[实用新型]带有限位台肩的螺纹与圆锥密封面管道连接件有效
申请号: | 201120160379.4 | 申请日: | 2011-05-18 |
公开(公告)号: | CN202090850U | 公开(公告)日: | 2011-12-28 |
发明(设计)人: | 张志强;宫锐;曲振海;李松盟 | 申请(专利权)人: | 首都航天机械公司 |
主分类号: | E21B17/02 | 分类号: | E21B17/02 |
代理公司: | 核工业专利中心 11007 | 代理人: | 高尚梅 |
地址: | 100076 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 带有 限位 螺纹 圆锥 密封 管道 连接 | ||
技术领域
本实用新型属于管道密封连接结构,具体涉及一种管道连接件。
背景技术
用于石油和天然气井的油井管,通常采用螺纹将单根管子连接而成,管柱的螺纹连接部位是其薄弱的环节。油套井管的失效事故多发生在螺纹连接处。在当前通常被采用的API(美国石油学会American Petroleum Institute)标准中,公称直径等于或小于114.3毫米的油井管,采用齿顶和齿根用圆弧过渡的60度齿形角的螺纹连接,在API标准(API Spec 5CT套管和油管规范2005年第8版,API Spec 5B套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范2008年第15版)中,这种螺纹被称作圆螺纹。公称直径大于或等于114.3毫米的油井管,除了采用圆螺纹连接外,还采用螺距为5.08毫米的偏梯螺纹连接。圆螺纹的连接形式在保证管柱结构完整性和密封完整性方面存在以下的问题。圆螺纹连接,其螺纹连接强度只为管体强度的60%~80%,偏梯形螺纹的连接强度虽接近或达到管体强度但密封性较低,不能用于管体内部较高压力的工作环境。随着石油天然气工业的迅速发展与市场竞争的要求,尤其是气井的开采,对石油管材的要求也越来越高。通用的API标准系列的油井管采用的连接方式,是由螺纹在承担连接功能的同时承担密封功能的,使螺纹在承担密封功能时具有局限性,在使用于较高压力的油气井时,会因为难以承受其压力而发生泄露。随着油气井开采难度的加大,其连接结构已不能满足开采油气井的要求,而需要一种能够承受更高压力而不发生泄露的石油套管和油管连接结构。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种密封性能好、抗滑脱性能好的带有限位台肩的螺纹与圆锥密封面管道连接件。
本实用新型的技术方案如下:
一种带有限位台肩的螺纹与圆锥密封面管道连接件,它包括内壁带有内螺纹的接箍,接箍的内侧两端分别设有外壁带有外螺纹的管子,所述的接箍内壁设有凸起,凸起根部设有内密封锥面,凸起的顶部两侧设有内扭矩台肩;所述的管子伸入接箍内的一端设有外密封锥面和外扭矩台肩;且外扭矩台肩和内扭矩台肩相接触,内密封锥面与外密封锥面过盈配合;所述的外密封锥面和外扭矩台肩之间、以及内密封锥面和内扭矩台肩之间分别设有过渡圆角。
在上述带有限位台肩的螺纹与圆锥密封面管道连接件中:所述的接箍内壁的内螺纹和管子外壁的外螺纹均为锥形螺纹,其牙形为偏梯形。
在上述带有限位台肩的螺纹与圆锥密封面管道连接件中:所述的内螺纹的螺距为3.2~5毫米,齿高为1.1~1.5毫米,所述的外螺纹的承载面与管道横截面的角度为2~4度,其导入面与管道横截面的角度为8~10度。
在上述带有限位台肩的螺纹与圆锥密封面管道连接件中:内密封锥面和外密封锥面的锥角为100~120度,内扭矩台肩和外扭矩台肩的锥角为120~150度。
本实用新型的有益效果在于:接箍的内密封锥面和管子的外密封锥面的配合,是受到扭矩台肩控制的,使得密封性能更加可靠;锥形螺纹,牙形为偏梯形,螺纹较小的承载面的角度可以实现管子在拉伸载荷下的滑动自锁,从而增强了连接的抗滑脱性能。
附图说明
图1为接箍结构示意图;
图2为管子结构示意图;
图3a为接箍内螺纹示意图;
图3b为管子外壁外螺纹示意图;
图4为本实用新型提供的管道连接件示意图;
图中:1.接箍;2.管子;3.过渡圆角;4.内密封锥面;5.内扭矩台肩;6.外密封锥面;7.外扭矩台肩;8.内圆柱面;9.螺距;10.齿高;11.导入面;12.承载面;。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示的接箍1结构示意图,在它的中间为向内的一圈凸起,内壁上加工有内螺纹,在凸起的根部两侧为内密封锥面4,其锥角为100度、110度、120度。凸起的顶部两侧为内扭矩台肩5,其锥角为120度、140度、150度。凸起的表面为没有螺纹的内圆柱面8。在内密封锥面4和内扭矩台肩5的连接部分加工成过渡圆角3。
如图2所示的管子2示意图,它的外表面加工有外螺纹,管子2的端部加工有外密封锥面6(其锥角为100度、110度、120度)和外扭矩台肩7(其锥角为120度、140度、150度),两者之间加工成过渡圆角3。
上述过渡圆角3的圆弧半径为3毫米、4毫米、5毫米。
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