JPH05117870A - 油井管継手の被膜形成方法 - Google Patents
油井管継手の被膜形成方法Info
- Publication number
- JPH05117870A JPH05117870A JP28331091A JP28331091A JPH05117870A JP H05117870 A JPH05117870 A JP H05117870A JP 28331091 A JP28331091 A JP 28331091A JP 28331091 A JP28331091 A JP 28331091A JP H05117870 A JPH05117870 A JP H05117870A
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- Japan
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- phosphate
- oil well
- well pipe
- chemical conversion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 油井管継手の表面に耐焼付性および耐摩耗性
にすぐれた被膜を形成する方法を提供する。 【構成】 Cr含有鋼で製造された油井管継手に設けられ
るネジ継手部の表面をリン酸塩系の溶液を用いて化成処
理を施す際に、予め前記ネジ継手部の表面に平均粗さ20
〜60μm の凹凸加工を施すことにより、短時間で効果的
なリン酸塩系被膜の形成を可能にする。
にすぐれた被膜を形成する方法を提供する。 【構成】 Cr含有鋼で製造された油井管継手に設けられ
るネジ継手部の表面をリン酸塩系の溶液を用いて化成処
理を施す際に、予め前記ネジ継手部の表面に平均粗さ20
〜60μm の凹凸加工を施すことにより、短時間で効果的
なリン酸塩系被膜の形成を可能にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油井管継手の表面に耐
焼付性および耐摩耗性にすぐれた被膜を形成する方法に
関する。
焼付性および耐摩耗性にすぐれた被膜を形成する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、石油の掘削に用いられる油井管
は、カップリングを介して相互に接続されているが、管
の端部に形成した雄ネジにカップリングの内面に形成し
た雌ネジ部を嵌め合わせ、これらのネジを締め付けるこ
とにより、気密性および液密性を維持して複数の管が接
続される。ところが、この締め付け時にネジ部に大きな
トルクが働くため、ネジ面にゴーリング（かじり疵）な
どの欠陥が生じ易い。そのため、管の繰り返し使用可能
な回数が低下する。また、継手部に腐食が発生すると、
十分な気密性および液密性を確保することができないこ
とになる。
は、カップリングを介して相互に接続されているが、管
の端部に形成した雄ネジにカップリングの内面に形成し
た雌ネジ部を嵌め合わせ、これらのネジを締め付けるこ
とにより、気密性および液密性を維持して複数の管が接
続される。ところが、この締め付け時にネジ部に大きな
トルクが働くため、ネジ面にゴーリング（かじり疵）な
どの欠陥が生じ易い。そのため、管の繰り返し使用可能
な回数が低下する。また、継手部に腐食が発生すると、
十分な気密性および液密性を確保することができないこ
とになる。
【０００３】このようなゴーリングを防止する方策とし
て、ネジ部表面にリン酸亜鉛の被膜を形成させる方法や
リン酸マンガン被膜を形成する方法（たとえば特開平１
−219173号公報参照）などが提案されている。
て、ネジ部表面にリン酸亜鉛の被膜を形成させる方法や
リン酸マンガン被膜を形成する方法（たとえば特開平１
−219173号公報参照）などが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
リン酸亜鉛の被膜の場合は、膜厚を薄くして初期の効果
を得るために微細な結晶粒としてネジ面に形成させるた
め、ネジ面を脱脂，水洗した後で亜鉛−マンガン−リン
酸塩系の化成処理液で処理して結晶析出の核を形成させ
る表面調整を行い、単位面積当たり多量のリン酸塩結晶
核を析出させると、これによって結晶の成長が阻害され
てリン酸亜鉛被膜が薄く形成されるのであるが、油井管
に耐食性を向上させる目的で１％程度のCrを含有する材
料を用いる場合は、そのネジ面にリン酸亜鉛被覆を形成
することが極めて困難であるという問題がある。
リン酸亜鉛の被膜の場合は、膜厚を薄くして初期の効果
を得るために微細な結晶粒としてネジ面に形成させるた
め、ネジ面を脱脂，水洗した後で亜鉛−マンガン−リン
酸塩系の化成処理液で処理して結晶析出の核を形成させ
る表面調整を行い、単位面積当たり多量のリン酸塩結晶
核を析出させると、これによって結晶の成長が阻害され
てリン酸亜鉛被膜が薄く形成されるのであるが、油井管
に耐食性を向上させる目的で１％程度のCrを含有する材
料を用いる場合は、そのネジ面にリン酸亜鉛被覆を形成
することが極めて困難であるという問題がある。
【０００５】一方、後者のリン酸マンガン被膜の場合
は、ネジ面を脱脂,水洗した後でフッ素イオンを0.2 〜
1.6 g/l 添加したマンガン−リン酸塩系の化成処理液で
処理して、結晶粒度が大きくかつ素材に対する付着強度
の高いリン酸マンガン被膜を形成するようにしたもので
あるが、１％Cr鋼の材料を用いる場合は、そのネジ面に
リン酸マンガン被膜を形成することがやはり困難であ
る。
は、ネジ面を脱脂,水洗した後でフッ素イオンを0.2 〜
1.6 g/l 添加したマンガン−リン酸塩系の化成処理液で
処理して、結晶粒度が大きくかつ素材に対する付着強度
の高いリン酸マンガン被膜を形成するようにしたもので
あるが、１％Cr鋼の材料を用いる場合は、そのネジ面に
リン酸マンガン被膜を形成することがやはり困難であ
る。
【０００６】このようなCr含有鋼へ対応する方策とし
て、化成処理時間を長くすること、化成処理の温度
を高めることなどが考えられる。しかし、の場合は当
然のことながらラインの生産性が低下する問題があり、
またでは配管内のスラッジ形成速度が上がってスラッ
ジの堆積量が増加するため配管のメンテナンス量が増加
するという欠点があるなどいずれも大きな問題がある。
て、化成処理時間を長くすること、化成処理の温度
を高めることなどが考えられる。しかし、の場合は当
然のことながらラインの生産性が低下する問題があり、
またでは配管内のスラッジ形成速度が上がってスラッ
ジの堆積量が増加するため配管のメンテナンス量が増加
するという欠点があるなどいずれも大きな問題がある。
【０００７】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決すべくしてなされたものであって、Cr含有鋼
で製造された油井管であってもゴーリングの発生を抑制
することの可能な被膜形成方法を提供することを目的と
する。
課題を解決すべくしてなされたものであって、Cr含有鋼
で製造された油井管であってもゴーリングの発生を抑制
することの可能な被膜形成方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、Cr含有鋼で製
造された油井管継手に設けられるネジ継手部の表面をリ
ン酸塩系の溶液を用いて化成処理を施す際に、予め前記
ネジ継手部の表面に平均粗さ20〜60μm の凹凸加工を施
すことを特徴とする油井管継手の被膜形成方法である。
造された油井管継手に設けられるネジ継手部の表面をリ
ン酸塩系の溶液を用いて化成処理を施す際に、予め前記
ネジ継手部の表面に平均粗さ20〜60μm の凹凸加工を施
すことを特徴とする油井管継手の被膜形成方法である。
【０００９】
【作 用】本発明によれば、油井管にCr含有鋼の材質を
用いる場合に、そのネジ面をブラスティング処理を行っ
て平均粗さＲa が20〜60μm の凹凸を付けてその表面積
を大きくしてからリン酸塩系の溶液で化成処理するよう
にしたので、リン酸塩系の被膜を短時間で効果的に形成
することが可能である。
用いる場合に、そのネジ面をブラスティング処理を行っ
て平均粗さＲa が20〜60μm の凹凸を付けてその表面積
を大きくしてからリン酸塩系の溶液で化成処理するよう
にしたので、リン酸塩系の被膜を短時間で効果的に形成
することが可能である。
【００１０】ここで、平均粗さＲa が20〜60μm である
理由について説明すると、平均粗さＲa が20μm よりも
小さいと、被覆形成されるべき面の表面積が小さくなっ
てトータルの化成量が不足するため、リン酸塩の膜厚が
厚くならないから20μm 以上とする必要があり、また60
μm よりも大きいと、表面に加工硬化層が生じ始めて
逆にリン酸塩が形成されない、ネジの寸法公差からネ
ジ寸法が外れてしまうなどの問題があるからである。
理由について説明すると、平均粗さＲa が20μm よりも
小さいと、被覆形成されるべき面の表面積が小さくなっ
てトータルの化成量が不足するため、リン酸塩の膜厚が
厚くならないから20μm 以上とする必要があり、また60
μm よりも大きいと、表面に加工硬化層が生じ始めて
逆にリン酸塩が形成されない、ネジの寸法公差からネ
ジ寸法が外れてしまうなどの問題があるからである。
【００１１】なお、ブラスティング処理に用いる研掃材
としては、ブラスティング時にネジ面を加工硬化させに
くいたとえばサンドやアルミナなどの材料が望ましく、
その粒径は0.5 〜３mmφ程度が適当である。また、ネジ
面に形成するリン酸塩被膜厚さは、10回の締め付け・締
め戻しに十分耐え得るためには10μm 以上の値であれば
よい。
としては、ブラスティング時にネジ面を加工硬化させに
くいたとえばサンドやアルミナなどの材料が望ましく、
その粒径は0.5 〜３mmφ程度が適当である。また、ネジ
面に形成するリン酸塩被膜厚さは、10回の締め付け・締
め戻しに十分耐え得るためには10μm 以上の値であれば
よい。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
0.25wt％Ｃ−0.8 wt％Cr鋼で耐サワー用として製造した
油井管のネジ面を予めサンドブラストで平均40μm に加
工したのち、88℃に加熱した亜鉛−マンガン−リン酸塩
系の化成処理液で処理した。そのときのリン酸亜鉛被膜
厚さの時間的推移を図１に示した。なお、比較のため
に、同一材質の油井管ネジ面をネジ切りのままのブラス
ティングしない状態で同一条件で化成処理したのを比較
例Ｉとして、またCrを含有しない従来の0.25wt％Ｃ鋼の
を比較例IIとして、それぞれ図１に併せて示した。
0.25wt％Ｃ−0.8 wt％Cr鋼で耐サワー用として製造した
油井管のネジ面を予めサンドブラストで平均40μm に加
工したのち、88℃に加熱した亜鉛−マンガン−リン酸塩
系の化成処理液で処理した。そのときのリン酸亜鉛被膜
厚さの時間的推移を図１に示した。なお、比較のため
に、同一材質の油井管ネジ面をネジ切りのままのブラス
ティングしない状態で同一条件で化成処理したのを比較
例Ｉとして、またCrを含有しない従来の0.25wt％Ｃ鋼の
を比較例IIとして、それぞれ図１に併せて示した。
【００１３】この図から明らかなように、本発明例は化
成処理時間が３分以上においては、10μm 以上の厚さの
リン酸亜鉛被膜を得ることができ、比較例Ｉに比してそ
の被膜厚さがほぼ30％以上厚いものが得られることがわ
かる。ただし、比較例IIと比べると、本発明例のリン酸
亜鉛被膜は逆に30％程度薄目であるが、この差は明らか
にCr含有による影響が出たものである。なお、化成処理
液として、マンガン−リン酸塩系を用いるようにしても
同様の作用効果を得ることができることはいうまでもな
い。
成処理時間が３分以上においては、10μm 以上の厚さの
リン酸亜鉛被膜を得ることができ、比較例Ｉに比してそ
の被膜厚さがほぼ30％以上厚いものが得られることがわ
かる。ただし、比較例IIと比べると、本発明例のリン酸
亜鉛被膜は逆に30％程度薄目であるが、この差は明らか
にCr含有による影響が出たものである。なお、化成処理
液として、マンガン−リン酸塩系を用いるようにしても
同様の作用効果を得ることができることはいうまでもな
い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ネ
ジ面に化成処理を施す前に予めブラスティング処理を行
うようにしたので、短時間で所定の厚さのリン酸被膜を
得ることが可能となり、これによって、継手部を締め付
けした際にゴーリングの発生を抑制することができるか
ら、ネジ品質の向上に寄与すること大である。
ジ面に化成処理を施す前に予めブラスティング処理を行
うようにしたので、短時間で所定の厚さのリン酸被膜を
得ることが可能となり、これによって、継手部を締め付
けした際にゴーリングの発生を抑制することができるか
ら、ネジ品質の向上に寄与すること大である。
【図１】本発明方法を適用したときのリン酸亜鉛被膜厚
さの時間的推移を示す特性図である。
さの時間的推移を示す特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Cr含有鋼で製造された油井管継手に設
けられるネジ継手部の表面をリン酸塩系の溶液を用いて
化成処理を施す際に、予め前記ネジ継手部の表面に平均
粗さ20〜60μm の凹凸加工を施すことを特徴とする油井
管継手の被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28331091A JPH05117870A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 油井管継手の被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28331091A JPH05117870A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 油井管継手の被膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05117870A true JPH05117870A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17663806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28331091A Pending JPH05117870A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 油井管継手の被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05117870A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027145A (en) * | 1994-10-04 | 2000-02-22 | Nippon Steel Corporation | Joint for steel pipe having high galling resistance and surface treatment method thereof |
| JP2001335956A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-12-07 | Nippon Steel Corp | Ｃｒ含有鋼製油井管継ぎ手のりん酸マンガン系化成処理方法 |
| WO2005098300A1 (ja) | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 鋼管用ねじ継手、及びその製造方法 |
| JP2008540961A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | ハイドリル・エルエルシー | 管連結部の新規な処理方法および設計方法 |
| US7666266B2 (en) | 2003-12-04 | 2010-02-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Surface conditioning prior to chemical conversion treatment of a steel member |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP28331091A patent/JPH05117870A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027145A (en) * | 1994-10-04 | 2000-02-22 | Nippon Steel Corporation | Joint for steel pipe having high galling resistance and surface treatment method thereof |
| JP2001335956A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-12-07 | Nippon Steel Corp | Ｃｒ含有鋼製油井管継ぎ手のりん酸マンガン系化成処理方法 |
| US7666266B2 (en) | 2003-12-04 | 2010-02-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Surface conditioning prior to chemical conversion treatment of a steel member |
| WO2005098300A1 (ja) | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 鋼管用ねじ継手、及びその製造方法 |
| US7866706B2 (en) | 2004-04-06 | 2011-01-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipe |
| JP2008540961A (ja) * | 2005-05-13 | 2008-11-20 | ハイドリル・エルエルシー | 管連結部の新規な処理方法および設計方法 |
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