RO113763B1 - Imbinare etansa pentru conducte metalice - Google Patents

Imbinare etansa pentru conducte metalice Download PDF

Info

Publication number
RO113763B1
RO113763B1 RO141851A RO14185189A RO113763B1 RO 113763 B1 RO113763 B1 RO 113763B1 RO 141851 A RO141851 A RO 141851A RO 14185189 A RO14185189 A RO 14185189A RO 113763 B1 RO113763 B1 RO 113763B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
type
joint
plug
sealing
contact
Prior art date
Application number
RO141851A
Other languages
English (en)
Inventor
Cataldo Cappelli
Norberto Morlotti
Original Assignee
Dalmine Spa
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=11266388&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RO113763(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dalmine Spa filed Critical Dalmine Spa
Publication of RO113763B1 publication Critical patent/RO113763B1/ro

Links

Classifications

    • 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
    • F16L15/02Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints allowing substantial longitudinal adjustment by use of a long screw-threaded part
    • 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
    • F16L15/001Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F16L15/004Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Joints With Pressure Members (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Joints With Sleeves (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

Prezenta invenție se referă la o îmbinare etanșă, de tip cep și mufă, destinată pentru asamblarea prin înfiletare reciprocă a două bucăți de material tubular, cum ar fi conductele metalice utilizate, în principal, dar nu exclusiv, pentru pomparea lichidelor endogene, pentru alcătuirea unei coloane de tubare a unei găuri forate sau pentru alcătuirea unei garnituri de coloane de țevi de extracție.
Este desigur cunoscut faptul că, pentru asemenea utilizări, îmbinarea dintre o conductă și următoarea este făcută, fie prin tăierea unui filet de tip arbore, denumit și de tip cep, la unul din capetele conductei și a unuia de tip alezaj, denumit și de tip mufă, la celălalt capăt al conductei respective - obținându-se o așa numită “cuplare rigidă” fie, prin tăierea filetelor de tip cep, la ambele capete ale conductei și apoi, utilizarea unui manșon scurt de legătură între ele, avînd la fiecare din capetele lui câte un filet interior, “cuplare prin manșon. în general, se preferă, ca aceste filete să fie conice.
Este necesar ca acest tip de îmbinare să asigure, nu numai asamblarea propriu-zisă a conductelor în cauză, dar, și să fie suficient de puternică pentru a putea rezista la tensiunile mecanice ce apar în timpul exploatării, precum și să prevină scurgerile de lichide și gaze ce curg prin conducte. Etanșarea poate fi obținută prin interferarea corespunzătoare, dintre filetele porțiunilor de tip cep și mufă, sau prin utilizarea unor suprafețe corespunzătoare de etanșare, separate de filete, dar care, dacă sunt presate împreună, în mod corect, elimină scurgerea fluidului de lucru. Aceste tehnici pot fi desigur combinate. Este cunoscut faptul că, atunci când cuplul ce se utilizează la strângerea unei îmbinări duce la apariția unui efort unitar, mai mare decât efortul de curgere a materialului, tensiunile induse în filete și, în asemenea îmbinări suplimentare de etanșare, pot provoca pagube în timpul utilizării, astfel, încât etanșarea furnizată de îmbinare nu mai este eficientă, în special, după ce ea a fost în mod repetat strânsă și desfăcută. Acest dezavantaj a fost eliminat, prin cererea de Brevet European EP 273016,.aparținând solicitantului acestei cereri.
S-a constatat totuși, că îmbinările descrise în cererea de brevet menționată mai sus, pot fi îmbunătățite în continuare, printr-o modificare corespunzătoare a suprafețelor de reazem și printro înserare a unor anumite suprafețe de etanșare, denumite în continuare “etanșare metal pe metal”, astfel, încât să se îmbunătățească fiabilitatea asamblării prin filet, atât în ceea ce privește numărul de cicluri de înșurubare-deșurubare, cât și în ceea ce privește depășirea cuplului de strângere, garantânduse astfel, cele mai bune condiții de etanșare în orice situație. Desigur că, depășirea cuplului de strângere poate să modifice, în mod ireversibil, geometria elementelor de etanșare, sau a suprafețelor, datorită deformării plastice, ca rezultat al unui efort unitar excesiv, astfel că, reutilizarea conductei devine problematică sau chiar, imposibilă. Conducta poate suferii deteriorări, chiar de la prima utilizare și în acest mod, se poate iniția fenomenul de coroziune datorat efortului. De aceea, pentru depășirea acestei dificultăți, este necesar să se combine unul sau mai multe dispozitive de etanșare, de tip etanșare metal pe metal, cu un element mecanic, de reazem, care poate să limiteze interferența într-un mod favorabil și prin aceasta, să limiteze tensiunile ce apar pe însăși dispozitivele de așezare, chiar și atunci când, momentul de torsiune crește peste limita de curgere a materialului îmbinării.
Sunt cunoscute utilizări ale acestui principiu, dar datorită soluțiilor geometrice adoptate, ele nu pot garanta fiabilitatea cerută.
în Brevet US 4153283 este prezentată o combinație specială de suprafețe de așezare și etanșare, în care se utilizează interacțiunea dintre o suprafață sferică a unui element de tip cep, cu o suprafață conică a unui element de tip
RO 113763 Bl mufă (etanșare metal pe metal], însoțită suplimentar și succesiv, de o suprafață plană de reazem. Totuși, nici această soluție nu asigură îmbinarea, de defectele menționate mai sus. De fapt, când îmbinarea este strânsă, primul contact apare între suprafața conică și cea sferică, de-a lungul unei linii de circumferință, care se transformă într-o suprafață finită, datorată deformării ce apare în faza de strângere. Deoarece, contactul dintre suprafețele de etanșare menționate este, de tip herțian - adică caracterizat de o creștere rapidă a efortului, în timp ce crește deformația elastică este foarte ușor să se depășească, local, limita de elasticitate, chiar la aplicarea de sarcini mici, astfel că, suprafața sferică se deformează plastic, iar îmbinarea poate începe imediat să curgă, în cazul apariției unei porțiuni tensionate.
în orice caz, îmbinarea nu mai poate fi reutilizată după desfacerea ei. Mai mult, în îmbinări similare ce au fost utilizate în mod corect, unghiul suprafețelor conice de reazem este, în jur de 15-20° și acesta poate fi considerat excesiv, dacă cuplul prea mare, de strângere, poate produce o împingere radială, care să genereze supratensiuni locale periculoase.
Pentru a înlătura aceste dezavantaje, la alte îmbinări, etanșarea metal pe metal se realizează prin contactul dintre două suprafețe conice, una de tip cep, iar cealaltă de tip mufă, ce se pot îmbina perfect una cu cealaltă. Aceste suprafețe sunt proiectate să vină în contact pe o arie foarte întinsă (deci pe o lungime semnificativă din lungimea lor, de exemplu, aproximativ 5-1 Omm]. în acest caz, presiunile de contact sunt întotdeauna foarte mici, iar etanșarea depinde, în mod esențial, de efectul de labirint generat la contactul celor două suprafețe conice.
Totuși, acest tip de îmbinare necesită o prelucrare extrem de precisă a suprafețelor conice și ridică astfel, probleme tehnologice, economice, și de control al calității. De fapt, posibilitatea po4 trivirii exacte a unei suprafețe peste cealaltă este, în mod virtual, nulă.
Problema tehnică, rezolvată de invenție, constă în realizarea unei îmbinări etanșe, de tip cep și mufă, pentru conducte, la care să nu mai apară deformații remanente, în cazul aplicării unui cuplu maxim de strângere.
Pentru a se înlătura toate aceste dificultăți de natură diferită, a fost realizată o îmbinare destinată pentru conductele utilizate la pomparea fluidelor și pentru alcătuirea unei coloane de tubare a unei găuri forate. Această îmbinare, obiect al prezentei invenții, are o combinație specifică de suprafețe, ce formează o etanșare metal pe metal, având posibilitatea de a se combina cu suprafețe de reazem specifice.
îmbinarea realizată, în conformitate cu prezenta invenție, constă dintr-un element, de tip cep, având cel puțin un filet conic exterior și un element de tip mufă, prevăzut cu un filet interior complementar, partea de capăt a așa numitului element de tip cep, de după fiecare filet, fiind prevăzută cu o etanșare conică având o orientare, în principal, axială și, totodată, posibil, o suprafață de așezare internă, de asemenea conică, orientată în principal, transversal. Aceste suprafețe interacționează cu etanșări similare și cu, suprafețe de etanșare similare pe elementul de tip mufă, lungimea suprafeței de etanșare, a elementului de tip mufă, de-a lungul generatoarei principale este mai mare decât cea a suprafeței de etanșare, corespondente, dispusă pe elementul de tip cep. Aceasta îmbinare este caracterizată prin faptul că, cele două suprafețe de etanșare ale elementelor de tip cep și mufă au o conicitate cuprinsă, între 6,25 și 9,25%, lungimea suprafeței dispuse pe elementul de tip cep, care vine în contact cu suprafața corespondentă a elementului de tip mufă fiind, între 0,5 și 2,5 mm. în mod special, este avantajos să se împerecheze etanșarea metal pe metal, descrisă mai sus, cu suprafețele de așezare dispuse pe elementul de tip cep și pe elementul de tip mufă corespondent având o coniRO 113763 Bl citate cu un unghi cuprins, între 5 și 10° ,față de un plan perpendicular pe axa îmbinării, aceste suprafețe începând să lucreze numai după, interacțiunea și activizarea filetelor și a suprafețelor de etanșare.
Termenul de activizare este întrebuințat numai, în sensul de atingere a unei stări de tensionare minimă, care asigură:
- o presiune suficientă pe flancurile filetelor în contact, pentru a preveni deșurubarea la un moment mai mic decât cel utilizat pentru înșurubare și, de asemenea, pentru a conferi un efect de etanșare secundar de-a lungul filetului;
- o presiune de contact suficientă pe suprafețele de etanșare, pentru a preveni lipsa de etanșeitate datorată condițiilor, la limită, utilizate.
Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje principale:
- crește fiabilitatea îmbinării și durabilitatea ei în timp;
- este relativ mai ușor de realizat.
Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig.1... 3, care reprezintă:
-fig.1 .secțiune axială a unei îmbinări, prezentată în stare asamblată;
-fig.2,secțiune mărită, conform detaliului A, din fig.1, în faza inițială;
-fig.3,secțiune mărită, conform detaliului A, din fig.1, după strângere.
îmbinarea etanșă pentru conducte metalice, conform invenției, este alcătuită, în principal, dintr-un element de tip cep 1, sau, se mai poate spune, de tip arbore.și un element de tip mufă , sau, se mai poate spune, de tip alezaj 2. Pentru simplificare, filetele celor două elemente au fost notate cu același număr de poziție 3.
Detaliul A prezintă suprafețele de așezare și etanșarea, metal pe metal, realizate în conformitate cu invenția. Cele două obiecte sunt arătate într-o măsură mai mare, în fig. 2 și 3. Prima figură ilustrează faza inițială a asamblării și anume, atunci, când suprafețele de etanșare vin în contact. Ultima figură reprezintă aceeași configurație, după strân gere. Elementul de tip cep este prevăzut, cu o suprafață conică, de etanșare 4 și cu o suprafață conică, de așezare 5. Elementul de tip mufă, la rândul lui, este și el prevăzut cu niște suprafețe corespondente și anume, o suprafață de ețanșare 9 și o suprafață de reazem 10.
Ambele fig.2 și 3, prezintă o porțiune a părții de capăt a elementului mufă 2, pe care, după filetul 3, există cele două suprafețe interioare, conice, 9 și 10, care interacționează cu suprafețele corespondente ale elementului de tip cep, formând, respectiv, reazemul și etanșarea, metal pe metal, în conformitate cu invenția.
De asemenea, figurile ilustrează și partea de capăt, a elementului cep, pe care există o serie de suprafețe conice, având diferite unghiuri și dispuse în spatele filetului 3. Se observă că suprafața cu numărul 4 vine în contact cu suprafața corespondentă 9, a elementului mufă 2, formînd așa- numita etanșare, metal pe metal, în timp ce, suprafața indicată cu numărul 5 este o suprafață de reazem, ce vine în contact cu suprafața corespondentă 10, a elementului de tip mufă. Aceste perechi de suprafețe 4 și 9 și, respectiv, 5 și 10, vor avea o conicitate, de 6,25 la 9,25%, în cazul primelor, și formează, un unghi, de 5-10%, față de un plan perpendicular pe axa îmbinării, în cazul ultimelor. După cum se poate observa și din figuri, suprafața 9 este mai mare decât suprafața 4, astfel, încât, contactul dintre cele două suprafețe este asigurat întotdeauna, prin realizarea soluției prezentate de invenție, pentru un domeniu larg de toleranțe constructive.
Se observă, din fig. 2 că, trebuie să existe, cu prioritate, un contact între suprafețele de etanșare 4 și 9, mai înainte ca suprafețele de reazem 5 și 10 să vină în contact și, deci, mai înainte ca îmbinarea să fie tensionată.
Fig. 3, prezintă îmbinarea după tensionare, când suprafețele de reazem și 10 sunt, de asemenea, în contact, iar îmbinarea este gata de utilizare.
RO 113763 Bl
Pentru a se ușura reprezentarea grafică și a face mai ușor de înțeles modul în care lucrează îmbinarea, suprafețele care prezintă etanșarea, metal pe metal, au fost exagerate.
îmbinarea, ce face obiectul prezentei invenții, poate fi realizată cu orice tip de filet cunoscut la data actuală sau care, poate fi regăsit în stadiul actual al tehnicii, în special, filete simple sau cu mai multe începuturi, cu orice formă de filet, inclusiv filete cu unghi negativ al suprafețelor de preluare a efortului, denumite și filete de tip cârlig sau cu agățare, care sunt, în general, adoptate pentru îmbinările la care elemente, de tip cep și mufă sunt prevăzute cu filete conice complementare. Interferența dintre aceste filete este redusă în conformitate cu una din schemele adoptate în mod obișnuit, dar este, astfel, încât vârfurile filetelor unui element, de tip mufă să adere exact la rădăcinile corespondente ale filetelor unui element, de tip cep ale cărei vârfuri, însă, nu intră în contact cu rădăcinile corespondente ale unui element, de tip mufă.
în exemplul de realizare a invenției reprezentat cu filet, de tip cârlig sau cu agățare, flancurile filetelor care trag elementul, de tip cep, în interiorul elementului, de tip mufă formează, de asemenea, un unghi negativ (cârlig), față de un plan perpendicular pe axa îmbinării, acest unghi fiind cuprins, între O și 3°, în timp ce flancurile secundare sunt înclinate în aceeași direcție, formând un unghi cuprins, între 8 și 16° față de același plan, interspațiile dintre flancuri fiind cuprinse, între 0,035 la 0,35 mm.
Este de preferat, ca îmbinarea, conform prezentei invenții, să fie realizată cu filete de tipul celor descrise, în cererea de Brevet European EP 273016, în general cunoscute sub denumirea de filete de tip antares. Aceste filete sunt astfel realizate încât, vârfurile filetului elementului, de tip mufă aderă perfect la rădăcina corespondentă a filetului elementului, de tip cep, ale cărui vârfuri nu ating rădăcinile corespondente.
Cu titlu de exemplu ăl unei filetări de acest tip, o îmbinare pentru un diametru de burlan de puț de foraj, de 7 poate fi realizată cu un filet având o conicitate, de 8,5%, flancurile primare ale filetului, ce rămân în contact după realizarea îmbinării, formează un unghi nominal, de 2°26', cu un plan perpendicular pe axa îmbinării, flancurile secundare înclinate în direcție inversă, față de flancurile primare, la un unghi nominal, de 25° .față de același plan, iar distanța nominală între numitele flancuri secundare este, de 0,05 mm când îmbinarea este realizată.
Dimensiunile indicate, în ambele exemple de mai sus, nu sunt numai nominale, ele variază depinzând de mărimea îmbinării.
îmbinarea, care este obiect al prezentei invenții, nu exclude utilizarea unui dispozitiv de etanșare suplimentar constând, de exemplu, dintr-un inel de etanșare de plastic poziționat corespunzător, între două suprafețe de așezare ale unor elemente, de tip cep și mufă într-un locaș tăiat într-o suprafață de așezare a unui element, de tip mufă.
în acest caz, îmbinarea, metal pe metal, este protejată față de orice agenți corozivi, care pot fi conținuți în fluidul ce vine în contact cu conductele respective.
O protecție suplimentară poate fi obținută, prin aplicarea unui strat de rășină protectoare - de exemplu, epoxidică sau fenolică - pe suprafața interioară a îmbinării, ce vine în contact cu acei agenți corozivi.
Combinația specifică de elemente, ce ajută la formarea etanșării, de tip metal pe metal, în conformitate cu prezenta invenție, în special, când este realizată în combinație cu suprafețele de așezare realizate în conformitate cu prezenta invenție, oferă avantaje mari, în comparație cu îmbinările cunoscute până acum.
De fapt, suprafața de așezare, cu un unghi, de 5-10° oferă o rezistență la deformare plastică, mai înaltă chiar, în cazul depășirii momentului de torsiune, întradevăr, unghiul este, astfel, încât să
RO 113763 Bl se genereze o stare de eforturi tangențiale elastice în vârf, care crește presiunea de contact între suprafețele de etanșare, fără ca totuși să cauzeze o deformare permanentă.
Etanșarea, metal pe metal, produsă prin contactul dintre două suprafețe cu conicitate egală, una dintre ele având o lățime, de 0,5 la 2,5 mm, oferă două avantaje:
- în comparație cu etanșările suprafață, de tip conic, pe suprafață de tip sferic, contactul nu este obținut de-a lungul unei linii ce se transformă într-o suprafață finită datorită deformării ce apare pe durata efortului următor, ci apare chiar, de la început, pe o suprafață circumferențială de dimensiuni finite, care poate să absoarbă tensiuni mari, înainte de a ajunge în starea de plastifiere;
- în comparație cu îmbinările ce utilizează contactul între două suprafețe conice, mărimea limitată a suprafeței de contact, în conformitate cu prezenta invenție, permite să se obțină o presiune de contact mai înaltă, dând astfel posibilitatea la adaptări mutuale, rămânând totuși sigură, în interiorul unui domeniu de deformație elastică.
Cu o suprafață de contact mică, dar finită, poate fi asigurată o presiune de contact de o uniformitate sigură.
Acest avantaj este important în mod deosebit, deoarece, el permite un calcul precis al momentului de torsiune necesar pentru a garanta contactul, fără nici o neetanșeitate, în cazul în care apar forțe, care acționează asupra îmbinării, ce pot avea tendința să desfacă aceste suprafețe. Dacă se utilizează alte tipuri de îmbinări, aceste condiții sunt îndeplinite numai atunci când, îmbinarea este realizată foarte precis și elementul, de tip cep este perfect aliniat, cu cel, de tip mufă lucru care, cu siguranță, nu poate fi obținut în practica actuală.
Avantajul îmbinării, realizată în conformitate cu invenția, crește în mod constant, cu asamblarea și desfacerea, când geometria suprafețelor este modificată, în general, ca rezultat al efor10 turilor din timpul funcționării.
Pentru a se verifica soliditatea unei îmbinări, de tip metal pe metal, realizată în conformitate cu invenția, și pentru a o' compara cu alte două îmbinări realizate în conformitate cu soluții cunoscute, a fost calculată presiunea teoretică de contact, ce acționează pe o etanșare metalică a unei îmbinări, în cazul când se aplică un efort F= 1D5 kN/mm2. Oțelul din care a fost realizată îmbinarea are o limită a rezistenței la curgere, de 420 N/mm2. Valoarea diametrului D ,al îmbinării la suprafețele de etanșare a fost, de 80 mm. Cele trei etanșări diverse, de tip metal pe metal, au fost caracterizate prin:
a) contact punctiform teoretic între o suprafață conică și o suprafață sferică (exemplu de comparație);
b) contact între două suprafețe conice realizate în conformitate cu invenția;
c) contact între două suprafețe conice mari (exemplu de comparație).
Presiunea teoretică de contact, ca funcție a dimensiunilor și a forței cu care suprafețele sunt presate împreună, poate fi calculată în toate cele trei cazuri cu formula;
90 _ (ipoteza contactului hertzian) ρ = Ό =-----‘ ; n2>2..
(ipoteza unei conicități foarte mici) în care:
pa, Pb· Pe = presiunea de contact în cele trei cazuri a), b), c);
F = forța de contact;
D = valoarea diametrului îmbinării la suprafețele de etanșare;
la = lățimea zonei de contact, în cazul a], estimat, la 0,2 mm;
lbc = lățimea zonei de contact în cazurile b) și c), egală, cu 2 și respectiv, cu 5 mm.
Prin înlocuirea și presupunerea că, forțele de solicitare sunt constante, în diferitele tipuri de îmbinări și anume:
F= const. = 105 kN/mm2, atunci:
RO 113763 Bl pa =1870 N/mm2 pb = 210 N/mm2 pc =84 N/mm2
Aceste presiuni de contact evidențiază următoarele:
-în cazul, în care efortul unitar de curgere al oțelului este mult depășit, apar deformații remanente, în zona de etanșare;
- în cazul c) deformația elastică este abia 0,01%, astfel că, etanșarea este asigurată numai dacă geometria este perfectă;
-în cazul b) valoarea este optimă, deoarece deformația elastică, de 0,1% este obținută , și anume, la jumătate din efortul de curgere.
Ca o alternativă, în cazurile a) și c) este posibil să rezulte o forță F de obținere a presiunii optime de contact (210 N/mm2). Totuși, în cazul a) va fi necesar să se aplice o forță F foarte scăzută, iar aceasta va fi foarte dificil de controlat în practică, în timp ce, în cazul c) forța cerută, va trebui să fie de două ori și jumătate mai mare, decât în cazul b), astfel, încât efortul va fi mult mai ridicat și va distruge corpul îmbinării. Eficiența îmbinării, în conformitate cu prezenta invenție, este întărită suplimentar, de prezența suprafeței de așezare descrise. îmbinarea de etanșare, metal pe metal, este utilizată în mod frecvent, în puțurile adânci, unde există o solicitare, mecanică și de mediu, puternică, (temperatura și corozivitatea fluidului de lucru). Compresiunea capătului elementului, de tip cep, cauzată de activizarea suprafețelor de așezare reduce eforturile unitare, pe suprafața interioară, ce vine în contact cu fluidul, aceasta îmbunătățind rezistența la coroziune a îmbinării.
în mod similar, în cazul unor găuri de sondă, ce sunt în mod deliberat sau accidental deviate, tensiunea implicată în transferul unui moment de îndoire prin îmbinare sunt mai scăzute, iar axa neutră este deplasată spre extrados, obținându-se din nou o stare de eforturi mai favorabilă.
Pentru cazuri mai speciale implicând, de exemplu, medii înconjurătoare, în care fluidele corozive, cum ar fi H2S, sunt prezente, îmbinarea realizată, în conformitate cu prezenta invenție, este în mod cu totul deosebit, favorabilă, dacă este realizată din oțeluri Cr-Mn-V sau CrMo, conținând, V, Ti și Nb, aceste oțeluri fiind calmate și temperate, astfel, încât ele să aibă o structură martensitică temperată.
Mai mult, dacă fluidele corozive sunt la o temperatură înaltă , de exemplu, 150°C, și sunt, probabil, bogate în săruri, îmbinarea poate fi făcută din oțel inoxidabil sau din oțeluri pe bază de Ni, posibil asociate cu tratamente antiuzură cunoscute, cum ar fi, implantarea de metale nobile sau elemente ce favorizează călirea sau depuneri electrolitice de metale de durificare sau lubrificare (de exemplu, Ni + Cr). De fapt, combinarea de etanșare .metal pe metal, și de suprafețe de așezare, în conformitate cu invenția, poate, de asemenea, cu filete de tip antares, pentru primul tip de utilizare descris și filete, de tip cu agățare (cu unghi negativ) pentru cel de al doilea tip, să asigure că starea de eforturi unitare pe suprafața de contact cu fluidul este, întotdeauna, la un nivel așa de scăzut încât îmbinarea este relativ insensibilă la coroziune.
îmbinarea. în conformitate cu invenția, poate fi realizată sau, pe două conducte având, respectiv, capetele prelucrate, tip cep și mufă (cuplare integrală, rigidă) sau, se poate realiza, în mod avantajos, prin prelucrarea ambelor capete ale țevilor, ca elemente de tip cep, conectate împreună prin manșoane, având capetele interioare filetate (cuplare prin manșon. Partea interioară a cuplajelor manșon este mai groasă în apropierea porțiunii de mijloc, pentru a se putea realiza zonele de reazem și de etanșare.

Claims (4)

1. îmbinare etanșă pentru conducte metalice, de tip cep și mufă, la care elementul de tip arbore, denumit cep d) este prevăzut cu cel puțin un filet
RO 113763 Bl conic, iar elementul de tip alezaj, denumit mufă (
2), este prevăzut cu filet interior complementar, partea de capăt (1) a elementului cep, situată dincolo de porțiunea ei filetată (3), fiind prevăzută cu o suprafață conică de etanșare (4) orientată, în principal, pe direcție axială și o suprafață interioară, de reazem, conică (5), orientată, în principal, pe direcție transversală, față de axa îmbinării, respectivele suprafețe (4 și 5] aflându-se în interacțiune cu niște suprafețe conice, dintre care, una de etanșare (9) și, respectiv, una de reazem (10) dispuse pe partea de capăt a elementului mufă (2), caracterizată prin aceea că cele două suprafețe de etanșare (4 și 9), ale părților de capăt ale elementelor cep și mufă (1 și 2], au fiecare o conicitate cuprinsă, între 6,25 și 9,25%, lungimea suprafeței de etanșare (4), a părții de capăt a elementului cep (1), care vine în contact cu suprafața de etanșare corespunzătoare (9), a porțiunii de capăt a elementului mufă (2) este cuprinsă între □,5 și 2,5 mm, iar suprafețele de reazem (5 și 10), de pe partea de capăt a elementului cep (1) și de pe partea de capăt, corespunzătoare, a elementului mufă (2) prezintă o conicitate, cu un unghi cuprins, între 5 și 10° ,față de un plan perpendicular pe axa îmbinării, suprafețele de așezare (5 și 10) conlucrează numai după interacțiunea și activizarea filetelor (3) și a suprafețelor de etanșare (4 și 9).
.2. îmbinare ermetică, conform cu revendicarea 1, caracterizată prin aceea că filetele (3) sunt de tip “cu agățare”, adică sunt realizate cu un unghi negativ al suprafețelor de preluare a efortului.
3. îmbinare ermetică, conform cu revendicarea 1, caracterizată prin accea că filetele sunt, de tip antares, adică, sunt astfel realizate, încât vârfurile filetului elementului, de tip mufă, aderă perfect la rădăcina corespondentă a filetului elementului, de tip cep, ale cărui vârfuri nu ating însă, rădăcinile corespondente.
4. îmbinare ermetică, conform cu revendicarea 1, caracterizată prin accea că este confecționată din oțeluri aliate, selectate dintre oțeluri, Cr-Mn-V și Cr-Mo ,care conțin V, Ti, și Nb, respectivele oțeluri fiind călite și având o structură martensitică temperată.
RO141851A 1988-10-03 1989-10-03 Imbinare etansa pentru conducte metalice RO113763B1 (ro)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT8848411A IT1224745B (it) 1988-10-03 1988-10-03 Giunto a tenuta ermetica metallica per tubi

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO113763B1 true RO113763B1 (ro) 1998-10-30

Family

ID=11266388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO141851A RO113763B1 (ro) 1988-10-03 1989-10-03 Imbinare etansa pentru conducte metalice

Country Status (25)

Country Link
US (1) US4958862A (ro)
EP (1) EP0364413B1 (ro)
JP (1) JP3062820B2 (ro)
KR (1) KR950000608B1 (ro)
CN (1) CN1015198B (ro)
AR (1) AR248447A1 (ro)
AT (1) ATE124769T1 (ro)
BR (1) BR8905142A (ro)
CA (1) CA1321808C (ro)
CZ (1) CZ278300B6 (ro)
DD (1) DD284955A5 (ro)
DE (3) DE364413T1 (ro)
ES (1) ES2014954T3 (ro)
GR (1) GR3017605T3 (ro)
HK (1) HK1005320A1 (ro)
HR (1) HRP940489B1 (ro)
IT (1) IT1224745B (ro)
MX (1) MX174243B (ro)
MY (1) MY104226A (ro)
NO (1) NO301852B1 (ro)
OA (1) OA09097A (ro)
RO (1) RO113763B1 (ro)
RU (1) RU2058505C1 (ro)
SK (1) SK278341B6 (ro)
YU (1) YU47908B (ro)

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5338074A (en) * 1989-03-02 1994-08-16 The Hydril Company Threaded pipe connection
US5415442A (en) * 1992-03-09 1995-05-16 Marubeni Tubulars, Inc. Stabilized center-shoulder-sealed tubular connection
US5848813A (en) * 1993-10-21 1998-12-15 Albrecht; David E. Threaded port for fluid flow connection
FR2725773B1 (fr) * 1994-10-13 1996-11-29 Vallourec Oil & Gas Assemblage filete pour tubes
EP0708224B1 (en) * 1994-10-19 2004-01-07 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Thread joint for tubes
EP0916883B1 (en) * 1997-05-30 2006-06-28 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Screw joint for oil well pipe
WO1999008034A1 (en) 1997-08-11 1999-02-18 Marubeni Tubulars, Inc. Tubular connection
WO1999018382A1 (fr) * 1997-10-08 1999-04-15 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Joint a vis destine a des tuyaux de puits de petrole, et procede de fabrication associe
GB2358228B (en) * 2000-01-13 2002-11-06 Ian Harold Hignett Improvements to pipe joints
EA003840B1 (ru) * 2000-06-20 2003-10-30 Валлурек Маннесманн Ойл Энд Гэс Франс Трубное резьбовое соединение с усиленным упором
IT1318179B1 (it) * 2000-07-17 2003-07-23 Dalmine Spa Giunzione filettata integrale per tubi.
IT1318753B1 (it) * 2000-08-09 2003-09-10 Dalmine Spa Giunzione filettata integrale a profilo continuo pr tubi
US6811189B1 (en) * 2000-10-04 2004-11-02 Grant Prideco, L.P. Corrosion seal for threaded connections
JP3876656B2 (ja) * 2001-07-13 2007-02-07 住友金属工業株式会社 管用ねじ継手
SE524155C2 (sv) * 2002-05-22 2004-07-06 Atlas Copco Secoroc Ab Gängförband för borrsträng för slående bergborrning
US6971685B2 (en) * 2002-06-24 2005-12-06 Weatherford/Lamb, Inc. Multi-point high pressure seal for expandable tubular connections
ITRM20020445A1 (it) * 2002-09-06 2004-03-07 Tenaris Connections Bv Giunzione filettata per tubi.
GB0227603D0 (en) * 2002-11-27 2002-12-31 Hsc S A L Improved casino joints
JP4691904B2 (ja) * 2004-03-26 2011-06-01 Jfeスチール株式会社 油井鋼管用継手
US8177262B2 (en) * 2005-07-28 2012-05-15 Hydril Company Lp Mid-seal for expandable connections
FR2889727B1 (fr) * 2005-08-09 2007-09-28 Vallourec Mannesmann Oil Gas F Joint filete tubulaire etanche aux liquides et aux gaz
US7798536B2 (en) * 2005-08-11 2010-09-21 Weatherford/Lamb, Inc. Reverse sliding seal for expandable tubular connections
RU2338866C1 (ru) * 2007-02-15 2008-11-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" Герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб
JP5250990B2 (ja) * 2007-03-28 2013-07-31 新日鐵住金株式会社 油井管用ねじ継手
EP2006589B1 (en) 2007-06-22 2011-08-31 Tenaris Connections Aktiengesellschaft Threaded joint with energizable seal
DE602007011046D1 (de) 2007-06-27 2011-01-20 Tenaris Connections Ag Gewindeverbindung mit unter Druck setzbarer Dichtung
EP2017507B1 (en) * 2007-07-16 2016-06-01 Tenaris Connections Limited Threaded joint with resilient seal ring
DE602007013892D1 (de) 2007-08-24 2011-05-26 Tenaris Connections Ag Gewindeverbindungsstück mit hoher Radiallast und unterschiedlich behandelten Oberflächen
EP2028402B1 (en) * 2007-08-24 2010-09-01 Tenaris Connections Aktiengesellschaft Method for improving fatigue resistance of a threaded joint
CA2706286C (en) * 2008-01-25 2015-10-06 Tmk-Premium Services Llc A high-tightness threaded joint
DE602008001552D1 (de) * 2008-02-29 2010-07-29 Tenaris Connections Ag Gewindeverbindungsstück mit verbesserten elastischen Dichtungsringen
JP2009235874A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Tube Tech 株式会社 掘削工具用継手
AT506876B1 (de) * 2008-06-03 2011-03-15 Voestalpine Tubulars Gmbh & Co Kg Rohrverbindung
UA100314C2 (uk) * 2008-10-20 2012-12-10 Сумітомо Метал Індастріз, Лтд. Нарізне з'єднання для стальних труб
EP2243920A1 (en) 2009-04-22 2010-10-27 Tenaris Connections Aktiengesellschaft Threaded joint for tubes, pipes and the like
US8561995B2 (en) * 2009-06-30 2013-10-22 Vetco Gray Inc. Metal-to-metal annulus seal arrangement
WO2011044691A1 (en) * 2009-10-12 2011-04-21 Kai Services Inc. Pipe for the technical casing of a geological prospecting drilling rig
WO2011044689A1 (en) * 2009-10-12 2011-04-21 Kai Services Inc. Hermetic threaded connection of drill or casing pipes in technical casing for geological prospecting drilling well
WO2011044690A1 (en) * 2009-10-12 2011-04-21 Kai Services Inc. Hermetic threaded connecting device for drill or casing pipes of technical casing of geological prospecting drilling rig
EP2325435B2 (en) 2009-11-24 2020-09-30 Tenaris Connections B.V. Threaded joint sealed to [ultra high] internal and external pressures
EP2372211B1 (en) 2010-03-26 2015-06-03 Tenaris Connections Ltd. Thin-walled pipe joint and method to couple a first pipe to a second pipe
US20120189452A1 (en) * 2010-07-20 2012-07-26 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Impeller Attachment Method
US10215314B2 (en) * 2010-08-23 2019-02-26 Vallourec Oil And Gas France Tubular threaded connection
US9163296B2 (en) 2011-01-25 2015-10-20 Tenaris Coiled Tubes, Llc Coiled tube with varying mechanical properties for superior performance and methods to produce the same by a continuous heat treatment
JP5849749B2 (ja) * 2011-02-28 2016-02-03 Jfeスチール株式会社 管用ねじ継手
CN102926674B (zh) * 2011-08-11 2015-12-02 中国石油天然气集团公司 低压用气密封特殊螺纹接头
CN102720440B (zh) * 2012-06-16 2015-09-02 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 高密封偏梯形螺纹套管接头
CN102829269B (zh) * 2012-08-30 2014-06-04 中国石油天然气集团公司 地下储气库注气和采气用特殊螺纹接头
US9869139B2 (en) 2012-11-28 2018-01-16 Ultra Premium Oilfield Services, Ltd. Tubular connection with helically extending torque shoulder
US9677346B2 (en) 2012-11-28 2017-06-13 Ultra Premium Oilfield Services, Ltd. Tubular connection with helically extending torque shoulder
AU2013372439B2 (en) 2013-01-11 2018-03-01 Tenaris Connections B.V. Galling resistant drill pipe tool joint and corresponding drill pipe
US9803256B2 (en) 2013-03-14 2017-10-31 Tenaris Coiled Tubes, Llc High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same
EP2789700A1 (en) 2013-04-08 2014-10-15 DALMINE S.p.A. Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes
EP2789701A1 (en) 2013-04-08 2014-10-15 DALMINE S.p.A. High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes
JP6144417B2 (ja) 2013-06-25 2017-06-07 テナリス・コネクシヨンズ・ベー・ブイ 高クロム耐熱鋼
RU2536730C1 (ru) * 2013-07-16 2014-12-27 Общетво с ограниченной ответственностью Торгово-промышленная группа "Росал" Герметичное резьбовое соединение для обсадных труб
UA111782C2 (uk) * 2014-10-23 2016-06-10 Товариство З Обмеженою Відповідальністю "Інтерпайп Менеджмент" Герметичне різьбове з'єднання металевих труб
US20160305192A1 (en) 2015-04-14 2016-10-20 Tenaris Connections Limited Ultra-fine grained steels having corrosion-fatigue resistance
CA3013300C (en) * 2016-02-19 2020-05-05 Jfe Steel Corporation Threaded joint for oil well tubing
US11124852B2 (en) 2016-08-12 2021-09-21 Tenaris Coiled Tubes, Llc Method and system for manufacturing coiled tubing
US10434554B2 (en) 2017-01-17 2019-10-08 Forum Us, Inc. Method of manufacturing a coiled tubing string
US11015746B2 (en) * 2017-01-18 2021-05-25 Nippon Steel Corporation Threaded connection
RU184435U9 (ru) * 2017-11-14 2018-11-22 Акционерное общество "Первоуральский новотрубный завод" Труба для скважин с высокогерметичным резьбовым соединением
RU182758U1 (ru) * 2017-12-26 2018-08-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" Резьбовое соединение насосно-компрессорных труб
CN110359858B (zh) * 2018-03-26 2020-09-04 中国石油天然气集团有限公司 油井管接头的密封结构的设计与制造方法、密封方法
CN109382496B (zh) * 2018-12-28 2024-01-23 中信戴卡股份有限公司 冲头总成及包括该冲头总成的压铸机
RU2726758C1 (ru) * 2019-04-25 2020-07-15 Общество с ограниченной ответственностью "ПАЛИМАР" Утяжеленная бурильная труба с двухупорным замковым резьбовым соединением
CN110593774A (zh) * 2019-10-30 2019-12-20 澳普洛钻探工具(无锡)有限公司 一种密封性钻杆外螺纹结构
RU2728105C1 (ru) * 2019-12-11 2020-07-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" Резьбовое замковое коническое соединение бурильных труб и способ увеличения его несущей способности и ресурса работы
RU198398U1 (ru) * 2019-12-25 2020-07-03 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") Резьбовое соединение для бурильных труб
CN111322017B (zh) * 2020-03-31 2024-07-05 天津钢管制造有限公司 一种直连型套管接头的增强型密封结构

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2111627A (en) * 1935-07-15 1938-03-22 Frank J Hinderliter Rotary tool joint
DE1533619A1 (ro) * 1967-04-28 1970-06-11
NL155335C (ro) * 1971-07-09 1900-01-01
JPS5211765B2 (ro) * 1972-03-31 1977-04-02
FR2322322A1 (fr) * 1975-08-29 1977-03-25 Nova Hut Klementa Gottwalda Jonction hermetique filetee de tubes
GB1503395A (en) * 1975-09-19 1978-03-08 Attock Oilfield Equip Pipe connector
DE2641767B2 (de) * 1976-09-14 1979-05-31 Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf Gewindeverbindung für ölfeldrohre
JPS58157087U (ja) * 1982-04-16 1983-10-20 日本鋼管株式会社 油井管用ネジ継手
JPS58187684A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 新日本製鐵株式会社 油井用鋼管継手
US5423579A (en) * 1983-01-17 1995-06-13 Hydril Company Tubular coupling with metal to metal seal
US4600225A (en) * 1983-12-23 1986-07-15 Interlock Technologies Corporation Tubular connection having a parallel chevron thread
US4736967A (en) * 1986-12-04 1988-04-12 The Hydril Company Tubular pin configuration to prevent galling while ensuring sealing
IT1199343B (it) * 1986-12-23 1988-12-30 Dalmine Spa Giunto perfezionato per tubi di rivestimento di pozzi

Also Published As

Publication number Publication date
HRP940489A2 (en) 1996-04-30
YU47908B (sh) 1996-05-20
DD284955A5 (de) 1990-11-28
EP0364413B1 (en) 1995-07-05
DE68923338D1 (de) 1995-08-10
CS8905547A2 (en) 1991-09-15
DE68923338T2 (de) 1995-12-21
GR3017605T3 (en) 1996-01-31
DE364413T1 (de) 1990-07-05
CZ278300B6 (en) 1993-11-17
NO893657L (no) 1990-04-04
CA1321808C (en) 1993-08-31
AR248447A1 (es) 1995-08-18
DE8911779U1 (de) 1990-02-15
YU191689A (sh) 1993-10-20
MY104226A (en) 1994-02-28
KR950000608B1 (ko) 1995-01-26
ATE124769T1 (de) 1995-07-15
IT1224745B (it) 1990-10-18
CN1041645A (zh) 1990-04-25
NO893657D0 (no) 1989-09-13
BR8905142A (pt) 1990-05-15
ES2014954A4 (es) 1990-08-01
MX174243B (es) 1994-05-02
HRP940489B1 (en) 1999-04-30
RU2058505C1 (ru) 1996-04-20
CN1015198B (zh) 1991-12-25
ES2014954T3 (es) 1995-10-01
NO301852B1 (no) 1997-12-15
OA09097A (en) 1991-10-31
JPH02243897A (ja) 1990-09-27
KR900006724A (ko) 1990-05-08
IT8848411A0 (it) 1988-10-03
JP3062820B2 (ja) 2000-07-12
SK278341B6 (en) 1996-12-04
EP0364413A1 (en) 1990-04-18
HK1005320A1 (en) 1998-12-31
US4958862A (en) 1990-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO113763B1 (ro) Imbinare etansa pentru conducte metalice
US6811189B1 (en) Corrosion seal for threaded connections
JP6249539B2 (ja) テーパーねじの切削方法
US6857668B2 (en) Replaceable corrosion seal for threaded connections
JP3808562B2 (ja) 管のねじ継手
US6851727B2 (en) Threaded pipe joint
US6755447B2 (en) Production riser connector
ES2230465T3 (es) Junta roscada tubular con hilos trapezoidales con cara de hilo abombada convexa.
CN107002471B (zh) 螺纹连接件
NO341012B1 (no) Gjenget rørskjøt omfattende i det minste et gjenget element med endeleppe
MX2012005796A (es) Junta tabular.
BRPI0616313A2 (pt) conector de tubulaÇço rosqueado
CN110552633A (zh) 螺纹连接件
US4955644A (en) Drill pipe coupling
EP1377772A1 (en) Replaceable corrosion seal for threaded connections
US20030184084A1 (en) Replaceable corrosion resistant tool joint seal
CN212028802U (zh) 一种双密封管件
JPH08320091A (ja) 油井管ネジ継手
EA006334B1 (ru) Система труб и способ ее изготовления
RU2548257C1 (ru) Способ сохранения герметичности резьбового соединения обсадной колонны
WO2013192058A4 (en) Conductor connection
CN111980597A (zh) 复合管螺纹接头