Резьбовое соединение бурильных труб

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сснюз СоветсиинСоциалистическинРесттублии 1 ц 812910)М. Кл Гесударстевннмй комнте 17/042(53) Уд К 622,245.13(088.8) лам нзвбретеннн н откритнй ь %10 публиковано 1 5.03.8 1 та опубликования описан 03.81:"ЦЯ 01разраббтйк: " "ттиЩЗртй Всесоюзный научно-исследовательский институ и эксплуагации нефтепромысловых труб и Тол(5 ЗЪБОВОЕ носится к реэьбовымьных труб и можетв не ной и газовой зооретен соединениям бурилнайти применение фтяпромышленности.Известны резьбовые соединения труб, включающие муфту и ниппель с реэьбовыми коническими участками и коническими уплотнительными поверхностями с той же конусностью 11 и 1,21.Однако на резьбовые соединения бурильных труб в процессе эксплуатации действуют значительные статические и динамические нагрузки, такие как осевая нагрузка, изгибающий и крутящийгмоменты. В данных конических реэьбовых соединениях витки резьбы в осевом направлении нагружены неравномерно, при чем расположениые на наружных краях соединения витки резьбы воспринимают значительное осевое усилие. Это приводит к заклиниванию витков резьбы, в результате чего возникает статическое. или усталостное разрушение в основании НЕНИЕ БУРИЛЪНЫХ ТРУ Цель изобретения - повышение пр чности соединения с обеспечением герметичности за счет разгрузки витков резьбы на концевых участках.Указанная цель достигается тем, что одна иэ сопрягающихся резьбовых поверхностей смешена внутрь тела детали по нормали к оси соединения на величину Ь й ЗФО;. где й - гарантированный радиаль ный зазор между средними линиями реэьб муфты и ниппеля при затянутом соединении, мм, 0 - радиальное смешение одной из сопрягаюшихся резьбовых поверхностей соединения, определяемое из условия прочности, мм.На фиг. 1 схематически показано резьбовое соединение бурильных труб, продольное сечение, на фиг. 2 - соединение в исходном (неэатянутом) состоянии, на фиг. 3 - схема распределения зазоров в резьбе при затянутом соединении.Реэьбовое соединение бурильныхтруб содержит муфту 1 и ниппель 2, имеющие конические уплотнительные поверхности 3 и 4 на муфте и 5 и 6 на ниплеле и свинчиваемые между собой по коническим резьбам 7 и 8.Обе сопрягаемые резьбы изготавливаются с одним углом конусности 3. При этом, по крайней мере, для одной из сопрягающихся резьб конусная поверхность на участке нагрузки резьбы утоплена внутрь тела детали в радиальном направлении на величину Ь, являющейся суммой радиального смещения О резьбового участка соединения, определяемого иэ условия прочности и гарантированного радиального зазора 8 между средними линиями резьб муфты и ниппеля при плотном соединении. Это равноценно смешению среднего конуса резьбы вдоль оси конуса на величину а фиг. 2)При паворачивации муфты на ниппель в момент соприкосновения опорных конических поверхностей 3 и 5 и 4 и 6 в резьбе имеется радиальное смещение25 средних линий на величину ф, Дальнейшая затяжка соединения приводит к относительному перемещению сопрягаемых деталей вдоль оси на величинуа=(р)с 1 с Р.Первоначальный зазор в в средней части резьбы при довсрачивании резьбового оединения после соприкосновения конических сопрягающихся поверхностей уменьшается на величину УЬ -3, и станет равным гарантированному радиальному зазоруТак как первоначальный зазор при доворачивании резьбового соединения выби- рается лишь частично, заклишвания резьбы не произойдет. Вблизи же концов резьбы эа счет радиальных нагрузок на конических поверхностях (фиг. 3) возникнут радиальные деформации, приводящие кобразованию дополнительной разностисредйих .диаметров сопрягаемых резьб,что приведет к более равномерному распределению нагрузки по длине резьбы.Таким образом, данное резьбовое,соединение бурильных труб, освобождаячастично резьбу от нагрузок, связанныхс обеспечением плотности и передачейкрутящего и изгибающего моментов, позволяет одновременно обеспечить болеерациональное распределение нагрузок повиткам резьбы,Фор мула изобретенияРеэьбовое соединение бурильных труб, содержащее муфту и ниппель, свинчиваемые по конической резьбе и имеющие конические уилотнительные поверхности с той жеконусностью, отлича юшеес ятем,что с целью повышения прочности соединения с обеспечением герметичности за счет разгрузки витков резьбы па концевых участках, одна иэ сопрягающихся резьбовых поверхностей смещена внутрь тела детали по нормали к оси соединения на величину 50, где Я - гарантированный радиальный зазор между средними линиями резьб муфты и ниппеля при затянутом соединении, мм, 0 - радиальное смещение одной из сопрягающихся резьбовых поверхностей соединения, определяемое иэ условия прочности, мм.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент фРГ812905,кл. 5 а, 17/02, опублик, 1951. 2. Патент фРГ812935,кл, 5 а,17/02, опублик. 1952.Тираж 627НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб дписное