se forma una tercera capa de una película de resina que contiene disulfuro de molibdeno. Se asume que en todas las juntas roscadas presentadas en las referencias de las patentes respectivas antes mencionadas utilizan una grasa compuesta. Esta grasa contiene un polvo de metal pesado como por ejemplo el zinc, plomo y cobre, y debido a que la grasa recubierta se lava durante la conexión de las roscas, y una grasa recubierta se rebosa sobre una superficie externa durante el ajuste en algunos casos, se piensa que esto afecta de manera adversa el medio ambiente, en particular los organismos marinos. Además, el trabajo del recubrimiento de una grasa compuesta no sólo tiene el peor ambiente de trabajo, sino también se teme que es dañino para el cuerpo humano. Por lo tanto, se requiere el desarrollo de una junta roscada sin el uso de una grasa compuesta. Sin embargo, es difícil para las técnicas previas antes mencionadas garantizar el funcionamiento requerido para las juntas roscadas antes citadas. Por ejemplo, es obvio que las técnicas reveladas en la Patente JP - A No. 5 - 117870, JP - A No. 6 - 0 54, JP - A No. 5 - 149485 y JP - A No. 2 - 885593 en las que el recubrimiento de una grasa compuesta estipulada en la norma BUL 5A2 del API se tiene en mente para el ajuste de una junta roscada, tienen el problema de un efecto adverso provocado sobre el medio ambiente de la tierra y el cuerpo humano. En años recientes, con,fundamento en el Tratado de OSPART (Tratado de Oslo - París), la descarga de sustancias dañinas para el medio ambiente de la tierra y las sustancias que tienen influencias sobre el cuerpo humano se ha regulado estrictamente en el desarrollo de un pozo de gas natural y de petróleo. El Tratado de OSPART fue establecido mediante la unificación del Tratado de Oslo y el Tratado de París con respecto a la prevención de la contaminación marina en el año de 1992, y se estableció el avance de la protección ambiental marina en el Noreste del Océano Atlántico. En este Tratado de OSPART, se incorpora una idea del principio de prevención como una obligación general de los Estados Contratantes, y éste es un primer marco de trabajo que cuenta con una fuerza de restricción legal. El Tratado de OSPART fue ratificado por todos los países que tienen contacto con el Noreste del Océano Atlántico, y entró en vigor en el año de 1998. Con el progreso de los estrictos reglamentos globales sobre el medio ambiente, se busca una junta roscada que no tenga efectos adversos para el medio ambiente y el cuerpo humano durante el ajuste de un conducto de un pozo petrolero, incluso en los trabajos de perforación de un pozo de gas o de petróleo, y que tenga una resistencia a la excoriación excelente. La grasa compuesta que ha sido utilizada anteriormente en una junta roscada para el ajuste de un tubo de acero para un pozo petrolero ha sido restringida para utilizarse en algunas áreas. Como junta roscada que no utilice grasa compuesta, se propone una junta roscada con una película lubricante sólida formada sobre una superficie. Por ejemplo, las Patentes JP - A No. 8 - 233 63, JP - A No. 8 - 233164 y JP - A No. 9 - 72467 presentan una junta roscada en la cual se forma una película de resina obtenida mediante la dispersión de disulfuro de molibdeno (MoS2) o disulfuro de tungsteno (WS2) en una resina. Sin embargo, éstos se degradan bajo un ambiente de alta temperatura para generar un gas de ácido sulfuroso (dióxido de azufre: S02), por lo tanto, se teme que sus efectos no sean pocos en el medio ambiente. PRESENTACIÓN DE LA INVENCIÓN Tal como se explicó anteriormente, en la actualidad no se ha podido obtener una junta roscada que pueda utilizarse de manera repetida sin influenciar adversamente el medio ambiente de la tierra como por ejemplo los organismos marinos y el cuerpo humano, y sea excelente en su resistencia a la excoriación. Un objetivo de la presente invención es ofrecer una junta roscada para un tubo de acero que pueda eliminar la excoriación durante la fijación o aflojamiento repetidos sin utilizar un lubricante líquido que contenga un polvo de metal pesado como por ejemplo una grasa compuesta y una película lubricante sólida que contenga una sustancia dañina, con el temor de provocar un efecto adverso en el medio ambiente de la tierra o en el cuerpo humano, y que sea excelente en su resistencia a la excoriación, y un proceso para manufacturar la misma. Los inventores actuales estudiaron una junta roscada para un tubo de acero provista con una película lubricante sólida que no presenta efectos adversos para el medio ambiente de la tierra o el cuerpo humano, y además una junta roscada para un tubo de acero que no se agarrote incluso durante la fijación o aflojamiento repetidos. Como resultado los inventores actuales descubrieron que, al formar una película lubricante sólida en la cual uno o más polvos lubricantes se seleccionen del grafito, mica, carbonato de calcio y caolín como polvo lubricante, un polvo de cobre y un aglutinante se mezclen en una superficie de contacto de una junta roscada, se logra una naturaleza sin influencia o con poca influencia en el medio ambiente o un cuerpo humano y una excelente resistencia a la excoriación. Además, los inventores actuales descubrieron que la resistencia a la excoriación, la propiedad de prevención de la oxidación y la hermeticidad al gas puede mejorarse bajo un ambiente del pozo de alta temperatura mediante el precalentamiento de un tubo liso de una junta roscada a una temperatura especificada, y el tratamiento térmico de una película lubricante sólida formada, después de la formación de una película lubricante sólida, lo que da como resultado la conclusión de la presente invención. De esta manera, un primer aspecto de la presente invención es una junta roscada para un tubo de acero que incluye una clavija y una caja con una superficie de contacto que tiene una parte roscada y una parte de contacto metálica no roscada, respectivamente, caracterizada porque una película lubricante sólida que contiene uno o más tipos de polvos lubricantes seleccionados del grafito, mica, carbonato de calcio y caolín, un polvo de cobre y un aglutinante se forman en por lo menos una superficie de contacto de una clavija y una caja. De acuerdo con esta junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto, como se forma una película lubricante sólida sobre una superficie de contacto, no existe el temor de que la sustancia sea lavada o derramada durante el medio ambiente de uso como en el caso del uso de una grasa compuesta fluida. Por lo tanto, puede evitarse la contaminación del medio ambiente, en particular, el medio ambiente marino debido al trabajo de perforación de gas natural o de petróleo. En la junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto, una superficie de un polvo de cobre puede tratarse mediante inactivación. A través de este tratamiento, puede mejorarse adicionalmente la seguridad de una película lubricante sólida. Además, en la junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto (incluyendo una variación del mismo), un porcentaje de masa (C / B) de un contenido (C) de un polvo de cobre en relación con un contenido (B) del polvo lubricante en una película lubricante sólida es de 0.5 a 5.0. En el caso de que ésta sea la construcción, puede mejorarse adicionalmente la resistencia a la excoriación de la junta roscada para un tubo de acero. Además, en la junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto (incluyendo cada una de las variaciones), puede formarse una película lubricante sólida sobre la superficie de contacto de una caja. En esta formación, el trabajo de formación de la película lubricante sólida es más fácil que el caso en el que la película lubricante sólida se forma en la clavija. Además, la aplicación de esta formación es más económica que el caso en el que la película lubricante sólida se forma tanto en la clavija como en la caja. Adicionalmente, en la junta roscada para tubo de acero de un primer aspecto (incluyendo cada una de las variaciones), puede formarse una película lubricante sólida en únicamente una superficie de contacto de la clavija y la caja, y una película de una capa o de dos o más capas seleccionada de una película de zinc o aleación de zinc, una película con recubrimiento metálico, una película de fosfato, una película de oxalato, una película de borato y una película para prevenir la oxidación, puede formarse en la otra superficie de contacto. En el caso de que ésta sea la construcción, también se ofrece la propiedad de prevención de la oxidación a un lado en el cual no se forma la película lubricante sólida, y de esta manera, puede mejorarse el valor de uso de una junta roscada para un tubo de acero. Además, en la junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto (incluyendo cada una de las variaciones), puede formarse una película lubricante sólida sobre una superficie de contacto que ha sido sometida a cualquier tratamiento de imprimación del tratamiento de lavado ácido, tratamiento contra la deformación, tratamiento de revestimiento por impacto de zinc o aleación de zinc, tratamiento de revestimiento metálico, tratamiento de nitrificación suave, tratamiento de recubrimiento de metal compuesto, tratamiento de fosfato y tratamiento de oxalato. Mediante esta formación, se refuerza la capacidad de adhesión de una película lubricante sólida a una superficie de contacto a través del llamado efecto de ancla. Y puede proporcionarse una junta roscada para un tubo de acero de la cual la película lubricante sólida no se pele con facilidad incluso bajo el medio ambiente de uso. Además, la junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto (incluyendo cada una de las variaciones), y la película lubricante sólida formada en una superficie de contacto pueden ser tratadas térmicamente. Mediante este tipo de tratamiento, una película lubricante sólida formada en una superficie de contacto se vuelve firme y se mejora la resistencia a la excoriación. Adicionalmente, también aumenta la capacidad de adhesión, y puede obtenerse una película lubricante sólida que sea difícil de pelar de la superficie de contacto. Un segundo aspecto de la presente invención es un método para la formación de una película lubricante sólida sobre una superficie de contacto de la junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto (incluyendo cada una de las variaciones), que incluye el calentamiento previo de una superficie de contacto en la cual se formará una película lubricante sólida. De acuerdo con este método de formación de una película lubricante sólida de un segundo aspecto, cuando una película lubricante sólida se recubre sobre una superficie de contacto, se reduce el goteo de una solución de recubrimiento y la falta de uniformidad del grosor de una película, y además puede estabilizarse el desempeño de la resistencia a la excoriación. Un tercer aspecto de la presente invención es un proceso para la manufactura de una junta roscada para un tubo de acero que incluye una clavija y una caja con una superficie de contacto que cuenta con una parte roscada y una parte de contacto metálica no roscada, respectivamente, y en la cual se forma una película lubricante sólida en por lo menos una superficie de contacto de una clavija y una caja, que incluye el proceso de someter a una superficie de contacto en la cual deberá formarse una película lubricante sólida a cualquier tratamiento de imprimación de tratamiento de lavado de ácido, tratamiento contra la deformación, tratamiento de revestimiento por impacto de zinc o aleación de zinc, tratamiento de revestimiento metálico, tratamiento de nitrificación suave, tratamiento de recubrimiento de metal compuesto, tratamiento de fosfato y tratamiento de oxalato, un proceso de tratamiento previo de una superficie de contacto en la cual deberá formarse una película lubricante sólida, un proceso de formación de la película lubricante sólida que contiene uno o más tipos de polvos lubricantes seleccionados del grafito, mica, carbonato de calcio y caolín, un polvo de cobre y un aglutinante sobre una superficie de contacto, y un proceso de calentamiento de la película lubricante sólida formada. De acuerdo con este proceso para la manufactura de una junta roscada para un tubo de acero de un tercer aspecto, la junta roscada para un tubo de acero de un primer aspecto (incluyendo cada una de las variaciones) puede fabricarse aplicando el proceso para la formación de una película lubricante sólida de un segundo aspecto. La junta roscada para un tubo de acero de la presente invención no provoca o provoca muy poco daño al cuerpo humano y el medio ambiente en comparación con el lubricante líquido anterior que contiene un polvo de metal pesado como por ejemplo una grasa compuesta y la película lubricante sólida previa. Además, de acuerdo con la junta roscada para un tubo de acero de la presente invención, y el proceso para manufacturar la misma, puede mejorarse la propiedad de prevención de la oxidación y la hermeticidad al gas, puede eliminarse la excoriación durante la fijación o aflojamiento repetidos, y el efecto se mantiene incluso a temperaturas altas. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ILUSTRACIONES La FIGURA 1 es una vista de perfil que muestra en forma esquemática una construcción de ensamble de un tubo de acero y un miembro de la junta roscada durante el embarque de un tubo de acero. La FIGURA 2 es una vista de perfil que muestra en forma esquemática una parte de fijación de una junta roscada para un tubo de acero. La FIGURA 3 es una vista que muestra un aspecto de la corrugación de una superficie de contacto. MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN La presente invención es una junta roscada para un tubo de acero que no afecta en forma adversa el medio ambiente de la tierra y el cuerpo humano y es excelente en la resistencia a la excoriación, que incluye una clavija y una caja con una superficie de contacto que cuenta con una parte roscada y una parte de contacto metálica no roscada, respectivamente, donde se forma una película lubricante sólida en por lo menos una superficie de contacto de la clavija y la caja. La presente invención será explicada a continuación en base a las formas de realización mostradas en las ilustraciones. <1. Construcción del ensamble del miembro de la junta roscada> La FIGURA 1 es una vista de perfil que muestra en forma esquemática una construcción de ensamble de un conducto de pozo petrolero y un miembro de la junta roscada durante el embarque de un tubo de acero. Un tubo de acero A se embarca en el estado en el que una caja 2 que tiene una parte roscada hembra 3b formada en una superficie interna de un miembro de la junta roscada B se fija a una de las clavijas 1 que tiene una parte roscada macho 3a formada en una superficie externa de ambas partes terminales.

La FIGURA 2 es una vista de perfil que muestra en forma esquemática una construcción de una junta roscada representativa para un tubo de acero (en lo sucesivo, también referida como "junta roscada"). Una junta roscada está construida de una clavija 1 que consta de una parte roscada macho 3a, y una parte de contacto metálica no roscada 4a formada en la parte de una punta, que se forma sobre una superficie externa de una parte terminal del tubo de acero, y una caja 2 que tiene una parte roscada hembra 3b, y una parte de contacto metálica no roscada 4b, que se forma sobre una superficie interna de un miembro de la junta roscada B. Las partes roscadas respectivas 3a, 3b y las partes de contacto metálicas no roscadas 4a, 4b de la clavija 1 y la caja 2 son una superficie de contacto de una junta roscada, y esta superficie de contacto se requiere para tener una resistencia a la excoriación, hermeticidad al gas y una propiedad de prevención de la oxidación. Previamente, por esta razón, se recubría con una grasa compuesta que contenía un polvo de metal pesado, o una película de resina con disulfuro de molibdeno dispersado sobre la misma se formaba en la superficie de contacto, pero existían problemas para el cuerpo humano o el medio ambiente tal como se describió antes. De acuerdo con la presente invención, a través de la formación de una película lubricante sólida obtenida mediante la mezcla de un tipo o dos o más tipos de polvos lubricantes seleccionados del grafito, mica, carbonato de calcio y caolín, un polvo de cobre y un aglutinante en por lo menos una superficie de contacto de la clavija 1 y la caja 2, la influencia sobre el medio ambiente y el cuerpo humano llega a ser extremadamente pequeña. Aquí, es preferible que un polvo de cobre haya sido inactivado por medio de un tratamiento de la superficie desde el punto de vista de que se mejora adicionalmente la seguridad de una película lubricante sólida formada en una superficie de contacto de la junta roscada de la presente invención. Además, es preferible que, después de la formación de una película lubricante sólida, por lo menos una superficie de contacto de una junta roscada sea calentada previamente, y una película lubricante sólida formada reciba un tratamiento térmico. Mediante este tratamiento, también puede mejorarse la resistencia a la excoriación, la propiedad de la prevención de la oxidación y la hermeticidad al gas bajo el medio ambiente del pozo de alta temperatura. <2. Corrugación de la superficie de contacte» La FIGURA 3 muestra dos aspectos de la corrugación de la superficie de contacto. Es conveniente que, con la finalidad de mantener la capacidad de adhesión de una película lubricante sólida, por lo menos una superficie de contacto de la clavija y la caja sea corrugada previamente antes de la formación de una película de tal manera que la corrugación de superficie Rmax sea mayor que la corrugación de la superficie (3 a 5 pm) después del maquinado. En un primer aspecto de la corrugación mostrada en la FIGURA 3 (a), una superficie de acero 30a en sí misma se corruga, y se forma sobre ésta una película lubricante sólida 31a. Los ejemplos de este método de corrugación incluyen un método de proyección de un material de arena como por ejemplo un material de granalla que tiene una forma esférica y un material de rejilla con una forma cuadrada, y un método para corrugar una capa sumergiendo en una solución de ácido fuerte como por ejemplo ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y ácido fluorhídrico. Un segundo aspecto de la corrugación mostrada en la FIGURA 3 (b) es formar una capa tratada con imprimación 32 que es más corrugada que una superficie de acero 30b, y recubrir una película lubricante sólida 31a sobre ésta. En esta construcción, una capa tratada con imprimación 32 interviene entre una superficie de contacto de un acero 30b y una película lubricante sólida 31a. Los ejemplos de este tipo de tratamiento de imprimación incluyen un método de formación de un recubrimiento de conversión química formado mediante fosfatización, oxalato o borato (el corrugado de una superficie de cristal aumenta acompañado con el desarrollo de un cristal producido), un método de recubrimiento de un metal como por ejemplo el revestimiento con cobre y revestimiento con hierro (como se recubre de preferencia una parte convexa, una superficie se vuelve ligeramente más corrugada), un método de revestimiento por impacto de proyectar una partícula obtenida cubriendo un núcleo de hierro con zinc o aleación de zinc - hierro utilizando una fuerza centrífuga o una presión de aire para formar una película de zinc o aleación de zinc - hierro, un método de nitrificación suave de formación de una capa de nitruro (por ejemplo, tafftride), y un método de recubrimiento de metal compuesto de formación de una película porosa en la cual una partícula fina sólida se dispersa en un metal. Los ejemplos de un método de revestimiento por impacto incluyen el revestimiento mecánico del choque de una partícula y un material para revestirse en un cilindro giratorio, y un método de revestimiento por proyección del choque de una partícula contra un material para revestirse utilizando un aparato de chorro. Una película revestida de acuerdo con un método de revestimiento por impacto es una película en la cual las partículas están laminadas y conectadas en firme, y ésta es una película porosa en la cual los números de espacios finos están distribuidos de manera uniforme entre las partículas. Desde un punto de vista de la capacidad de adhesión de una película lubricante sólida, una película porosa, en particular, se prefiere una película de tratamiento químico de fosfato (fosfato de manganeso, fosfato de zinc, fosfato de hierro -manganeso, fosfato de calcio - zinc) o una película de zinc o aleación de zinc - hierro mediante un revestimiento por impacto. Desde un punto de vista de la capacidad de adhesión, una película de fosfato de manganeso es más preferida y, desde el punto de vista de la propiedad de prevención de la oxidación, se prefiere una película de zinc o aleación de zinc - hierro. Debido a que tanto una película tratada químicamente con fosfato como una película de zinc o aleación de zinc - hierro formada mediante un revestimiento por impacto son una película porosa, cuando se forma una película lubricante sólida sobre ésta, la capacidad de adhesión de una película lubricante sólida se mejora debido al llamado "efecto de ancla" y, como resultado, es difícil que se pele la película lubricante sólida incluso cuando se realizan fijaciones y aflojamientos repetidos, el contacto entre los metales se evita en forma efectiva y además se mejora la resistencia a la excoriación, la hermeticidad al gas y la propiedad de prevención de la oxidación. Además, mediante la formación de una película lubricante sólida sobre una película porosa, el componente lubricante se permea dentro de una película porosa, contribuyendo a mejorar la propiedad de prevención de la oxidación. La formación de una capa de la película de fosfato puede llevarse a cabo sometiendo una clavija o una caja a un método de tratamiento químico general como por ejemplo un método de inmersión y un método de rociado. Como solución para el tratamiento químico, puede utilizarse una solución de tratamiento de fosfato ácida general para un material de zinc. Los ejemplos incluyen una solución de fosfato ácida acuosa que contenga de 1 a 150 g / L de un ión de fósforo, de 3 a 70 g / L de un ión de zinc, de 1 a 100 g / L de un ión de ácido nítrico, y de 0 a 30 g / L de un ión de níquel. Como siempre, la temperatura del líquido es a partir de una temperatura normal hasta 100 °C, y el tiempo del tratamiento es de hasta 15 minutos dependiendo del grosor deseado de la película. Con la finalidad de promover la formación de una película, una solución de ajuste de la superficie acuosa que contenga titanio coloidal puede suministrarse a la superficie con anticipación. Posteriormente, después de que se forma la película de fosfato, ésta se lava con agua o agua caliente, y se seca, y este procedimiento puede llevarse a cabo de manera adecuada por selección. Un método de formación de una película con revestimiento por proyección compuesta de zinc o aleación de zinc se presenta en la Patente JP - B No. 59 - 9312. De acuerdo con este método, utilizando un material de proyección compuesto por una partícula en la cual una superficie de un núcleo con base de hierro está cubierta con zinc o aleación de zinc, puede formarse una película de revestimiento por proyección compuesta de zinc o aleación de zinc en una superficie de una junta roscada para un tubo de acero de diferentes tipos de acero o de un acero al carbón hasta un acero de alta aleación que contenga 13 % por masa de Cr. Como el zinc es un metal más inestable que el hierro, éste se ioniza de preferencia más que el hierro, y ejerce una capacidad de prevención de la corrosión para evitar la corrosión del hierro. En la presente invención, como únicamente puede recubrirse una superficie de contacto de una junta roscada, es adecuado el método de revestimiento por proyección que puede realizar un revestimiento local. Los ejemplos de un aparato de proyección (explosión) que se utiliza en el revestimiento por proyección incluyen un aparato de proyección de fluidos de alta presión para soplar una partícula utilizando un fluido de alta presión como por ejemplo el aire comprimido, y un aparato de proyección mecánica que utiliza un ala giratoria como por ejemplo un propulsor, y cualquiera de éstos puede ser utilizado. Una partícula que se utiliza en un método de revestimiento por impacto como por ejemplo un método de revestimiento por proyección es una partícula metálica que tiene zinc o aleación de zinc por lo menos en una superficie. A pesar de que puede utilizarse una partícula en la cual un conjunto de la misma está compuesto de zinc o aleación de zinc, se prefiere un material de proyección presentado en la Patente JP - B No. 59 - 9312. Este material de proyección es una partícula que tiene un núcleo de hierro o aleación de hierro y una superficie cubierta con zinc o aleación de zinc a través de una capa de aleación de hierro - zinc. Esta partícula puede ser preparada por medio de un método de recubrimiento de un polvo de hierro o aleación de hierro como un núcleo con zinc o aleación de zinc (por ejemplo Zn - Fe - Al) a través de un revestimiento producido por reducción química y/o electrolítico, y un tratamiento térmico de éste para formar una capa de aleación de hierro - zinc sobre una interfase del revestimiento, o un método de aleación mecánica. Como producto comercialmente disponible de este tipo de partícula, existe Z Iron fabricado por Dowa Iron Powder Co., Ltd., y éste también puede ser utilizado. El contenido de hierro o aleación de hierro en una partícula está de preferencia en un rango del 20 al 60 % por peso, y un el diámetro de una partícula está de preferencia dentro de un rango de 0.2 a 1.5 mm. Cuando esta partícula en la cual una periferia de un núcleo con base de hierro está cubierta con zinc o aleación de zinc se proyecta en un sustrato, únicamente el zinc o aleación de zinc que es una capa de recubrimiento para una partícula se adhiere a un sustrato, y se forma una película de zinc o aleación de zinc sobre el sustrato. Este revestimiento por proyección puede formar una película de revestimiento que posee una mejor capacidad de adhesión sobre una superficie de acero sin tomar en cuenta el material de un acero. Por lo tanto, puede formarse una capa porosa de zinc o aleación de zinc excelente en adhesión sobre una superficie de contacto de una junta roscada de varios materiales desde un acero al carbón hasta acero de alta aleación. El grosor de una capa de zinc o aleación de zinc no está limitado en particular, sin embargo, desde un punto de vista de la propiedad de prevención de la corrosión y la capacidad de adhesión, el grosor de preferencia es de 5 a 40 pm. Cuando el grosor es menor de 5 pm, no puede mantenerse una propiedad de prevención de la corrosión suficiente en algunos casos. Por otro lado, cuando el grosor excede de 40 pm, la capacidad de adhesión con una película lubricante sólida más bien se reduce en ciertos casos.

A través de este tratamiento de imprimación, la corrugación de la superficie Rmax es de preferencia de 5 a 40 pm. Cuando la corrugación de la superficie es menor de 5 pm, la capacidad de adhesión o retención de una película lubricante sólida llega a ser insuficiente en algunos casos. Pór otro lado, cuando la corrugación de la superficie excede de 40 pm, la fricción llega a ser alta, una película no puede soportar una fuerza de cizallamiento y una fuerza de compresión cuando se somete a una presión alta de la superficie, y la película lubricante sólida se rompe o se pela fácilmente en algunos casos. Cuando la película lubricante sólida de la presente invención se forma únicamente en una clavija y una caja, y la otra se somete al tratamiento de corrugación mencionado, la corrugación de su superficie Rmax es de preferencia pequeña, de 1 a 10 pm desde un punto de vista del mantenimiento de la durabilidad de la película lubricante sólida opuesta. Por supuesto, es obvio que, si no existe este tratamiento de imprimación, el objetivo de la presente invención puede lograrse únicamente mediante la formación de una película lubricante sólida sobre una superficie de contacto. <3. Película lubricante sólida> (3 - 1 ) Polvo lubricante La película lubricante sólida de la presente invención es una película que contiene uno o más tipos seleccionados del grafito, mica, carbonato de calcio y caolín, que son polvos que no tienen un efecto adverso en el medio ambiente y el cuerpo humano y que poseen una acción lubricante (en lo sucesivo referidos como "polvo lubricante"), un polvo de cobre, y un aglutinante. Se sabe que todos estos polvos lubricantes no tienen o tienen poco efecto en el medio ambiente marino en el Tratado de Oslo - París (OSPAR). Al igual que el polvo lubricante de la presente invención, cualquier polvo natural o sintético puede ser utilizado siempre y cuando esté disponible comercialmente en general. Además, se prefiere un diámetro de partícula de 0.5 a 15 pm desde el punto de vista de que se mantiene la dispersidad uniforme en una película lubricante sólida, y se mejora la resistencia a la excoriación y la resistencia de la película. Desde el punto de vista de la resistencia a la excoriación, el polvo lubricante es de preferencia el grafito y la mica, y de manera más preferente el grafito. Esta película lubricante sólida puede formarse mediante el recubrimiento de una dispersión en la que un polvo lubricante se dispersa en una solución que contiene aglutinante. En esta película, un polvo lubricante se adhiere de manera firme a una superficie de la junta roscada directamente o a través de una película tratada con imprimación, en el estado dispersado en un aglutinante. (3 - 2) Polvo de cobre. En la presente invención, un polvo de cobre junto con el polvo lubricante está contenido en una película. Se prefiere que el polvo de cobre esté contenido en un porcentaje especificado en relación con el polvo lubricante y, por medio de esta inclusión, se ejerce un efecto lubricante extremadamente superior. Se prefiere utilizar, como polvo de cobre, no cobre puro en sí, sino un polvo de cobre que ha sido inactivado mediante mejoramiento de la superficie. De esta manera, puede proporcionarse una película lubricante sólida que no dañe o que sea poco dañina para el cuerpo humano y el medio ambiente. Los ejemplos de un método para la inactivación de un polvo de cobre por medio del mejoramiento de la superficie incluyen un método para retener un polvo de cobre en la atmósfera de alta temperatura para formar una película de óxido de cobre (CuO) sobre una superficie, un método para calentar un polvo de cobre en una corriente de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno para formar una película de sulfato de cobre (Cu2S) sobre una superficie, y un método para hacer contacto con un agente de inactivación del metal como por ejemplo el benzotriazol y tiadiazol para formar una película de éstos sobre una superficie de cobre. Un polvo de cobre en la presente invención puede ser esférico o escamoso, y se prefiere que una longitud de la parte más grande sea de 1 a 20 pm en cualquier caso. Por medio de esta longitud, puede realizarse la dispersión uniforme en una película lubricante sólida, y se mejora el efecto lubricante. Desde un punto de vista del efecto de prevención de la corrosión, se prefiere un polvo de cobre escamoso. (3 - 3) Aglutinante Como aglutinante utilizado en la película lubricante sólida de la presente invención, puede utilizarse una resina orgánica o un compuesto de polímero inorgánico. Como resina orgánica, es adecuada una resina que tenga resistencia al calor, y un grado adecuado de dureza y resistencia a la abrasión. Como este tipo de resina, se pueden ejemplificar resinas de termofraguado como por ejemplo una resina epóxica, una resina de poliimida, una resina de poliamideimida, una resina de policarbodiimida, sulfona de poliéter, poliétereter cetona, una resina de fenol, y una resina de furano, al igual que una resina de polietileno y una resina de silicona. Desde el punto de vista de que se mejora la capacidad de adhesión y la resistencia a la abrasión de una película lubricante sólida, se prefiere llevar a cabo un tratamiento de curado térmico. Una temperatura para este tratamiento de curado térmico es de preferencia de 120 °C o mayor, de manera más preferente de 150 a 380 °C, y el tiempo de tratamiento es de preferencia de 30 minutos o más, de manera más preferente de 30 a 60 minutos. Como solvente utilizado en la formación de una película de resina, pueden utilizarse por sí solos varios solventes con punto de ebullición bajo que incluyen solventes de hidrocarburos (por ejemplo, tolueno) y alcoholes (por ejemplo, alcohol isopropílico), o la mezcla de éstos. El compuesto del polímero inorgánico es un compuesto que tiene una estructura en la cual un enlace de metal - oxígeno está degradado tridimensionalmente como por ejemplo Ti - O, Si - O, Zr - O, Mn - O, Ce - O y Ba - O. Este compuesto puede estar formado por la hidrólisis y condensación de un compuesto organometálico hidrolizabie, cuyo representante es el alcóxido metálico (puede utilizarse un compuesto inorgánico hidrolizabie como por ejemplo el tetratcloruro de titanio). Como alcóxido metálico, pueden utilizarse compuestos en los cuales un grupo de alcoxi es un grupo de alcoxi menor como por ejemplo metoxi, etoxi, isopropoxi, propoxi, isobutoxi, butoxi y tere - butoxi. El alcóxido metal preferido es el alcóxido de titanio o silicio. Se prefiere de manera particular el alcóxido de titanio. Entre otras cosas, el isopropóxido de titanio es excelente en la propiedad de formación de la película, por lo cual es el preferido. Este compuesto del polímero inorgánico puede contener un grupo de alquilo sustituido opcionalmente con un grupo funcional como por ejemplo los grupos de amina y epoxi. Por ejemplo, puede utilizarse un compuesto organometálico en el cual una parte de un grupo de alcoxi es sustituida con el grupo de alquilo que contiene un grupo funcional no hidrolizabie como por ejemplo un agente de acoplamiento de silano. Cuando un aglutinante es un compuesto del polímero inorgánico, se agrega un polvo lubricante a una solución de alcóxido metálico para dispersar el polvo, la dispersión es recubierta en por lo menos una superficie de contacto de una clavija y una caja, se somete a tratamiento de humidificación y, si es necesario, se calienta para proceder a la hidrólisis y condensación del alcóxido metálico, mediante lo cual se forma una película lubricante sólida en donde un polvo lubricante se dispersa en una película compuesta por un compuesto de polímero inorgánico que incluye un enlace de metal -oxígeno. Como solvente para el alcóxido metálico, pueden utilizarse varios solventes orgánicos como por ejemplo solventes polares como el alcohol (por ejemplo, alcohol etílico, alcohol isopropílico, alcohol butílico) y cetona, hidrocarburo e hidrocarburo halogenado. Con el fin de promover la formación de una película, el alcóxido metálico en una solución puede hidrolizarse parcialmente antes del recubrimiento. Además, con el propósito de promover la hidrólisis después del recubrimiento, puede agregarse una pequeña cantidad de agua y/o un ácido para un catalizador de hidrolización a una solución de alcóxido metálico. A pesar de que el tratamiento de humidificación para el desarrollo de la hidrólisis del alcóxido metálico puede llevarse a cabo permitiendo que repose durante un tiempo prescrito en el aire, es conveniente llevar a cabo el tratamiento de humidificación en el aire con una humedad de 70 % o mayor. De preferencia, se realiza un calentamiento después del tratamiento de humidificación. AI calentar el tratamiento de curado, se promueve la hidrólisis y la condensación de un hidrolizado, así como la descarga de un alcohol que es un producto secundario de la hidrólisis, puede elaborarse una película en un tiempo corto, la adhesión de una película lubricante sólida formada se vuelve firme, y se mejora la resistencia a la excoriación. Este calentamiento se lleva a cabo de preferencia después de la evaporación de un medio de dispersión. La temperatura de calentamiento es mejor de manera benéfica con una temperatura de 100 a 200 °C cerca del punto de ebullición de un alcohol producido como producto secundario, y es más efectivo el soplado de aire caliente. (3 - 4) Relación de cada componente. Se prefiere que la relación de la masa (B / A) de un contenido (B) de un polvo lubricante con un contenido (A) de un aglutinante en una película lubricante sólida sea de 0.3 a 9.0. Cuando la relación de esta masa es menor a 0.3, existe poco efecto de mejoramiento de la propiedad lubricante de una película lubricante sólida formada, y el mejoramiento en la resistencia a la excoriación es insuficiente. Cuando la relación de esta masa es mayor a 9.0, se presenta el problema de que se reduce la capacidad de adhesión de una película lubricante sólida, y es notable el pelado del polvo lubricante de la película lubricante sólida. En el caso en el que se requiera una mayor resistencia a la excoriación, por ejemplo, en el caso en el que es necesaria una cantidad de interferencia de la parte roscada, la relación de la masa se prefiere mejor de 0.5 a 7.0. En el caso de que se requiera una mayor resistencia a la excoriación como en un acero de alta aleación, es mejor de 0.5 a 5.0. Además, una relación de la masa (C / B) de un contenido (C) de un polvo de cobre con un contenido (B) de un polvo lubricante es de preferencia de 0.5 a 5.0. Cuando la relación de esta masa es menor de 0.5, es poco el efecto de mejoramiento de la propiedad lubricante de una película lubricante sólida formada, y el mejoramiento en la resistencia a la excoriación es insuficiente. Cuando la relación de esta masa es mayor de 5.0, existe el temor de que se reduzca la fuerza de adhesión de una película lubricante sólida y la capacidad de deformación de una película, es notable el pelado de la película de recubrimiento lubricante sólida, y el efecto lubricante no puede mantenerse durante una fijación o aflojamiento repetidos. Desde el punto de vista del efecto de reforzamiento de un polvo lubricante y la propiedad de recubrimiento en la formación de una película lubricante sólida, la relación de la masa se prefiere de 0.5 a 3.0. (3 - 5) Grosor de la película. El grosor de una película lubricante sólida es conveniente de 5 pm o mayor. Un polvo lubricante contenido en una película lubricante se esparce sobre una superficie de contacto total cuando se somete a una presión alta de la superficie, y ejerce una excelente resistencia a la excoriación. Cuando el grosor de una película lubricante es menor de 5 pm, se reduce la cantidad absoluta de un polvo lubricante contenido, se reduce el efecto de mejoramiento de la propiedad lubricante, y la prevención contra la oxidación llega a ser insuficiente en algunos casos. Por otro lado, cuando el grosor de una película lubricante es mayor de 40 pm, se presenta el problema de que la cantidad de fijación llega a ser insuficiente, y la hermeticidad al gas se reduce debido a las roscas de interferencia, y también surge el problema de que, cuando se mejora la presión de la superficie con el fin de mantener la hermeticidad al gas, se genera fácilmente la excoriación y el defecto de que la película lubricante sólida se pela fácilmente, sin embargo, puede utilizarse una película lubricante sólida que tenga este grosor dependiendo de la forma geométrica de la rosca. Desde el punto de vista de la reducción en la descarga al medio ambiente tanto como sea posible, la propiedad económica, la resistencia a la excoriación y la propiedad de prevención de la oxidación, se prefiere que el grosor de la película de una película lubricante sólida sea de 10 pm o más y 40 pm o menos. (3 - 6) Recubrimiento. En la formación de una película sólida, es conveniente calentar previamente una superficie de contacto de preferencia a una temperatura de 50 a 200 °C, y recubrir con una solución de recubrimiento sobre la superficie. De esta manera, se reduce el goteo de una solución de recubrimiento y la falta de uniformidad del grosor de una película, y además puede estabilizarse la resistencia a la excoriación. Cuando una temperatura es menor de 50 °C, estos efectos son pequeños y, cuando una temperatura excede de 200 °C, se inhibe en algunos casos la formación gruesa de una película. Un método para el recubrimiento de una película lubricante sólida de la presente invención puede llevarse a cabo de acuerdo con el método adecuado conocido como el recubrimiento con escobilla, tratamiento de inmersión y método de rociado de aire. (3 - 7) Tercer componente. Pueden agregarse varios aditivos incluyendo un agente de prevención de la oxidación a una película lubricante sólida en un rango tal que no se deteriore la resistencia a la excoriación. Por ejemplo, al agregar un tipo o dos o más tipos de un polvo de zinc, un pigmento de cromo, sílice, y un pigmento de alúmina, puede mejorarse la propiedad de prevención de la oxidación de una película lubricante sólida en sí. Además, pueden agregarse de manera adecuada un agente de prevención de la oxidación y un agente de coloración en un rango tal que no se deteriore el objetivo y el efecto de la presente invención. <4. Sitio de formación de la película> La película lubricante sólida explicada anteriormente puede formarse sobre una superficie de contacto de una clavija y de una caja o de ambos. Debido a que el objetivo de la presente invención se alcanza de manera suficiente únicamente con la formación de la película en una superficie de contacto, es económico formar la película únicamente en ya sea la clavija o en la caja. En este caso, el trabajo de formación de la película es fácil en el caso de la caja. La superficie de contacto del otro miembro (de preferencia la clavija) en el cual no se forma una película lubricante sólida de la presente invención puede estar sin recubrir. En particular, tal como se muestra en la FIGURA 1, cuando una clavija y una caja se fijan de manera provisional durante el ensamble, ya que incluso si una superficie de contacto del otro miembro como por ejemplo la clavija no está recubierta, esto se adhiere a una película formada sobre una superficie de contacto de la caja durante el ensamble, también puede prevenirse la oxidación sobre la superficie de contacto de la clavija. Sin embargo, durante el ensamble, la caja es unida a únicamente una clavija en un lado de la parte terminal de un conducto del pozo petrolero, y el otro extremo de la clavija queda expuesto. Por esta razón en particular, con el fin de ofrecer una propiedad de prevención de la oxidación, o una propiedad de prevención de la oxidación y propiedad de lubricación para la clavija expuesta mencionada, el tratamiento adecuado de la superficie puede realizarse para formar una película. Por supuesto, aún cuando no esté expuesta la otra superficie de contacto, puede formarse una película en esta superficie.

Los ejemplos de esta película incluyen, además de una capa porosa de zinc o aleación de zinc utilizada como tratamiento de imprimación de la presente invención, una película de revestimiento metálico, una película de fosfato, una película de oxalato, y una película de borato, así como también una película con base de cerámica inorgánica (por ejemplo una película cargada que incluya un laminado de partícula ultrafína que contenga óxido de cromo como componente principal) y una película para prevenir la oxidación. Entre estas películas, la película porosa de zinc o aleación de zinc, la película de revestimiento metálico y la película para la prevención de la oxidación tienen un gran efecto para la propiedad de prevención de la oxidación, y otras películas tienen un gran efecto en el mejoramiento de la propiedad de deslizamiento. Una película de revestimiento metálico puede ser, por ejemplo, revestimiento de zinc, revestimiento de aleación de zinc, niquelado, revestimiento de cobre o revestimiento de cobre - estaño. Los ejemplos de una película de fosfato incluyen una película de fosfato de manganeso, una película de fosfato de zinc, una película de fosfato de calcio - zinc y una película de fosfato de hierro - zinc. Una película de oxalato es una película de oxalato metálico como por ejemplo oxalato de hierro (FeC204) y oxalato de níquel (NiC204) formada por la inmersión en una solución ácida oxálica acuosa (C2H204). Una película de borato puede ser una película de borato metálico como por ejemplo borato de potasio. La cantidad de estas películas que se adherirán puede ser igual que en las películas previas, y puede estar determinada de tal manera que puedan ofrecerse de manera suficiente propiedades de prevención de la oxidación y/o propiedades lubricantes, y que la cantidad no llegue a ser excesiva. Estas películas pueden ser de dos o más capas de tal manera que se forme una película de fosfato, oxalato o borato sobre una película con revestimiento metálico o una capa porosa de zinc o aleación de zinc. Como película para la prevención de la oxidación, puede utilizarse por supuesto cualquier película ya sea de secado o no secado siempre y cuando no se provoquen daños al medio ambiente y al cuerpo humano. Ejemplos La presente invención será explicada con más detalles a continuación en forma de ejemplos. En lo sucesivo, una superficie de contacto de una parte roscada y una parte de contacto metálica de una clavija se referirá como una "superficie de la clavija", y una superficie tanto de una parte roscada como de una parte de contacto metálica de una caja se referirá como una "superficie de la caja". Las superficies de la clavija y la caja de una junta roscada (diámetro externo: 17.78 cm (7 pulgadas) grosor de la pared: 1.036 cm (0.408 pulgadas)) que incluyen un acero al carbón A, un acero Cr - Mo B, un acero Cr al 13 % C y un acero de aleación alta de mostradas en la Tabla 1 fueron sometidas a un tratamiento de la superficie que se muestra en las Tablas 2 y 3. La formación de una película lubricante sólida se llevó a cabo después de haber calentado una superficie formadora de película a una temperatura de aproximadamente 50 °C con anticipación excepto para el Ejemplo 10 y el Ejemplo comparativo 1. La Tabla 4 muestra las condiciones de la fijación, y la Tabla 5 muestra la excoriación y el daño para el cuerpo humano y el medio ambiente. Además, la propiedad para la prevención de la oxidación fue evaluada mediante la formación de cada película lubricante sólida sobre una pieza de prueba de muestra preparada por separado (70 mm x 150 mm x 2 mm de grosor), y la realización de una prueba de humidificación (temperatura 50 °C, humedad 98 %, 200 horas). Como resultado, se confirmó que no se genera oxidación en todos los Ejemplos.

Tabla 1 Com osición uímica de la unta de tomillo (Nota) El contenido está en % por masa.

El resto es Fe y las impurezas inevitables Tabla 2 ota 1 - nd ca un compuesto de polímero inorgánico que tiene un esqueleto de TI - O. (2) R representa la corrugación de la superficie Rmax (pm) y t indica el grosor de la película (pm). (3) M representa la relación de la masa del contenido del polvo lubricante que permite al aglutinante ser 1, y N representa una relación de la masa del polvo de cobre que permite que el contenido del polvo lubricante sea de 1 , respectivamente.

Tabla 3 (Nota) (1) R representa la corrugación de la superficie Rmax (pm), y t representa e grosor e a pe cu a pm . (2) M representa un valor relativo del contenido del polvo lubricante sólido que permite al aglutinante ser 1.

Tabla 4 Condición de fi ación Tabla 5 (Nota) (1) O : No hay ocurrencia de excoriación. ? : Ligera ocurrencia de excoriación (se repararon las grietas de la excoriación, y posible una nueva fijación). X : Ocurrencia severa de excoriación (la reparación es imposible). - : No se implemento.

(Ejemplo 1) Una junta roscada fabricada de un acero al carbón con una composición A mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), y una película lubricante sólida con un grosor de 30 pm que incluye una resina epóxica que contiene un polvo de grafito que tiene un diámetro de partícula promedio de 5 y un polvo de cobre que tiene una longitud máxima de 15 pm que había sido inactivado mediante el tratamiento de la superficie se formó sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 0.6 de grafito en relación con 1 de una resina epóxica, y 1.2 de un polvo de cobre en relación con 1 de grafito expresado por una relación de masa. Después de la formación de la película lubricante sólida, ésta fue tratada térmicamente a 180 °C durante 30 minutos para endurecer la película. La superficie de una clavija se sometió únicamente a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm). En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió excoriación en la fijación y aflojamiento diez veces en la Tabla 5, siendo esto extremadamente favorable. Por supuesto, es obvio que el grafito, el polvo de cobre y la resina epóxica en un ejemplo de la presente invención son inofensivos para el medio ambiente y el cuerpo humano, y la descarga al medio ambiente es ligera en comparación con el uso de la grasa anterior en el Ejemplo Comparativo 1 que se describe posteriormente. (Ejemplo 2) Una junta roscada fabricada de acero Cr - Mo con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 15 pm en la superficie, y una película lubricante sólida con un grosor de 15 pm que incluye una resina epóxica que contiene un polvo de grafito que tiene un diámetro de partícula promedio de 10 pm y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 15 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 1 de grafito en relación con 1 de una resina epóxica, y 0.5 de un polvo de cobre en relación con 1 de grafito expresado por una relación de masa. Después de la formación de la película lubricante sólida, ésta fue tratada térmicamente a 180 °C durante 30 minutos para endurecer la película. La superficie de una clavija se sometió a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm), y se sumergió en una solución de tratamiento químico de fosfato de zinc a 75 - 85 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de zinc con un grosor de 15 pm. En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió excoriación en la fijación y aflojamiento diez veces en la Tabla 5, siendo esto extremadamente favorable. (Ejemplo 3) Una junta roscada fabricada de acero 13 Cr con una composición C mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Se sopló arena No. 80 a la superficie de una caja para ajusfar la corrugación de la superficie a 10 pm, y se formó sobre ésta un revestimiento de cobre con un grosor de aproximadamente 5 pm, y una película lubricante sólida con un grosor de 20 pm que incluye una resina epóxica que contiene un polvo de mica que tiene un diámetro de partícula promedio de 2 pm y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 10 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 2 de mica en relación con 1 de una resina epóxica, y 1 de un polvo de cobre en relación con 1 de mica expresado por una relación de masa. Después de la formación de la película lubricante sólida, ésta fue tratada térmicamente a 180 °C durante 30 minutos para endurecer la película. La superficie de una clavija se sometió a únicamente el terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm). En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió excoriación en la fijación y aflojamiento diez veces en la Tabla 5, siendo esto extremadamente favorable. (Ejemplo 4) Una junta roscada fabricada de una aleación alta con una composición D mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), un revestimiento por impacto de zinc poroso de 7 µ?t? se formó por medio de un método de revestimiento por proyección utilizando una partícula en la cual el recubrimiento es zinc, y una película lubricante sólida con un grosor de 30 µ?? que incluye una resina de poliamideimida que contiene un polvo de grafito que tiene un diámetro de partícula promedio de 5 µ?t? y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 10 m se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 4 de grafito en relación con 1 de una resina de poliamideimida, y 2.5 de un polvo de cobre en relación con 1 de grafito expresado por una relación de masa. Después de la formación de la película lubricante sólida, ésta fue tratada térmicamente a 260 °C durante 30 minutos para endurecer la película. La superficie de una clavija fue sometida únicamente a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm). En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió excoriación en la fijación y aflojamiento diez veces en la Tabla 5, siendo esto extremadamente favorable. (Ejemplo 5) Una junta roscada fabricada de acero Cr - Mo con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 12 pm en la superficie, y una película lubricante sólida con un grosor de 20 pm que incluye una resina epóxica que contiene un polvo de grafito que tiene un diámetro de partícula promedio de 10 µ?? y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 10 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 1 de grafito en relación con 1 de una resina epóxica, y 0.5 de un polvo de cobre en relación con 1 de grafito expresado por una relación de masa. Una superficie de una clavija se sometió a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm), únicamente se sumergió una parte roscada en el extremo del tubo en una solución de tratamiento químico de fosfato de zinc a 80 - 95 °C durante 15 minutos para formar una capa de la película de fosfato de zinc con un grosor de 15 pm, y la misma película lubricante sólida igual que la película lubricante sólida formada en una caja se formó posteriormente sobre ésta. Después de la formación de la película lubricante sólida tanto en la clavija como en la caja, ésta fue tratada térmicamente a 180 °C durante 30 minutos par endurecer la película. En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió excoriación en la fijación y aflojamiento diez veces en la Tabla 5, siendo esto extremadamente favorable. (Ejemplo 6) Una junta roscada fabricada de Cr - o con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 µ?t?), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 12 pm en la superficie, y una película lubricante sólida de 40 pm que incluye un compuesto de polímero inorgánico con un esqueleto de Ti - O que contiene un polvo de grafito con un diámetro de partícula promedio de 10 pm y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 10 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 3 de grafito en relación con 1 de un compuesto de polímero inorgánico con un esqueleto de Ti - O, y 0.8 de un polvo de cobre en relación con 1 de grafito expresado por una relación de masa. La película lubricante sólida se formó mediante el recubrimiento con una solución de recubrimiento en la que el grafito y el polvo de cobre habían sido dispersados en una solución obtenida a través de isopropóxido de titanio en un solvente mezclado de xileno: alcohol butílico: tricloroetileno = 3:1:3 para tener una proporción anterior en términos de Ti02, permitiendo reposar esto al aire durante 3 horas para llevar a cabo el tratamiento de humidificación, y soplando con aire caliente a 150 °C durante 10 minutos. Una superficie de una clavija se sometió a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm), únicamente se sumergió una parte roscada en el extremo del tubo en una solución de tratamiento químico de fosfato de zinc a 80 - 95 °C durante 15 minutos para formar una capa de la película de fosfato de zinc con un grosor de 15 pm, y la misma película lubricante sólida igual que la película lubricante sólida formada en una caja se formó posteriormente sobre ésta. En una prueba de fijación y aflojamiento, ocurrió una ligera excoriación en la novena y décima conclusión de las diez pruebas de fijación y aflojamiento en la Tabla 5, pero la reparación, fijación y aflojamiento fueron posibles hasta la décima vez. (Ejemplo 7) Una junta roscada fabricada de acero al carbón con una composición A mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 12 µ?t?, y una película lubricante sólida con un grosor de 15 µ?? que incluye una resina epóxica que contiene un polvo lubricante que consta de un polvo de carbonato de calcio con un diámetro de partícula promedio de 12 pm y caolín con un diámetro de partícula promedio de 10 pm en la misma relación, y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 10 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contiene un total de 7.5 de carbonato de calcio y caolín en relación con 1 de una resina epóxica, y 4.0 de un polvo de cobre en relación con un total de 1 de carbonato de calcio y caolín expresado por una relación de masa. Después de la formación de la película lubricante sólida, ésta fue tratada térmicamente a 180 °C durante 30 minutos para endurecer la película. La superficie de una clavija fue sometida únicamente a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm). En una prueba de fijación y aflojamiento, ocurrió una ligera excoriación en la octava vez o posteriormente en las diez veces que se realizó la fijación y aflojamiento en la Tabla 5, sin embargo, la reparación, la fijación y el aflojamiento pudieron llevarse a cabo sólo hasta la décima vez. Esto indica que, cuando la relación de una masa de un polvo de cobre en relación con un total de 1 de carbonato de calcio y caolín excede de 3, la fuerza de la película lubricante sólida se reduce ligeramente. Sin embargo, éste es un nivel en el que no se presentan problemas en lo que respecta al desempeño de la resistencia a la excoriación. (Ejemplo 8) Una junta roscada fabricada de acero Cr - Mo con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 15 µ??, y una película lubricante sólida con un grosor de 15 pm que incluye una resina epóxica que contiene un polvo de grafito con un diámetro de partícula promedio de 10 pm y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 15 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contiene un total de 7.5 de carbonato de calcio y caolín en relación con 1 de una resina epóxica, y 5.5 de un polvo de cobre en relación con un total de 1 de carbonato de calcio y caolín expresado por una relación de masa. Después de la formación de la película lubricante sólida, ésta fue tratada térmicamente a 180 °C durante 30 minutos para endurecer la película. La superficie de una clavija fue sometida únicamente a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm). En una prueba de fijación y aflojamiento, ocurrió una ligera excoriación en la séptima, octava y novena vez en las diez veces que se realizó la fijación y aflojamiento en la Tabla 5, y la reparación se llevó a cabo para continuar con la fijación y el aflojamiento, sin embargo, ocurrió una excoriación mayor la décima vez. Esto indica que, cuando la relación de una masa de un polvo de cobre en relación con un total de 1 de carbonato de calcio y caolín, que es un polvo lubricante, excede de 5, se reduce la fuerza de la película lubricante sólida como en el Ejemplo 8. Sin embargo, éste es un nivel comparable con el de los Ejemplos Comparativos 1 y 2 anteriores como el desempeño de la resistencia a la excoriación. (Ejemplo 9) Una junta roscada fabricada de acero Cr - Mo con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 15 pm en la superficie, y una película lubricante sólida con un grosor de 15 pm que incluye una resina epóxica que contiene un polvo de grafito con un diámetro de partícula promedio de 10 pm y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 15 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contiene 1 de grafito en relación con 1 de una resina epóxica, y 1.2 de un polvo de cobre en relación con un 1 de grafito expresado por una relación de masa. No se llevó a cabo el tratamiento térmico después de la formación de la película lubricante sólida. La superficie de una clavija fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), y ésta se sumergió en una solución de tratamiento químico de fosfato de zinc a 75 - 85 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de zinc con un grosor de 15 pm. En una prueba de fijación y aflojamiento, ocurrió una ligera excoriación en la séptima, octava y novena vez en las diez veces que se realizó la fijación y aflojamiento en la Tabla 5, y la reparación se llevó a cabo para continuar con la fijación y el aflojamiento, sin embargo, ocurrió una excoriación mayor la décima vez. Se asume que como no se llevó a cabo el tratamiento térmico después de la formación de una película lubricante sólida, se redujo la fuerza de la película lubricante sólida en comparación con el Ejemplo 2 de la presente invención, y el desempeño de la resistencia a la excoriación fue inferior. Sin embargo, éste es un nivel comparable con el de los Ejemplos Comparativos 1 y 2 anteriores como el desempeño de la resistencia a la excoriación.

(Ejemplo 10) Una junta roscada fabricada de acero Cr - Mo con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de Ja superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 15 pm en la superficie, y una película lubricante sólida con un grosor de 15 pm que incluye una resina epóxica que contiene un polvo de grafito con un diámetro de partícula promedio de 10 pm y un polvo de cobre que tiene una longitud mayor de 15 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contiene 1 de grafito en relación con 1 de una resina epóxica, y 1.2 dé un polvo de cobre en relación con un 1 de grafito expresado por una relación de masa. Después de la formación de una película lubricante sólida, no se calentó previamente la superficie de contacto, pero se llevó a cabo la formación a temperatura ambiental. La superficie de una clavija fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 pm), y ésta se sumergió en una solución de tratamiento químico de fosfato de zinc a 75 - 85 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de zinc con un grosor de 15 pm. En una prueba de fijación y aflojamiento, ocurrió una ligera excoriación en la octava y novena vez en las diez veces que se realizó la fijación y aflojamiento en la Tabla 5, y la reparación se llevó a cabo para continuar con la fijación y el aflojamiento, sin embargo, ocurrió una excoriación mayor la décima vez. Se asume que como después de la formación de una película lubricante sólida, esto se llevó a cabo sin el calentamiento previo de la superficie de contacto, la formación de la película se llevó más tiempo, y el grosor de la película fue ligeramente poco uniforme debido al goteo. Sin embargo, éste es un nivel comparable con el de los Ejemplos Comparativos 1 y 2 anteriores como el desempeño de la resistencia a la excoriación. (Ejemplo Comparativo 1) Una junta roscada fabricada de acero al carbón con una composición A mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 Mm), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 15 m en la superficie. Como lubricante, se recubrió con una grasa compuesta de acuerdo con la Norma del API. La superficie de una clavija fue sometida únicamente a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm). En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió una excoriación sino hasta la octava vez en diez veces de la fijación y aflojamiento en la Tabla 5. Sin embargo, en la novena vez, ocurrió una excoriación ligera, pero se llevó a cabo la reparación, la fijación y el aflojamiento hasta la décima vez para completar una prueba. (Ejemplo Comparativo 2) Una junta roscada fabricada de acero Cr - Mo con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 2 µ??), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 15 pm en la superficie, y una película lubricante sólida con un grosor de 25 m que incluye una resina de poliamideimida que contiene un polvo de disulfuro de molibdeno con un diámetro de partícula promedio de 5 pm se formó sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 2 de disulfuro de molibdeno en relación con uno de una resina de poliamideimida expresada por una relación de masa. Sobre ésta se formó una película lubricante sólida de 10 µ?? que incluye un compuesto de polímero inorgánico con un esqueleto de Ti - 0 que contiene un polvo de disulfuro de molibdeno con un diámetro de partícula promedio de 5 µ?t? y un polvo de disulfuro de tungsteno que tiene un diámetro de partícula promedio de 3 µp?. Después de la formación de una película lubricante sólida, ésta se trató térmicamente a 260 °C durante 30 minutos para endurecer la película. En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió excoriación sino hasta la sexta vez en diez veces de la fijación y aflojamiento en la Tabla 5. Sin embargo, ocurrió una ligera excoriación la séptima vez, y se llevó a cabo la reparación para continuar con la fijación y el aflojamiento hasta la novena vez, sin embargo ocurrió una fuerte excoriación la décima vez. (Ejemplo Comparativo 3) Una junta roscada fabricada de acero Cr - Mo con una composición B mostrada en la Tabla 1 fue sometida al siguiente tratamiento de la superficie. Una superficie de la caja fue sometida a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 µ?t?), posteriormente, una superficie de ésta fue sumergida en una solución de tratamiento químico de fosfato de manganeso a 80 - 95 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de manganeso con un grosor de 15 µ?? en la superficie, y una película lubricante sólida con un grosor de 15 µ?? que incluye una resina epóxica que contiene únicamente un polvo de grafito con un diámetro de partícula promedio de 10 pm se formó adicionalmente sobre la misma. La película lubricante sólida era una película que contenía 1 de grafito en relación con 1 de una resina epóxica, expresado por una relación de masa. Después de la formación de la película lubricante sólida, ésta fue tratada térmicamente a 180 °C durante 30 minutos para endurecer la película. La superficie de una clavija se sometió a un terminado de trituración mecánica (corrugación de la superficie de 3 mm), y se sumergió en una solución de tratamiento químico de fosfato de zinc a 75 - 85 °C durante 10 minutos para formar una película de fosfato de zinc con un grosor de 15 µ??. En una prueba de fijación y aflojamiento, no ocurrió excoriación sino hasta la cuarta vez en diez veces de la fijación y aflojamiento en la Tabla 5, sin embargo, durante la quinta vez, ocurrió una ligera excoriación, se llevó a cabo la reparación para continuar la fijación y el aflojamiento hasta la sexta vez, pero en la séptima vez, ocurrió una excoriación fuerte, y la prueba se completó. Tal como se describió anteriormente, la presente invención fue explicada en asociación con formas de realización que son las más prácticas y se cree que tienen preferencia en la actualidad, pero la presente invención no se limita a las formas de realización presentadas en esta descripción, es posible una variación adecuada en un rango tal que no sea contrario a la esencia o la idea de la invención leída a partir de las reivindicaciones y la descripción total, y debe entenderse que una junta roscada para un tubo de acero acompañada con la variación mencionada, y un proceso para la manufactura de la misma se incluyen en el rango técnico de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una junta roscada para un tubo de acero que incluye una clavija y una caja con una superficie de contacto que tiene una parte roscada y una parte de contacto metálica no roscada, donde una película lubricante sólida contiene uno o más tipos de polvos lubricantes seleccionados del grafito, mica, carbonato de calcio y caolín, un polvo de cobre, y un aglutinante se forman en por lo menos una superficie de contacto de la clavija y la caja.
2. La junta roscada para un tubo de acero de acuerdo con la reivindicación 1 , donde una superficie del polvo de cobre es tratada mediante inactivación.
3. La junta roscada para un tubo de acero de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde una relación de la masa (C / B) de un contenido (C) de un polvo de cobre con un contenido (B) del polvo lubricante en la película lubricante sólida es de 0.5 a 5.0.
4. La junta roscada para un tubo de acero de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, donde la película lubricante sólida se forma en la superficie de contacto de la caja.
5. La junta roscada para un tubo de acero de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, donde la película lubricante sólida se forma en únicamente la superficie de contacto de la clavija o de la caja, y las películas de una sola capa o de dos o más capas seleccionadas de una película de zinc o aleación de zinc, una película de revestimiento metálico, una película de fosfato, una película de oxalato, una película de borato y una película para la prevención de la oxidación se forman en la otra superficie de contacto.
6. La junta roscada para un tubo de acero de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 5, donde la película lubricante sólida se forma en la superficie de contacto que ha sido sometida a cualquier tratamiento de imprimación del tratamiento de lavado ácido, tratamiento la deformación, tratamiento de revestimiento por impacto de zinc o aleación de zinc, tratamiento de revestimiento metálico, tratamiento de nitrificación suave, tratamiento de recubrimiento metálico compuesto, tratamiento de fosfato y tratamiento de oxalato.
7. La junta roscada para un tubo de acero de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 6, donde la película lubricante sólida formada en la superficie de contacto es tratada térmicamente.
8. Un método de formación de la película lubricante sólida en (a superficie de contacto de la junta roscada para un tubo de acero de acuerdo con lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 7, que incluye el calentamiento previo de la superficie de contacto en la cual se formará la película lubricante sólida.
9. Un proceso para la manufactura de una junta roscada para un tubo de acero que incluye una clavija y una caja con una superficie de contacto que tiene una parte roscada y una parte de contacto metálica no roscada y en la cual se forma una película lubricante sólida sobre una superficie de contacto de por lo menos la clavija o la caja, que incluye: un proceso de someter la superficie de contacto en la cual se formará la película lubricante sólida a cualquier tratamiento de imprimación del tratamiento de lavado ácido, tratamiento contra la deformación, tratamiento de revestimiento por impacto de zinc o aleación de zinc, tratamiento de revestimiento metálico, tratamiento de nitrificación suave, tratamiento de recubrimiento de metal compuesto, tratamiento de fosfato y tratamiento de oxalato, un proceso de calentamiento previo de la superficie de contacto sobre la cual se formará la película lubricante sólida, un proceso de formación de una película lubricante sólida que contiene uno o más tipos de polvos lubricantes seleccionados del grafito, mica, carbonato de calcio y caolín, un polvo de cobre, y un aglutinante en la superficie de contacto, y un proceso de calentamiento de la película lubricante sólida formada.