[发明专利]管用螺纹接头

说明书

一种管用螺纹接头，不使箱外径增加而防止拉伸负荷作用时的箱的断裂。管用螺纹接头具备：销，在第一管的一端设置作为阳型的锥螺纹的阳螺纹部；箱，在第二管的一端设置与所述阳螺纹部螺合的作为阴型的锥螺纹的阴螺纹部，所述阴螺纹部具有多个螺纹槽，所述多个螺纹槽分别在螺纹底侧具有承载牙侧拐角部及入扣牙侧拐角部，其中，所述多个螺纹槽中的被定义为距所述箱的端部最远的螺纹槽的第一螺纹槽的承载牙侧拐角部具备：第一圆弧部，与承载牙侧直接连接且具有第一曲率半径；第二圆弧部，与所述第一圆弧部直接或间接地连接且具有第二曲率半径，所述第二曲率半径相对于所述第一曲率半径之比即曲率半径比为3以上。

技术领域

本发明涉及管用螺纹接头(Threaded joint for pipes)。

背景技术

管用螺纹接头在油井管(oil country tubular goods，OCTG)等产油产业设施使用的钢管的连接中被广泛使用。

图1是表示一般的管用螺纹接头的结构的一例的示意图。管用螺纹接头100具备：销110，在第一管的一端设有作为阳型的锥螺纹的阳螺纹部111；及箱120，在第二管的一端设有与所述阳螺纹部螺合的作为阴型的锥螺纹的阴螺纹部121。

在销110的前端即比阳螺纹部111靠前端侧处设有作为不存在螺纹的部分的非螺纹部112。并且，非螺纹部112具备密封部113和垂直地接近管轴的肩部114。另一方面，在箱120的比阴螺纹部121靠管轴方向上的中心侧，即端部的相反侧设有非螺纹部122。并且，非螺纹部122也具备密封部123和垂直地接近管轴的肩部124。在将销110与箱120紧固时，如图1所示，销110的非螺纹部112与箱120的非螺纹部122抵接，形成基于金属-金属接触的密封。

图2是表示一般的管用螺纹接头中的形成于箱120的阴螺纹部121的螺纹槽200的形状的示意图。在图2中，上侧为螺纹底侧，螺纹槽200为具有与阴螺纹的锥形平行的螺纹底直线部210的大致梯形形状。而且，螺纹槽200在图2的左侧，即销100的插入方向的后方侧具备直线状的承载牙侧(loadflank)220。同样，螺纹槽200在图2的右侧，即销100的插入方向上的前方侧具备直线状的入扣牙侧(stabbing flank)230。并且，螺纹槽200在螺纹底侧具备承载牙侧拐角部240和入扣牙侧拐角部250，承载牙侧拐角部240和入扣牙侧拐角部250分别由一个圆弧构成。

这样的管用螺纹接头要求耐拉伸性、耐压缩性、耐弯曲性、密封性等各种性能。特别是近年来，原油、天然气挖掘用的井的深井化不断进展，而且不仅是以往一般的垂直井，而且也增加了水平井、倾斜井，挖掘/生产环境严苛化。因此，管用螺纹接头被要求即使在这样的严酷的环境下也不会断裂。

在此，螺纹接头的断裂以在箱的螺纹槽产生的裂纹为起点而产生。特别是在螺纹接头负荷有拉伸载荷时的应力集中在被定义为距箱的端部最远的螺纹槽的第一螺纹槽的承载牙侧拐角部，因此为了防止螺纹接头的断裂，需要抑制第一螺纹槽处的裂纹的产生。

因此，在专利文献1中，提出为了防止管用螺纹接头的断裂，以将接头效率(tensile efficiency，TE)、箱的阴螺纹高度t、及第一螺纹槽的构成承载牙侧拐角部的圆弧的曲率半径ρ控制成满足由特定的数学式规定的关系的方案。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/111117号

发明要解决的课题

然而，专利文献1提案那样的现有技术存在以下的问题。

专利文献1使用的参数之一的接头效率TE是被定义为箱的第一螺纹位置处的截面积相对于销的原管部(raw pipe portion)的截面积之比的值。是指接头效率越高，则接头的极限拉伸性能越高。因此，如果增大箱的外径而提高接头效率，则能够提高接头的极限拉伸性能。需要说明的是，在此，原管部是指管的未设置螺纹的部分。