FR2952993A1

FR2952993A1 - Joint filete

Info

Publication number: FR2952993A1
Application number: FR0905586A
Authority: FR
Inventors: Pierre Martin; Bertrand Maillon
Original assignee: Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA
Current assignee: Vallourec Oil and Gas France SAS; Nippon Steel Corp
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-27
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: JP2013511672A; MY164357A; US20130069364A1; US9273521B2; EP2501974B1; BR112012012134A2; EA201270635A1; UA110101C2; EA021456B1; WO2011060894A2; WO2011060894A3; CN102639911A; CN102639911B; CA2781271C; BR112012012134B1; EP2501974A2; MX2012005796A; FR2952993B1; CA2781271A1; AU2010321285B2

Abstract

Joint fileté 1 comprenant un premier et un second composants tubulaires, le premier composant comportant une extrémité mâle comprenant une surface distale et une zone filetée 5 disposée sur sa surface périphérique extérieure, le second composant comportant une extrémité femelle comprenant une surface distale et une zone filetée 4 disposée sur sa surface périphérique intérieure, la zone filetée 5 de l'extrémité mâle étant vissée dans la zone filetée 4 de l'extrémité femelle, les zones filetées 4, 5 comportant des filets respectivement mâles et femelles 40, 50 de largeur croissante depuis la surface distale, les filets comprenant des flancs porteurs présentant des angles négatifs au moins sur une partie de leur dimension radiale, et des flancs d'engagement, un jeu radial subsistant à l'état connecté entre des sommets des filets mâles et des fonds des filets femelles et/ou entre des sommets des filets femelles et des fonds des filets mâles, un jeu axial subsistant à l'état connecté entre les flancs d'engagement des filets mâle et femelle, et la surface distale de l'extrémité mâle et/ou de l'extrémité femelle étant mise en contact de butée axiale contre une surface de butée correspondante.

Description

Vallourec 81.FRD 1

JOINT FILETE

L'invention concerne le domaine des joints étanches de composants tubulaires, utilisés notamment pour le forage ou bien l'exploitation des puits d'hydrocarbures. Lors du forage ou bien de l'exploitation, les joints sont soumis à des contraintes de compression et de traction importantes et doivent éviter une désolidarisation.

Ces joints sont soumis à des sollicitations de traction ou de compression axiales, de pressions intérieures ou extérieures de fluide, de flexion ou encore de torsion, éventuellement combinées et d'intensité pouvant fluctuer. L'étanchéité doit être assurée malgré les sollicitations et malgré les conditions d'emploi rudes sur chantier. Les joints filetés doivent pouvoir être vissés et dévissés plusieurs fois sans dégradation de leur performance, notamment par grippage. Après dévissage, les composants tubulaires peuvent être réutilisés dans d'autres conditions de service.

En traction, un phénomène de saut hors des filets (« jumpout » en anglais) peut se produire et se propager d'un filet à l'autre avec un risque de désolidarisation du joint. Ce phénomène est facilité par une pression intérieure élevée. L'invention propose un joint amélioré en tenue à la 25 traction. Le joint fileté comprend un premier et un second composants tubulaires. Le premier composant comporte une extrémité mâle pourvue d'une surface périphérique extérieure comprenant une zone filetée, une surface d'étanchéité puis une 30 surface de butée axiale. Le second composant comporte une extrémité femelle pourvue d'une surface périphérique intérieure comprenant un épaulement de butée axiale, une surface d'étanchéité, et une zone filetée. La zone filetée de l'extrémité mâle est vissée dans la zone filetée de l'extrémité femelle de manière que les surfaces d'étanchéité respectives soient en contact serrant et que les surfaces de butées respectives soient en contact. Les zones filetées sont munies de filets comprenant un fond, un sommet, un flanc d'engagement et flanc porteur, à jeu axial subsistant à l'état connecté entre des sommets et des fonds de filets et à jeu radial subsistant à l'état connecté entre les flancs d'engagement. Les filets présentent une dimension axiale variable. Le flanc porteur et le flanc d'engagement présentent des angles négatifs au moins sur une partie de leur dimension radiale. On entend par vissage l'opération de rotation et de translation relatives d'un composant par rapport à l'autre avec engagement mutuel des zones filetées. On entend par raccordement ou make-up une opération suivant le vissage, par poursuite de la rotation et de la translation relatives, conduisant à un couple de serrage donné entre les deux composants. L'angle des flancs est pris dans le sens horaire par rapport à un plan radial passant par la base des flancs au niveau du congé de raccordement avec le fond.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe longitudinale, un premier joint fileté, - la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe longitudinale, un second joint fileté, - la figure 3 illustre de façon schématique, dans une demi-vue en coupe longitudinale, une zone filetée de joint, - la figure 4 illustre de façon schématique un détail de zone 30 filetée de joint, et - la figure 5 illustre de façon schématique une extrémité de partie mâle. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas 35 échéant.

Afin d'améliorer les joints, la demanderesse a développé des joints supérieurs, dits premium, hors des standards API. En option, des surfaces d'étanchéité peuvent être prévues au voisinage des zones filetées, lesdites surfaces étant mises en contact serrant lors du vissage des composants. Les zones filetées sont ménagées à l'extrémité de chacun des composants tubulaires mâle et femelle. Le composant tubulaire femelle peut être un tube de grande longueur ou au contraire un tube court de type manchon. L'étanchéité aux fluides (liquides ou gaz) sous forte pression résulte donc de la mise en contact suivant un serrage radial mutuel des surfaces d'étanchéité. L'intensité du serrage radial est fonction du positionnement axial relatif des zones filetées mâle et femelle, ledit positionnement relatif étant déterminé par la mise en contact de surfaces de butées ménagées respectivement sur les extrémités mâle et femelle. Le positionnement relatif résulte de la mise en contact de butées. On ménage des surfaces de butée du côté intérieur du joint. L'extrémité mâle comporte sur sa périphérie extérieure une zone filetée prolongée par une surface d'étanchéité elle même prolongée par une portion terminale s'achevant par une surface de butée orientée radialement par rapport à l'axe de révolution du joint. L'extrémité femelle comporte sur sa périphérie intérieure une zone filetée prolongée par une surface d'étanchéité elle même prolongée par une portion terminale s'achevant par une surface de butée orientée radialement par rapport à l'axe de révolution du joint. Le joint est alors à double butée. D'autres joints sont à simple butée, radialement à l'extérieur de la zone filetée ou à l'intérieur de la zone filetée. La Demanderesse s'est particulièrement intéressée aux joints filetés de grand diamètre supérieur à 300mm, plus particulièrement supérieur à 375mm. De tels joints sont parfois soumis à des efforts de traction et de compression intenses. Une performance élevée du joint en traction et en compression est donc souhaitable. Lorsque l'effort de traction est excessif, les filets peuvent s'écarter les uns des autres par un phénomène de désengrènement qui provoque la séparation des deux composants du joint. Les conséquences peuvent être particulièrement fâcheuses d'un point de vue technique et en raison de leur coût. Cela est particulièrement le cas lorsque le filetage est à génératrice tronconique, le saut d'un filet pouvant provoquer la désolidarisation complète du joint.

Le document US 4 822 081 décrit un filetage pour des connexions mâle et femelle utilisées dans des tubes d'exploitation pétrolière. Les filets sont du type auto-serrant avec contact entre les flancs lorsque les épaulements et les surfaces d'extrémités sont justes en contact. Les surfaces de butée sont tronconiques d'angles différents. Les filets sont également auto-accrochants dans le sens radial. Ce type de joints à filets auto-serrants et auto-accrochants nécessite un couple de vissage très élevé, difficile à atteindre pour des tubes de grand diamètre. Le volume libre dans le filetage étant très faible, le vissage peut engendrer une forte pression de graisse susceptible de créer des fuites. Les positions axiales des surfaces de butée par rapport aux filets étant incertaines en raison des tolérances industrielles, il peut en résulter un mauvais positionnement des surfaces d'étanchéité et par conséquent une fuite. La fin de l'opération de vissage n'est guère détectable par un plafond de couple en raison de l'absence de butée positive lors du vissage. Les butées sont atteintes lors du make-up final. Un vissage à couple excessif peut se traduire par une déformation plastique des surfaces d'étanchéité nuisibles à l'étanchéité de la connexion. Le document US 5 462 315 décrit une connexion tubulaire à étanchéité centrale entre deux parties de filetage. Les flancs porteurs des filets sont en contact mutuel après make-up. Les inconvénients sont sensiblement les mêmes que pour le type précédent. Les documents US 2002/27363, EP 1 046 179 et EP 1 302 623 prévoient un contact des flancs de filets après make-up. Le document JP 2002/081584 montre un profil de filets avec coopération par crochets. Ces crochets supportent l'ensemble des efforts de traction et de déplacement radial, ce qui peut provoquer l'endommagement des filets lors d'efforts répétés et cycliques. Les efforts de traction doivent rester faibles en raison de la faible surface par laquelle ils sont transmis. Les flancs d'engagement sont fortement inclinés, ce qui nuit à la résistance en compression. Un fort couple de vissage est nécessaire en raison des interférences entre les sommets et les creux de filets. La Demanderesse a mis au point un joint réduisant fortement le risque de saut de filet indépendamment de la position du filet, à couple de vissage faible, permettant un bon positionnement des portées et présentant des espaces suffisants pour la graisse. Le filetage présente une largeur variable de filets. Un jeu axial entre les flancs d'engagement est présent à l'état connecté, c'est-à-dire après make-up, de même qu'un jeu radial est présent entre les fonds et les sommets de filets. Les flancs porteurs des filets sont à angle négatif. Les flancs d'engagement des filets sont à angle positif. Une butée permet un bon positionnement des portées d'étanchéité.

Comme on peut le voir sur la figure 1, un joint fileté tubulaire 1 comprend une extrémité femelle 2 et une extrémité mâle 3. L'extrémité femelle 2 et/ou l'extrémité mâle 3 peuvent appartenir à un tube de plusieurs mètres de longueur, par exemple de l'ordre de 10 à 15 mètres de longueur. L'une des extrémités, généralement femelle, peut constituer l'extrémité d'un manchon, en d'autres termes d'un tube de faible longueur permettant de connecter entre eux deux tubes de grande longueur munis chacun de deux extrémités mâles (assemblage fileté manchonné dit encore T&C pour « threaded and coupled »). Un manchon peut être pourvu de deux extrémités femelle. En variante un tube de grande longueur peut être pourvu d'une extrémité mâle et d'une extrémité femelle (assemblage par joint fileté intégral). Le joint 1 est du type industriel de série. Le joint 1 peut être utilisé pour constituer des colonnes de tubes de cuvelage ou de production pour les puits d'hydrocarbure, des colonnes montantes sous-marines ou des trains de tiges de forage pour ces mêmes puits.

Les tubes peuvent être réalisés en différentes sortes d'acier non allié, faiblement allié ou fortement allié, voire en alliage ferreux ou non ferreux, traité thermiquement ou écroui en fonction des conditions de services, tels que par exemple : niveau de sollicitation mécanique, caractère corrosif du fluide intérieur ou extérieur aux tubes, etc. On peut également utiliser des tubes en acier peu résistant à la corrosion recouvert d'un revêtement de protection, par exemple en alliage résistant à la corrosion ou en matériau synthétique. L'extrémité femelle filetée 2 comprend une zone filetée femelle 4. La zone filetée femelle 4 est conique, par exemple de demi-angle compris entre 0,5 et 3°, préférablement entre 1 et 2°. La zone filetée femelle 4 est disposé sur l'intérieur de l'élément femelle 2. L'extrémité mâle 3 comprend une zone filetée mâle 5 disposé sur une surface extérieure de ladite extrémité mâle 3. La zone filetée mâle 5 est en prise avec le filetage femelle 4. La zone filetée mâle 5 présente une conicité sensiblement égale à celle de la zone filetée femelle 4. Du côté opposé aux surfaces de butée 7 et 8 par rapport aux zones filetées 4 et 5, l'extrémité femelle 2 comprend une surface distale 6 sensiblement perpendiculaire à l'axe 20 du joint. On entend par surface distale, une surface située entre une zone filetée, continue ou discontinue, et l'extrémité libre de l'élément, mâle ou femelle. Une surface distale peut être située à ladite extrémité libre. La surface distale 6 est ici terminale.

La zone filetée femelle 4 s'étend jusqu'au voisinage de la surface terminale 6. A l'état connecté, la surface terminale 6 est distante d'une éventuelle surface sensiblement radiale de l'extrémité mâle 3, notamment d'un épaulement, par exemple d'au moins 0,1 mm. La surface distale de l'extrémité mâle 3 se présente sous la forme d'une surface annulaire, ici tronconique. La surface distale forme une surface de butée axiale 7 permettant de limiter le mouvement axial relatif entre l'extrémité femelle 2 et l'extrémité mâle 3. La surface de butée 7 est en contact contre un épaulement de l'extrémité femelle 2 formant aussi une surface de butée 8 ici tronconique. La surface de butée 7 peut être radiale ou inclinée d'un angle allant jusqu'à 45° par rapport à un plan radial. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'angle est de l'ordre de 15 à 25°. Entre la zone filetée 4 et la surface de butée 8, l'extrémité femelle comprend une surface sensiblement tronconique 12 et, éventuellement, un renfoncement 10, voir figure 5. Le renfoncement 10 peut présenter une surface sensiblement cylindrique 14 et une surface de révolution 18 disposées entre la zone filetée 4 et la surface sensiblement tronconique 12. La surface sensiblement tronconique 12 est voisine de la surface de butée 8. Le renfoncement 10 peut servir de réservoir de graisse lorsque de la graisse est chassée d'entre les zones filetées 4 et 5, au vissage. Comme illustré sur la figure 1, au moins un creux de la zone filetée 4 proche de la surface sensiblement cylindrique 14 est libre à l'état connecté et participe au recueil de la graisse en excédent. La surface de révolution 18 raccorde la surface sensiblement cylindrique 14 à la surface de butée 8. La surface de butée 8 peut présenter une forme conique comme dans le document EPO488912, torique comme dans le document US3870351 ou WO2007/017082, à échelon comme dans le document US4611838, à protubérance comme dans le document US6047797 ou une combinaison des ces formes. Le lecteur est invité à se reporter à ces documents. L'extrémité mâle 3 comprend une lèvre 9 s'étendant axialement au delà de la zone filetée mâle 5 jusqu'à la surface de butée 7. La lèvre 9 comprend extérieurement une surface sensiblement tronconique 13 de longueur axiale légèrement supérieure à la longueur axiale de la surface de révolution 12, notamment sensiblement tronconique de l'extrémité femelle 2. Une partie de la surface de révolution 13 et une partie de la surface de révolution 12 sont en contact mutuel radialement serrant dans la position connectée du joint 1 illustré sur les figures. Les surfaces de révolution 12 et 13 formant des portées d'étanchéité permettent d'interdire une circulation de fluide entre l'intérieur et l'extérieur du joint.

L'angle de cône des portées d'étanchéité peut être compris entre 1 et 45°, préférablement entre 3 et 200, par exemple égal à 6°. L'angle de cône des surfaces d'étanchéité peut être supérieur à l'angle de cône des zones filetées. Le joint comprend une butée axiale assurant un positionnement précis de la zone d'étanchéité formée par les surfaces de révolution 12 et 13, à l'état connecté. Le mode de réalisation de la figure 2 est similaire au précédent à ceci près que les surfaces de butée 7 et 8 des extrémités femelle 2 et mâle 3 sont disposées radialement du côté extérieur du joint. Les surfaces de butée 7 et 8 sont disposées entre les zones filetées femelle 4 et mâle 5 et la surface extérieure du joint 1. L'extrémité femelle 2 comprend une surface d'étanchéité 12 voisine de la surface de butée 8 et une surface d'étanchéité 14 distale de la surface de butée 8. La surface d'étanchéité 14 est disposée entre la zone filetée femelle 4 et l'alésage de l'extrémité femelle 2. La surface d'étanchéité 14 est sensiblement tronconique, par exemple d'angle compris entre 1 et 45°. La surface d'étanchéité 12 est annulaire bombée, par exemple en arc de cercle en coupe axiale.

L'extrémité mâle 3 comprend une surface d'étanchéité 13 voisine de la surface de butée 7 et une surface d'étanchéité 15 distale de la surface de butée 7. La surface d'étanchéité 13 est en contact étanche avec la surface d'étanchéité 12 à l'état connecté ou made-up. La surface d'étanchéité 15 est disposée entre la zone filetée mâle 5 et l'alésage de l'extrémité mâle 3. La surface d'étanchéité 15 est sensiblement tronconique, par exemple d'angle compris entre 1 et 45°. L'angle de la surface d'étanchéité 15 est inférieur à l'angle de la surface d'étanchéité 14. La surface d'étanchéité 15 est en contact étanche avec la surface d'étanchéité 14 à l'état connecté ou made-up La lèvre 9 de l'extrémité mâle 3 comprend une surface terminale 17 sensiblement radiale et s'étendant entre la surface d'étanchéité 15 et l'alésage de l'extrémité mâle 3. La surface terminale 17 peut présenter une dimension radiale comprise entre 0,5 et 16 mm selon le diamètre du tube qui lui-même peut aller jusqu'à 550 mm, tout en étant préférablement supérieur à 300 mm, mieux encore 350 mm. A l'état connecté, la surface terminale 17 est distante d'une éventuelle surface sensiblement radiale de l'extrémité femelle 2, par exemple d'au moins 0,1 mm. Le joint comprend une butée axiale assurant un positionnement précis des deux zones d'étanchéité formées par les surfaces d'étanchéité 12 et 13 d'une part, 14 et 15 d'autre part, à l'état connecté.

Comme illustré sur les figures 3 et 4 communes aux deux modes de réalisation ci-dessus, la zone filetée femelle 4 comprend des filets 40 de longueur axiale au voisinage du sommet supérieure à la longueur axiale au voisinage de la base. La zone filetée mâle 5 comprend des filets 50 de longueur axiale au voisinage du sommet supérieure à la longueur axiale au voisinage de la base. L'angle d'inclinaison d'un flanc d'engagement d'un filet est positif par rapport au sens horaire, angle pris par rapport à un plan radial perpendiculaire à l'axe du joint. L'angle d'inclinaison d'un flanc porteur d'un filet est négatif, par rapport au sens horaire, angle pris par rapport à un plan radial perpendiculaire à l'axe du joint. Dans un mode de réalisation, les filets 40, 50 sont à profil en queue d'aronde. Alternativement, l'angle d'inclinaison d'un flanc porteur est différent de l'angle d'inclinaison d'un flanc d'engagement. L'angle d'inclinaison d'un flanc d'engagement de la zone filetée femelle 4 est sensiblement égal à l'angle d'inclinaison d'un flanc d'engagement de la zone filetée mâle 5. L'angle d'inclinaison d'un flanc porteur de la zone filetée femelle 4 est sensiblement égal à l'angle d'inclinaison d'un flanc porteur de la zone filetée mâle 5. Un filet 40, 50 comprend un sommet 41, 51, un fond 42, 52, un flanc porteur 43, 53 et un flanc d'engagement 44, 54. Des congés de raccordement sont prévus entre flancs et sommet et entre flancs et fond. La largeur des sommets 41, 51, et des fonds 42, 52 varie en fonction de la position du filet correspondant le long de l'axe du tube. Ladite largeur L peut s'exprimer sous la forme : L = Lo + A x, avec Lo et A des constantes et x la position le long de l'axe. La largeur est prise parallèlement à l'axe du joint 1. Le diamètre des sommets 41, 51, et des fonds 42, 52 varie en fonction de la position du filet correspondant le long de l'axe du tube en raison de la conicité du filetage. Les sommets 41, 51 et les fonds 42, 52 des filets 40, 50 sont parallèles à l'axe du joint fileté. Ceci facilite l'usinage et l'engagement lors du vissage. La zone filetée mâle 5 peut présenter une première portion dans laquelle la largeur des dents est croissante depuis une valeur correspondant à la largeur de la dent la plus proche de la surface terminale de l'extrémité mâle jusqu'à une valeur correspondant à la largeur de la dent la plus éloignée de ladite surface terminale, tandis que la largeur des dents de la zone filetée femelle 4 est décroissante depuis une valeur correspondant à la largeur de la dent la plus éloignée de la surface terminale de l'extrémité femelle jusqu'à une valeur correspondant à la largeur de la dent la plus proche de ladite surface terminale, de sorte que les zones filetées 4, 5 coopèrent suivant un vissage laissant un jeu axial entre les flancs d'engagement.

Le rapport entre la largeur de la dent la plus proche de la surface terminale de l'extrémité mâle et la largeur de la dent la plus éloignée de la surface terminale de l'extrémité femelle peut être compris entre 0,1 et 0,8. A l'état connecté (après make-up), un jeu radial est présent entre les sommets 41 des filets 40 de la zone filetée femelle 4 et les fonds 52 des filets 50 de la zone filetée mâle 5. Le jeu radial est de l'ordre de 0,05 mm à 0,5 mm. Le choix du jeu radial à l'état connecté peut être guidé par le volume de graisse souhaité et les tolérances d'usinage. Un jeu inférieur ou égal à 0,15 mm est souhaitable lorsque l'usinage est de qualité. A l'état connecté, un jeu radial, visible sur la figure 4, est présent entre les fonds 42 des filets 40 et les sommets 51 des filets 50. Le jeu radial est de l'ordre de 0,05 mm à 0,5 mm. A l'état connecté (après make-up), un jeu axial, visible sur la figure 4, est présent entre les flancs d'engagement 44 et 54 respectivement des filets 40 de la zone filetée femelle 4 et des filets 50 de la zone filetée mâle 5. Le jeu axial est de l'ordre de 0,002 mm à 1 mm. Le choix du jeu axial à l'état connecté peut être guidé par le volume de graisse souhaité, l'angle des flancs et les tolérances d'usinage. Un jeu inférieur ou égal à 0,05 mm est souhaitable lorsque l'usinage est bien maîtrisé et l'angle des flancs inférieur ou égal à 5° en valeur absolue. Les flancs porteurs 43 et 53 reprennent les efforts de serrage à l'état connecté.

Le flanc porteur 43 des filets 40 de la zone filetée femelle 4 est incliné par rapport à un plan radial de façon à interférer avec le flanc porteur 53 correspondant incliné des filets 50 de la zone filetée mâle 5 en cas de déformation élastique du joint, notamment sous effort de traction, avec ou sans pression interne. L'interférence est radiale pour conserver la liaison entre les filetages. Les filetages forment mutuellement des crochets de retenue radiale. L'inclinaison du flanc porteur 43 est comprise entre -1° et -150. Au dessus de - 1°, l'effet de retenue radiale devient faible. En dessous de - 15°, la résistance en compression peut en être affectée. Une plage préférée s'étend de -3° à -5°. L'inclinaison du flanc porteur 53 des filets 50 de la zone filetée mâle 5 est située dans les mêmes plages principale et préférée. L'inclinaison du flanc porteur 53 peut être égale ou différente de l'inclinaison du flanc porteur 43, par exemple à 3° près. Le flanc d'engagement 44 des filets 40 de la zone filetée femelle 4 est incliné par rapport à un plan radial de façon à interférer avec le flanc d'engagement 54 correspondant incliné des filets 50 de la zone filetée mâle 5 en cas de déformation élastique du joint, notamment sous effort de traction, avec ou sans pression interne. L'interférence est radiale pour conserver la liaison entre les filetages. Les filetages forment mutuellement des crochets de retenue radiale. L'inclinaison du flanc d'engagement 44 est comprise entre 1° et 15°. En dessous de 1°, l'effet de retenue radiale devient faible. Au dessus de 15°, la résistance en compression peut en être affectée. Une plage préférée s'étend de 3° à 5°. L'inclinaison du flanc d'engagement 54 des filets 50 de la zone filetée mâle 5 est située dans les mêmes plages principale et préférée. L'inclinaison du flanc d'engagement 54 peut être égale ou différente de l'inclinaison du flanc d'engagement 44, par exemple à 3° près. L'inclinaison du flanc d'engagement 44 peut être égale ou différente de l'inclinaison du flanc porteur 43, par exemple à 3° près. L'inclinaison du flanc d'engagement 54 peut être égale ou différente de l'inclinaison du flanc porteur 53, par exemple à 3° près.

Les congés de raccordement peuvent être compris entre 0,005 et 3 mm. Les congés de raccordement arrondis réduisent la concentration de contraintes au pied des flancs porteurs et améliorent ainsi la tenue en fatigue du joint.

Les zones filetées femelle 4 et mâle 5 sont à plusieurs hélices de préférence à double hélice. Le vissage peut être plus rapide.

Les flancs peuvent présenter un profil en queue d'aronde. La géométrie des filets en queue d'aronde augmente la rigidité radiale de leur assemblage par rapport à des filets dont la largeur axiale va en diminuant de façon monotone de la base au sommet des filets.

Les flancs peuvent présenter un profil en trapèze. Le jeu axial entre des flancs de d'engagement peut être compris entre 15 0,002 et 1 mm, préférablement entre 0,05 et 0,5 mm. Le jeu radial peut être prévu au fond des filets du premier composant et/ou au sommet des filets du premier composant. Le jeu radial peut être compris entre 0,05 et 0,5 mm, préférablement entre 0,05 et 0,15 mm.

20 Des flancs porteurs peuvent présenter un angle compris entre -l° et -15°, préférablement entre -3° et -5°. Des flancs d'engagement peuvent présenter un angle compris entre 1° et 15°, préférablement entre 3° et 5°. Des flancs porteurs peuvent présenter un angle différent des flancs d'engagement.

25 Les surfaces de butées en contact mutuel peuvent présenter un angle compris entre 0° et 45°, préférablement entre 5° et 20°, par rapport à un plan radial. Les zones filetées peuvent être à multiples hélices, comme par exemple des zones filetées à double hélice.

30 L'extrémité mâle peut comporter entre sa surface distale et sa zone filetée 5 une surface d'étanchéité métal/métal coopérant avec une surface d'étanchéité correspondante ménagée sur l'extrémité femelle. L'extrémité femelle peut comporter entre sa surface distale et sa zone filetée 6 une surface d'étanchéité métal/métal coopérant avec une surface d'étanchéité correspondante ménagée sur l'extrémité mâle. Les zones filetées peuvent admettre une génératrice de conicité de pente comprise entre 4 et 15 L'invention ne se limite pas aux exemples de joints et tubes décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.

Claims

Revendications1. Joint fileté (1) caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second composants tubulaires, le premier composant comportant une extrémité mâle comprenant une surface distale et une zone filetée (5) disposée sur sa surface périphérique extérieure, le second composant comportant une extrémité femelle comprenant une surface distale et une zone filetée (4)disposée sur sa surface périphérique intérieure, la zone filetée (5) de l'extrémité mâle étant vissée dans la zone filetée (4) de l'extrémité femelle, les zones filetées (4, 5) comportant des filets respectivement mâles et femelles (40, 50) de largeur croissante depuis la surface distale, les filets comprenant des flancs porteurs (43, 53) présentant des angles négatifs au moins sur une partie de leur dimension radiale, et des flancs d'engagement (44, 54), un jeu radial subsistant à l'état connecté entre des sommets (51) des filets mâles et des fonds (42) des filets femelles et/ou entre des sommets (41) des filets femelles et des fonds (52) des filets mâles, un jeu axial subsistant à l'état connecté entre les flancs d'engagement (44, 54) des filets mâle et femelle, et la surface distale de l'extrémité mâle et/ou de l'extrémité femelle étant mise en contact de butée axiale contre une surface de butée correspondante.
2. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le jeu axial entre des flancs de d'engagement (44, 54) est compris entre 0,002 et 1 mm, préférablement entre 0,05 et 0,5 mm.
3. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le jeu radial est prévu au fond des filets des zones filetées mâles (5).
4. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le jeu radial est prévu au sommet des filets des zones filetées mâles (5).
5. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le jeu radial est compris entre 0,05 et 0,5 mm, préférablement entre 0,05 et 0,15 mm.
6. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des flancs porteurs (43,53) présentent un angle compris entre -1° et -15°, préférablement entre -3° et -5°.
7. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des flancs d'engagement (44,54) présentent un angle compris entre 1° et 15°, préférablement entre 3° et 5°.
8. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des flancs porteurs (43,53) présentent un angle différent des flancs d'engagement (44,54).
9. Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la surface distale de l'extrémité mâle est en contact de butée axiale avec la surface de butée correspondante de l'extrémité femelle. lO.Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la surface distale de l'extrémité femelle est en contact de butée axiale avec la surface de butée correspondante de l'extrémité mâle. 11.Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les surfaces de butées (7,8) en contact mutuel présentent un angle compris entre 0° et 45°, préférablement entre 5° et 20°, par rapport à un plan radial. 12.Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité mâle comporte entre sa surface distale et sa zone filetée (5) une surface d'étanchéité métal/métal coopérant avec une surface d'étanchéité correspondante ménagée sur l'extrémité femelle. 13.Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité femelle comporte entre sa surface distale et sa zone filetée (6) une surface d'étanchéité métal/métal coopérant avec une surface d'étanchéité correspondante ménagée sur l'extrémité mâle.14.Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les zones filetées (4,5) sont à plusieurs hélices, de préférence à double hélice. 15.Joint fileté selon l'une des revendications précédentes, dans 5 lequel les zones filetées admettent une génératrice de conicité de pente comprise entre 4 et 15%.