Резьбовое соединение нефтяных труб

(31)Р 26417674(33) ФРГ Е 21 В 17/042Г 16 1. 15/00 Геаудэретвеюай кемятет СЮДР йе Лемм изебп теккк а втврытийОпубликовано 30. 01.83. Бюллетень М 4 Дата опубликования описания 30,0183- ИностранцыВольфганг Хелльмунд, Герхард Круг,Герхард Ииссайре, Курт Ретери Пауль Ваттон(72) Авторы изобретения 71) Заявите 4) РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ НЕФТЯНЫХ ТРУБ о при свий ать гер- оголюченасоединую возия вити н Изобретение относится к резьбовым соединениям нефтяных труб технологического назначения, применяемых при эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.Известно резьбовое соединение нефтяных -труб, включающее муфтовый элемент с резьбовым участком и упорными торцами, расположенными за резьбовым участком, ниппельный элемент. с резьбовым участком и уп 6 рными торцами, расположенными за резьбовым участком, причем средний диаметр резьбового участка муфты больше среднего диаметра резьбового участка ниппеля, а в свинченном состоянии расстояние между упорными торцами муфты больше, чем расстояние между упорными торцами ниппеля С 1 3Однако укаэанное соединение характеризуется недостаточной герметичностью из-за контактирования муфты и ниппеля по одному упору,Наиболее близким к предлагаемому является реэьбовое соединение, вклю чающее раструбный соединительный эле"мент с внутренним коническим резьбовым участком и ниппельный соединительный элемент .с наружным коническимреэьбовым участком, имеющие уплотни"тельные контактные пояски и упорныеконические поверхности по концам резьбовых участков, причем средний диаметр резьбы раструбного соединительного элемента больше среднего диаметра резьбы ниппельного соединительногоэлемента 1.2 1. При свинчивании известного нения существует опасность, чт приложении повышенного момента чивания соединение будетоблад метичностью, но возможность мн кратного свинчивания будет иск из-за повреждения резьбы, т.е. нение не обеспечивает достаточ можность равномерного нагружен ков резьбового участка соедине регламентирования момента при вании.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и долговечности соединения за счет предотвращения перегрузок в витках резьбы.Поставленная цель достигается тем,что расстояние между упорными поверхностями соединительного эелемента сконической упорной поверхностью насвободном конце больше соответствующего расстояния другого соединительноОго элемента на 0,5-2,5, причем вторая упорная поверхность соединительных элементов расположена в плоскости перпендикулярной к оси соединения.На фиг. 1 показано резьбовое соединение нефтяных труб в свинченномсостоянии при расположении коническойупорной поверхности на свободном торце раструбного соединительного элемента; на фиг. 2 - то же, на свободном торце ниппельного соединительного элемента; на фиг. 3 - 5 - виды11 и 111 на фиг. 2,Резьбовое соединение нефтяных трубсостоит из ниппельного элемента 1 ираструбного элемента 2, свинченныхдруг с другом с помощью коническойрезьбы 3, 4. Оба элемента 1 и 2 имеют упорные поверхности смежные с концами резьбы, На фиг. 1 лежащие снаружи соединения упорные поверхности 5и 6 имеют коническую форму, а упорные поверхности 7 и 8, лежащие внутри соединения, расположены в плоскости перпендикулярной к оси соединения,35На фиг. 2 конические упорные поверхности 5 и 6 расположены внутрисоединения, а упорные поверхности 7и 8 - снаружи.Коническая упорная поверхность в40соединении располагается на внутренней стороне трубы если ожидают преобладание внутреннего давления, и нанаружной стороне трубы, если уплотня.ют преимущественно против .наружногодавления.Радиальная протяженность контактной поверхности 9 (фиг. 3) упорныхповерхностей 5 и б,расположенных вплоскости, перпендикулярной к оси соединения, больше, чем радиальная протяженность контактной поверхности 10(фиг, 4) конических упорных поверхностей 7 и 8.В соединении уплотнение создаютне только упорные поверхности, но иуплотнительные конические 11 и 12 ибочкообразные 13 и 14 контактные пояски. Соединительный элемент с конической упорной поверхностью на свободном торце (элемент 1 на фиг, 2 илиэлемент 2 на фиг, 1), имеет расстояние между упорными торцами 5 и 7 больше расстояния между упорными торцами6 и 8 на размер 15 (фиг. 3), равный0,5-2,5/, расстояния между упорнымиторцами 6 и 8,Средний диаметр 16 резьбы раструбного соединительного элемента 2 больше, чем средний диаметр 17 резьбыниппельного соединительного элемента 1,Резьбовое соединение нефтяных трубпри свинчивании работает за счет повышения расстояния между упорными поверхностями соединительного элементас конической упорной поверхностью насвободном конце над соответствующимрасстоянием другого соединительногоэлемента на размер 15 (фиг. 3). Приэтом в начальный момент свинчиванияпрежде всего встречают друг друга конические упорные поверхности 5 и 6,При дальнейшем свинчивании раструбный соединительный элемент через силовое основание в резьбе подвергается осевому напряжению растяжения итем самым упругому удлинению, конические упорные поверхности 5 и 6 подвергаются контактным напряжениям, асвободные от резьбы цапфы подвергаются радиальному упругому сжатию. Благодаря упругой деформации происходитвыравнивание зазоров между упорнымиповерхностями на обоих трубных элементах 1 и 2 и упорные поверхности 7и 8 встречаются друг с другом при достижении минимального момента свинчивания. Выбор размера 15 величиной 0,5- 2,53 расстояния между упорными поверхностями 6 и 8 оказались наиболее выгодными, так как при свинчивании элементов последние не нагружаются сверх соответствующих границ растяжения материала, т.е. не возникает повреждений соединительных элементов и обеспечивается многократное использование соединения.При дальнейшем повышении момента свинчивания также появляются повышенные контактные напряжения на упорных поверхностях 7 и 8, что препятствует дальнейшему подъему осевого растяжения в раструбном соединительном элементе 2.9938 Кроме того, уменьшается проникновение ниппельного соединительногоэлемента 1 в раструбный соединительный элемент 2, препятствуя возникновению тангенциального растяжения раструбного соединительного элемента 2посредством зубьев резьбы 3,(Фиг 5)Предотвращение возникновения тангенциального напряжения в раструбном о соединительном элементе также обеспечивается вследствие перекрытия зубьев резьбы 3, 4, для чего средний диаметр резьбы раструбного соединитель- ного элемента выполнен больше, чем 1 з средний диаметр резьбы ниппельногосоединительного элемента.Технико-экономическая эффективность заключается в повышении срока эксплуатации соединения путем предот- о вращения их разрушения при повышенных моментах свинчивания соединения. 29 бническим участком, уплотнительными контактными поясками и упорными поверхностями по концам резьбового участка, одна из упорных поверхностей выполнена конической, а средний диаметр резьбы раструбного соединительного элемента больше среднего диаметра резьбы ниппельного соединительного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и долговечности соединения за счет предотвращения перегрузок в витках резьбы, расстояние между упорными поверхностями соединительного элемента с конической упорной поверхностью на свободном конце больше соответствующего расстояния другого соединительного элемента на 0,5-2,57., причем вторая упорная поверхность соединительных элементов расположена в плоскости, перпендикулярной к оси соединения.25 Формула изобретения Резьбовое соединение нефтяных труб, включающее раструбный и ниппельный соединительные элементы с резьбовым коИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Ю 2062407,кл, 285-334, опублик. 1936,2. Патент США У 3359013,кл. 285-334, опублик. 1968.993829 фиг Составитель В. РодинаТехред Ж.Кастелевич Корректор Стащищина кая наб., д нт", г. Ужгород, ул. Проектна илиал ППП Редактор Н. Заказ 527/7 ВНИИПИ Гос по дела 035, Моске