JPH0361784A - ガス密の管継手の接続部材の前処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載のガス
密の管継手の接続部材の前処理方法に関する。

ｂ、　従来の技術 石油及び天然ガス工業における使用のための互いにねし
締結可能なねじ付管から戒るパイプの管継手は一方では
パイプ負荷を受取る役割を有し、他方では接続部の密封
性を保証する役割を有する。

これらの役割を果たすために管端部及び受け口のねじ部
は例えば、対応するコーティングを有する円錐状のＡＰ
Ｉ（Ａｍｅｉｃａｎ　Ｐｅｔｒｏｒｉｕｍ　Ｉｎ５ｔｉ
ｔｕｔ）規格のねじを有する。ねじコーティングに起因
してねし止めの際に高い表面押圧が発生する。この大き
い負荷を処理するために、腐食なしのねし締結を可能に
する表面コーティング及び油脂が開発された。このねじ
用油脂は、例えば黒鉛又は金属又はテフロン等が微細に
分布している固体粒子を成分として多量に含む塗布可能
なペーストである。ねじ締結が問題なく行え、さらにこ
の油脂は継手の液密性を支持する（［！ｒｄｏｅｌ　誌
、２９３頁−２９６頁参照）。

種々のメーカで開発されたガス密の継手において継手の
密封性は、金属座部におけるコーティングにより実現さ
れる。突き合わせ肩部はねじ込み制限として貢献し、パ
イプ負荷が増加しても金属座部が付勢され続けることを
保証する。従って円錐状ねじが密封機能を引受ける必要
はなく、円錐状ねじの役割はＡＰＩ規格ねじとは異なり
、パイプ負荷の伝達のみにある。

ガス密の継手をねし領域及び密封領域において確実にね
し締結することができるようにこれらの管継手において
、腐食現象を回避し多重ねし締結を可能にするために、
今までは表面コーティングと固体塗布ペーストが用いら
れてきた。固体塗布ペースト又はねじ用油脂の使用にお
ける大きい欠点は、ねじ領域に高い一時的な密封作用を
発生することである。ガス密の継手がねじ締結後に密封
性について検査される場合、ねじが−時的な密封性しか
もたないことが原因でテスト結果は、使用測定方法は年
に１１．より少ない漏洩率を検出することでしかもテス
ト圧が継手の最小耐内圧領域内にあるにもかかわらず、
このシステムの密封性に関して安全であるとの判定を提
供していない、屋外での敷設において使用可能な検査時
間（ｌ−３分）は、ねじ用油脂により発生された一時的
密封性を確実に克服するには十分でない、従って対応す
る試験が示したように、ねじ用油脂の使用の場合には非
常に頻繁にガス密性が見掛けだけであることが起こる。

試験は更に、管直径の増加とともに、直径とねじ位置に
よりねじ抵抗の増加が増加するので擬似密封性も増加す
ることを示した。

過去において、この問題を克服するために多数の提案が
行われた。

第１の提案は、塗布するＡＰＩ規格ねじ用油脂の量を変
化させる、即ち非常に薄い油脂層を塗布することにある
。この提案は、薄い油脂量層の塗布の再現性の問題で失
敗した、何故ならば最小油脂層を下回ると腐食現象が発
生するからである。別の１つの提案は、溶媒の混合によ
るねじ用油脂の粘性の低減を指向している。この場合に
、溶剤が希望したようには迅速に蒸発せず、希釈度が高
すぎると油脂がねじ端部の領域で流れ落ち、その個所に
腐食現象が発生することが分かった。

別の１つの提案においては、溶媒を僅かにしか含有して
いないねじ用物質であるモリウェル（Ｍｏｌｙｗｅｌ　
１）により受け口を処理する。ねじ締結の直接後にねじ
領域は付加的にテフロンが吹付けられる。この提案の欠
点は、モリウェルによりねし路の中の摩擦値が高くなり
、従って全ねしトルクから低減された成分が、突き合わ
せ肩部による密封座部の付勢のために残存するにすぎな
い、より高いねじトルクを許容する方法は、すべての負
荷形式及びねじの種類に対して煩雑な方法で求めなけれ
ばならない補正係数を求めなければならないことを意味
する。更にこの提案はコストがかかる、何故ならばねじ
締結前の前処理は専門会社を必要とするからである。

別の非常にコスト高の１つの提案は、イオン注入に関す
る。この方法においては、例えばパラジウム、銀、クロ
ーム、ゴールド等のイオン化された金属が受け口表面の
中に侵入する。この高価な前処理はただ１つの専門会社
でしか可能でなく、使用者にとっては調達にコストがか
かり、おそらくただ１つの供給者に依存することを意味
する。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、コスト的に好適でありねじ締結の際の
操作が簡単であり多重ねじ締結においても腐食を阻止し
ねし締結された継手の密封性が再現可能であり従来より
短時間で検査を行って判定することが可能である、金属
密封座部と突き合わせ肩部とを有するガス密の管継手の
接続部材の改善された前処理方法を提供することにある
。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記課題は特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載の特
徴により解決される。有利な実施例は実施態様項に記載
されている。

本発明の方法においては接続部材の前処理が簡単でコス
トがかからない。従来通常は、多重ねじ締結に関する八
ＰＩ　ＲＰ　３７の要求を満足するために、受け口とし
て形成されている接続部材と棒先と双方を亜鉛−燐酸塩
層によりコーティングする。本提案によれば受け口のみ
が前処理され、棒先部分はそのままである。これにより
得られるコスト面の利点は明瞭である０本提案によるコ
ーティングは有利には、種々の浴槽の組合せにより化学
的に受け口の表面に析出されるマンガン−燐酸塩層から
成る。従来通常の亜鉛−燐酸層に比較してマンガン−燐
酸塩層の結晶構造が、非常に堅牢であり微細な粒子を有
する。金属表面及びコンパクト構造との強い結合付着力
と共働してこの層は、面押圧及び剪断力等の組合せ負荷
に対して非常に堅牢である。更に、形成された層は厚さ
において非常に一様であり、多重ねし締結に関して優れ
た耐摩耗性を有する。

マンガン−燐酸塩層に対して代替的に受け口を、電解析
出された亜鉛又は銅によりコーティングすることもでき
る。腐食の発生なしに類似の多重ねし締結を実現するこ
とのできるこの代替方法は何よりも先ず、フェライト及
びフェライト−オーステナイト及びオーステナイト鋼等
の強緊張加工材に適している。これらの鋼においては、
クローム及びニッケルの不動化傾向のためにマンガン−
燐酸塩層が形成されない。

本発明の別の１つの利点は、ねし締結のための従来通常
のねじ用油脂の代わりに油を潤滑剤として用いる点であ
る。筆又は吹付けによる棒先部材及び受け口部材の密封
座部及びねじ領域への油の塗布は非常に簡単であり、掘
削具の特殊知識を必要とせず、例えばテフロン等の高価
な特殊手段を付加的に必要としない、油の粘性は、４０
°Ｃにおいて３５０＋ｗｍ”／ｓｅｃより小さい領域に
あり、有利には４０°Ｃにおいては約２２０ｍｍ”／ｓ
ｅｃにあり、１００℃においては約２０ｍ５”／ｓｅｃ
にある。高温の気候圏における極度の温度状態において
油が流れ落ちず、ひいてはねし端部における腐食現象が
発生しないためにはこの粘性で十分である。油を用いる
ことによりねしにおける一時的な密封作用は発生せず、
従つて、ガス密テストでの使用検査ガスが、金属密封座
部が密でない場合には短時間でねじ路を貫流して検出さ
れる。検出が短時間かつ再現可能に行われるので、従来
通常の検査保持時間である３分を完全に使用する必要は
ない０本発明の前処理により検査保持時間を少なくとも
半減することができ、従って掘削やぐらでのサイクル時
間が対応して低減する。掘削深度が増加するとともに先
行のガス密テストの重要性が増す、何故ならば３０００
＋１及びそれより深い個所からパイプを、最初に位置す
る継手における密封欠陥のために再び引上げることはコ
ストを非常に増加させるからである。付加的な検査コス
トは、検査結果が短時間で得られ、従って掘削やぐらで
のサイクル時間が不必要に延長されることがなく結果が
再現可能でありかつ明瞭な判定を提供し擬似密封性が存
在しない場合のみ有益であり容認される。

ｅ、　実施例 次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳しく説明する
。第１図の部分的長手方向断面図に、前処理されている
受け口１が示されている０図示されていない化学的前処
理の後に密封圧６．７と２つの突き合わせ形部と２つの
ねじ部分４．５とがマンガン−燐酸塩層によりコーティ
ングされている。棒先日、９として形成されている、ね
じ締結すべき管１０．１１の接続部材はコーティング処
理されていない（第３図）。各棒先部材８，９はねじ部
１２．１３と密封圧１４．１５と突き合わせ肩部１６．
１７とを有する。ねじ締結の前に受け口１と棒先８．９
との双方が完全に清掃され、次いですべての接続部材に
油が筆により又は吹付けにより塗布される。

第４図は、ねじ締結された状態における管継手部を示し
、その際に棒先部材８．９の密封圧１４．１５は受け口
１の密封圧６．７と共働して金属密封座部を形成する。

ねじ部４．　５．１２．１３は相補的に円錐状に形成さ
れている。

ねし部４．　５．１２．１３のための選択されたねじの
種類は本発明の方法にとって下位的な重要性しか有しな
い。

第２図の上半分の長平方向断面図にガス密封テストのた
めの装置が示されている。ねじ締結後に、受け口１の中
にねじ込みされた管１０を通って、互いに間隔をおいて
配置されている２つの詰物部材１９、２０が導入される
。検査マンドレル１８はその上端において、詰物部材１
９．２０をセットするための保持棒２１と液体導管２２
と、検査ガス導管２３とに接続されている。検査マンド
レルＩ８の下端には硬質ゴム製の案内部材２４が設けら
れている。管継手部の周りに、分割されている外套管２
５が配置され、外套管２５は、図示されていない検出器
例えばガスクロマトグラフと接続されている接続導管２
６を有する。供給されるガスが、検査マンドレル１８の
残留空間と管ｉｏ、ｔ＋　の孔とにより形成されるリン
グ状室の中に流入できるように検査マンドレル１８は少
なくとも１つ又は複数の開口２８を有する。

検査方法は、リング状室２７が、供給される検査ガスに
より例えばＬ２５ｂａｒで圧力印加され、その際に液体
により膨張された詰物部材１９．２０は上方及び下方へ
の所要の密封を実現する。管継手部が金属密封座部の領
域において密でないと検査ガスは、互いにねし締結され
たねじ部４．　５．１２．１３　（第１図及び第３図を
参照）を通って流れ、外套管２５と管継手部の外側表面
とにより形成されているリング状室２９の中に到達する
０次いでそこから検査ガスは導管２６を介して検出器に
供給され、検出器は、対応する指示を行う。

【図面の簡単な説明】

第１図は前処理された受け口の部分的長手方向断面図、
第２図はガス密封テストのための装置の長手断面図、第
３図は処理されていない棒先の部分的長手方向断面図、
第４図はねじ締結された状態における管継手部の部分的
長手方向断面図及び平面図である。 １・・・受け口、 ４．５・・・ねじ部、 ８．９・・・棒先、 １２、１３・・・ねじ部、 １６、１７・・・継手肩部、 １９、２０・・・詰物部材、 ２２・・・液体導管、 ２．３・・・突き合わせ肩部、 ６．７・・・密封圧、 １０、１１・・・管、 １４、１５・・・密封圧、 １８・・・検査マンドレル、 ２１・・・保持部材、 ２３・・・検査ガス導管、 ２４・・・案内部材、 ２６・・・接続導管、 ２８・・・開口、 ２５・・・外套管、 ２７・・・リング状室、 ２９・・・リング状室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）接続部材の密封領域とねじ領域とが先ず初めに表面
   処理され、清掃された密封領域及びねじ領域の上に潤滑
   剤がねじ締結の前に塗布される、石油及び天然ガス工業
   のためのねじ付管の多重のねじ締結のための金属密封座
   部と突き合わせ肩部とを有するガス密の管継手の接続部
   材の前処理方法において、受け口として形成されている
   接続部材のみが内部にコーティングを有し、ねじ締結の
   前に油が潤滑剤として受け口とコーティングされていな
   い棒先とに塗布されることを特徴とするガス密の管継手
   の接続部材の前処理方法。 ２）前記コーティングがマンガン−燐酸塩層から成るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガス密の管
   継手の接続部材の前処理方法。 ３）前記コーティングが、可鍛非鉄金属元素群からの電
   解析出された元素から成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のガス密の管継手の接続部材の前処理方
   法。 ４）前記元素が亜鉛であることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載のガス密の管継手の接続部材の前処理方
   法。 ５）前記元素が銅であることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載のガス密の管継手の接続部材の前処理方法
   。 ６）前記油がモータオイルであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のガス密の管継手の接続部材の前
   処理方法。 ７）前記油が潤滑油であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のガス密の管継手の接続部材の前処理方
   法。 ８）前記油がねじ締結の前に筆により塗布されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第６項又は第７項
   に記載のガス密の管継手の接続部材の前処理方法。 ９）前記油がねじ締結の前に吹付けにより塗布されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第６項又は第
   ７項に記載のガス密の管継手の接続部材の前処理方法。