JPS5831097A - 耐焼付性に優れた油井管継手およびその製造方法 - Google Patents

耐焼付性に優れた油井管継手およびその製造方法

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JPS5831097A
JPS5831097A JP56129321A JP12932181A JPS5831097A JP S5831097 A JPS5831097 A JP S5831097A JP 56129321 A JP56129321 A JP 56129321A JP 12932181 A JP12932181 A JP 12932181A JP S5831097 A JPS5831097 A JP S5831097A
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国博 福井
Juichi Kawashima
河嶋　壽一
Yoshiyasu Morita
森田　喜保
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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】 この発明は、クロム含有鋼からなる油井管継手およびそ
の製造方法さらに詳しくはメタルシール部とネジ部とを
備え、少なくと４該メタルシール部に設けた活性化層、
さらに該活性化層上に設は九メッキ層を有する耐焼付性
に優れ九油井管継手およびその製造方法に関する。
油井管ＫＦｉ通常１６〜１４．ＯＫ４／５ｄｉ０００〜
！ＱＯＯＯｐｓｉ　）という高圧がかかるため、油井管
継手に＃′ｉ高度の気密性が要求される。
一般に１油井管継手はネジ部とメタルシール部とから構
成され、前述のような高圧に耐える十分な気密性を発揮
させるＫは、メタルシール部およびネジ部において高面
圧を与えなければならず、そのためメタルシール部およ
びネジ部の「焼付き」や「むしれ」は避けられなかりた
。
一方、従来、油井管の材料としては、普通鋼あるいけク
ロムＣＣｒ＞やモリブデン（Ｍｏ）を数重量％含有する
Ｃｒ−Ｍｏ鋼が用いられてい九が、近年、油井の条件が
益々厳しくなるＫしたがりて、Ｈｔ　ＳやＣＯ宜を伴う
腐食環境下でも耐食性等の性能を十分発揮する油井管を
との要望のもとに、Ｃｒを１０％以上含む高クロム含有
鋼からなる油井管が用いられている。
従来技術において既に知られているように１前述の焼付
きやむしれを防止する九めＫＦｉ、油井管継手のメタル
シール部Ｋｌ！ｌ！面処理を行なうことが有効である。
例えば、メタルシール部表面ＩＫ’）ン酸塩処理ま九は
シ＾つ酸塩処理等のΦ赫婬凄勢０化成処理を行ない、得
られた化成被膜によってメタル−メタル接触を緩和する
のである。そこで、従来の一般的な材質の油井管継手に
対しては、リン酸亜鉛またはリン酸マンガン等による化
成処理を一般に行なっていた。
ところで、油井管継手を構成する管継手は油井管と同一
種の材料から作られるものであって、前述のような油井
管材質の変化に伴なって、かかる管継手の材質も変化し
てきている。すなわち、前述の高クロム含有鋼からなる
油井管継手が採用されるようＫなった。
しかしながら、高クロム含有鋼などの高合金鋼は化学的
反応性が乏しく、従来のリン酸塩処理もしくけシ凰つ酸
塩処理では充分な被膜形成が行なわれず、したがって、
かかる化成処理でＦｉ酊述のような油井管継手の焼付防
止の効果は得られなかった。
かくして、この発明の目的は、上述のような高クロム含
有鋼に特有の表面処理の困難性にもかかわらず、所期の
嶌度の気密性を確保しながら、焼付きおよび「むしれ」
を確策に防止できる油井管継手およびその製造方法を提
供することである。
そこで、本発明者らは、高合金鋼からなる油井管継手に
対する。焼付防止の効果を有する充分な表面処理方法を
検討し九結果、まず合金鋼表面に表面活性化を目的とし
九予備処理を行ない、次いで特定の単一金属または合金
のメッキ被膜を形成することＫよって上記目的が達成さ
れることを見い出して、この発明を完成し丸。
かくして、この発明は、クロムを１０￥１以上含有する
合金鋼からなる、メタルシール部とネジ部とを備え九油
井管継手の製造方法であって、前記ｌ　タ＃　シール部
の表面または諌メタルシール部ト前記ネジ部の両方の表
面を、塩化物を含む酸性水溶液中で陽極電解後直ちに陰
極電解することＫよって％該表面上に鉄、ニッケル、亜
鉛、コバルト、銅、マンガンおよびりはムよシなる評か
ら選ばれた１種の金属ま九は合金を析出させて活性化層
とし、次いで、得られた活性化層に鉄、鋼、亜鉛、クロ
ムおよびニッケルよりなる群から選ばれた１種の金属ま
九は合金のメッキを施すことを特徴とする、耐焼付性に
優れ九油井管継手の製造方法およびこのようＫして得ら
れた油井管継手である。
ここに、油井管継手とは油井管と油井管とを接続する構
造物であって、油井管自身の先端を継手とするものも包
含する。
この発明のクロム１０％以上の合金鋼ＫＦｉ％Ｃｒ１０
％以上とともＫＮｉその他の成分を含む、フェライト系
、マルテンサイト系、オーステナイト系或いはフェライ
トとオーステナイトの２相系その他油井管用材料として
用いられる全ての鋼が含まれる０％に、この発明にとっ
て好ましいのは、Ｃｒ２１０％であシかつ１０％≦Ｃｒ
＋Ｎｌ＋Ｍｏ≦９６％である高合金鋼である。
ま九、メツ中層の成分としては１．Ｆ・＊　Ｃｕ　＊　
Ｚ　ｎ　ａＣｒおよびＮｉのうちの少なくとも１種が利
用される。
このように、この発明によれば、クロム１０９６以上を
含む合金鋼、４１ｉｊＫ１０くＮｌ＋Ｃｒ＋Ｍｏ　く９
６（％）の高クロム、高ニッケルのような高合金−にな
ると、そのま鷹ではメッキ被膜の密着性が愚くなるので
、かかる高合金鋼の表面を塩化物を含む酸性水溶液中で
陽極電解後直ちに陰極電解することＫよりてＦｅ＋Ｎ１
ｅＺｎ＊ＣｏｅｃｕｅＭｎ　およびＣｒから選ばれた金
ｌＡｔたは合金を析出させ、それＫよ）該表面を活性化
したのちメッキを施こすことによって、密着性の良いメ
ッキ被膜が得られるのである。
表面活性化のためのかかる予備処理を行なうＫは、塩化
物を含有する酸性水溶液中で高合金鋼をまず陽極電解し
、ζＯ水溶液中に保持した１１、直ちに陰極電解する。
これＫより歳好な密着性を有するメッキ下地が形成され
る。ζこに１塩化物を含有する酸性水溶液とは、Ｃｔお
よびメッキ析出させる金属の陽イオンを含有している、
酸性ｐＨを示す水溶液である。具体的には、　ＮＩＣ１
，。
ＣｕＣ４ｅ　Ｆ　＠　Ｃ４ｅ　Ｃ１３Ｃ１＠　ｅ　Ｚ　
ｎＣ１１ａ　ＭｎＣｚ、　ｅＣｒＣｔｓなとの塩化物（
無水物でも含水物でもよい）の酸性水溶液であり、必要
ならば添加剤としてＬＩＣｌ、ＭｇＣ１，ＫＣｌ、Ｍｇ
Ｃ１，、ＣａＣｔ、を含有していてもよい。酸性の関節
の丸めに、ＨＣｌなどの酸を添加する。
このようにして得られた活性化層に対してＦｅ。
Ｃｕ　、Ｚ　ｎ　ｅ　ＣｒおよびＮｉから選んだ１ｍの
金属または合金をメッキする。このメッキの方法は慣用
の電気メツキ法でよく充分なメッキ被膜付着量が得られ
る方法であれば、特に制限されない。メッキ被膜付着量
は好ましくＨ２ｆ／ｉ以上がよい。
なお、上記表面活性化のための予備処理で析出させた金
属と、その後メッキする金属が同一で娶れば、予備処理
を長時間続けるのみで一層のメッキとしてもよいが、予
備処理では塩化物浴を使用するのでメッキの電析効率が
低いので製造コストが高くなる。
この発明におけるかかるメッキ処理は少なくとも継手の
メタ歩シール部表面に対して行なわれるが、さらにネジ
部表面に対しても行なうことによ如、高度の気密性が要
求される場合にあっても、かかる部分の焼付きや「むし
れ」が効果的に防止される。
第１図は、連結途中での油井管−手の略式断面図であり
、図中、油井管１はカップリング継手８によって相互に
連結されていて油井管継手８を構成している。カップリ
ング継手２Ｆｉ、ネジ部４と。
該ネジ部よシ先端にＴｏ−）て、管側からみて先細のテ
ーバをなして油井管外表面と接触しているメタルシール
部５とを備えてシシ、一般にメタルシール部の入口部分
には気密性を高めるために継手側に一定の曲率半径をも
５九凸面部位（図中、省略）が設けである。一方油井管
継手の一部を構成する油井管ｌの端部もカップリング継
手２と同様にネジ部４′とメタルシール部５′とを備え
ている。
第２図は油井管自身の先端が管継手となりた構造例を示
すもので、第１図に示す油井管継手と同一の部材は同一
の符号で示す。
実施例 第１表に示す組成の合金鋼材料で鋼管を製造し、さらに
ネジ加工を施こし、第１図に示す形状の内極１２０■の
鋼管およびカップリング継手を得た。
次に、このようにして得られた鋼管およびカップリング
継手のネジ部およびメタルシール部に、脱脂後、この発
明に係る表面活性化処理を行ない、次いで第２表に示す
メッキ処理をＩＯＡ／ｄ−で、５０℃で所定時間実施し
た。脱脂は、市販のアルカリ脱脂液に浸漬して汚れを除
き、次いで水洗することによシ行なり九。
かくして得られ九油井管継手の表面構造を第８図に模式
的に示す。カップリング継手２の内側表面には活性化層
６が設けられ、この活性化層６の上にさらにメッキ層Ｔ
が設けられている。
このようＫして得られたネジ部およびメタルシール部を
有する鋼管およびカップリング継手につき、ＡＰＩの定
めるところに従がい、ネジの締めつけ、戻しを２０回繰
返し、ネジ部およびメタルシール部の「焼付き」または
「むしれ」の発生の有無を目視にて判定した。ｔｆＩ−
１ＡＰＩ規格（ＲＰ８７）で規定する気密性のテストを
行ない、「漏れ」の有無を判定し友。この気密性テス）
＃ｉ。
鋼管の内面降伏圧力の９０％を作用させ内圧もれの有無
を判定す゛るこ゛とＫ１行な５九。
これらの試験の結果は第２表Ｋまとめて示す。
第２表の各試験は、第１ｌｌＯ鋼１ｓＡおよびＢの両方
についてそれぞれ行な−）えものであるが、はぼ同様の
結果を示しえ丸め、鋼種の区別をせずに示しである。こ
れらの結果からもわかるように１この発明によるものは
比較例に比べて、Ａ、Ｈのいずれの鋼種でも良好な耐焼
付き性を示すとともに１気密性も良好で６−）九。
なお１本例では継手および鋼管の両方のネジ部およびメ
タルシール部にこの発明に係る活性化層およびメッキ層
を設けた例について示したが、継手のメタルシール部の
みＫかかる２種類の層を設けるだけでも所期の効果が得
られることは当業者には容易Ｋｌｌ解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、連結途中の油井管継手を示す略式断面図； 第２図は、油井管同志で油井管継手を構成する場合の油
井管継手の略式断面図；および第８図はこの発明に係る
方法により得られた活性化層およびメッキ層を示す油井
管継手の略式部分断面図である。 １・・・油井管　２・・・カップリング継手　訃・・油
井管継手　４．４′・・・ネジ部　６．５′・・・メタ
ルシール部　６・・・活性化層　７・・・メツ中層出願
人代理人　　弁理士　広瀬章−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　クロ＾を１０％以上含有する合金鋼からなる
    、メタルシール部とネジ部とを備えた油井管継手であっ
    て、前記メタルシール部の表面または該メタルシール部
    と前記ネジ部の両方の表面を、塩化物を含む酸性水溶液
    中で陽極電解後直ちに陰極電解することｋよつて該表面
    上に設けた鉄、ニッケル、亜鉛、コバルト、鋼、マンガ
    ンおよびクロムよりなる評から選ばれた１種の金属また
    は合金の活性化層と、該活性化層上に設けた、鉄、銅、
    亜鉛、クロムおよびニッケルよシなる群から選ばれｉｔ
    種の金属または合金の！！ｆ／−以上の付着量のメッキ
    層とを備えたことを特徴とする、耐焼付性に優れた油井
    管継手・
  2. （２）　　クロムを１０％以上含有する合金鋼からなる
    、メタルシール部とネジ部とを備えた油井管継手の製造
    方法において、前記メタルシール部の表面またＦｉ該メ
    タルシール部と前記ネジ部の両方の表面を、塩化物な含
    む酸性水溶液中で陽極電解後直ちに陰極電解することに
    よって、該表面上に鉄、ニッケル、亜鉛、コバルト、鋼
    、マンガンおよびクロムよシなる群から選ばれた１種の
    金Ｊｌｉまたはその合金を析出させて活性化層とし、次
    いで、得られた活性化層に鉄、鋼、亜鉛、クロムおよび
    ニッケルよりなる群から選ばれた１橿の金１４またはそ
    の合金のメッキ層を施す仁とを特徴とする耐焼付性に優
    れた油井管継手の製造方法。
  3. （３）前記メッキ層のメッキ量が２９７ｄ以上である特
    許請求の範囲第（１）項記載の方法。
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