UA123425C2 - Нарізне з'єднання для труб і спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб - Google Patents
Нарізне з'єднання для труб і спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб Download PDFInfo
- Publication number
- UA123425C2 UA123425C2 UAA202002800A UAA202002800A UA123425C2 UA 123425 C2 UA123425 C2 UA 123425C2 UA A202002800 A UAA202002800 A UA A202002800A UA A202002800 A UAA202002800 A UA A202002800A UA 123425 C2 UA123425 C2 UA 123425C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- alloy
- contact surface
- galvanic layer
- arithmetic mean
- threaded
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 172
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 172
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 134
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 132
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims abstract description 88
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 78
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 74
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 74
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 74
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 70
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 60
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 42
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 38
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 33
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 101150116779 CD82 gene Proteins 0.000 claims description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910007567 Zn-Ni Inorganic materials 0.000 abstract 5
- 229910007614 Zn—Ni Inorganic materials 0.000 abstract 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 187
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 35
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 29
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 24
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 23
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 20
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 9
- 238000004532 chromating Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910003077 Ti−O Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N methane;molecular fluorine Chemical compound C.FF QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 229910001039 duplex stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 125000002510 isobutoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 125000004213 tert-butoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(O*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
- C23C28/023—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only
- C23C28/025—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only with at least one zinc-based layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
- C25D5/605—Surface topography of the layers, e.g. rough, dendritic or nodular layers
- C25D5/611—Smooth layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/627—Electroplating characterised by the visual appearance of the layers, e.g. colour, brightness or mat appearance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/003—Threaded pieces, e.g. bolts or nuts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/006—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with straight threads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/04—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with additional sealings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/02—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings
- F16L58/04—Coatings characterised by the materials used
- F16L58/08—Coatings characterised by the materials used by metal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/18—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings
- F16L58/182—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings for screw-threaded joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16N—LUBRICATING
- F16N15/00—Lubrication with substances other than oil or grease; Lubrication characterised by the use of particular lubricants in particular apparatus or conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Запропоноване нарізне з'єднання для труб, яке має не тільки опір заїданню, яке не вимагає проведення етапу надання поверхневої шорсткості, але є також чудовим як опір заїданню, що забезпечується виконанням етапу надання поверхневої шорсткості, але має низький крутний момент на заплечику. Нарізне з'єднання (50) для труб включає ніпель (13) і муфту (14). Нарізне з'єднання для труб включає гальванічний шар (21) Zn-Ni-сплаву і тверде мастильне покриття (23). Гальванічний шар (21) Zn-Ni-сплаву утворений на контактній поверхні щонайменше одного з ніпеля (13) і муфти (14) і містить від 10 до 16 мас. % Ni. Тверде мастильне покриття (23) утворене на гальванічному шарі (21) Zn-Ni-сплаву. Контактна поверхня, на якій утворений гальванічний шар (21) Zn-Ni-сплаву, є відшліфованою. Середньоарифметична шорсткість поверхні гальванічного шару (21) Zn-Ni-сплаву визначається як Ra1, а середньоарифметична шорсткість контактної поверхні визначається як Ra2. Ra1 варіюється від 0,1 до 3,2 мкм. Ra1 є більшою ніж Ra2.
Description
Даний винахід стосується нарізного з'єднання для труб і способу виготовлення нарізного з'єднання для труб.
Для буріння на нафтовому родовищі або родовищі природного газу застосовуються труби нафтопромислового сортаменту (ОСТО). Труби нафтопромислового сортаменту (ОСТО) формуються з'єднанням численних сталевих труб одна з одною відповідно до глибини свердловини. Сталеві труби зв'язуються між собою скріпленням трубними нарізними з'єднаннями, утвореними на кінцевих ділянках сталевих труб. Сталеві труби дістають для обстеження або інших цілей, розгвинчують, інспектують, і потім знову скріплюють і повторно використовують.
Нарізне з'єднання для труб включає ніпель і муфту. Ніпель має контактну поверхню, утворену на зовнішній периферичній поверхні кінцевої ділянки сталевої труби і включає ділянку із зовнішньою різзю. Муфта має контактну поверхню, утворену на внутрішній периферичній поверхні кінцевої ділянки сталевої труби і включає ділянку з внутрішньою різзю. Кожна з контактних поверхонь може включати безнарізну металеву контактну ділянку. Контактна поверхня кожних з ніпелів і муфт, яка включає нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку, багато разів піддається сильному тертю, коли сталеві труби піддають згвинчуванню і розгвинчуванню. Якщо ці ділянки не мають достатньої зносостійкості проти тертя, відбувається заїдання (заклинювання, яке не підлягає ремонту), коли повторюються затягнення і ослаблення.
Тому нарізні з'єднання для труб повинні мати достатню зносостійкість проти тертя, тобто, чудовий опір заїданню.
Для підвищення опору заїданню використовувалася компаундне мастило, що містить важкий метал, який називається добавкою. Нанесенням компаундного мастила на поверхню нарізного з'єднання для труб може бути поліпшений опір заїданню нарізного з'єднання труби.
Важкий метал, такий як РБ, 7п і Си, що міститься в компаундному мастилі, може впливати на навколишнє середовище. Тому бажана розробка нарізного з'єднання для труб без використання компаундного мастила.
Кожна з публікації міжнародної заявки Мо М/О2016/170031 (Патентний документ 1) і публікації заявки на патент Японії Мо 2008-69883 (Патентний документ 2) пропонує нарізне з'єднання для труб, яке є чудовим відносно опору заїданню без компаундного мастила.
Зо Мастильне покриття формують на контактній поверхні (нарізній ділянці і безнарізній металевій контактній ділянці) нарізного з'єднання для труб, описаного в кожному з Патентних документів 1 і 2, щоб підвищити опір заїданню.
У Патентному документі 1 описане нарізне з'єднання для труб, в якому на металевій контактній ділянці ніпеля або муфти утворене антикорозійне, стійке до заїдання металеве покриття. Вищеописане антикорозійне, стійке до заїдання металеве покриття головним чином містить 2п. Описане вище металеве покриття формують обробкою в умовах електролітичної гальванізації. У абзаці (0173) Патентного документа 1 описано, що електролітична гальванізація створює вигладжувальний ефект. Вигладжувальний ефект також розкритий в Таблиці 1 в
Патентному документі 1. В Таблиці 1 в Патентному документі 1 середньоарифметична висота
Ва мікронерівностей на контактній поверхні після електролітичної гальванізації є меншою, ніж середньоарифметична висота Ка мікронерівностей на контактній поверхні до електролітичної гальванізації, незалежно від того, чи проводилася чи ні піскоструминна обробка поверхні.
Нарізне з'єднання для труб, описане в Патентному документі 2, утворене з ніпеля і муфти, що у кожному випадку мають контактну поверхню, яка включає нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку. Нарізне з'єднання для труб, описане в Патентному документі 2, має наступні шари, послідовно від нижнього до верхнього на контактній поверхні щонайменше однієї деталі з ніпеля і муфти: перший шар, утворений з першого металу або сплаву; другий шар, утворений з другого металу або сплаву, більш м'якого, ніж перший метал або сплав; і тверде мастильне покриття, яке являє собою самий верхній шар.
Патентний документ 1: (Публікація міжнародної заявки Мо ММО2016/1700311
Патентний документ 2: (Публікація заявки на патент Японії Мо 2008-69883)
Нарізне з'єднання повинне не тільки мати описаний вище опір заїданню, але і придушувати підвищення крутного моменту в численних циклах затягнення. Фіг. 1 представляє графік, який ілюструє взаємозв'язок між кількістю обертів нарізних ділянок нарізного з'єднання для труб, що мають заплечикові ділянки, і крутним моментом, коли затягують нарізне з'єднання для труб. З посиланням на Фіг. 1, коли стягують одне з одним ніпель і муфту, заплечикові ділянки ніпеля і муфти приходять в контакт між собою, коли досягається певне число обертів. Крутний момент, який виникає в цей момент, називається крутним моментом на заплечику. Для затягнення нарізних ділянок нарізного з'єднання для труб одна з одною, після досягнення крутного 60 моменту на заплечику, затягнення додатково виконують, поки затягнення не завершується. Тим самим підвищується газонепроникність нарізного з'єднання для труб. Подальше затягнення після завершення згвинчування приводить до того, що металевий матеріал, з якого утворений щонайменше один з ніпеля і муфти, починає піддаватися пластичній деформації. Крутний момент, який виникає в цей момент, називається крутним моментом на межі плинності.
Крутний момент по завершенні затягнення (який далі названий моментом затягування) регулюють так, щоб забезпечити достатній герметизуючий тиск на стику незалежно від ступеню заїдання різі. Достатня різниця між крутним моментом на заплечику і крутним моментом на межі плинності розширює діапазон, в межах якого досягається момент затягування. В результаті цього без великих зусиль коректують момент затягування. Для розширення діапазону, в межах якого досягається момент затягування, може бути знижений крутний момент на заплечику.
Тому нарізне з'єднання для труб повинно мати не тільки описаний вище опір заїданню, але і здатність зберігати крутний момент на заплечику малим, навіть коли повторюють затягнення і ослаблення.
Те ж залишається справедливим відносно нарізного з'єднання для труб, що не має безнарізної металевої контактної ділянки (тобто, не має заплечикової ділянки). Достатня різниця між крутним моментом на початковому етапі затягнення і крутним моментом на заключному етапі затягнення розширює діапазон, в межах якого досягається момент затягування. В результаті цього без великих зусиль коректують момент затягування. Для розширення діапазону, в межах якого досягається момент затягування, може бути знижений крутний момент на початковому етапі затягнення. Крутний момент на початковому етапі процесу затягнення нарізного з'єднання для труб, що не має безнарізної металевої контактної ділянки, відповідає крутному моменту на заплечику в процесі затягнення нарізного з'єднання для труб, що включає заплечикові ділянки.
Однак Патентні документи 1 або 2 не описують вищезгаданий крутний момент на заплечику.
З іншого боку, утворення мастильного покриття на гальванічному шарі може підвищувати опір заїданню нарізного з'єднання для труб, як розкрито в Патентних документах 1 і 2. Патентні документи 1 і 2 описують, що струминна обробка або будь-яка інша обробка, що виконується перед утворенням мастильного покриття, створює шорсткість поверхні. Тим самим може бути
Зо підвищена міцність зчеплення мастильного покриття, і тому може бути додатково збільшений опір заїданню нарізного з'єднання для труб.
Однак автори даного винаходу передбачили, що поверхнева шорсткість, що створюється в прототипі в два етапи, струминною обробкою і утворенням гальванічного шару на підданій струминній обробці поверхні, або утворенням гальванічного шару і струминною обробкою, що виконується на гальванічному шарі, переважно створюється тільки на одному етапі утворення гальванічного шару.
Мета даного винаходу полягає в створенні нарізного з'єднання для труб, що має не тільки опір заїданню, яке не вимагає струминної обробки, але виявляє такий же чудовий опір заїданню, як забезпечуваний струминною обробкою, але і малий крутний момент на заплечику, навіть при повторному затягненні і ослабленні, і способу, придатного для отримання нарізного з'єднання для труб.
Нарізне з'єднання для труб згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу включає ніпель і муфту. Ніпель і муфта в кожному випадку включають контактну поверхню, що включає нарізну ділянку. Нарізне з'єднання для труб включає гальванічний шар 2п-Мі-сплаву і тверде мастильне покриття. Гальванічний шар 2п-Мі-сплаву утворений на контактній поверхні щонайменше одного з ніпеля і муфти і містить від 10 до 16 мас. 9о Мі. Тверде мастильне покриття утворене на гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву. Контактна поверхня, на якій утворений гальванічний шар 2п-Мі-сплаву, є відшліфованою. Тепер середньоарифметична шорсткість поверхні гальванічного шару 2п-Мі-сплаву, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку, в якому відшліфована контактна поверхня, визначається як Каї. середньоарифметична шорсткість контактної поверхні, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування, визначається як Ка2. Середньоарифметична шорсткість Ка! варіюється від 0,1 до 3,2 мкм. Середньоарифметична шорсткість Каї є більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Каг.
Спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб згідно з даним винаходом являє собою спосіб отримання нарізного з'єднання для труб, яке включає ніпель і муфту, що у кожному разі мають контактну поверхню, яка містить нарізну ділянку. Спосіб виготовлення включає етап утворення гальванічного шару 7п-Мі-сплаву і етап утворення твердого мастильного покриття.
На етапі утворення гальванічного шару 7п-Мі-сплаву гальванічний шар 2п-Мі-сплаву формують бо в процесі електролітичної гальванізації на контактній поверхні щонайменше одного з ніпеля і муфти без виконання струминної обробки. Гальванічний шар 7п-Мі-сплаву містить від 10 до 16 мас. 95 Мі. Гальванічний шар 7п-Мі-сплаву має середньоарифметичну шорсткість Кат, яка виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку, в якому відшліфована контактна поверхня, і варіюється від 0,1 до 3,2 мкм. На етапі утворення твердого мастильного покриття тверде мастильне покриття формують на гальванічному шарі 7п-Мі-сплаву без виконання струминної обробки.
Нарізне з'єднання для труб згідно з даним винаходом не тільки має чудовий опір заїданню, яке не вимагає струминної обробки, але є так само чудовим, як опір заїданню, що забезпечується струминною обробкою, але і малий крутний момент на заплечику, навіть при повторному затягненні і ослабленні. Нарізне з'єднання для труб виходить з використанням описаного вище способу виготовлення.
Фіг. 1 представляє графік, який ілюструє взаємозв'язок між кількістю обертів нарізних ділянок нарізного з'єднання для труб, що мають заплечикові ділянки, і крутним моментом, коли затягують нарізне з'єднання для труб.
Фіг. 2 представляє графік, який ілюструє взаємозв'язок між кількістю циклів затягнення нарізного з'єднання для труб і крутним моментом на заплечику (95).
Фіг. З представляє схему, що ілюструє конфігурацію нарізного з'єднання для труб згідно з даним варіантом здійснення.
Фіг. 4 представляє вигляд в розрізі нарізного з'єднання для труб згідно з даним варіантом здійснення.
Фіг. 5 представляє вигляд в розрізі контактної поверхні нарізного з'єднання для труб згідно з даним варіантом здійснення.
Нижче буде детально описаний даний варіант здійснення з посиланням на креслення.
Однакові елементи або відповідні елементи на кресленнях мають одну і ту ж посилальну позицію і не будуть повторно описані.
Автори даного винаходу провели різноманітні дослідження взаємозв'язку між струминною обробкою і опором заїданню нарізного з'єднання для труб і крутним моментом на заплечику, який виникає в нарізному з'єднанні для труб. В результаті цього автори даного винаходу отримали наступні виявлені факти:
Зо Цинковий (2п) гальванічний шар підвищує антикорозійні характеристики. Однак цинковий гальванічний шар має більш низькі твердість і температуру плавлення, ніж твердість і температура плавлення мідного (Си) гальванічного шару, що застосовується як гальванічний шар. Виходячи з вищеописаних передумов, автори даного винаходу досліджували гальванічний шар цинкового сплаву, який є чудовим відносно антикорозійних характеристик і має високу твердість і високу температуру плавлення. У результаті автори даного винаходу знайшли, що утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву, що містить від 10 до 16 мас. 905 Мі, підвищує опір заїданню нарівні з поліпшенням антикорозійних характеристик. Гальванічний шар 2 п-Мі-сплаву, що містить від 10 до 16 мас. 95 Мі, має досить високу твердість порівняно з Си, і набагато більш високу температуру плавлення, ніж 7п. Тому гальванічний шар 2п-Мі-сплаву, що містить від 10 до 16 мас. 95 Мі, може підвищувати опір заїданню.
Патентний документ 1 описує, що формують гальванічний шар 2п-Мі-сплаву, і на гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву формують мастильне покриття. Патентний документ 2 не розкриває гальванічний шар 2п-Мі-сплаву, але описує, що формують гальванічний шар, і на гальванічному шарі формують тверде мастильне покриття.
Наприклад, Патентний документ 1 в абзаці (0160| описує, що піскоструминну обробку виконують на металевому покритті для підвищення адгезійної здатності мастильного покриття на металевому покритті. Крім того, Патентний документ 1 в абзаці (0164| описує, що піскоструминну обробку виконують перед тим, як утворене металеве покриття, і металеве покриття формують на підданій струминній обробці поверхні. Крім того, Патентний документ 2 в абзаці (0026| описує, що дробоструминну або піскоструминну обробку проводять перед утворенням твердого мастильного покриття для створення належного ступеня поверхневої шорсткості для підвищення міцності зчеплення твердого мастильного покриття.
У випадку, де гальванічний шар формують на поверхні нарізного з'єднання для труб, і мастильне покриття формують на гальванічному шарі, може виконуватися струминна обробка, як розкрито в документах рівня техніки. Тому може бути підвищена адгезійна здатність мастильного покриття. В результаті цього може бути підвищений опір заїданню нарізного з'єднання для труб. У даному описі струминна обробка має на увазі піскоструминну, дробоструминну обробку і обдування металевою крихтою.
Струминну обробку проводять в деяких випадках перед утворенням гальванічного шару, і в бо інших випадках після утворення гальванічного шару. Для виконання струминної обробки перед утворенням гальванічного шару струминну обробку проводять безпосередньо на кожній з контактних поверхонь, тобто, на поверхні базового матеріалу. Поверхнева шорсткість, створена на контактній поверхні, до деякого ступеня знижується внаслідок утворення гальванічного шару на контактній поверхні, але також зберігається на поверхні гальванічного шару. Поверхнева шорсткість на поверхні гальванічного шару підвищує міцність зчеплення мастильного покриття з гальванічним шаром. Таблиця 1 в Патентному документі 1 розкриває, що поверхнева шорсткість знижується при типовому електролітичній гальванізації.
Для виконання струминною обробки після того, як утворений гальванічний шар, струминну обробку проводять на поверхні гальванічного шару.
З іншого боку, автори даного винаходу передбачили, що поверхнева шорсткість, що традиційно створюється в два етапи, струминною обробкою і утворенням гальванічного шару на підданій струминній обробці поверхні, і струминною обробкою, що виконується на гальванічному шарі, переважно створюється тільки на одному етапі утворення гальванічного шару.
Більш конкретно, автори даного винаходу передбачили, що опір заїданню нарізного з'єднання для труб може підтримуватися більш задовільно, навіть якщо струминна обробка не виконується. Автори даного винаходу досліджували спосіб підвищення опору заїданню нарізного з'єднання для труб майже до рівного опору заїданню, що створюється струминною обробкою, навіть якщо струминна обробка не проводиться.
Таблиця 1
Середньо- Середньо- со. с.
Номер г І арифметична арифметична Опір заїданню (кількість випробуван- альванічна Попередня шорсткість Ва? шорсткІСТЬ Кат Тверде циклів затягування І ня обробка до- обробка (мкм) (мкм) мастильне ослаблення, яке викликало і-сплавом - гальванічного покриття заїдання) контактної шару 7п-Мі- поверхні сплаву проводили
ШЛІ ван-ня,
Є проводили приклад піІСКОСТРУМИН ну обробку
Таблиця 1 являє собою таблицю, яка показує частину описувані нижче Приклад і
Контрольний Приклад. З посиланням на Таблицю 1, в Контрольному Прикладі муфта була отримана з використанням стандартного способу. Тобто, після того, як піскоструминну обробку виконали на одній з контактних поверхонь, сформували гладкий гальванічний шар 2п-Мі- сплаву, і на гладкому гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву сформували тверде мастильне покриття. У Контрольному Прикладі утворення гальванічного шару 7п-Мі-сплаву обумовило зниження середньоарифметичної шорсткості Ка2 контактної поверхні, яка становила 2,700, до середньоарифметичної шорсткості Ка! гальванічного шару 2п-Мі-сплаву, яка становила 2,680.
Зо Нарізне з'єднання для труб мало високий опір заїданню, оскільки середньоарифметична шорсткість Каї поверхні гальванічного шару 2п-Мі-сплаву зберігалася при великому значенні 2,680. Більш конкретно, затягнення і ослаблення можна було повторювати 10 разів, перш ніж виникало заїдання.
У разі випробування номер 2 піскоструминну обробку не проводили. Тому середньоарифметична шорсткість Ка2 контактної поверхні, що має кодовий номер 2, мала мале значення 0,061. Причина цього полягає в тому, що контактна поверхня була відшліфована. У даному описі під шліфуванням мають на увазі відшліфування для утворення нарізної ділянки. Середньоарифметична шорсткість Каг2 контактної поверхні після шліфування мала мале значення. У разі випробування номер 2 муфту виготували способом, відмінним від стандартного способу. Тобто, піскоструминну обробку контактної поверхні не проводили, але сформували негладкий гальванічний шар 2п-Мі-сплаву, і на негладкому гальванічному шарі 2п-
Мі-сплаву сформували тверде мастильне покриття. В результаті цього утворення негладкого гальванічного шару 7п-Мі-сплаву підвищило середньоарифметичну шорсткість Ка2 контактної поверхні, яка становила 0,061, до середньоарифметичної шорсткості Ка! гальванічного шару 2 п-Мі-сплаву, яка становила 0,276. Опір заїданню нарізного з'єднання для труб, що має кодовий номер 2, був високим. Більш конкретно, затягнення і ослаблення можна було повторювати
10 разів, перш ніж виникало заїданню. Опір заїданню у разі випробування номер 2 майже дорівнював опору заїданню в Контрольному Прикладі, в якому проводили піскоструминну обробку.
Основуючись на описаному вище дослідженні, автори даного винаходу отримали наступні виявлені дані. Тобто, абсолютно на відміну від загальноприйнятого знання, а саме, утворенням негладкого гальванічного шару 2п-Мі-сплаву, навіть якщо піскоструминна обробка не проводиться, забезпечується опір заїданню, майже дорівнює опору заїданню у випадку, де піскоструминна обробка виконується.
Як правило, оскільки в декоративних варіантах застосування переважний прекрасний зовнішній вигляд, в багатьох випадках застосовується гладка гальванізація, що має малу кількість поверхневих нерівностей. Крім того, деякі гладкі гальванічні покриття можуть досягати додаткового прекрасного зовнішнього вигляду за допомогою вирівнювального ефекту, який зменшує нерівності, такі як дряпини на підкладці.
Навпаки, автори даного винаходу знайшли, що негладкий гальванічний шар 2п-Мі-сплаву є ефективним у випадку, де береться до уваги опір заїданню нарізного з'єднання для труб.
Утворення негладкого гальванічного шару 2 п-Мі-сплаву дозволяє збільшити середньоарифметичну шорсткість Каї гальванічного шару 2п-Мі-сплаву і, в свою чергу, підвищити опір заїданню нарізного з'єднання для труб. Середньоарифметична шорсткість Ка, що створюється негладким гальванічним шаром 2п-Мі-сплаву, схильна бути меншою, ніж середньоарифметична шорсткість Ка!, що забезпечується на етапі створення поверхневої шорсткості, такої як піскоструминна обробка. Однак згідно з проведеними авторами даного винаходу дослідженнями, навіть середньоарифметична шорсткість Каї, що створюється негладким гальванічним шаром 2п-Мі-сплаву, може в достатній мірі підвищувати опір заїданню нарізного з'єднання для труб.
Крім того, автори даного винаходу передбачили, що висока міцність зчеплення між твердим мастильним покриттям і гальванічним шаром запобігає відділенню твердого мастильного покриття. Запобігання відділенню твердого мастильного покриття дозволяє зберігати високу мастильну здатність навіть при повторних затягненні і ослабленні. Тому крутний момент на заплечику, який виникає в нарізному з'єднанні для труб, може утримуватися низьким навіть при
Зо повторних затягненні і ослабленні.
Фіг. 2 представляє графік, який ілюструє взаємозв'язок між кількістю циклів затягнення нарізного з'єднання для труб і крутним моментом на заплечику (95). Фіг. 2 була отримана в
Прикладі, який буде описаний пізніше. Символ "03" на Фіг. 2 представляє результати для випробування номер 2, яке являє собою Приклад згідно з винаходом. У разі випробування номер 2 середньоарифметична шорсткість Каї гальванічного шару 2п-Мі-сплаву становила 0,276 мкм. Символ «4» в Фіг. 2 представляє результати для випробування номер 1, яке являє собою Контрольний Приклад. У разі випробування номер 1 середньоарифметична шорсткість
Ва! гальванічного шару 2п-Мі-сплаву становила 0,056 мкм. З посиланням на Фіг. 2, у випадку, де середньоарифметична шорсткість Каї гальванічного шару 2п-Мі-сплаву є більшою до деякого ступеня, як в Прикладі згідно з винаходом, крутний момент на заплечику може зберігатися на низькому рівні навіть при повторних затягненні і ослабленні. З іншого боку, у випадку, де середньоарифметична шорсткість Ка! гальванічного шару 2п-Мі-сплаву є малою, як в Порівняльному Прикладі, ті, що повторюються затягнення і ослаблення підвищують крутний момент на заплечику, і відбувається заїдання при п'ятому затягненні таким чином, що контактні поверхні стають такими, що не піддаються ремонту. Тобто, нарізне з'єднання для труб, в якому гальванічний шар 2п-Мі-сплаву під твердим мастильним покриттям має середньоарифметичну шорсткість Ка!, яка є високою до деякого ступеня, може зберігати крутний момент на заплечику, який виникає в нарізному з'єднанні для труб, на низькому рівні, навіть коли повторюють затягнення і ослаблення.
Крім того, автори даного винаходу провели дослідження і знайшли, що, коли середньоарифметична шорсткість Ка! поверхні гальванічного шару 2п-Мі-сплаву становить 0,1 мкм або більше, гальванічний шар 2п-Мі-сплаву не тільки підвищує опір заїданню, але запобігається відділення твердого мастильного покриття, навіть коли повторюють затягнення і ослаблення, завдяки чому легко коректується момент затягування. В результаті цього забезпечується чудова ефективність затягнення. З іншого боку, автори даного винаходу додатково знайшли, що, коли середньоарифметична шорсткість Ка! складає понад 3,2 мкм, знижується газонепроникність кожної з безнарізних металевих контактних ділянок (герметизуючих ділянок). Тому середньоарифметична шорсткість Каї складає величину в діапазоні від 0,1 до 3,2 мкм. 60 Нарізне з'єднання для труб згідно з даним винаходом, утворене на основі описаних вище виявлених фактів, включає ніпель і муфту. Кожна деталь з ніпеля і муфти включає контактну поверхню, що містить нарізну ділянку. Нарізне з'єднання для труб включає гальванічний шар 2п-Мі-сплаву і тверде мастильне покриття. Гальванічний шар 7п-Мі-сплаву утворений на контактній поверхні щонайменше однієї деталі з ніпеля і муфти і містить від 10 до 16 мас. 905 Мі.
На гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву утворене тверде мастильне покриття. Контактна поверхня, на якій утворений гальванічний шар 2п-Мі-сплаву, є відшліфованою. Тепер середньоарифметична шорсткість поверхні гальванічного шару 7п-Мі-сплаву, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку, в якому відшліфована контактна поверхня, визначається як Каї. | середньоарифметична шорсткість контактної поверхні, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування, визначається як
Ваг. Середньоарифметична шорсткість Ка! варіюється від 01 до 3, мкм.
Середньоарифметична шорсткість Ка! є більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Каг.
Нарізне з'єднання для труб згідно з даним винаходом має негладкий гальванічний шар 2п-
Мі-сплаву. Тим самим зростає середньоарифметична шорсткість Ка! гальванічного шару 2п-
Мі-сплаву. Тобто, середньоарифметична шорсткість Каї гальванічного шару 2п-Мі-сплаву є більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Ка2 контактної поверхні. Тому збільшується адгезійна здатність твердого мастильного покриття на гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву. В результаті цього, навіть якщо струминна обробка не проводиться, може бути забезпечений опір заїданню, який майже дорівнює величині опору заїданню у випадку, де виконується струминна обробка. Крім того, нарізне з'єднання для труб згідно з даним винаходом має низький крутний момент на заплечику навіть при повторюваних затягненні і ослабленні. У даному описі під шліфуванням мають на увазі відшліфування для утворення нарізної ділянки. У даному описі струминна обробка має на увазі піскоструминну, дробоструминну обробку і обдування металевою крихтою.
Середньоарифметична шорсткість Ка! поверхні описаного вище гальванічного шару 2п-Мі- сплаву може варіювати від 0,1 до 0,4 мкм.
Крім того, описана вище контактна поверхня може включати безнарізну металеву контактну ділянку.
Безнарізну металеву контактну ділянку включає металева герметизуюча ділянка і заплечикова ділянка.
Спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб згідно з даним винаходом являє собою спосіб отримання нарізного з'єднання для труб, яке включає ніпель і муфту, кожний(-а) з яких включає контактну поверхню, що містить нарізну ділянку. Спосіб виготовлення включає етап утворення гальванічного шару 7п-Мі-сплаву і етап утворення твердого мастильного покриття.
На етапі утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву гальванічний шар 2п-Мі-сплаву формують в процесі електролітичної гальванізації на контактній поверхні щонайменше однієї деталі з ніпеля і муфти без виконання струминної обробки. Гальванічний шар 2п-Мі-сплаву містить від 10 до 16 мас. 95 Мі. Середньоарифметична шорсткість Ка1 поверхні гальванічного шару 2п-Мі- сплаву, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку, в якому відшліфована контактна поверхня, варіюється від 0,1 до 3,2 мкм. На етапі утворення твердого мастильного покриття тверде мастильне покриття формують на гальванічному шарі 2п-Мі- сплаву без виконання струминної обробки.
У способі виготовлення нарізного з'єднання для труб згідно з даним винаходом негладкий гальванічний шар 2п-Мі-сплаву формують без виконання струминної обробки. Крім того, тверде мастильне покриття формують на негладкому гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву без виконання струминної обробки. Спосіб виготовлення створює нарізне з'єднання для труб, що має опір заїданню, майже дорівнює величині опору заїданню у випадку, де проводиться струминна обробка, і має низький крутний момент на заплечику навіть при повторюваних затягненні і ослабленні. У даному описі під струминною обробкою мають на увазі піскоструминну, дробоструминну обробку і обдування металевою крихтою. Напрямок, в якому контактна поверхня відшліфовується, називається напрямком шліфування для утворення нарізної ділянки на контактній поверхні.
Нижче будуть детально описані нарізне з'єднання для труб і спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб згідно з даним винаходом.
Нарізне з'єднання 50 для труб
Нарізне з'єднання 50 для труб включає ніпель 13 і муфту 14. Фіг. З показує конфігурацію нарізного з'єднання 50 для труб згідно з даним варіантом виконання. З посиланням на фіг. 3, нарізне з'єднання 50 для труб включає сталеву трубу 11 і з'єднувальний фітинг 12. Ніпель 13 має ділянку із зовнішньою різзю, утвореною на зовнішній поверхні і утвореною на обох кінцях бо сталевої труби 11. Муфта 14 має ділянку внутрішньої різі, утворену на внутрішній поверхні, і утворену на обох кінцях з'єднувального фітинга 12. Затягнення ніпелів 13 і муфт 14 одне з одним дозволяє приєднати з'єднувальний фітинг 12 до кінців сталевих труб 11. З іншого боку, існує нарізне з'єднання інтегрального типу для труб нафтопромислового сортаменту (ОСТ), в якому з'єднувальний фітинг 12 не застосовується, з одним кінцем сталевої труби 11, що служить як ніпель 13, і іншим кінцем сталевої труби 11, що служить як муфта 14. Нарізне з'єднання для труб згідно з даним варіантом виконання може бути використане як в нарізному з'єднанні типу із з'єднувальним фітингом, так і в нарізному з'єднанні інтегрального типу.
Ніпель 13 і муфта 14 в кожному випадку мають контактну поверхню, що має нарізну ділянку.
Фіг. 4 представляє вигляд в розрізі нарізного з'єднання 50 для труб згідно з даним варіантом виконання. З посиланням на фіг. 4, ніпель 13 включає ділянку 15 зовнішньої різі і безнарізну металеву контактну ділянку. Безнарізна металева контактна ділянка утворена на передньому кінці ніпеля 13 і включає металеву ущільнювальну ділянку 16 і заплечикову ділянку 17. Муфта 14 включає ділянку 20 внутрішньої різі і безнарізну металеву контактну ділянку. Безнарізна металева контактна ділянка утворена в муфті 14 і включає металеву ущільнювальну ділянку 19 і заплечикову ділянку 18. Ділянка, де ніпель 13 і муфта 14 приходять в контакт одне з одним, коли вони скріплюються, називається контактними поверхнями. Більш конкретно, коли ніпель 13 і муфта 14 затягуються одне з одним, заплечикові ділянки (заплечикові ділянки 17 і 18), металеві ущільнювальні ділянки (металеві ущільнювальні ділянки 16 і 19), і нарізні ділянки (ділянка 15 зовнішньої різі і ділянка 20 внутрішньої різі) приходять в контакт між собою. Тобто, контактні поверхні включають заплечикові ділянки, металеві ущільнювальні ділянки і нарізні ділянки.
Хоча це не показано, нарізне з'єднання 50 для труб може не включати безнарізну металеву контактну ділянку. У цьому випадку контактні поверхні включають нарізні ділянки. Більш конкретно, ніпель 13 включає ділянку 15 зовнішньої різі Муфта 14 включає ділянку 20 внутрішньої різі.
Фіг. 5 представляє вигляд в розрізі контактної поверхні нарізного з'єднання 50 для труб згідно з даним варіантом здійснення. З посиланням на Фіг. 5, нарізне з'єднання 50 для труб має гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву і тверде мастильне покриття 23, утворені на контактній поверхні однієї деталі з ніпеля 13 і муфти 14 і послідовно від сторони контактної поверхні.
Зо Тепер середньоарифметична шорсткість поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку, в якому відшліфована контактна поверхня, визначається як Ка!. | середньоарифметична шорсткість контактної поверхні, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування, визначається як Ка2. Середньоарифметична шорсткість Кат, коли виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування, варіюється від 0,1 до 3, мкм.
Середньоарифметична шорсткість Ка! є більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Каг.
Середньоарифметична шорсткість Ка2 контактної поверхні
Середньоарифметична шорсткість Ка2 контактної поверхні, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування, є меншою, ніж середньоарифметична шорсткість Каї поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву, яка буде описано пізніше, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування.
Контактна поверхня являє собою відшліфовану поверхню. Під відшліфованою поверхнею мається на увазі контактна поверхня, піддана шліфуванню для утворення нарізної ділянки і залишена як є. Тобто, відшліфована контактна поверхня означає контактну поверхню, піддану шліфуванню для утворення нарізної ділянки, але що не має утвореного на ній покриття.
Відшліфовану контактну поверхню отримують шліфуванням вихідного матеріалу нарізного з'єднання 50 для труб з використанням шліфувального станка або будь-якого іншого інструмента з утворенням виступів і заглиблень профілю різі. Тому відшліфована поверхня має штрихи, протяжні у напрямку шліфування.
Шорсткість відшліфованої поверхні у осьовому напрямку труби і шорсткість у напрямку шліфування дуже розрізнюються між собою. Шорсткість у осьовому напрямку труби, яку вимірюють упоперек залишених шліфуванням штрихів, має більше значення. Навпаки, шорсткість у напрямку шліфування має виключно низьке значення.
Середньоарифметичну шорсткість, що описується в даному описі, вимірюють як середньоарифметичну шорсткість Ка на основі стандарту 9УІ5 ВОбО1 (2001). Для вимірювання поверхневої шорсткості нарізного з'єднання 50 для труб звичайно застосовують вимірник шорсткості контактного типу. Вимірник шорсткості контактного типу являє собою, наприклад, профілометр БИВЕСОВОЕВ 5ЕБЕ-300 виробництва фірми Козака І арогаїогу, Ца. Вимірювання за допомогою вимірника шорсткості контактного типу дає виміряне значення, що представляє 60 середньоарифметичну шорсткість, яке в деяких випадках виявляється таким, що перевищує правильне значення. Причина цього полягає в тому, що вимірювання виконується тільки в одному напрямку, і напрямок вимірювання коректується візуально. У цьому випадку погрішність відносно кута, під яким розміщують вимірник шорсткості, приводить до того, що залишені шліфуванням штрихи небажано вимірюються як середньоарифметична шорсткість.
Тому середньоарифметичну шорсткість в даному винаході вимірюють не вимірником шорсткості контактного типу, а за допомогою лазерного мікроскопа. Як лазерний мікроскоп використовують лазерний мікроскоп МК-Х110 виробництва фірми КЕМЕМСЕ Согрогаїйоп. Дані, виміряні в межах квадрата величиною 1,25 мм з інтервалами 0,85 мкм, збирають в формі карти.
Критичну величину Ас і довжину вимірювання для розрахунку кривої шорсткості запозичають зі стандартних величин в стандарті УІ5 ВО6бО1 (1994). Середньоарифметичну шорсткість Ка2 контактної поверхні вимірюють вздовж напрямку, по якому відшліфована контактна поверхня. «Вздовж напрямку шліфування» має на увазі вздовж напрямку паралельно залишеним шліфуванням штрихам для утворення нарізної ділянки. Напрямок паралельно залишеним шліфуванням штрихам допускає погрішності в -0,5 градуса при допущенні, що напрямок паралельно залишеним шліфуванням штрихам визначається як 0 градусів. Коли погрішність складає понад х0,5 градуса, середньоарифметична шорсткість Ка вимірюється з великою помилкою. У даному варіанті виконання шорсткість, зумовлена залишеними шліфуванням штрихами, не вимірюється як шорсткість поверхні, і тим самим поверхнева шорсткість вимірюється більш точно. Напрямок, в якому вимірюють шорсткість поверхні, визначають на основі результату картування, що спостерігається за допомогою лазерного мікроскопа.
У даному варіанті виконання гальванічний шар 2п-Мі-сплаву формують на контактній поверхні. Тому середньоарифметична шорсткість Ка2 контактної поверхні також може бути виміряна як шорсткість контактної поверхні після того, як гальванічний шар 2п-Мі-сплаву на контактній поверхні відділений від неї. Гальванічний шар 2п-Мі-сплаву на контактній поверхні відділяють з використанням соляної кислоти, до якої додана належна кількість інгібітора корозії, що є в продажу на ринку. Інгібітор корозії, який є в продажу на ринку, являє собою, наприклад, продукт під найменуванням Бії 710 виробництва фірми А5АНІ Спетіса! СО., ТО.
Гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву
Гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву формують на контактній поверхні щонайменше однієї
Зо деталі з ніпеля 13 і муфти 14. Гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву може бути утворений на контактних поверхнях як ніпелі 13, так і муфти 14. Гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву може бути утворений тільки на контактній поверхні ніпеля 13 або тільки на контактній поверхні муфти 14.
Гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву являє собою нанесений електролітичною гальванізацією шар, що складається з 7п-Мі-сплаву. Гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву має високу твердість і високу температуру плавлення. У випадку, де гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву має високу твердість, гальванічний шар на контактній поверхні навряд чи ушкоджується при повторюваних затягненні і ослабленні. Крім того, у випадку, де гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву має високу температуру плавлення, гальванічний шар навряд чи розплавляється, коли при повторюваних затягненні і ослабленні виникає локальне підвищення температури. Тому зростає опір заїданню нарізного з'єднання 50 для труб. Крім того, оскільки 2п, що міститься в гальванічному шарі 21 2п-Мі-сплаву, є базовим металом, підвищується здатність нарізного з'єднання 50 для труб протистояти корозії.
Вміст Мі в 2п-Мі-сплаві, з якого складений гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву, варіюється від 10 до 16 мас. 95. Описаний вище композиційний діапазон зумовлює те, що 2п-Мі-сплав має майже одно-у-фазну мікроструктуру. Конфігурований таким чином гальванічний шар 21 2п-Мі- сплаву має не тільки здатність протистояти корозії, але і високу твердість і високу температуру плавлення.
Переважна товщина гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву варіюється від 1 до 20 мкм. Коли гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву має товщину 1 мкм або більше, можуть бути додатково стабільно підвищені опір заїданню і здатність протистояти корозії нарізного з'єднання 50 для труб. Коли гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву має товщину 20 мкм або менше, стабільнішою є адгезійна здатність гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву. Тому переважна товщина гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву варіюється від 1 до 20 мкм. Гальванічний шар 21 2п-Мі- сплаву може мати товщину, яка не знаходиться всередині цього діапазону. Нижня межа товщини гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву більш переважно становить З мкм, ще більш переважно 5 мкм. Верхня межа товщини гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву більш переважно становить 18 мкм, ще більш переважно 15 мкм.
Середньоарифметична шорсткість Ка1 поверхні гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву
Середньоарифметична шорсткість Каї! поверхні гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву, бо виміряна за допомогою лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування, є більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Ка2 контактних поверхонь ніпеля 13 і муфти 14, виміряна за допомогою лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування. Середньоарифметична шорсткість Ка!, будучи виміряною за допомогою лазерного мікроскопа у напрямку шліфування, варіюється від 0,1 до 3,2 мкм.
Коли гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву має середньоарифметичну шорсткість Кат, що варіюється від 0,1 до 3,2 мкм, зумовлений шорсткістю ефект зчеплення підвищує адгезійну здатність твердого мастильного покриття 23. Коли зростає адгезійна здатність твердого мастильного покриття 23, підвищується опір заїданню нарізного з'єднання 50 для труб. Крім того, коли зростає адгезійна здатність твердого мастильного покриття 23, також може підтримуватися на низькому рівні крутний момент на заплечику при затягненні.
У випадку, де середньоарифметична шорсткість Ка! складає менше 0,1 мкм, описані вище ефекти не виявляються. З іншого боку, у випадку, де середньоарифметична шорсткість Ка складає понад 3,2 мкм, знижується газонепроникність кожної з безнарізних металевих контактних ділянок (герметизуючих ділянок). Тому середньоарифметична шорсткість Ка1 складає величину в діапазоні від 0,1 до 3,2 мкм. Середньоарифметична шорсткість Ка1ї може варіювати від 0,1 до 0,4 мкм.
Середньоарифметична шорсткість Ка1 поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву може бути виміряна таким же способом, яким вимірюється середньоарифметична шорсткість Ка? контактної поверхні.
У даному варіанті виконання утворення негладкого гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву забезпечує можливість того, що середньоарифметична шорсткість Ка1 поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву є більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Ка2 контактної поверхні. У цьому випадку, навіть якщо струминна обробка не проводиться, може виходити опір заїданню, що майже дорівнює опору заїданню у випадку, де виконується струминна обробка.
Тверде мастильне покриття 23
Тверде мастильне покриття 23 формують на гальванічному шарі 21 2п-Мі-сплаву, що має середньоарифметичну шорсткість Каї, що варіюється від 0,1 до 3, мкм. Оскільки гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву має середньоарифметичну шорсткість Ка!, що варіюється від 0,1 до 3,2 мкм, є високою міцність зчеплення між гальванічним шаром 21 2п-Мі-сплаву і
Зо твердим мастильним покриттям 23.
Тверде мастильне покриття 23 підвищує змащуваність нарізного з'єднання 50 для труб. Як тверде мастильне покриття 23 може бути використане загальновідоме тверде мастильне покриття. Наприклад, тверде мастильне покриття 23 містить частинки мастильного матеріалу і зв'язувальний матеріал. Тверде мастильне покриття 23 може містити розчинник і інші компоненти, як буде необхідно.
Частинки мастильного матеріалу знижують коефіцієнт тертя на поверхні твердого мастильного покриття 23. Частинки мастильного матеріалу не обмежуються конкретними частинками, і можуть бути будь-якими частинками мастильних матеріалів, що мають мастильну здатність. Наприклад, частинки мастильного матеріалу можуть бути частинками одного або багатьох типів, вибраними з групи, яка складається з графіту, Моб: (дисульфіду молібдену),
М/52 (дисульфіду вольфраму), ВМ (нітриду бору), РТЕЕ (політетрафторетилену), СЕх (фториду графіту), і СаСоОз (карбонату кальцію). Частинки мастильного матеріалу переважно являють собою частинки одного або багатьох типів, вибрані з групи, яка складається з графіту, фториду графіту, Моз», і РТЕЕ. Вміст частинок мастильного матеріалу варіюється, наприклад, від 1 до 40 мас. 9о, за умови, що всі компоненти, крім розчинника, становлять 100 мас. 905.
Зв'язувальний матеріал зв'язує частинки мастильного матеріалу в твердому мастильному покритті 23. Зв'язувальний матеріал являє собою матеріал одного або двох типів, вибраний з групи, яка складається з органічної смоли і неорганічної смоли. У випадку, де використовується органічна смола, зв'язувальний матеріал являє собою матеріал одного або двох типів, вибраний з групи, яка складається з термореактивної смоли і термопластичної смоли.
Наприклад, термореактивна смола являє собою смолу одного або багатьох типів, вибрану з групи, яка складається з епоксидної смоли, поліїмідної смоли, поліуретанової смоли, полікарбодімідної смоли, простого поліефірсульфону, смоли на основі простого поліефірефіркетону, фенольної смоли, фуранової смоли, сечовинної смоли і акрилової смоли.
Термопластична смола являє собою, наприклад, смолу одного або багатьох типів, вибрану з групи, яка складається з поліамідімідної смоли, поліетиленової смоли, поліпропіленової смоли, полістирольної смоли і етилен-вінілацетатної смоли.
У випадку, де як зв'язувальний матеріал використовують неорганічну смолу, може бути застосована поліметаллоксанова смола. Поліметаллоксан стосується полімеру, в якому бо повторювані метал-кисневі зв'язки утворюють каркас основного ланцюга. Переважно застосовуються політитаноксан (Ті-0О) і полісилоксан (5і-0). Ці неорганічні смоли виходять гідролізом і конденсацією алкоксиду металу. Наприклад, алкоксигрупа алкоксиду металу являє собою нижчу алкоксигрупу, таку як метоксигрупа, етоксигрупа, пропоксигрупа, ізопропоксигрупа, ізобутоксигрупа, бутоксигрупа і трет-бутоксигрупа.
Тобто, зв'язувальний матеріал являє собою матеріал одного або багатьох типів, вибраних з групи, яка складається з епоксидної смоли, поліїмідної смоли, поліуретанової смоли, полікарбодімідної смоли, простого поліефірсульфону, смоли на основі простого поліефірефіркетону, фенольної смоли, фуранової смоли, сечовинної смоли, акрилової смоли, поліамідімідної смоли, поліетиленової смоли, поліпропіленової смоли, полістирольної смоли, етилен-вінілацетатної смоли, і поліметаллоксану. Вміст зв'язувального матеріалу варіюється, наприклад, від 60 до 99 мас. 95, за умови, що всі компоненти, крім розчинника, становлять 100 мас. Фо.
Тверде мастильне покриття 23 може містити інші компоненти, як потрібно. Наприклад, інші компоненти являють собою матеріали одного або багатьох типів, вибраних з групи, яка складається з антикорозійного засобу, інгібітора корозії, поверхнево-активної речовини, воску, регулятора тертя, пігменту і розчинника. Вміст кожної з частинок мастильного матеріалу, зв'язувального матеріалу і інших компонентів регулюють належним чином. Наприклад, вміст інших компонентів становить 10 мас. 95 або менше, за умови, що всі компоненти, крім розчинника, становлять 100 мас. 95.
Тверде мастильне покриття 23 формують нанесенням описаної вище композиції на контактну поверхню щонайменше одного з ніпеля 13 і муфти 14, і отвердженням нанесеної композиції.
У разі нарізного з'єднання 50 для труб зі згвинченими одне з одним ніпелем 13 і муфтою 14 при відвантаженні, тверде мастильне покриття 23 може бути утворене на контактній поверхні одного з ніпеля 13 і муфти 14, і потім ніпель 13 і муфта 14 можуть бути згвинчені одне з одним.
У цьому випадку композицію простіше наносити на з'єднувальний фітинг 12, який має меншу довжину, ніж на сталеві труби 11, кожна з яких є більш довгою. Тому тверде мастильне покриття 23 переважно формують на контактній поверхні муфти 14 з'єднувального фітинга 12.
Поза ділянками, які утворюють нарізне з'єднання 50 для труб, передня кінцева ділянка труби,
Зо де ніпель 13 і муфта 14 не згвинчені між собою під час перевезення, може бути конфігурована так, що тверде мастильне покриття 23 формують на контактних поверхнях як ніпеля 13, так і муфти 14, щоб забезпечити захист від корозії разом з мастильною здатністю. Замість цього тверде мастильне покриття 23 може бути утворене на контактній поверхні одного з ніпеля 13 і муфти 14, і тверде антикорозійне покриття, яке буде описане пізніше, може бути утворене на контактній поверхні іншої деталі з ніпеля 13 і муфти 14. У будь-якому випадку нарізному з'єднанню 50 для труб можуть бути додані опір заїданню, газонепроникність і здатність протистояти корозії.
Тверде мастильне покриття 23 переважно покриває всю контактну поверхню щонайменше одного з ніпеля 13 і муфти 14. Тверде мастильне покриття 23 може покривати тільки частину контактної поверхні (наприклад, тільки металеві ущільнювальні ділянки 16 і 19).
Тверде мастильне покриття 23 може являти собою єдиний шар або численні шари. Під численними шарами мають на увазі стан, в якому два тверді мастильні покриття 23 або більше нашаровані один на один, починаючи від сторони контактної поверхні. Два або більше твердих мастильних покриттів 23 можуть бути утворені повторенням нанесення і отвердження композиції. Тверде мастильне покриття 23 може бути утворене безпосередньо на контактній поверхні, або може бути утворене після виконання попередньої обробки, яка буде описано пізніше.
Тверде мастильне покриття 23 переважно має товщину, що варіюється від 5 до 50 мкм.
Коли тверде мастильне покриття 23 має товщину 5 мкм або більше, може бути забезпечена стабільна мастильна здатність. З іншого боку, коли тверде мастильне покриття 23 має товщину 50 мкм або менше, забезпечується стабільна адгезійна здатність твердого мастильного покриття 23. Крім того, коли тверде мастильне покриття 23 має товщину 50 мкм або менше, знижується тиск на межі фаз, який виникає, коли нарізні ділянки ковзають одна по одній, оскільки збільшується допуск (зазор) в нарізних ділянках на поверхні ковзання. Тому відвертається надмірне підвищення моменту затягування. Тому тверде мастильне покриття 23 переважно варіюється від 5 до 50 мкм. Нижня межа товщини твердого мастильного покриття 23 більш переважно становить 8 мкм, ще більш переважно 10 мкм. Верхня межа товщини твердого мастильного покриття 23 більш переважно становить 40 мкм, ще більш переважно
ЗО мкм. бо Тверде антикорозійне покриття
Описане вище нарізне з'єднання 50 для труб може включати тверде мастильне покриття 23 на контактній поверхні однієї деталі з ніпеля 13 і муфти 14, і тверде антикорозійне покриття на іншій деталі з ніпеля 13 і муфти 14. Нарізне з'єднання 50 для труб в деяких випадках зберігається протягом тривалого періоду часу, поки фактично не використовується. У цьому випадку утворення твердого антикорозійного покриття підвищує здатність ніпеля 13 і муфти 14 протистояти корозії.
Тверде антикорозійне покриття являє собою, наприклад, хроматне покриття, виконане з хромату. Хроматне покриття формують загальновідомим хроматуванням з утворенням сполуки тривалентного хрому.
Тверде антикорозійне покриття не обмежується хроматним покриттям. Ще одне тверде антикорозійне покриття містить, наприклад, отверджувану ультрафіолетовим випромінюванням смолу. У цьому випадку тверде антикорозійне покриття є досить міцним, щоб не руйнуватися впливаючими на нього силами, коли на нього нанесений протектор. Крім того, тверде антикорозійне покриття не розплавляється, навіть якщо температура досягає точки роси, і тому тверде антикорозійне покриття піддається впливу водного конденсату під час перевезення або зберігання нарізного з'єднання 50 для труб. Більше того, тверде антикорозійне покриття насилу розм'якшується навіть при високій температурі понад 40 "С. Отверджувана ультрафіолетовим випромінюванням смола являє собою відому композицію смоли.
Отверджувана ультрафіолетовим випромінюванням смола не обмежується конкретною смолою, і може являти собою будь-яку смолу, яка містить мономер і олігомер, їі ініціатор фотополімеризації, і реакція фотополімеризації починається, коли проводиться опромінення ультрафіолетовим випромінюванням з утворенням отвердженого покриття.
Гальванічний шар може бути утворений на зовнішній контактній поверхні нарізного з'єднання 50 для труб, і на гальванічному шарі може бути утворене описане вище тверде антикорозійне покриття. Замість цього тверде антикорозійне покриття може бути утворене безпосередньо на зовнішній контактній поверхні.
Базовий матеріал нарізного з'єднання 50 для труб
Склад базового матеріалу нарізного з'єднання 50 для труб не є конкретно обмеженим.
Базовий матеріал нарізного з'єднання 50 для труб являє собою, наприклад, вуглецеву сталь,
Зо нержавіючу сталь або леговану сталь. Серед легованих сталей високі антикорозійні характеристики має дуплексна нержавіюча сталь, що містить Сг, Мі, Мо, і інші легуючі елементи, і Мі-сплав. Тому застосування легованої сталі будь-якого з вищеописаних типів як базового матеріалу нарізного з'єднання 50 для труб забезпечує чудові антикорозійні характеристики в корозійно-агресивному середовищі, що містить сірководень, діоксид вуглецю або будь-яку іншу речовину.
Спосіб виготовлення
Нижче буде описаний спосіб виготовлення нарізного з'єднання 50 для труб згідно з даним варіантом здійснення.
Спосіб виготовлення нарізного з'єднання 50 для труб згідно з даним варіантом здійснення включає етап утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву і етап утворення твердого мастильного покриття.
У даному варіанті виконання формують негладкий гальванічний шар 2п-Мі-сплаву. Тому середньоарифметична шорсткість Ка! поверхні гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву може бути більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Ка? контактних поверхонь без виконання струминної обробки. Тобто, в нарізному з'єднанні для труб, отриманому способом згідно з даним варіантом здійснення, піскоструминну обробку, дробоструминну обробку і обдування металевою крихтою не проводять.
Етап утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву
На етапі утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву обробку гальванізацією 2п-Мі-сплавом проводять з утворенням негладкого гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву на контактній поверхні щонайменше одного з ніпеля 13 і муфти 14 без виконання струминної обробки. Гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву може бути утворений на контактних поверхнях як ніпелі 13, так і муфти 14.
Обробку гальванізацією 2п-Мі-сплавом виконують з використанням способу електролітичної гальванізації. Електролітичну гальванічну обробку для утворення негладкого гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву проводять з використанням загальновідомого способу. Наприклад, електролітичну гальванічну обробку виконують таким способом, що контактну поверхню щонайменше одного з ніпеля 13 і муфти 14 занурюють в гальванічну ванну, що містить іони цинку і нікелю, і пропускають струм. Може бути використана ванна, що є в продажу на ринку для негладкої гальванізації. Отриманий гальванічний шар 2п-Мі-сплаву містить від 10 до 16 мас. 90 (510) МІ.
У даному варіанті здійснення виконання обробки з утворенням негладкого гальванічного шару 2п-Мі-сплаву дозволяє забезпечити середньоарифметичну шорсткість Каї1 поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву в діапазоні від 0,1 до 3,2 мкм. В результаті цього ефект зчеплення на основі шорсткості підвищує адгезійну здатність твердого мастильного покриття 23. Коли адгезійна здатність твердого мастильного покриття 23 підвищується, зростає опір заїданню нарізного з'єднання 50 для труб. Крім того, коли підвищується адгезійна здатність твердого мастильного покриття 23, також може підтримуватися на низькому рівні крутний момент на заплечику.
На етапі утворення гальванічного шару 7п-Мі-сплаву вміст іонів нікелю в гальванічній ванні для утворення негладкого гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву, наприклад, варіюється від 12 до 6О мас. 9о, як композиційне співвідношення між іонами цинку і іонами нікелю. Більш конкретно, склад гальванічної ванни для утворення негладкого гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву містить, наприклад, цинк: 20 г/л, хлорид нікелю: 21 г/л, хлорид амонію: 240 г/л, і добавку: 100 мл/л. В цьому випадку вміст іонів ніселю становить 12,0 мас. 95. Добавка являє собою, наприклад, продукт з найменуванням БАЇМ 7іпайоу А02 виробництва фірми Оаїжа Ріпе
СпетісаІє Со., Ца. (лабораторія). Застосування гальванічної ванни, що має описаний вище склад, дозволяє сформувати негладкий гальванічний шар21 7п-Мі-сплаву, що має середньоарифметичну шорсткість Каї, що варіюється від 0,1 до 3,2 мкм. Застосування гальванічної ванни, що має описаний вище склад, додатково дозволяє забезпечити більш високу середньоарифметичну шорсткість Ка1 поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву, ніж середньоарифметична шорсткість Ка2 контактних поверхонь. Склад гальванічної ванни для утворення негладкого гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву не обмежується описаним вище складом, і може бути відрегульований належним чином до такого ступеня, щоб міг бути отриманий негладкий гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву.
Умови електролітичної гальванічної обробки можуть бути відрегульовані належним чином.
Приклади умов електролітичної гальванічної обробки можуть включати значення рн гальванічної ванни: від 1 до 10, температуру гальванічної ванни: від 10 до 60 "С, густина струму: від 1 до 100 А/дм-, і тривалість обробки: від 0,1 до 30 хвилин. Товщина гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву переважно варіюється від 1 до 20 мкм, як описано вище.
Зо Етап утворення твердого мастильного покриття
Після етапу утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву проводять етап утворення твердого мастильного покриття. На етапі утворення твердого мастильного покриття спочатку отримують композицію твердого мастильного покриття (яка далі також називається композицією).
Композицію отримують змішуванням описаних вище частинок мастильного матеріалу і зв'язувального матеріалу. Крім того, композиція може містити розчинник і інші компоненти, описаний вище.
Отриману композицію наносять на гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву. Спосіб нанесення не обмежується конкретним способом. Наприклад, може бути використаний розбризкувач для напилення композиції в розчиннику на гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву. У цьому випадку композицію рівномірно наносять на гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву. Ніпель 13 або муфту 14, на які була нанесена композиція, висушують або нагрівають і висушують. Нагрівання і висушування можуть бути виконані, наприклад, з використанням сушарки, що є в продажу на ринку, з нагрітим повітрям. При цьому композиція отверджується, і отверджена композиція утворює тверде мастильне покриття 23 на гальванічному шарі 21 2п-Мі-сплаву. Умови нагрівання і сушіння можуть бути відрегульовані належним чином з урахуванням температури кипіння, температури плавлення і інших характеристик кожного з компонентів, що містяться в композиції.
Для утворення твердого мастильного покриття 23 з використанням композиції без застосування розчинника може бути використаний, наприклад, спосіб гарячого розплаву. У способі гарячого розплаву композицію нагрівають до рідкого стану. Для напилення композиції в рідкому стані використовують, наприклад, розбризкувач, що має функцію підтримання температури. Тим самим композицію рівномірно наносять на гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву.
Температура, до якої нагрівають композицію, може бути відрегульована з урахуванням температури плавлення і температури розм'якшення зв'язувального матеріалу і інших компонентів, описаної вище. Ніпель 13 або муфту 14, на які була нанесена композиція, охолоджують на повітрі або охолоджують іншим способом. Тим самим композиція твердне з утворенням твердого мастильного покриття 23 на гальванічному шарі 21 7п-Мі-сплаву.
Утворення твердого антикорозійного покриття (хроматування з утворенням сполуки тривалентного хрому) бо Етап утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву і етап утворення твердого мастильного покриття можуть бути проведені на контактній поверхні однієї деталі з ніпеля 13 і муфти 14 з утворенням гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву і твердого мастильного покриття 23, як описано вище.
З іншого боку, на контактній поверхні іншої деталі з ніпеля 13 і муфти 14 можуть бути утворені гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву і тверде мастильне покриття 23, або гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву і/або тверде антикорозійне покриття. Нижченаведений опис буде приведений для випадку, де на іншій контактній поверхні утворені гальванічний шар 21 2п-Мі- сплаву і тверде антикорозійне покриття, утворене у вигляді хроматного покриття.
У цьому випадку описану вище етап утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву проводять з утворенням гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву. Після етапу утворення гальванічного шару 7п-Мі-сплаву виконують хроматування з утворенням сполуки тривалентного хрому як твердого антикорозійного покриття. Хроматування з утворенням сполуки тривалентного хрому являє собою обробку для утворення покриття хромату на основі сполуки тривалентного хрому (хроматного покриття). Хроматне покриття, утворене при хроматуванні з утворенням сполуки тривалентного хрому, запобігає появі білих вицвітань на поверхні гальванічного шару 2п- сплаву. Тому поліпшується зовнішній вигляд виробу. Хроматування з утворенням сполуки тривалентного хрому може бути проведено з використанням загальновідомого способу.
Наприклад, контактну поверхню щонайменше одного з ніпеля 13 і муфти 14 занурюють в рідину для хроматування, або рідину для хроматування розпилюють і наносять на контактну поверхню. Потім контактну поверхню промивають. Замість цього контактна поверхня може бути промита після того, як контактна поверхня занурена в рідину для хроматування, і через неї пропущений струм. Або ж замість цього рідина для хроматування може бути нанесена на контактну поверхню, і потім нагріта і висушена. Умови хроматування з утворенням сполуки тривалентного хрому можуть бути відрегульовані належним чином.
Підготовчий етап
Якщо потрібно, описаний вище спосіб виготовлення може включати підготовчий етап перед етапом утворення гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву. Наприклад, підготовчий етап являє собою труєння і лужне знежирення. На підготовчому етапі видаляють, наприклад, мастило і інші речовини, що налипли на контактну поверхню. Крім того, підготовчий етап може включати
Зо шліфування, таке як механічне відшліфовування, як остаточну обробку. Застосовуване тут шліфування, таке як механічне відшліфування як остаточна обробка, стосується зниження поверхневої шорсткості різанням.
Нарізне з'єднання 50 для труб згідно з даним варіантом здійснення отримують проведенням описаних вище технологічних етапів.
ПРИКЛАД
Нижче буде описаний Приклад. Однак потрібно зазначити, що Приклад не обмежує даний винахід. У Прикладі контактна поверхня ніпеля 13 називається поверхнею ніпеля, і контактна поверхня муфти 14 називається поверхнею муфти. Крім того, символ 95 в Прикладі означає мас. 96, якщо конкретно не обумовлене інше.
У даному Прикладі використовували сталь марки 5М13СК5-110 для трубних з'єднань
МАМ21 (зареєстрована торгова марка) виробництва фірми МІРРОМ 5ТЕЕЇ 85 5ОМІТОМО
МЕТА СОВАРОВАТІОМ. Сталь марки 5ЗМ1ІЗ3СК5-110 для трубних з'єднань МАМ21 (зареєстрована торгова марка) являє собою нарізне з'єднання для труб, що має зовнішній діаметр 177,80 мм (7 дюймів) і товщину стінки 11,506 мм (0,453 дюйми). Тип сталі представлений сталлю 13Стг. Склад стали 13Сг був наступним: 3: 0,0395 або менше; 51: 0,590 або менше, Мп: 0,595 або менше, Мі: від 5,0 до 6,595, Ст: від 11,5 до 13,595, Мо: від 1,5 до 3,095; і інша кількість: Ре і домішки.
Механічне шліфування як остаточну обробку виконували на поверхні ніпеля і поверхні муфти у випробуванні з кожним номером. Таблиця 1 показує середньоарифметичну шорсткість
Ка? контактної поверхні у випробуванні з кожним номером. Середньоарифметичну шорсткість
Ка? вимірювали на основі стандарту 95 ВОбОї (2001). Для вимірювання середньоарифметичної шорсткості Ка застосовували лазерний мікроскоп МК-Х110 виробництва фірми КЕМЕМСЕ Согрогаїйоп. Дані, виміряні в межах квадрата величиною 1,25 мм з інтервалами 0,85 мкм, збирали в формі карти. Критичну величину Ас і довжину вимірювання для розрахунку кривої шорсткості запозичали зі стандартних величин в стандарті ЛЗ ВОб601 (1994). Середньоарифметичну шорсткість вимірювали у напрямку шліфування.
Вміст Мі в гальванічувальному шарі 21 7п-Мі-сплаву варіював від 10 до 16 мас. 95.
Таблиця 2
Середньо- Опір заїданню
Середньо- арифметична (кількість циклів
Номер Гальванічна Попередня арифметична шорсткість Тверде затягування і Й випробування | обробка 2п-Мі- обробка шорсткість Ка? Ка1 (мкм) мастильне |ослаблення, який сплавом (мкм) контактної гальванічного покриття викликало поверхні шару 2п-Мі- заїдання) сплаву проводили
ШЛІ вання, як Є проводили
ШЛІ вання, як Є проводили у обробку
Гальванічний шар і покриття сформували таким чином:
Випробування номер 1
У разі випробування номер 1, виконали електролітичну гальванізацію з утворенням гладкого шару 2п-Мі-сплаву на поверхнях ніпеля 13 і муфти 14 для отримання гладкого гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву, що має товщину 10 мкм. Електролітичну гальванізацію проводили в наступних умовах: значення рнН гальванічної ванни: 6,5; температура гальванічної ванни: 25 "С; густина струму: 2 А/дмг; і тривалість обробки: 18 хвилин. Склад гальванічної рідини був наступним: 2п: 5 г/л; Мі: 24 г/л; хлорид амонію: 206 г/л; борна кислота: 120 г/л; і присадка: 20 мл/л. Присадка являла собою продукт з найменуванням ВАЇМ 2іпайоу А01 виробництва фірми
Оаїжа Ріпе Спетісаіє Со., Па. (лабораторія). Склад гладкого гальванічного шару 21 2п-Мі- сплаву був наступним: 2п: 8790; і Мі: 1395. Середньоарифметичну шорсткість Ка після обробки гальванізацією для отримання гладкого шару 7п-Мі-сплаву вимірювали з використанням такого ж методу вимірювання, як використаний для вимірювання середньоарифметичної шорсткості
Ка2 контактних поверхонь. Значення Ас становило 0,25 мм, і довжина вимірювання становила 0,67 мм. Для муфти 14 сформували на ній тверде мастильне покриття 23. Тверде мастильне покриття 23 являло собою покриття з термоотверджуваної епоксидної смоли, що є в продажу на ринку. Тверде мастильне покриття 23 мало товщину плівки 25 мкм.
Випробування номер 2
У разі випробування номер 2, виконували електролітичну гальванізацію з утворенням негладкого шару 2п-Мі-сплаву на поверхнях ніпеля 13 і муфти 14 для отримання негладкого гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву, що має товщину 10 мкм. Електролітичну гальванізацію проводили в наступних умовах: значення рнН гальванічної ванни: 5,5; температура гальванічної ванни: 35 "С; густина струму: 6 А/дм-; і тривалість обробки: 400 секунд. Склад гальванічної рідини був наступним: 2п: 25 г/л; Мі: 28 г/л; хлорид амонію: 240 г/л; і присадка: 100 мл/л.
Присадка являла собою продукт з найменуванням ВАЇМ 7іпайоу АБ2 виробництва фірми Оаїма
Ріпе Спетіса!5 Со., ца. (лабораторія). Склад негладкого гальванічного шару 21 7п-Мі-сплаву був наступним: 2п: 8795; і Мі: 1395. Середньоарифметичну шорсткість Ка після обробки
Зо гальванізацією для отримання негладкого шару 2п-Мі-сплаву вимірювали з використанням такого ж методу вимірювання, як використаний для вимірювання середньоарифметичної шорсткості Ка2 контактних поверхонь. Значення Ас становило 0,8 мм, і довжина вимірювання становила 1,25 мм. Для муфти 14 сформували на ній тверде мастильне покриття 23. Тверде мастильне покриття 23 являло собою покриття з термоотверджуваної епоксидної смоли, що є в продажу на ринку. Тверде мастильне покриття 23 мало товщину плівки 25 мкм.
Контрольний Приклад
У Контрольному Прикладі на поверхні муфти 14 провели піскоструминну обробку.
Середньоарифметичну шорсткість Ка? поверхні підданої піскоструминній обробці муфти 14 вимірювали з використанням описаного вище методу. Критична величина Ло і довжина вимірювання для розрахунку кривої шорсткості були запозичені зі стандартних значень в стандарті УІ5 ВО601 (1994). Середньоарифметичну шорсткість вимірювали у напрямку шліфування. Електролітичну гальванізацію для нанесення гладкого шару 21 2п-Мі-сплаву виконували на поверхнях ніпеля 13 і муфти 14 з утворенням гладкого гальванічного шару 21
2 п-Мі-сплаву, що має товщину 10 мкм. Електролітичну гальванізацію проводили в наступних умовах: значення рН гальванічної ванни: 6,5; температура гальванічної ванни: 25 "С; густина струму: 2 А/дмг-; і тривалість обробки: 18 хвилин. Склад гальванічної рідини був наступним: 2п: г/л; Мі: 24 г/л; хлорид амонію: 206 г/л; борна кислота: 120 г/л; і присадка: 20 мл/л. Присадка 5 являла собою продукт з найменуванням БАЇМ 7іпайоу АБІ виробництва фірми Оаїжа Ріпе
Спетісаіє Со., Па. (лабораторія). Склад гладкого гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву був наступним: 2п: 87965; і Мі: 1395. Середньоарифметичну шорсткість Ка після обробки гальванізацією для отримання гладкого шару 7п-Мі-сплаву вимірювали з використанням такого ж методу вимірювання, як використаний для вимірювання середньоарифметичної шорсткості
Ка2 контактних поверхонь. Критичну величину А: і довжину вимірювання для розрахунку кривої шорсткості запозичали зі стандартних величин в стандарті 95 ВОбО0О1 (1994).
Середньоарифметичну шорсткість вимірювали у напрямку шліфування. Для муфти 14 сформували на ній тверде мастильне покриття 23. Тверде мастильне покриття 23 являло собою покриття з термоотверджуваної епоксидної смоли, що є в продажу на ринку. Тверде мастильне покриття 23 мало товщину плівки 25 мкм.
Оцінювали опір заїданню і крутний момент на заплечику. У Контрольному Прикладі оцінювали тільки опір заїданню, а крутний момент на заплечику не оцінювали.
Оцінне випробування опору заїданню
Оцінне випробування опору заїданню проводили відповідно до стандарту ІЗО 13679 (2011).
Більш конкретно, ніпелі 13 і муфти 14 у випробуваннях номер 1 і 2 згвинчували одне з одним із затягненням вручну (затягуємо з прикладанням м'язового зусилля), поки нарізні ділянки не входили в зачеплення між собою на початковому етапі затягнення. Після затягнення вручну використовували привідний трубний ключ для повторення затягнення і ослаблення, щоб оцінювати опір заїданню. Поверхні ніпелів 13 і поверхні муфт 14 візуально обстежували кожен раз, як тільки проводили затягнення і ослаблення. Чи відбувалося заїдання, перевіряли візуальним обстеженням. У випадку, де ступінь заїдання був малим, і тому поверхня була придатною для ремонту, зумовлені заїданням задирки ремонтували, і випробування продовжували. Вимірювали кількість циклів затягнення і ослаблення в момент часу, коли відбувалося таке заїдання, що поверхня ставала непридатною для ремонту. Результат
Зо вимірювання показаний в полі «опір заїданню» в Таблиці 2.
Випробування для вимірювання крутного моменту на заплечику
Ніпелі 13 і муфти 14 у випробуваннях номер 1 і 2 згвинчували одне з одним, і кількість циклів затягнення (одна дія для згвинчування і дія для розгвинчування вважалися як один цикл затягнення), і вимірювали крутний момент. Виміряні кількість обертів і крутний момент наносили на графік для визначення крутного моменту на заплечику. Повторювали згвинчування і розгвинчування (затягнення), і кожний раз вимірювали крутний момент на заплечику. Отриманий крутний момент на заплечику використовували для розрахунку відношення крутного моменту на заплечику до цільового моменту затягування (ПТО).
Цільовий момент затягування був налаштований на фіксоване значення. Таблиця З показує результати розрахунку. У разі випробування номер 1, заїдання відбувалося таким чином, що контактна поверхня була такою, що не ремонтується, при п'ятому затягненні і ослабленні, після чого подальші випробування в зв'язку з цим не проводили.
Таблиця З 81111111117С7111111111111111116081111111711111111117111111111111111111360111111111111 у нні С:ІЛИЬЦТЬТВІІІІШИНННННННИИВВСООООЛИТЬЬТСТИЬТТССТЬНЬИИСЬО ЛОЛЛЛООЛООЛООЛЛОЛООВОВО УЗ ПН 711г1111юЙЙЙ н?"'шнТИИТСО ШОЙИШІІООЛГЛОЛІШИЛЛИЬСТЬЙНТЬНИЬТЬТНТНТЙИНИЬЬЬЙЬНЬННИ НИ КЗ ПН 81111 пил Г.Я ПО ООН ПОЛОН РУК ОО
Результати оцінки
У разі випробування номер 2 сформували негладкий гальванічний шар 21 7п-Мі-сплаву.
Тому не проводили етап створення поверхневої шорсткості, таку як піскоструминна обробка, але середньоарифметична шорсткість Каї поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву варіювала від 0,1 до 3,2 мкм. В результаті цього опір заїданню становив 10, яке є високим значенням. Опір заїданню у разі випробування номер 2 майже дорівнює величині опору заїданню, досягнутого в Контрольному Прикладі, в якому проводили піскоструминну обробку.
Крім того, у разі випробування номер 2, в якому негладкий гальванічний шар 21 2п-Мі-сплаву сформували без виконання піскоструминної обробки, середньоарифметична шорсткість Ка поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву була більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Ка2 контактної поверхні. Більше того, у разі випробування номер 2 крутний момент на заплечику зберігався при більш низькому значенні, ніж крутний момент на заплечику у разі випробування номер 1, навіть після повторення затягнення і ослаблення.
У разі випробування номер 1, в якому сформували гладкий гальванічний шар 21 2п-Мі- сплаву, середньоарифметична шорсткість Ка! поверхні гальванічного шару 21 2п-Мі-сплаву складала менше 0,1 мкм. Тому опір заїданню був поганим. Крім того, у разі випробування номер 1 крутний момент на заплечику зростав по мірі повторення затягнення і ослаблення.
Вище був описаний варіант здійснення даного винаходу. Однак описаний вище варіант здійснення являє собою тільки один приклад здійснення даного винаходу. Тому даний винахід не обмежується описаним вище варіантом здійснення, і описаний вище варіант здійснення може бути змінений належним чином в такій мірі, що зміна не виходить за межі предмета даного винаходу, і виконується в зміненій формі.
СПИСОК ПОСИЛАЛЬНИХ ПОЗИЦІЙ
11 сталева труба 12 з'єднувальний фітинг 13 ніпель 14 муфта 15 ділянка зовнішньої різі 16, 19 металева ущільнювальна ділянка 17, 18 заплечикова ділянка 20 ділянка внутрішньої різі 21 гальванічний шар 2п-Мі-сплаву 23 тверде мастильне покриття нарізне з'єднання для труб
Коо)
Claims (5)
1. Нарізне з'єднання для труб, яке включає ніпель і муфту, кожне з яких включає контактну поверхню, що включає нарізну ділянку, причому нарізне з'єднання для труб містить: гальванічний шар 7п-Мі-сплаву, що утворений на контактній поверхні щонайменше одного з ніпеля і муфти і містить від 10 до 16 мас. 9о Мі; і тверде мастильне покриття, утворене на гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву, причому контактна поверхня, на якій утворений гальванічний шар 2п-Мі-сплаву, є відшліфованою, і коли середньоарифметична шорсткість поверхні гальванічного шару 2п-Мі-сплаву, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку, в якому відшліфована контактна поверхня, визначається як Кат, а середньоарифметична шорсткість контактної поверхні, виміряна з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку шліфування, визначається як Ка2г, середньоарифметична шорсткість Ка1 варіюється від 0,1 до 3,2 мкм, і середньоарифметична шорсткість Ка! є більшою, ніж середньоарифметична шорсткість Каг.
2. Нарізне з'єднання для труб за п. 1, в якому середньоарифметична шорсткість Каї1 варіюється від 0,1 до 0,4 мкм.
3. Нарізне з'єднання для труб за п. 1 або 2, в якому кожна з контактних поверхонь додатково включає безнарізну металеву контактну ділянку.
4. Спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб, яке включає ніпель і муфту, кожне з яких має контактну поверхню, що містить нарізну ділянку, причому спосіб включає етапи: утворення гальванічного шару 2п-Мі-сплаву, що містить від 10 до 16 мас. 95 Мі, і що має середньоарифметичну шорсткість Каї поверхні, виміряну з використанням лазерного мікроскопа вздовж напрямку, в якому контактна поверхня відшліфована, що варіюється від 0,1 до 3,2 мкм, в процесі електролітичної гальванізації на контактній поверхні щонайменше одного з ніпеля і муфти, без виконання струминної обробки; і утворення твердого мастильного покриття на гальванічному шарі 2п-Мі-сплаву без виконання струминної обробки. бо
5. Спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб за п. 4, в якому кожна з контактних поверхонь додатково включає безнарізну металеву контактну ділянку. Відхилення від лінійної ділянки і Крутний момент на межі Ї плинності Е І | Р 00000000 Момент затягування З Різниця між крутним (оптимальний крутний моментом на межі момент) зд плинності і крутним х моментом на заплечику ? о; рин; Крутний момент на й заплечику : Кількість обертів
Фіг. 1 60ШЗШ2-- А (Я « З .Ь. 2, (2 (« 5 00000000 а ой 2 КАТ як 0 их КВ! З во 5 60 у : А ОТО сб-оро ооо - 40 ту С. в Ес Приклад згідно з 5 20 о й винаходом шк 10 7 д Порівняльний приклад 0 2 З 4565 щЩ.7 8 9 10 Кількість циклів затягування
Фіг. 2
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017199005 | 2017-10-13 | ||
| PCT/JP2018/038119 WO2019074103A1 (ja) | 2017-10-13 | 2018-10-12 | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA123425C2 true UA123425C2 (uk) | 2021-03-31 |
Family
ID=66100657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202002800A UA123425C2 (uk) | 2017-10-13 | 2018-10-12 | Нарізне з'єднання для труб і спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11493155B2 (uk) |
| EP (1) | EP3696456B1 (uk) |
| JP (1) | JP6964678B2 (uk) |
| CN (1) | CN111212999B (uk) |
| AU (1) | AU2018348604B2 (uk) |
| CA (1) | CA3078790C (uk) |
| EA (1) | EA202090937A1 (uk) |
| MX (1) | MX2020004448A (uk) |
| MY (1) | MY207007A (uk) |
| UA (1) | UA123425C2 (uk) |
| WO (1) | WO2019074103A1 (uk) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021166100A1 (ja) * | 2020-02-19 | 2021-08-26 | 日本製鉄株式会社 | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 |
| AR123330A1 (es) * | 2020-08-27 | 2022-11-23 | Nippon Steel Corp | Tubo de metal para pozo de petróleo |
| DE102020134045B3 (de) * | 2020-12-17 | 2022-05-12 | Te Connectivity Germany Gmbh | Schmierstoffapplikator und Verfahren zum Auftragen eines Festschmierstoffes sowie Applikatorvorrichtung, Anordnung und Ladestation |
| MX2023012669A (es) * | 2021-04-30 | 2023-11-07 | Nippon Steel Corp | Tubo de acero para pozos de petroleo con conexion roscada, metodo para producir cuerpo conectado de tubos de acero para pozos de petroleo mediante tubo de acero para pozos de petroleo con conexion roscada, y metodo para producir tubo de acero para pozos de petroleo con conexion roscada. |
| UA130244C2 (uk) * | 2021-09-07 | 2025-12-24 | Ніппон Стіл Корпорейшн | Металева труба для нафтової свердловини |
| FR3126742B1 (fr) * | 2021-09-07 | 2024-01-19 | Vallourec Oil & Gas France | Lubrifiant solide pour ZnNi sur élément fileté tubulaire |
| EP4477932A4 (en) * | 2022-02-10 | 2025-06-11 | Nippon Steel Corporation | Metal pipe for oil well |
| AR129719A1 (es) * | 2022-07-01 | 2024-09-18 | Nippon Steel Corp | Tubo metálico para pozo petrolero |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60205091A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | 住友金属工業株式会社 | 油井管用管継手 |
| JPS61124792A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-12 | 住友金属工業株式会社 | 油井管用管継手 |
| US4871194A (en) * | 1986-05-02 | 1989-10-03 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Oil well pipe joint and manufacturing method therefor |
| EP1211451B1 (en) * | 1999-08-27 | 2011-10-05 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for oil well pipe |
| AU2003241890A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-19 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Screw joint for steel pipe |
| JP4599874B2 (ja) * | 2004-04-06 | 2010-12-15 | 住友金属工業株式会社 | 油井管用ねじ継手、及びその製造方法 |
| US7770935B2 (en) * | 2005-01-13 | 2010-08-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipes |
| JP5028923B2 (ja) | 2006-09-14 | 2012-09-19 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
| EA017703B1 (ru) * | 2007-12-04 | 2013-02-28 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Резьбовое соединение для труб |
| CN102260888A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 南通市申海特种镀饰有限责任公司 | 一种金属表面镀饰锌镍合金及三价铬钝化的方法 |
| GB2485360B (en) | 2010-11-10 | 2013-03-13 | Vector Int Ltd | Thread-type pipe connector |
| JP5722752B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2015-05-27 | 新日鐵住金株式会社 | 高トルク締結性能に優れた管状ねじ継手 |
| EP2852785B1 (en) * | 2012-05-23 | 2019-08-14 | Nippon Steel Corporation | Tubular threaded joint having improved high-torque makeup properties |
| FR3035474B1 (fr) * | 2015-04-23 | 2017-04-28 | Vallourec Oil & Gas France | Element filete tubulaire dote d'un revetement metallique anticorrosion et antigrippage |
| FR3035476B1 (fr) | 2015-04-23 | 2017-04-28 | Vallourec Oil & Gas France | Joint filete tubulaire dote d'un revetement metallique sur le filetage et la portee d'etancheite |
| BR112018004565B1 (pt) * | 2015-09-18 | 2022-07-26 | Vallourec Oil And Gas France | Composição, junta roscada para tubos incluindo revestimento lubrificante sólido formado a partir da composição e método para produzir a junta roscada para tubos |
| AR107043A1 (es) * | 2015-12-25 | 2018-03-14 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Conexión roscada para caño o tubo y método para producir la conexión roscada para caño o tubo |
-
2018
- 2018-10-12 WO PCT/JP2018/038119 patent/WO2019074103A1/ja not_active Ceased
- 2018-10-12 US US16/754,930 patent/US11493155B2/en active Active
- 2018-10-12 JP JP2019548258A patent/JP6964678B2/ja active Active
- 2018-10-12 MY MYPI2020001673A patent/MY207007A/en unknown
- 2018-10-12 EA EA202090937A patent/EA202090937A1/ru unknown
- 2018-10-12 CN CN201880066767.0A patent/CN111212999B/zh active Active
- 2018-10-12 UA UAA202002800A patent/UA123425C2/uk unknown
- 2018-10-12 MX MX2020004448A patent/MX2020004448A/es unknown
- 2018-10-12 CA CA3078790A patent/CA3078790C/en active Active
- 2018-10-12 AU AU2018348604A patent/AU2018348604B2/en active Active
- 2018-10-12 EP EP18866707.5A patent/EP3696456B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2019074103A1 (ja) | 2020-11-05 |
| JP6964678B2 (ja) | 2021-11-10 |
| CA3078790A1 (en) | 2019-04-18 |
| AU2018348604B2 (en) | 2021-08-26 |
| EA202090937A1 (ru) | 2020-08-31 |
| AU2018348604A1 (en) | 2020-04-30 |
| US20200292107A1 (en) | 2020-09-17 |
| CN111212999B (zh) | 2022-03-15 |
| EP3696456C0 (en) | 2025-02-19 |
| EP3696456A1 (en) | 2020-08-19 |
| BR112020007202A2 (pt) | 2020-10-20 |
| WO2019074103A1 (ja) | 2019-04-18 |
| EP3696456B1 (en) | 2025-02-19 |
| MX2020004448A (es) | 2020-07-24 |
| CN111212999A (zh) | 2020-05-29 |
| US11493155B2 (en) | 2022-11-08 |
| EP3696456A4 (en) | 2021-06-09 |
| MY207007A (en) | 2025-01-24 |
| CA3078790C (en) | 2022-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA123425C2 (uk) | Нарізне з'єднання для труб і спосіб виготовлення нарізного з'єднання для труб | |
| JP6368440B2 (ja) | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 | |
| JP6368868B2 (ja) | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 | |
| RU2729482C1 (ru) | Резьбовое соединение для труб или трубок и способ изготовления резьбового соединения для труб или трубок | |
| CN110651148B (zh) | 管用螺纹接头及管用螺纹接头的制造方法 | |
| CN104334951B (zh) | 具有改进的高扭矩组装特性的管状螺纹接头 | |
| JP4353182B2 (ja) | 鋼材の化成処理前の表面調整処理 | |
| MXPA03009328A (es) | Juntas roscadas para tubos de acero y proceso para el tratamiento en superficie del mismo. | |
| CN104334952A (zh) | 钢管用螺纹接头 | |
| US20090008087A1 (en) | Threaded joint for an oil-well tubing | |
| EA040864B1 (ru) | Резьбовое соединение для труб и способ изготовления резьбового соединения для труб | |
| OA20120A (en) | Threaded joint for pipes and method for producing threaded joint for pipes. | |
| BR112020007202B1 (pt) | Conexão roscada para tubo e método para produzir a conexão roscada para tubo | |
| OA18804A (en) | Threaded Joint for pipe and manufacturing method of threaded Joint for pipe. | |
| MXPA06006245A (es) | Acondicionamiento de superficie antes de un tratamiento de conversion quimica de un elemento de acero |