專利名稱：尤其用于襯管的高強度螺紋連接件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于根據(jù)管徑連接被用作管道或套管的襯管元件的 連接件。備選應(yīng)用如管線用管。
背景技術(shù)：
目前已知的螺紋連接件包括在兩端具有內(nèi)螺紋(陰螺紋)的元 件一所述連接件通常被設(shè)計成套筒或套管、以及與陰元件的螺紋表 面配合的兩個外螺紋(陽螺紋)元件，使得所述元件可以通過所述
螺紋表面相互連接。在API 5B標(biāo)準(zhǔn)中描述了目前使用的一種類型的 連接件。
這種連接件螺紋部分的長度受到限制，因此螺紋在拉伸載荷或 組合彎曲和拉伸的載荷下有可能脫離接合，或者螺紋在剪應(yīng)力下有 可能拉脫。在這種類型的連接件上大多頻繁發(fā)生的失效形式是脫離 接合。
現(xiàn)有技術(shù)的連接件的另一特征是它們在與連接件相連的管內(nèi)流 動的流體的流動線路上引起擾動；所述擾動由在陽螺紋元件和陰螺 紋元件的內(nèi)表面之間形成的肩部引起。
通常，可以通過修改管的前端也就是管的圓形前端并向連接件 的中間部分(通常所稱的"J"部分)施加涂層來將API連接件應(yīng)用 于襯管。這一方式具有以下缺點
—螺紋部分是中斷的，因而限制了連接件傳遞結(jié)構(gòu)載荷例如拉 伸、壓縮、彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷的能力；
—采用在管上比直徑8.89cm (32英寸)更小的每2.54cm (l英 寸)IO個螺紋的螺紋連接件，這樣因在上緊過程中它們的不重合和 卡死的趨勢增大而導(dǎo)致存在操作問題；以及—"J"部分意味著連接件的內(nèi)表面存在幾何不連續(xù)性；因此在 連接部分的管前端保持露出并因在使用過程中穿過工具而承受撞 擊，這樣破壞了它們的內(nèi)襯
發(fā)明內(nèi)容
由同一申請人提交的文獻(xiàn)AR20457B1限定了一種高耐用螺紋連 接件，其中螺紋表面具有根據(jù)API5B標(biāo)準(zhǔn)的圓螺紋牙形，并且每個 陽螺紋端部的螺紋長度與由所述標(biāo)準(zhǔn)描述的常規(guī)連接件相比得到最 大化。在其靠近螺紋部分的無螺紋端，每個陽螺紋端具有位于垂直 于連接件軸線的平面上的環(huán)形表面。連接件可選擇地包括可以或不 會封裝由聚合材料制成的環(huán)的中心凹槽，以提高連接件密封性。這 種連接件比上述連接件發(fā)揮更好的作用，因為其遏制了連接件滑脫 的趨勢，在連接件承受拉伸載荷或組合彎曲和拉伸的載荷時提高了 螺紋的抗剪強度，并且不會明顯改變連接件在流體流動的流動路線。
申請人現(xiàn)在已經(jīng)向文獻(xiàn)AR20457B所述的連接件的特征中增加 了提高的容納內(nèi)襯的能力，所述提高的能力是本發(fā)明的目的。
為此，申請人決定釆用根據(jù)API5B標(biāo)準(zhǔn)的8圈API螺紋，其在 具有不加厚端(non-upset end)的管體上消失，而作為整個沿其長度 的連接件螺紋。如上所述，在本發(fā)明的連接件中，陽螺紋管端不相 互接觸。所述端部包括位于上螺紋部分與陽螺紋每個端部的內(nèi)表面 之間的兩個部分，也就是上部與下部。上部通過在具有第一曲率半 徑的第一圓形區(qū)域上連續(xù)的第一螺紋斜面形成，并且下部通過具有 第二曲率半徑的第二圓形區(qū)域形成。所述第一和第二曲率半徑相 同一1.5mm并都保持恒定，由此限定了管前端。曲率半徑被定義為 在管的前端為最小厚度時提高管內(nèi)襯附著特性的最大可行的曲率半 徑。
彈性體環(huán)封裝在連接件的中心，所述環(huán)由兩個管前端或陽螺紋 元件壓縮，由此向連接件的內(nèi)表面提供幾何連續(xù)性，并且還向管的 內(nèi)襯的防腐蝕層提供連續(xù)性。所述環(huán)可選擇地裝有由高強度和耐腐蝕材料例如不銹鋼制成的至少一個插件，其使環(huán)具有結(jié)構(gòu)強度并且 還作為對穿過連接件的工具的居中導(dǎo)向件，這樣又向所述區(qū)域上的 內(nèi)襯提供結(jié)構(gòu)保護。該連接件的優(yōu)點是
螺紋長度在管主體上消失的螺紋使實現(xiàn)連接以傳遞結(jié)構(gòu)載荷 (拉伸、壓縮、彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷)的能力最大化；
螺紋節(jié)距具有每英寸(2.54mm) 8線程的螺紋被用于整個管 直徑和厚度的應(yīng)用范圍，從而更快(以更少圈)和更安全地(不會 不重合和很少可能卡死)的緊固；
彈性體環(huán)其向連接件的內(nèi)表面以及防腐蝕層提供了幾何連續(xù)
性。其保持流動的流體遠(yuǎn)離螺紋，由此還有助于連接件的緊固。可 選擇地，彈性體環(huán)包括由高硬度和耐腐蝕材料例如不銹鋼制成的至 少一個金屬插件，其提供結(jié)構(gòu)強度并作為對穿過連接件的工具的居
中導(dǎo)向件，由此向連接件的內(nèi)襯提供結(jié)構(gòu)保護；以及
"不加厚端"(NUE):其避免了連接件內(nèi)徑的改變，這種改 變有可能使內(nèi)襯在使用過程中遭到穿過連接件的工具的破壞。
那么本發(fā)明的目的是提供一種高強度螺紋連接件，尤其用于襯 管，所述螺紋連接件包括
一沿其整個長度具有螺紋內(nèi)表面的接合件，其端部被定義為陰 螺紋端；以及
一一對所述管，它們各自具有被定義為陽螺紋端的端部，所述 管具有外螺紋表面和被定義為前端的無螺紋端；所述連接件具有根 據(jù)API 5B標(biāo)準(zhǔn)的8圈API螺紋牙形，具有0-2mm的直徑干涉；所
述連接件特征在于，每個所述前端包括
一由具有大體上65度斜度的螺紋斜面形成的上部，其在具有 1.5mm的第一曲率半徑的第一圓形區(qū)域上連續(xù)；以及包括具有 1.5mm的第二曲率半徑的第二圓形區(qū)域的下部；所述螺紋斜面與所 述螺紋重疊并且所述第一圓形區(qū)域從所述螺紋斜面延伸達(dá)到其曲率 上切線垂直于所述管的縱向軸線的那一點，所述第二圓形區(qū)域從其 曲率上切緣垂直于所述管的縱向軸線的那一點延伸達(dá)到所述管的內(nèi)表面。


現(xiàn)在通過下文所述的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明螺紋連接件中心部分或部分"J"的視圖。
圖2表示具有金屬插件的彈性體環(huán)在所述中心部分或部分"J" 上的定位。
圖3更詳細(xì)地表示不同管厚的連接件的無螺紋端或前端的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1表示連接或陰螺紋元件l，在其內(nèi)表面上兩個管T的陰螺紋 端2通過螺紋連接在一起以形成螺紋連接件。該連接件具有根據(jù)8 圈API標(biāo)準(zhǔn)的圓螺紋牙形3，該螺紋牙形具有0-2mm的直徑干涉。 兩個陽螺紋端部中的每個無螺紋端是圓形前端，其根據(jù)本發(fā)明具有 特定結(jié)構(gòu)特征。每個前端N由上部和下部構(gòu)成，所述上部包括具有 大體上65度斜度的螺紋斜面B，所述螺紋斜面B與所述螺紋3重疊 并在具有1.5mm的第一曲率半徑Rl的第一圓形區(qū)域Sl上連續(xù)。所 述第一圓形區(qū)域從所述螺紋斜面B延伸到其曲率上的一點，在該點 切線與所述管T的縱向軸線X垂直。此外，限定出由具有也是1.5mm 的第二曲率半徑R2的第二圓形區(qū)域S2形成的下部。所述第二圓形 區(qū)域S2從其曲率上切線與所述管T的縱向軸線X垂直的那一點延 伸到所述管的內(nèi)表面。對于最小厚度的管來說，曲率半徑R1和R2 定位成相互靠近。然而，對于具有中等或最大厚度的管來說，曲率 半徑R1， R2通過過度區(qū)域P連接。所述過度區(qū)域P在所述圓形區(qū) 域S1， S2上切線與管T的縱向軸線X垂直的所述點之間延伸，這 一點可以在圖3中看到。
應(yīng)該說明在螺紋牙頂與根部之間的凹槽充有潤滑脂，這一點通 常也適用于這種類型的螺紋連接件。
圖2表示相同的連接件，但還具有在所述部分"J"上的彈性體
7環(huán)4。所述彈性體環(huán)4由相應(yīng)管的兩個前端N橫向壓縮。所述彈性 體環(huán)插入的目的是通過使流動流體與螺紋分離而向中心部分或部分 "J"上的螺紋連接件提供幾何連續(xù)性，并由此有助于螺紋連接件的 密封?？蛇x擇地，所述彈性體環(huán)4包括具有高硬度和耐蝕性、優(yōu)選 由不銹鋼制成的至少一個金屬插件5，其提供結(jié)構(gòu)阻力并作為對穿過 管T的工具的居中導(dǎo)向件，由此向連接件的內(nèi)襯提供結(jié)構(gòu)保護。
權(quán)利要求
1.一種高強度螺紋連接件，其尤其用于襯管，所述螺紋連接件包括沿其整個長度具有螺紋內(nèi)表面的接合件(1)，其端部被定義為陰螺紋端；以及一對管(T)，各自具有被定義為陽螺紋端的端部(2)，所述管具有外螺紋表面和被定義為前端(N)的無螺紋端；所述連接件具有根據(jù)API 5B標(biāo)準(zhǔn)的8圈API螺紋牙形(3)，具有0-2mm的直徑干涉；所述連接件特征在于，每個所述前端(N)包括由具有大體上65度斜度的螺紋斜面(B)形成的上部，其在具有1.5mm的第一曲率半徑(R1)的第一圓形區(qū)域(S1)上連續(xù)；以及包括具有1.5mm的第二曲率半徑(R2)的第二圓形區(qū)域(S2)的下部；所述螺紋斜面(B)與所述螺紋(3)重疊并且所述第一圓形區(qū)域(S1)從所述螺紋斜面(B)延伸達(dá)到其曲率上切線垂直于所述管(T)的縱向軸線(X)的那一點，所述第二圓形區(qū)域(S2)從其曲率上切線垂直于所述管(T)的縱向軸線(X)的那一點延伸達(dá)到所述管(T)的內(nèi)表面。
2. 如權(quán)利要求1所述的螺紋連接件，其特征在于，對于最小厚 度的管(T)來說，所述第一和第二曲率半徑(R1， R2)定位成相 互靠近。
3. 如權(quán)利要求1所述的螺紋連接件，其特征在于，對于中等或 最大厚度的管(T)來說，所述第一和第二曲率半徑(R1， R2)通 過過度區(qū)域(P)彼此相連。
4. 如權(quán)利要求3所述的螺紋連接件，其特征在于，所述過度區(qū) 域(P)在所述圓形區(qū)域(S1， S2)上'點的切線垂直于管(T)的縱向軸線(X)的所述點之間延伸。
5. 如權(quán)利要求1所述的螺紋連接件，其特征在于，在兩個陽螺 紋元件(2)的前端(N)之間限定出中心部分(J)。
6. 如權(quán)利要求5所述的螺紋連接件，其特征在于，所述中心部 分(J)包括由所述管(T)的所-述前端(N)橫向壓縮的彈性體環(huán)(4)。
7. 如權(quán)利要求6所述的螺紋連接件，其特征在于，所述彈性體 環(huán)(4)包括優(yōu)選由不銹鋼制成的至少一個金屬插件(5)。
全文摘要
一種高強度螺紋連接件，尤其用于襯管，包括沿其整個長度具有螺紋內(nèi)表面的接合件，其端部被定義陰螺紋端；以及一對管，各自具有被定義為陽螺紋端的端部，所述管具有外螺紋表面和被定義為前端的無螺紋端；所述連接件具有根據(jù)API 5B標(biāo)準(zhǔn)的8圈API螺紋牙形，具有0-2mm的直徑干涉；每個前端包括由具有大體上65度斜度的螺紋斜面形成的上部，其在具有1.5mm的第一曲率半徑的第一圓形區(qū)域上連續(xù)；以及包括具有1.5mm的第二曲率半徑的第二圓形區(qū)域的下部；所述螺紋斜面與所述螺紋重疊且第一圓形區(qū)域從所述螺紋斜面延伸達(dá)到其曲率上切線垂直于所述管的縱向軸線的那一點，第二圓形區(qū)域從其曲率上切線垂直于所述管的縱向軸線的那一點延伸達(dá)到所述管的內(nèi)表面。
文檔編號F16L15/06GK101319743SQ20081008591
公開日2008年12月10日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者內(nèi)斯托爾·熱敘·桑蒂, 加斯東·毛羅·馬扎費羅 申請人:特納瑞斯連接股份公司