RU2020124403A

RU2020124403A - Резьбовое упорное соединение класса премиум

Info

Publication number: RU2020124403A
Application number: RU2020124403A
Authority: RU
Inventors: Мерле И. ЭВАНС; Ерун Стейн Юлиан ВАН ВИТТЕНБЕРГЕ
Original assignee: Арселормиттал Тубьюлар Продактс Люксембург С.А.
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2020-08-18
Also published as: EP4163470A1; HUE056089T2; UA125654C2; KR20190116342A; EP3589818B1; RU2753544C2; KR102344269B1; KR20220000914A; EP3922807B1; RU2020124403A3; US20180252343A1; HUE061162T2; DK3922807T3; CN110366628A; JP2023116707A; US20200370682A1; RU2728642C1; KR20220046709A; KR102585421B1; EP3922807A1

Claims

1. Резьбовое трубное соединение, содержащее:

ниппель, имеющий наружную резьбу, уплотнительную поверхность ниппеля и упорный торец ниппеля, расположенный на свободном конце; и

муфту для приема ниппеля, имеющую внутреннюю резьбу, предназначенную для взаимодействия с наружной резьбой, уплотнительную поверхность муфты, предназначенную для контакта с уплотнительной поверхностью ниппеля и образования уплотнения, и упорный уступ муфты, предназначенный для контакта с упорным торцом ниппеля, причем в осевом направлении уплотнительная поверхность ниппеля расположена на расстоянии от упорного торца ниппеля, при этом между уплотнением и упорным торцом ниппеля существует зазор между ниппелем и муфтой;

причем ниппель и муфта определяют продольную ось;

при этом упорный торец ниппеля имеет первую, обращенную наружу упорную поверхность ниппеля и вторую, обращенную внутрь упорную поверхность ниппеля, причем первая упорная поверхность ниппеля пересекает ось, перпендикулярную продольной оси, под первым углом, а вторая упорная поверхность ниппеля пересекает перпендикулярную ось под вторым углом, причем первая упорная поверхность ниппеля и вторая упорная поверхность ниппеля сходятся в вершине ниппеля для образования углубления;

при этом упорный уступ муфты имеет первую, обращенную внутрь упорную поверхность муфты и вторую, обращенную наружу упорную поверхность муфты, причем первая упорная поверхность муфты пересекает ось, перпендикулярную продольной оси, под третьим углом, а вторая упорная поверхность муфты пересекает перпендикулярную ось под четвертым углом, при этом первая упорная поверхность муфты и вторая упорная поверхность муфты сходятся в вершине муфты для образования торцовой кромки.

2. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором выемка и торцовая кромка являются V-образными.

3. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором выемка и торцовая кромка являются закругленными или криволинейными.

4. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором длина первой упорной поверхности ниппеля равна длине второй упорной поверхности ниппеля.

5. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором первая упорная поверхность ниппеля длиннее, чем вторая упорная поверхность ниппеля.

6. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором абсолютная величина первого, второго, третьего и четвертого углов относительно перпендикулярной оси составляет от 3° до 60°.

7. Резьбовое трубное соединение по п. 6, в котором абсолютное значение первого угла отличается от абсолютного значения второго угла.

8. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором первый и третий углы являются положительными углами относительно перпендикулярной оси, а второй и четвертый углы являются отрицательными углами относительно перпендикулярной оси.

9. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором абсолютное значение первого угла больше абсолютного значения второго угла.

10. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором вершина ниппеля и вершина муфты смещены относительно друг друга вдоль продольной оси.

11. Резьбовое трубное соединение по п. 10, в котором величина смещения выбрана такой, чтобы увеличить контактное давление между уплотнительной поверхностью ниппеля и уплотнительной поверхностью муфты.

12. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором первый и второй углы выбраны такими, чтобы большей составляющей силы, действующей на ниппель, была осевая составляющая силы.

13. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором первый угол равен третьему углу, а второй угол равен четвертому углу.

14. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором геометрия упорного торца ниппеля аналогична геометрии упорного уступа муфты.

15. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором выемка является V-образной, а торцовая кромка является полукруглой, криволинейной или закругленной.

16. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором выемка является полукруглой, криволинейной или закругленной, а торцовая кромка является V-образной.

17. Резьбовое трубное соединение по п. 1, в котором геометрия упорного торца ниппеля отличается от геометрии упорного уступа муфты.

18. Резьбовое трубное соединение, содержащее:

при этом упорный торец ниппеля имеет геометрию ниппеля, которая включает в себя первую, обращенную наружу упорную поверхность ниппеля и вторую, обращенную внутрь упорную поверхность ниппеля, причем первая упорная поверхность ниппеля пересекает ось, перпендикулярную продольной оси, под первым углом, а вторая упорная поверхность ниппеля пересекает перпендикулярную ось под вторым углом, причем первая упорная поверхность ниппеля и вторая упорная поверхность ниппеля сходятся в вершине ниппеля;

при этом упорный уступ муфты имеет геометрию муфты, которая включает в себя первую, обращенную внутрь упорную поверхность муфты и вторую, обращенную наружу упорную поверхность муфты, причем первая упорная поверхность муфты пересекает ось, перпендикулярную продольной оси, под третьим углом, а вторая упорная поверхность муфты пересекает перпендикулярную ось под четвертым углом, при этом первая упорная поверхность муфты и вторая упорная поверхность муфты сходятся в вершине муфты,

причем геометрия ниппеля не является ответной геометрии муфты.

19. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором геометрия ниппеля является V-образной, а геометрия муфты является полукруглой, криволинейной или закругленной.

20. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором геометрия ниппеля является полукруглой, криволинейной или закругленной, а геометрия муфты является V-образной.

21. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором геометрия ниппеля или геометрия муфты является закругленной, притупленной, угловой, полукруглой или V-образной.

22. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором после свинчивания резьбового соединения между вершиной ниппеля и вершиной муфты имеется зазор.

23. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором после свинчивания резьбового соединения участок первой упорной поверхности ниппеля не контактирует с участком первой упорной поверхности муфты.

24. Резьбовое трубное соединение по п. 23, в котором после свинчивания участок второй упорной поверхности ниппеля не контактирует с участком второй упорной поверхности муфты.

25. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором абсолютная величина первого, второго, третьего и четвертого углов относительно перпендикулярной оси составляет от 3 до 60°.

26. Резьбовое трубное соединение по п. 25, в котором абсолютное значение первого угла отличается от абсолютного значения второго угла.

27. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором первый и третий углы являются положительными углами относительно перпендикулярной оси, а второй и четвертый углы являются отрицательными углами относительно перпендикулярной оси.

28. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором абсолютное значение первого угла больше абсолютного значения второго угла.

29. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором вершина ниппеля и вершина муфты смещены относительно друг друга вдоль продольной оси.

30. Резьбовое трубное соединение по п. 29, в котором величина смещения выбрана такой, чтобы увеличить контактное давление между уплотнительной поверхностью ниппеля и уплотнительной поверхностью муфты.

31. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором первый и второй углы выбраны такими, чтобы большей составляющей силы, действующей на ниппель, была осевая составляющая силы.

32. Резьбовое трубное соединение по п. 18, в котором первый угол равен третьему углу, а второй угол равен четвертому углу.

33. Способ формирования резьбового трубного соединения, включающий этапы:

обеспечения ниппеля, имеющего наружную резьбу, уплотнительную поверхность ниппеля и упорный торец ниппеля, расположенный на свободном конце, причем упорный торец ниппеля имеет геометрию ниппеля, которая содержит первую, обращенную наружу упорную поверхность ниппеля и вторую, обращенную внутрь упорную поверхность ниппеля, сходящиеся в вершине ниппеля;

обеспечения муфты, имеющей внутреннюю резьбу, уплотнительную поверхность муфты и упорный уступ муфты, расположенный на свободном конце, причем упорный уступ муфты имеет геометрию муфты, которая содержит первую, обращенную внутрь упорную поверхность муфты и вторую, обращенную наружу упорную поверхность муфты, сходящиеся в вершине муфты, при этом в осевом направлении уплотнительная поверхность ниппеля расположена на расстоянии от упорного торца ниппеля, причем геометрия ниппеля не является ответной геометрии муфты;

вставки ниппеля в муфту, так чтобы указанные наружная резьба и внутренняя резьба вошли в зацепление друг с другом;

вращения ниппеля относительно муфты до тех пор, пока уплотнительная поверхность ниппеля не войдет в контакт с уплотнительной поверхностью муфты для образования уплотнения; и

дополнительного вращения ниппеля относительно муфты до тех пор, пока упорная поверхность муфты не войдет в контакт с упорной поверхностью ниппеля,

при этом между уплотнением и упорным торцом ниппеля существует зазор между ниппелем и муфтой, и существует зазор между вершиной ниппеля и вершиной муфты.