NO329871B1 - Fremgangsmate for en kombinert mekanisk og metallurgisk forbindelse - Google Patents

Fremgangsmate for en kombinert mekanisk og metallurgisk forbindelse Download PDF

Info

Publication number
NO329871B1
NO329871B1 NO20030819A NO20030819A NO329871B1 NO 329871 B1 NO329871 B1 NO 329871B1 NO 20030819 A NO20030819 A NO 20030819A NO 20030819 A NO20030819 A NO 20030819A NO 329871 B1 NO329871 B1 NO 329871B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
connection
present
connections
pipe
threaded end
Prior art date
Application number
NO20030819A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20030819D0 (no
NO20030819L (no
Inventor
David L Daniel
Original Assignee
David L Daniel
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 David L Daniel filed Critical David L Daniel
Publication of NO20030819D0 publication Critical patent/NO20030819D0/no
Publication of NO20030819L publication Critical patent/NO20030819L/no
Publication of NO329871B1 publication Critical patent/NO329871B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/023Thermo-compression bonding
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042Threaded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/08Soldered joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/08Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with supplementary elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06Tubes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen
Teknikkens fagområde
Foreliggende oppfinnelse omhandler generelt en kombinert mekanisk og metallurgisk forbindelse. Mer spesifikt omhandler foreliggende oppfinnelse en gjenget forbindelse mellom to kanaler i hvilke en amorf diffusjonsforbindelse også er fremstilt ved den gjengede forbindelsen.
Beskrivelse av kjent teknikk
I forbindelse med denne søknaden, vil foreliggende oppfinnelse bli beskrevet i kontrast mot mekaniske og metallurgiske forbindelser som har blitt benyttet i olje- og gassutvinning og produksjonsindustrien. Denne bakgrunnen mot hvilken foreliggende oppfinnelse er sammenlignet og dannet kontrast i mot, er ikke ment å begrense den brede anvendelsen til de her beskrevne oppfinnelsene på noe som helst vis.
Det er en utfordring for olje og gassindustrien å finne mer olje og gass for å møte den stadig økende etterspørselen på verdensbasis. Som et eksempel er offshore boreoperasjoner vanlig i dag å utføre på vanndybder på 2134 meter (7000 fot) sammenlignet med et gjennomsnitt på 610 meter (2000 fot) for bare 10 år siden. Kostnadene for å komplettere en offshore oljebrønn øker eksponent-ielt med arbeidsdybden og rørledningen som er nødvendig for å komplettere en brønn forblir den største enkeltutgiften for forbruksvarer.
Det er vanlig i olje og gass utvinninger og i produksjonsindustrien å benytte en gjenget forbindelse for å sammenføye komponenter, slik som oljeledninger og rør. Gjengede rørforbindelser kan stort sett bli kategorisert som en kopling eller en ikke-kopling. Ikke-koplede forbindelser koster typisk mindre å produsere og trenger mindre plass nedihulls. Likevel, er slike smale hull forbindelser typisk ikke like sterke som utgangsmaterialet, til hvilke de kopler i form av strekkfasthet, trykkfasthet og bøyestyrke, eller evnen til å forsegle innvendig eller utvendig trykk. Forskjellige konstruksjoner finnes for gjengede forbindelser som oppfyller de etablerte ytelseskarakteristikkene. For eksempel har gjengede forbindelser i all hovedsak den samme strekkfastheten som utgangsmaterialet og i all hovedsak den samme trykk-kapasiteten som utgangsmaterialet, blitt konstruert med suksess. Likevel vil alltid slike forbindelser resultere i en økt utvendig diameter sammenlignet med ut-gangskanalene, hvilke derfor på grunn av dette fordrer et større borehull ledsaget av økte kostnader. Videre er det ikke uvanlig for operatører å kreve "sprekk før lekkasje" ytelse fra de mekaniske forbindelsene. Søkeren kjenner ikke noen mekaniske forbindelser som i all hovedsak har den samme geometrien som rørled-ningene som blir sammenføyd og hvilket også oppnår "sprekk før lekkasje" ytelse.
Når det har eksistert begrensninger for dimensjonene, har gjengede forbindelser blitt konstruerte for at de skal være i stand til å sammenføye seksjoner av kanaler med svært liten endring i dimensjonene mellom kanalene og forbindelsen. Enten er det innvendig eller utvendige glatte skjøteforbindelser som er tilgjengelige så vel som rette skjøteforbindelser som er både innvendige og utvendige glatte. Likevel, disse glatte forbindelsene har alltid lavere styrke enn utgangsmaterialet. Styrken (strekkfasthet, trykkfasthet, utmatningsfasthet og/eller bøye-styrke) til disse forbindelsene kan ha en forskjell med så mye som 50% eller mer fra de kanalene som har blitt sammenføyd, hvilket i stor grad begrenser deres anvendelse.
I motsetning til mekaniske forbindelser, slik som gjengede forbindelser, eksisterer det metallurgiske forbindelser, slik som sveisede forbindelser. Sveisede forbindelser kan også bli ferdigbearbeidet for å være glatte og kan i all hovedsak være glatte for den innvendige dimensjonen dersom det benyttes riktige sveise-prosedyrer. Evnen til å holde styrken og trykket til disse metallurgiske forbindelsene kan i all hovedsak betydelig sammenfalle de ved sammenføyning av forbindelsen. Likevel kan ikke de fleste sveiser bli utført i miljøer hvor det er fare for at eksplosive gasser eksisterer. Sveising trenger også spesielt opplært personale og utstrakt ikke-destruktiv prøving for å forsikre om at en riktig sveis er fullført sam-svar med sveisespesifikasjonene. Videre endrer tradisjonelle sveiemetoder de metallurgiske, fysiske og korrosjonsbestandige egenskaper betydelig (og ofte til det mindre gunstige) til røret i sveisen og den varmepåvirkede sonen. Disse end-ringene kan ikke fullt ut bli fjernet eller gjenopprettet uten en storskala varmebe-handling. Tradisjonelt har sveisede forbindelser blitt begrenset til kun de øvre delene til strengen hvilket krever den laveste styrken og dermed ofte er lettere å sveise.
Fra WO 9833619 fremgår det en fremgangsmåte for å forbinde rørdeler for rør på et oljefelt med en amorf forbindelse. Fremgangsmåten omfatter posisjoner-ing av amorft materiale mellom tilstøtende overflater på rørdelene.
Fra US 5,431,831 fremgår det et kompressibelt smøremiddel med minne kombinert med et anaerobt tettemiddel for rør.
Oppsummering av oppfinnelsen
En utførelsesform av foreliggende oppfinnelse omhandler en fremgangsmåte for å sammenføye to komponenter, hvor hver komponent har en gjenget endeforbindelse konstruert til å passe med den andre. En mengde av ADB materiale er plassert i det minste i en del av i det minste en av de gjengede endeforbindelsene. De gjengede forbindelsene blir forbundet med en forhåndsbestemt mengde dreiemoment slik at ADB materialet blir sammenpresset mellom de overflatene som ligger mot hverandre. Varme blir tilført til den gjengede forbindelsen tilstøtende ADB materialet i en mengde som er tilstrekkelig for å forårsake amorf diffusjonsforbindelse blant ADB materialet og de sammenføyede komponentene.
Spesielt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å sammenføye rør-produkter. Fremgangsmåten omfatter tilveiebringelse av et første rør som har en gjenget endeforbindelse, tilveiebringelse av et andre rør som har en gjenget endeforbindelse som er konfigurert for å passe sammen med den gjengede endeforbindelsen til det første røret, plassering av en mengde amorf diffusjonsbindemateriale på i det minste en del av motsvarende overflate til i det minste et av rørene, sammenføyning av det første og det andre røret ved å kople den gjengede endeforbindelsen med et forhåndsbestemt dreiemoment slik at det amorfe diffusjonsbindematerialet blir sammenpresset av de motsvarende overflatene, og til-føring av varme til de gjengede endeforbindelsene tilstrekkelig til å forårsake diffusjonsforbindelse mellom bindematerialet og det første og det andre røret.
Det amorfe diffusjonsbindematerialet kan være plassert på de motsvarende overflatene som en kontinuerlig ring eller atskilte knapper eller øyer.
Det amorfe diffusjonsbindematerialet kan være påført ved bruk av sprøyte-avsetningsteknikker.
Det amorfe diffusjonsbindematerialet kan være påført en eller flere av forbindelsens gjenger.
Varme kan påføres ved induksjon, elektrisk motstand, mikrobølger eller infrarødt.
Kort beskrivelse av tegningene
De følgende figurene, i forbindelse med den skrevne beskrivelsen, illustrerer i det minste en fortrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, men begrenser ikke anvendelsen av oppfinnelsen til bare det som er vist. Figur 1 illustrerer en konvensjonell innvendig og utvendig glatt, konisk gjenget mekanisk forbindelse for kanaler. Figur 2 illustrerer en første utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 3 illustrerer en andre utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 4 illustrerer en tredje utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 5A illustrerer en fjerde utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 5B illustrerer en detalj av en del til den motsvarende flaten i figur 5A. Figur 6 illustrerer en detalj i snitt til en kombinert mekanisk/metallurgisk forbindelse ifølge foreliggende oppfinnelse.
Beskrivelse av de illustrative utførelsesformene
For å illustrere foreliggende oppfinnelse gjennom sammenligning, er det vist en konvensjonell konisk gjenget innvendig og utvendig glatt skjøteforbindelse vist i figur 1. Et første rør 10 har en hanndel (eller tapp) 12 hvilken er formet integrert ved enden av kanalen. Et andre rør 20 har en integrert hunndel 22 (eller muffe) som danner en komplimenterende mottagning for hanndelen 12. Det første røret 10 har typisk en konisk gjenge, hvilket refererer seg til den utvendige frustokoniske gjengede endeforbindelsen 12 som har en innvendig ringformet forseglende overflate 16 og en utvendig ringformet forseglende overflate 18. Det andre røret 12 har en innvendig konisk gjenge hvilken referer seg til den frustokoniske gjengede endeforbindelsen 22 som en innvendig ringformet forseglende overflate 24 og en utvendig forseglende overflate 26. Den gjengede forbindelsen som er illustrert i figur 1 er en mekanisk forbindelse som er maskineri på selve røret, hvilket nødvendigvis foreskriver fjerning av utgangsmaterialet. Denne fjerningen av dette lastbærende materialet reduserer styrken til forbindelsen. Styrken til denne forbindelsen er mindre enn styrken til både det første eller den andre røret, 10 og 12.
Foreliggende oppfinnelse er annerledes en den mekaniske forbindelsen illustrert i figur 1 i den utstrekning at ekstra styrke og/eller forseglende evne er oppnådd med en ekstra forbindelse i form av en metallurgisk sammenføyning, fortrinnsvis en amorf diffusjonsforbindelse ved eller tilstøtende den mekaniske forbindelsen. Amorf diffusjonsforbindelse er en prosess som føyer to motligg-ende/motsvarende flater til et utgangsmateriale sammen. Ifølge foreliggende oppfinnelse er et bindemiddel med et lavere smeltepunkt enn det til utgangsmaterialet plassert mellom valgte motsvarende flater til den mekaniske forbindelsen. Ved å anvende trykk og varme på bindemidlet til en temperatur som er høyere enn dets smeltepunkt, men lavere enn det til utgangsmaterialet, kan en slank profil forbindelse med mindre styrke enn og forseglende evne en det tilstøtende utgangsmaterialet bli skaffet til veie.
Foreliggende oppfinnelse kan bli implementert ved anvendelse av mange forskjellige mekaniske forbindelser. For eksempel, i olje og gass industrien for ut-vinning, kan foreliggende oppfinnelse bli benyttet med rørledning på oljefelt som har rette eller sylindriske gjenger, koniske gjenger, forskjellige properitære gjenger eller andre vanlig tilgjengelige gjenger. Med hensyn til koniske gjenger og de fleste properitære gjenger, vil de som behersker teknikken sette pris på at forbindelsene er baserte på den mekaniske forbindelsen for å oppnå både styrke og forseglende egenskaper. I motsetning, kan foreliggende bli implementert med ikke-forseglende egenskaper og forseglende gjenger på grunn av de ekstra metallurgiske forbindelsene som er dannet av diffusjonsforbindelsen oppnår den ekstra styrken og de forseglende egenskapene som er nødvendige. Følgelig har foreliggende oppfinnelse anvendelse til alle typer av mekaniske forbindelser hvor forbindelsens styrke, forseglende egenskaper og/eller fysiske profil er viktig.
For eksempel kan foreliggende oppfinnelse bli implementert i mekaniske forbindelser med høy belastning i korrosive miljøer. Fordi de fleste korrosjons-mekanismer med høy belastning eller restenergi, kan ADB forbindelsen bli strategisk posisjonert for effektivt å avskjerme områder med høy belastning fra det korrosive miljøet eller for å redusere last i forbindelse med korrosjon så vel som å skaffe til veie styrke og forseglende egenskaper.
Videre er konvensjonelle mekaniske forbindelser utsatte for avspenning eller oppløsning over tid forårsaket av servicerelaterte vibrasjoner. Den kombi-nerte mekaniske/metallurgiske forbindelsen til foreliggende oppfinnelse er mye mindre utsatt, hvis ikke motstandsdyktig, mot denne typen av nedbrytning av forbindelsen. Denne egenskapen til foreliggende oppfinnelse kan redusere eller fjerne såkalte "back-off sammenbrudd, hvilke har blitt satt i sammenheng med forurensing av grunnvannet og andre økologiske katastrofer, så vel som å legge stort press på økonomien.
Foreliggende oppfinnelse kan også redusere eller fjerne den mengden av gjengesmøring eller "rørgjengetetningsmiddel" som historisk sett har blitt benyttet med mekaniske forbindelser. De fleste, hvis ikke alle av dagens gjengesmøre-midler inneholder bly, sink, kobber eller andre miljøskadelige bestanddeler. Ved å danne en metallurgisk forbindelse til foreliggende oppfinnelse ved trykkflatene, slik som ID'en, kan forbindelsen bli konstruert til å fjerne behovet for slike smøremid-ler. I tillegg til å belyse flere mangler ved konvensjonelle mekaniske forbindelser, kan foreliggende oppfinnelse bli implementert for å løse manglende til konvensjonelle metallurgiske forbindelser, slik som sveiser. For eksempel er noen materialer notoriske vanskelige å sveise, slik som støpte produkter. Også, materialer med ulike sveiseegenskaper frembringer sine egne sett med problemer. Foreliggende oppfinnelse kan bli benyttet i stedet for konvensjonell sveising og fjerner dermed alle mangler og kostnader.
De etterfølgende figurene 2 til 6 illustrerer forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse, men er ikke tiltenkte på noen som helst måte å skulle begrense formålet med de etterfølgende kravene på slutten av denne søknaden.
Figur 2 illustrerer en forbindelse ifølge foreliggende oppfinnelse hvor amorfe diffusjonsforbindelse (ADB) materialer (også kjente som amorfe metaller eller metalliske glasslegeringer) i form av en ring eller pakning 40 er anvendt til den mekaniske forbindelsen. Den mekaniske forbindelsen illustrert i figur 2 er en konvensjonell ikke-forseglende gjengeforbindelse (dvs. rette eller sylindriske gjenger) som har en tapp ende 30 og en endemuffe 32. Denne forbindelsen har også innvendige og utvendige flater som ligger an mot hverandre, henholdsvis 34 og 36. Som det er vist i figur 2 kan ADB materialet i form av en ring eller pakning 40 være plassert på den innvendige anliggende overflaten 34 av endemuffen 32, på den utvendige anliggende flaten 36 til tapp enden 30, eller på begge over flater. Mens det er typisk for materialet til det første og det andre røret til i all hovedsak å være identiske, kan foreliggende oppfinnelse også bli benyttet for å sammenføye ulike materialer.
For eksempel, foreliggende oppfinnelse kan bli implementert på en mekanisk forbindelse av løsflenstypen (ikke vist) omfattende to utvendige gjengende (hanndel) komponenter og en innvendig gjenget krage. Som det er vanlig ved denne teknikken er kragen som er benyttet for å sammenføye de to hanndelene typisk i fluidtettende inngrep. I korrosive miljøer er det typisk nødvendig at kragen er fremstilt fra de samme korrosjonsbestandige materialene fra hvilke hanndelen er fremstilt. For innvendige korrosive miljøer, likevel, tillater foreliggende oppfinnelse at kragen kan være laget av et mindre kostbart materiale (slik som karbon-stål) fordi de metalliske forbindelsene til foreliggende oppfinnelse kan strategisk være plassert ved den innvendige overflaten for effektivt å skjerme kragen fra de korrosive miljøene.
Ved å gå tilbake til figur 2 er det foretrukket at de sammenføyde overflatene (i dette tilfellet 34 og 36) blir renset for å fjerne all olje, smuss eller oksider. Maskinering, elektrokjemisk maskinering eller elektroerosiv maskinering eller andre kjente maskineringsoperasjoner kan bli utførte for slik rensing. Også, rensing med et kjemikalie slik som aceton kan også bli benyttet til å fjerne olje og smuss fra de motsvarende flatene. Forberedelser av de motsvarende flatene for å fjerne oksidlag, olje eller smuss kan hjelpe til å styrke de resulterende forbindelsene mellom de sammenføyde materialene.
Etter forberedelse av de motsvarende flatene kan forbindelsesmaterialet bli anvendt på eller plassert på tilstøtende den mekaniske forbindelsen. ADB materialet 40 kan bli holdt på plass med et bindemiddel (ikke vist) eller med en elektro-statisk tiltrekning eller hvilke som helst andre midler som ikke påvirker den resulterende forbindelsen. ADB materialet som fortrinnsvis blir benyttet i forbindelse med oljeledninger er en jernbasert legering som er lignende til utgangsmaterialet til forbindelsene og er typisk 25 eller 100 mikroner tykk. En leverandør av ADB materialer som er egnet til å benyttes med denne oppfinnelsen er Allied Signal divisjonen til Honeywell, hvilken leverer ADB materialer under varemerket MetGlass. Et smeltepunktsnedsenkende middel eller flusspulver kan bli tilsatt bindematerialet. Noen konvensjonelle materialer som er smeltepunktsnedsettende inkluderer bor eller silisium. Som et resultat av gjengene til tappen 30 inn i muffen 32, blir ADB materialene 40 lagdelt mellom anliggende deler til det første og det andre røret, 10 og 20 og rørene er automatisk innrettet for sammenføyelse.
Figur 3 illustrerer anvendelsen av ADB materialet til konvensjonelle koniske gjengede mekaniske forbindelser. Likevel i motsetning til figur 2 er ADB materialet akkurat nå i form av knapper eller øyer 42 i stedet for ringen 40 til figur 2. Figur 4
viser ytterligere en utførelsesform til anvendelsen av ADB materialer ifølge foreliggende oppfinnelse. Sprøyte avsetningsteknikker kan bli benyttet for å dekke de ønskede motsvarende overflatene med bindemateriale. Sprøyte avsetningsteknikker involverer kjente teknikker for å anvende en i all hovedsak jevn tykkelse av bindemateriale og/eller smeltepunktsreduserende middel på de motsvarende overflatene. Som det er vist i figur 4 kan sprøyteavsetninger 44 bli plasserte på den utvendige ringformede overflaten 14 til det første røret 10. Sprøyte avsetnin-ger 44 kan også bli plassert på den innvendige ringformede forseglende overflaten 24 på det andre røret 20. Alternativt kan ADB materialet bli avsatt på i prinsippet hvilken som helst anliggende overflate til den mekaniske forbindelsen.
Som et resultat av å forbinde hanndel og hunndel kanalene, blir sprøyteav-setningene 44 lagdelt mellom utgangsmaterialet og den utvendige forseglende overflaten 14 og 26. Sprøyteavsetningene 44 blir lagdelt mellom utgangsmaterialet og den innvendige forseglende overflaten 16 og 24. På grunn av likheter mellom bruken av pulver og sprøyteavsetninger som forbindelsesmateriale, er beskrivelse av bruken av pulver med eller uten bindemiddel utelatt som overflødig i forhold beskrivelsen av sprøyteavsetninger.
Figur 5 viser en ytterligere utførelsesform for anvendelsen av bindemateriale ifølge foreliggende oppfinnelse. Bindemateriale i form av sprøyteavsetninger er anvendt på de mekaniske gjengene 12 og 22. Figur 5B viser en detalj av den gjengede endeforbindelsen til det første røret. Kjente teknikker av sprøyteavset-ninger er benyttet til å anvende bindematerialet med eller uten smeltepunktsnedsettende middel til gjengene. I den foreliggende utførelsesformen er sprøyteavset-ninger 48 plasserte i bunnen 38 til gjengen, og sprøyteavsetninger 50 er plasserte på den fremste flanken 39 til gjengen. En skjerm (ikke vist) kan bli benyttet som en del av sprøyteavsetningsteknikken for å begrense plasseringen av bindematerialet. Bindematerialet trenger ikke kun å bli plassert på overflatene til gjengen som vist i den foreliggende figuren. Bindematerialet kan også bli benyttet til andre anliggende overflater til den gjengede endeforbindelsen.
Med bindemateriale anvendt til den mekaniske forbindelsen, slik som i en av de tidligere beskrevne måtene, blir forbindelsene til den foreliggende oppfinnelsen dannet. For å lage forbindelsen, blir den gjengende endeforbindelsen 12 eller 30 og 22 eller 32 skrudd sammen inntil de riktige overflatene ligger an mot hverandre. Figur 6 viser en forbindelse til tappen 30 og muffen 32 til den første og det andre røret 10 og 20. Gjengende til den gjengede endeforbindelsen er integrert sammenflettet idet rørene skrus sammen og ADB materialet 48 strømmer i posi-sjon i og omkring de anliggende og engasjerte overflatene.
Aksielle og radielle kompresjonskrefter resulterer fra å skru komponentene tett sammen. Den ønskede posisjonen for bindematerialet er som det er nevnt tidligere i de områdene hvor det er overflater som ligger an mot hverandre til den mekaniske forbindelsen. Ytterligere tilstramming av forbindelsen vil resultere i at plasseringen av de anliggende vil bli lastet progressivt. Anvendelse av dreiemoment når overflatene ligger an mot hverandre gir tilstrekkelig trykklast for å legge til rette for en prosess for amorf diffusjonsforbindelse. Den anvendte trykk-lasten kan også bli benyttet for å bryte av uønskede oksidlag som kan være til-stede ved bindeflatene.
Med lasten virkende på ADB materialet vil energi i form av varme bli anvendt samtidig til forbindelses-sammenføyningen tilstøtende ADB materialet for en forhåndsbestemt tidsperiode. Induksjon, elektrisk motstand, mikrobølger, infrarødt eller lignende kan oppnå den ønskede oppvarmingen. I en foretrukket utførelses-form for forbindelsen vist i figuren, er det benyttet to varmeinduksjonskveiler, hver tilstøtende et område til ADB materialet er benyttet til å varme forbindelsen. Under anvendelsen av varme til forbindelsen, kan trykket eller lasten bli opprettholdt, av-tagende eller tiltagende ettersom det er ønskelig. Trykket fordeler jevnt det flyt-ende bindematerialet i forbindelsen, som resulterer i at tykkelsen til bindingen blir minimalisert.
Under varmeprosessen blir ikke utgangsmaterialet ugunstig påvirket av varmebetingelsene, slike som oppstår i konvensjonell sveising. Med foreliggende oppfinnelsen blir det kun dannet en minimal varmepåvirket sone (HAZ) eller dan-nelse av en metallurgisk ujevnhet. Idet ADB materialet oppløses inn i utgangsmaterialet oppstår solidifisering slik at en amorf diffusjonsforbindelse dannes mellom de anliggende flatene eller en tvangsforbindelse med forbindelsen. Den resulterende forbindelsen med en amorf diffusjonsforbindelse er betydelig sterk- ere enn de konvensjonelle glatte mekaniske forbindelsene. Gjennomtregningen av ADB materialet kan bli oppnådd i et inert eller reaktivt miljø avhengig av karakteri-stikkene til den diffusjonsforbindelsen som har blitt dannet.
Det skal settes pris på av de som behersker teknikken som vil ha nytte av denne beskrivelsen det synergiske forholdet mellom en gjenget mekanisk forbindelse og diffusjonsprosess. Den gjengede forbindelsen oppnår automatisk innrett-ing og kontroll med de anliggende flatene under diffusjonsprosessen. Videre tillater den gjengede forbindelsen operatøren på en grei måte å presist kontrollere anvendelsen av lasten til de anliggende overflatene under diffusjon. For eksempel idet varme blir anvendt til forbindelsen til foreliggende oppfinnelse, kan den term-iske utvidelsen øke eller endre betingelsene for lasten til de anliggende overflatene. Operatøren kan justere lasten ved de anliggende overflatene (og dermed derfor på ADB materialet) ved å justere dreiemomentet på den mekaniske forbindelsen. Følgelig unngår foreliggende oppfinnelse kostbare og store rettejigger og anordninger typisk er nødvendige for å danne diffusjonsforbindelser med høy kvalitet.
Det skal settes pris på av de som behersker teknikken og som har nytte av denne beskrivelsen at en kombinasjon av mekaniske/metallurgiske forbindelse an den typen som de beskrevet her kan skaffe til veie en forbindelse eller sammen-føyning mellom komponenter, slik som kanaler, i hvilke de totale dimensjonene til forbindelsen i all hovedsak er de samme som de sammenføyde komponentene. Videre oppnår denne forbindelsen styrken og de forseglende egenskapene som er nødvendige for de mest krevende anvendelser. Konstruktøren av forbindelsen vil sette pris på fleksibiliteten som blir tilbudt av foreliggende oppfinnelse ved å plassere ADB forbindelsen i prinsippet i en hvilken som helst plassering i forbindelsen. Konstruktøren kan derfor plassere forseglingseffektene til ADB forbindelsen ved den mest foretrukne plasseringen og separat eller ledsage en plassering styrken og/eller korrosjonsskjermende effekter til ADB forbindelsen ved den mest ønskede plasseringen. Foreliggende oppfinnelse tillater konstruktøren til å for-bedre den resulterende totale ytelsen til forbindelsen, slik som forbedring av leve-tiden for trøtthetsbrudd for forbindelsen.
Selv om foreliggende oppfinnelse har blitt illustrert i forbindelse med oljeledninger som har en tapp eller muffe, skal det settes pris på at foreliggende oppfinnelse kan bli benyttet som beskrevet ovenfor til forbindelser som benytter muffekoplinger, eller klemmer eller andre energiserte anordninger. Videre kan foreliggende oppfinnelsen bli benyttet med dagens utvidbare rørteknologi ved hvilke oljeledninger er plasserte nedihulls når en spesielt konstruert plugg eller foringsrør blir benyttet til å utvide rørstrengen. Forbindelser laget ifølge foreliggende oppfinnelse er spesielt tilpasset for slik tjeneste på grunn av styrken, og forseglende og dimensjonene egenskaper som beskrevet ovenfor. Likevel, anvendelsen av foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til oljeindustrien eller til forbindelse av en kanal til en annen. Foreliggende oppfinnelse kan bli benyttet hvor som helst hvor en konvensjonell mekanisk forbindelse eller en konvensjonell metallurgisk forbindelse har blitt benyttet her.
Den foregående beskrivelse av de forskjellige utførelsesformene til foreliggende oppfinnelse fremviser et antall fordeler i forhold til kjent teknikk. Forskjellige modifikasjoner og variasjoner kan bli laget uten å avvike fra formålet til foreliggende oppfinnelse som de er beskrevet i de vedlagte kravene.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for å sammenføye rørprodukter omfattende: tilveiebringelse av et første rør (10) som har en gjenget endeforbindelse (12); tilveiebringelse av et andre rør (20) som har en gjenget endeforbindelse (22) som er konfigurert for å passe sammen med den gjengede endeforbindelsen til det første røret; plassering av en mengde amorf diffusjonsbindemateriale på i det minste en del av motsvarende overflate (34, 36) til i det minste et av rørene; sammenføyning av det første og det andre røret ved å kople den gjengede endeforbindelsen med et forhåndsbestemt dreiemoment slik at det amorfe diffusjonsbindematerialet blir sammenpresset av de motsvarende overflatene; og tilføring av varme til de gjengede endeforbindelsene som er tilstrekkelig til å forårsake diffusjonsforbindelse mellom bindematerialet og det første og det andre røret.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvori det amorfe diffusjonsbindematerialet er plassert på de motsvarende overflatene (34, 36) som en kontinuerlig ring (40) eller atskilte knapper eller øyer (42).
3. Fremgangmåte i henhold til krav 2, hvori det amorfe diffusjonsbindematerialet er påført ved bruk av sprøyte-avsetningsteknikker.
4. Fremgangmåte i henhold til krav 2, hvori det amorfe diffusjonsbindematerialet (40) er påført en eller flere av forbindelsens gjenger.
5. Fremgangmåte i henhold til et av de foregående krav, hvori varme påføres ved induksjon, elektrisk motstand, mikrobølger eller infrarødt.
NO20030819A 2000-08-23 2003-02-21 Fremgangsmate for en kombinert mekanisk og metallurgisk forbindelse NO329871B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/644,807 US6419147B1 (en) 2000-08-23 2000-08-23 Method and apparatus for a combined mechanical and metallurgical connection
PCT/US2001/026422 WO2002016069A1 (en) 2000-08-23 2001-08-23 Method and apparatus for a combined mechanical and metallurgical connection

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20030819D0 NO20030819D0 (no) 2003-02-21
NO20030819L NO20030819L (no) 2003-04-23
NO329871B1 true NO329871B1 (no) 2011-01-17

Family

ID=24586411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20030819A NO329871B1 (no) 2000-08-23 2003-02-21 Fremgangsmate for en kombinert mekanisk og metallurgisk forbindelse

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6419147B1 (no)
EP (1) EP1351792B1 (no)
AT (1) ATE464969T1 (no)
AU (1) AU2001285250A1 (no)
CA (1) CA2418645C (no)
DE (1) DE60141916D1 (no)
HK (1) HK1059241A1 (no)
MX (1) MXPA03001568A (no)
NO (1) NO329871B1 (no)
WO (1) WO2002016069A1 (no)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6712154B2 (en) 1998-11-16 2004-03-30 Enventure Global Technology Isolation of subterranean zones
US6745845B2 (en) 1998-11-16 2004-06-08 Shell Oil Company Isolation of subterranean zones
US6634431B2 (en) 1998-11-16 2003-10-21 Robert Lance Cook Isolation of subterranean zones
US7357188B1 (en) 1998-12-07 2008-04-15 Shell Oil Company Mono-diameter wellbore casing
US6823937B1 (en) 1998-12-07 2004-11-30 Shell Oil Company Wellhead
US7240728B2 (en) 1998-12-07 2007-07-10 Shell Oil Company Expandable tubulars with a radial passage and wall portions with different wall thicknesses
AU770359B2 (en) * 1999-02-26 2004-02-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Liner hanger
CA2385596C (en) 1999-10-12 2009-12-15 Enventure Global Technology Lubricant coating for expandable tubular members
MY124816A (en) * 2000-03-29 2006-07-31 Shell Int Research Method of joining metal oilfield tubulars and well provided therewith
US7062267B2 (en) * 2001-09-14 2006-06-13 Atc Technologies, Llc Methods and systems for modifying satellite antenna cell patterns in response to terrestrial reuse of satellite frequencies
WO2003086675A2 (en) 2002-04-12 2003-10-23 Enventure Global Technology Protective sleeve for threaded connections for expandable liner hanger
AU2003233475A1 (en) 2002-04-15 2003-11-03 Enventure Global Technlogy Protective sleeve for threaded connections for expandable liner hanger
JP2004025198A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Aisan Ind Co Ltd 拡散接合方法および接合部品並びにエンジンバルブの製造方法とエンジンバルブ
US7100697B2 (en) * 2002-09-05 2006-09-05 Weatherford/Lamb, Inc. Method and apparatus for reforming tubular connections
EP1552271A1 (en) 2002-09-20 2005-07-13 Enventure Global Technology Pipe formability evaluation for expandable tubulars
US7886831B2 (en) 2003-01-22 2011-02-15 Enventure Global Technology, L.L.C. Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
GB2415454B (en) 2003-03-11 2007-08-01 Enventure Global Technology Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
GB2415988B (en) 2003-04-17 2007-10-17 Enventure Global Technology Apparatus for radially expanding and plastically deforming a tubular member
US7582092B2 (en) 2003-06-25 2009-09-01 Depuy Products, Inc. Assembly tool for modular implants and associated method
US8998919B2 (en) 2003-06-25 2015-04-07 DePuy Synthes Products, LLC Assembly tool for modular implants, kit and associated method
US7297166B2 (en) 2003-06-25 2007-11-20 Depuy Products, Inc. Assembly tool for modular implants and associated method
US7712522B2 (en) 2003-09-05 2010-05-11 Enventure Global Technology, Llc Expansion cone and system
GB2442635B (en) * 2004-01-12 2008-10-08 Shell Oil Co Expandable connection
GB2442636B (en) * 2004-01-12 2008-10-08 Shell Oil Co Expandable connection
GB2442637B (en) * 2004-01-12 2008-10-08 Shell Oil Co Expandable connection
GB2430685B (en) * 2004-01-12 2008-09-24 Shell Oil Co Expandable connection
GB2432866A (en) 2004-08-13 2007-06-06 Enventure Global Technology Expandable tubular
US20080187697A1 (en) * 2005-03-08 2008-08-07 Masaaki Amano Structure and Method for Bonding Two Members, Gas Container and Method for Manufacturing Such Gas Container
US7562911B2 (en) * 2006-01-24 2009-07-21 Hydril Usa Manufacturing Llc Wedge thread with sealing metal
US8322754B2 (en) * 2006-12-01 2012-12-04 Tenaris Connections Limited Nanocomposite coatings for threaded connections
US8556912B2 (en) 2007-10-30 2013-10-15 DePuy Synthes Products, LLC Taper disengagement tool
US8518050B2 (en) 2007-10-31 2013-08-27 DePuy Synthes Products, LLC Modular taper assembly device
US20110057139A1 (en) * 2009-09-10 2011-03-10 Trent Thomas C Threaded seat fitting for back seat valves
US8533921B2 (en) 2010-06-15 2013-09-17 DePuy Synthes Products, LLC Spiral assembly tool
US9095452B2 (en) 2010-09-01 2015-08-04 DePuy Synthes Products, Inc. Disassembly tool
US20120118426A1 (en) 2010-10-12 2012-05-17 Quality Tubing, Inc. Coiled tubing with improved fatigue resistance and method of manufacture
US9949833B2 (en) 2011-04-06 2018-04-24 DePuy Synthes Products, Inc. Finishing RASP and orthopaedic surgical procedure for using the same to implant a revision hip prosthesis
WO2013124386A1 (en) 2012-02-23 2013-08-29 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Connector assembly
WO2013186400A2 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and connector assembly for connecting tubular members
US9027630B2 (en) * 2012-07-03 2015-05-12 Apple Inc. Insert casting or tack welding of machinable metal in bulk amorphous alloy part and post machining the machinable metal insert
AR100953A1 (es) 2014-02-19 2016-11-16 Tenaris Connections Bv Empalme roscado para una tubería de pozo de petróleo
JP5998308B1 (ja) * 2014-12-09 2016-09-28 オリジン電気株式会社 接合物品の製造方法及び接合物品
EP3121459A1 (de) * 2015-07-24 2017-01-25 Sascha Schwindt Beschichtung für schraubverbindung
US11174969B2 (en) * 2019-01-16 2021-11-16 The Boeing Company Threaded connection of a duct
JP7223064B2 (ja) * 2021-06-11 2023-02-15 株式会社三條機械製作所 シャフトの製造方法
JP7333426B2 (ja) * 2022-01-18 2023-08-24 株式会社三條機械製作所 鍔部を有する軸部材の製造方法及び鍔部を有する軸部材

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3427707A (en) 1965-12-16 1969-02-18 Connecticut Research & Mfg Cor Method of joining a pipe and fitting
US3657592A (en) * 1970-04-22 1972-04-18 Union Carbide Corp Electrode joint cement
US3814156A (en) * 1971-09-27 1974-06-04 Loctite Corp Threaded articles with locking or sealing coatings
US4066283A (en) * 1976-02-06 1978-01-03 Chicago Fittings Corporation High pressure insulated coupling
US4060896A (en) * 1976-05-24 1977-12-06 Wahnish M Ervin Prosthodontic implant and method
US4164971A (en) * 1976-11-01 1979-08-21 Federal Screw Works Threaded fastener product with adhesive coating
US4297160A (en) * 1979-07-16 1981-10-27 Pacer Technology And Resources, Inc. Locking and sealing compositions and methods for their application
US4564226A (en) * 1981-11-02 1986-01-14 Explosive Research Ltd. System and method for increasing wall thickness on end of pipe on which thread is to be fabricated
CH644281A5 (fr) * 1981-11-30 1984-07-31 Nestle Sa Buse d'agglomeration.
JPS63293384A (ja) * 1987-05-27 1988-11-30 住友金属工業株式会社 ねじ継手付frp管
US4962579A (en) 1988-09-02 1990-10-16 Exxon Production Research Company Torque position make-up of tubular connections
DE3844160A1 (de) * 1988-12-23 1990-06-28 Mannesmann Ag Metallischer ueberzug auf stahlrohren
EP0673484B1 (en) * 1992-11-13 1998-06-10 Mobil Oil Corporation Corrosion resistant connection for use with tubular members
US5431831A (en) * 1993-09-27 1995-07-11 Vincent; Larry W. Compressible lubricant with memory combined with anaerobic pipe sealant
JP3511749B2 (ja) 1995-08-30 2004-03-29 大同特殊鋼株式会社 Ti合金部材の接合方法
CA2222288A1 (en) * 1996-03-29 1997-10-09 Masakatsu Ueda Method for joining metallic materials by diffusion bonding and joined structure thereby
WO1998033619A1 (en) 1997-02-04 1998-08-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and device for joining oilfield tubulars
MY124816A (en) 2000-03-29 2006-07-31 Shell Int Research Method of joining metal oilfield tubulars and well provided therewith

Also Published As

Publication number Publication date
EP1351792A1 (en) 2003-10-15
AU2001285250A1 (en) 2002-03-04
MXPA03001568A (es) 2003-06-06
HK1059241A1 (en) 2004-06-25
EP1351792A4 (en) 2007-03-14
NO20030819D0 (no) 2003-02-21
US6419147B1 (en) 2002-07-16
CA2418645A1 (en) 2002-02-28
WO2002016069A1 (en) 2002-02-28
NO20030819L (no) 2003-04-23
ATE464969T1 (de) 2010-05-15
EP1351792B1 (en) 2010-04-21
DE60141916D1 (de) 2010-06-02
CA2418645C (en) 2009-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO329871B1 (no) Fremgangsmate for en kombinert mekanisk og metallurgisk forbindelse
US4556240A (en) Corrosion-resistant, double-wall pipe structures
KR102170389B1 (ko) 마찰용접을 통한 유체 시스템과 그 제조방법
US5782503A (en) Threaded joint for tubes
US6042153A (en) Threaded connection for internally clad pipe
US8840152B2 (en) Thin-walled pipe joint
US5104152A (en) Welded pipe joint
US6863313B1 (en) Threaded connection for internally clad pipe
CA1241979A (en) Tubing fitting
JP2013516587A (ja) 機械的に取付けられるサワー環境用の継手
CN204062233U (zh) 一种管道冷连接装置
CN103148734B (zh) 一种预防壳程侧间隙腐蚀的换热管与管板连接结构
US20080252074A1 (en) Method of Joining Components, Fitting and Tube Joint Where at Least One of the Components Comprises or is Made of Material Difficult to Weld
WO1991017362A1 (en) Joining of metallic pipe lined with thermoplastic polymer
EP3389919A1 (en) Tubular connection assembly for improved fatigue performance of metallic risers
CN101328996B (zh) 不锈钢内衬管和连接组件及制造方法
CN105351656B (zh) 一种带连接孔的机械式复合管及其制备方法
US2152102A (en) Fitting and method of making same
WO2018014396A1 (zh) 无人船金属复合密封装置
CA2477308A1 (en) Pipe system and method for its manufacture
CN206904385U (zh) 可端部螺纹连接的高强度不锈钢复合钢管
NO854075L (no) Fremgangsm¨te for fremstilling av r¯rlengder.
CN111001985A (zh) 一种中压废锅制造方法
RU2076991C1 (ru) Способ соединения двухслойных металлических труб
JPS631886A (ja) 端部前処理溶接ユニツト二重管構造

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees