CN110088518B - 钢管用螺纹接头 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够获得更优异的密封性能的钢管用螺纹接头。螺纹接头(1)包括公扣(10)和母扣(20)。公扣(10)具有公扣台肩面(11)、公扣密封面(12)以及外螺纹部(13)。母扣(20)具有母扣台肩面(21)、母扣密封面(22)以及内螺纹部(23)。外螺纹部(13)和内螺纹部(23)由楔形螺纹构成。在紧固状态下,公扣台肩面(11)与母扣台肩面(21)接触,外螺纹部(13)的***面与内螺纹部(23)的***面接触,外螺纹部(13)的载荷面与内螺纹部(23)的载荷面接触,并且,公扣密封面(12)与母扣密封面(22)接触。台肩角为4°以上。台肩角是在非紧固状态下各台肩面(11、21)和与管轴线(CL)垂直的面所成的角度。
Description
技术领域
本公开涉及一种钢管用螺纹接头。
背景技术
例如,在油井、天然气井等(以下也统称为“油井”)的勘探或生产、油砂、页岩气等非常规型资源的开发、二氧化碳的回收、储存(CCS(Carbon dioxide Capture andStorage))、地热发电或温泉等中,使用被称为油井管的钢管。钢管彼此间的连结使用螺纹接头。
钢管用螺纹接头的形式大致被分为组合型和整体型。在组合型的情况下,在作为连结对象的一对管材中,一个管材是钢管,另一个管材是管接头。在该情况下,在钢管的两端部的外周形成有外螺纹部,在管接头的两端部的内周形成有内螺纹部。并且,通过将钢管的外螺纹部拧入管接头的内螺纹部而将两者紧固并连结在一起。在整体型的情况下,作为连结对象的一对管材均是钢管,不使用另外的管接头。在该情况下,在钢管的一端部的外周形成有外螺纹部,在另一端部的内周形成有内螺纹部。并且,通过将一个钢管的外螺纹部拧入另一个钢管的内螺纹部而将两者紧固并连结在一起。
通常,形成有外螺纹部的管端部的接头部分包括***内螺纹部的要素,因此被称为公扣。另一方面,形成有内螺纹部的管端部的接头部分包含承接外螺纹部的要素,因此被称为母扣。公扣和母扣是管材的端部,因此均呈管状。
对于钢管用螺纹接头而言,要求针对来自内部的压力流体(以下也称为“内压”)和来自外部的压力流体(以下也称为“外压”)的优异的密封性能。因此,在螺纹接头设有基于金属-金属接触的密封部。密封部由设于公扣的外周面的公扣密封面和设于母扣的内周面的母扣密封面构成。公扣密封面的直径比母扣密封面的直径稍大。将公扣密封面与母扣密封面的直径之差称为干涉量。若将螺纹接头紧固而使密封面彼此间嵌合,则因干涉量而产生公扣密封面的缩径和母扣密封面的扩径。在密封面分别欲恢复为原来的直径的弹性恢复力的作用下,在密封面产生接触压力而整周密合,发挥密封性能。
在日本特表2007-504420号公报中公开了目的在于使密封面的有效接触长度最大的螺纹接头。在该螺纹接头中,公扣密封面由圆弧面构成,并且母扣密封面由锥面构成。在该公报中记载了,利用这样的结构,形成在轴向上非常有效的接触宽度和沿着有效接触区间呈大致抛物线状的接触压力分布。
在日本特开2014-101983号公报中公开了目的在于确保密封性能和耐压缩性能的螺纹接头。该螺纹接头包括设于公扣的顶端部的公扣台肩面和设于母扣的里端部的母扣台肩面。公扣台肩面和母扣台肩面在紧固状态下相互接触而构成台肩部。在该公报中记载了,从母扣台肩面向公扣台肩面的接触反作用力不具有向心分量而无助于公扣的顶端部的缩径变形,或者具有离心分量而抵抗公扣的顶端部的缩径变形。
在该公报的螺纹接头中,各台肩面和与管轴线垂直的面的交叉角即台肩角设定为0°以上且为20°以下。根据该公报,若台肩角超过20°,则上述离心分量变得过大而在密封部产生损坏。
在该公报的螺纹接头中,公扣台肩面的外径比母扣台肩面的外径小。根据该公报,利用该结构,能够防止从母扣向公扣的顶端部的缩径方向的按压力的产生,能够抑制因该按压力而导致的密封部的接触弱化。
发明内容
对于上述各专利文献的螺纹接头而言,存在能够进一步提高密封性能的余地,详见后述。因此,本公开的目的在于,提供一种能够获得更优异的密封性能的钢管用螺纹接头。
本公开的钢管用螺纹接头包括管状的公扣和管状的母扣。公扣连接于钢管主体。母扣供公扣***而与公扣紧固在一起。公扣具有公扣台肩面、外螺纹部以及公扣密封面。公扣台肩面是设于公扣的顶端部的环状面。公扣台肩面以外周缘部位于比内周缘部靠公扣的顶端侧的位置的方式倾斜。外螺纹部设于公扣的外周面。外螺纹部由楔形螺纹构成。公扣密封面在公扣台肩面与外螺纹部之间设于公扣的外周面。母扣具有母扣台肩面、内螺纹部以及母扣密封面。母扣台肩面是与公扣台肩面相对应地设于母扣的里端部的环状面。母扣台肩面以外周缘部位于比内周缘部靠母扣的里端侧的位置的方式倾斜。内螺纹部与外螺纹部相对应地设于母扣的内周面。内螺纹部由楔形螺纹构成。母扣密封面与公扣密封面相对应地设于母扣的内周面。在紧固状态下,公扣台肩面与母扣台肩面接触,外螺纹部的***面与内螺纹部的***面接触,外螺纹部的载荷面与内螺纹部的载荷面接触,并且,公扣密封面与母扣密封面接触。台肩角为4°以上。台肩角是在非紧固状态下公扣台肩面和母扣台肩面各自和与管轴线垂直的面所成的角度。
利用本公开的螺纹接头,能够获得更优异的密封性能。
附图说明
图1是表示实施方式的钢管用螺纹接头的概略结构的纵剖视图。
图2是图1所示的螺纹接头的局部放大图。
图3是图1所示的螺纹接头的局部放大图。
图4是表示密封接触力与台肩角之间的关系的图表。
图5是表示抗扭矩性能与台肩角之间的关系的图表。
具体实施方式
作为实现较高的抗扭矩性能的钢管用螺纹接头,已知应用了楔形螺纹的螺纹接头。楔形螺纹具有沿着导程逐渐变化的螺纹宽度,具有牙型半角为负角的***面和载荷面。楔形螺纹具有自紧作用。即,在应用了楔形螺纹的螺纹接头中,在紧固完成时,外螺纹部和内螺纹部的***面彼此间相互接触且外螺纹部和内螺纹部的载荷面彼此间相互接触,外螺纹部与内螺纹部嵌合。
通常,在应用了楔形螺纹的螺纹接头中,不设置台肩部。例如,日本特表2007-504420号公报的螺纹接头具备由楔形螺纹构成的螺纹部,但不具备台肩部。另一方面,在具备台肩部的螺纹接头中,通常不应用楔形螺纹。例如,在日本特开2014-101983号公报的螺纹接头中,设有台肩部,但应用了在紧固完成时螺纹部的***面彼此间不接触的梯形螺纹。
这样,在钢管用螺纹接头中,通常不将楔形螺纹和台肩部组合地设置。当在螺纹接头中应用楔形螺纹且设有台肩部的情况下,需要控制以使***面彼此间的接触和载荷面彼此间的接触(锁定)与台肩面彼此间的接触(抵肩)同时发生。若楔形螺纹的锁定和抵肩未同时发生,则存在未向密封部和/或螺纹部导入预定的干涉量而产生针对复合载荷而言较弱的部位的可能性。另外,也存在引起在紧固扭矩线上螺纹部和台肩部分别单独地产生屈服的现象的可能性。为了防止这些情况,需要严格地设定螺纹接头的制造公差。因此,通常避免楔形螺纹与台肩部的组合。
然而,除了制造公差的问题之外,通过将楔形螺纹和台肩部组合,能够期待密封性能的提高。即,认为能够利用紧固完成时的楔形螺纹的锁定效果和抵肩效果增大在密封部产生的接触力。
本发明人在将楔形螺纹的螺纹部和台肩部这两者设于螺纹接头的基础上,研究了对于获得优异的密封性能而言适当的台肩面的角度。其结果,本发明人完成了实施方式的螺纹接头。
实施方式的钢管用螺纹接头包括管状的公扣和管状的母扣。公扣连接于钢管主体。母扣供公扣***而与公扣紧固在一起。公扣具有公扣台肩面、外螺纹部以及公扣密封面。公扣台肩面是设于公扣的顶端部的环状面。公扣台肩面以外周缘部位于比内周缘部靠公扣的顶端侧的位置的方式倾斜。外螺纹部设于公扣的外周面。外螺纹部由楔形螺纹构成。公扣密封面在公扣台肩面与外螺纹部之间设于公扣的外周面。母扣具有母扣台肩面、内螺纹部以及母扣密封面。母扣台肩面是与公扣台肩面相对应地设于母扣的里端部的环状面。母扣台肩面以外周缘部位于比内周缘部靠母扣的里端侧的位置的方式倾斜。内螺纹部与外螺纹部相对应地设于母扣的内周面。内螺纹部由楔形螺纹构成。母扣密封面与公扣密封面相对应地设于母扣的内周面。在紧固状态下,公扣台肩面与母扣台肩面接触,外螺纹部的***面与内螺纹部的***面接触,外螺纹部的载荷面与内螺纹部的载荷面接触,并且,公扣密封面与母扣密封面接触。台肩角为4°以上。台肩角是在非紧固状态下公扣台肩面和母扣台肩面各自和与管轴线垂直的面所成的角度。
在上述螺纹接头中设有由楔形螺纹构成的外螺纹部和内螺纹部以及公扣台肩面和母扣台肩面。在紧固状态下,外螺纹部和内螺纹部的***面彼此间接触且载荷面彼此间接触,公扣台肩面与母扣台肩面接触。即,在紧固完成时产生楔形螺纹的锁定和抵肩。由此,在作用载荷时,不易产生配置于螺纹部与台肩部之间的公扣密封面和母扣密封面的变形,能够期待密封面彼此间的接触力增大。并且,各台肩面具有4°以上的台肩角。若为该台肩角,则与以往的螺纹接头相比能够获得优异的密封性能,详见后述。
也可以是,上述台肩角为40°以上。
通过将台肩角设定为40°以上,能够获得优异的抗扭矩性能,详见后述。
也可以是,上述台肩角为60°以下。
通常,若增大台肩角,则公扣的顶端部的刚度降低而密封性能降低。然而,在实施方式的螺纹接头的结构的情况下,若台肩角为60°以下,则不易受到公扣的顶端部的刚度降低的影响,能够维持优异的密封性能。关于这一点见后述。
以下,参照附图,具体地说明实施方式。对图中相同和相当的结构标注相同的附图标记,不重复相同的说明。为了便于说明,在各图中,有时将结构简化或示意化地表示,或者省略一部分结构地表示。
[螺纹接头的结构]
图1是表示实施方式的钢管用螺纹接头1的概略结构的纵剖视图。纵截面是指以包含螺纹接头1的管轴线CL的平面剖切而得到的截面。螺纹接头1既可以是整体型的螺纹接头,也可以是组合型的螺纹接头。
如图1所示,螺纹接头1包括公扣10和母扣20。公扣10和母扣20分别呈管状。将公扣10***母扣20,并将公扣10和母扣20紧固在一起。
公扣10连接于钢管主体30。公扣10是通过对钢管的端部实施切削加工而形成的。钢管主体30是指包含公扣10的钢管中的不***母扣20的部分。以下,在管轴线CL所延伸的方向(管轴线方向)上,有时将公扣10的顶端侧称为内、前或里,将钢管主体30侧称为外或后。
公扣10包括公扣台肩面11、公扣密封面12以及外螺纹部13。公扣台肩面11、公扣密封面12以及外螺纹部13从管轴线方向上的前方朝向后方依次配置。
公扣台肩面11设于公扣10的顶端部。公扣台肩面11配置于管状的公扣的顶端面。因而,公扣台肩面11是环状面。
公扣密封面12设于公扣10的外周面。公扣密封面12配置于公扣台肩面11与外螺纹部13之间。公扣密封面12例如由使圆弧或椭圆弧绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面或以管轴线CL为轴线的圆锥台的周面构成。或者,公扣密封面12由2种以上上述的周面组合而成。
外螺纹部13设于公扣10的外周面。外螺纹部13配置于比公扣密封面12靠钢管主体30侧的位置。外螺纹部13由楔形螺纹构成。楔形螺纹是指具有随着从螺纹牙的顶部朝向基部去而螺纹牙宽度逐渐变窄的形状的螺纹。外螺纹部13由随着朝向公扣10的顶端去而螺纹外径变小的锥外螺纹构成。外螺纹部13的螺纹牙宽度随着朝向公扣10的顶端去而逐渐变窄。
母扣20包括母扣台肩面21、母扣密封面22以及内螺纹部23。母扣台肩面21、母扣密封面22以及内螺纹部23从管轴线方向上的前方朝向后方依次配置。
母扣台肩面21与公扣台肩面11相对应地设于母扣20的里端部。母扣台肩面21与公扣台肩面11同样,为环状面。母扣台肩面21在紧固状态下与公扣台肩面11接触,与公扣台肩面11一起形成台肩部。公扣台肩面11和母扣台肩面21承担用于限制公扣10的拧入的止挡件的作用。公扣台肩面11和母扣台肩面21承担在接头内部产生螺纹的紧固轴向力的作用。
母扣密封面22与公扣密封面12相对应地设于母扣20的内周面。母扣密封面22配置于母扣台肩面21与内螺纹部23之间。母扣密封面22例如由使圆弧或椭圆弧绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的周面或以管轴线CL为轴线的圆锥台的周面构成。或者,母扣密封面22由2种以上上述的周面组合而成。母扣密封面22在紧固状态下与公扣密封面12接触,与公扣密封面12一起形成基于金属-金属接触的密封部。
内螺纹部23与外螺纹部13相对应地设于母扣20的内周面。内螺纹部23由能够与构成外螺纹部13的楔形螺纹啮合的楔形螺纹构成。内螺纹部23由随着朝向母扣20的里端去而螺纹内径变小的锥内螺纹构成。内螺纹部23在紧固状态下与外螺纹部13一起形成螺纹部。螺纹部优选为单线螺纹或双线螺纹。
由外螺纹部13和内螺纹部23构成的螺纹部具有沿着导程逐渐变化的螺纹宽度。但是,也可以是,在螺纹部的局部,螺纹宽度恒定。例如,也可以是,在螺纹部的管轴线方向上的内端部和/或外端部,螺纹宽度恒定。
图2是螺纹接头1的局部放大图。在图2中,放大地表示螺纹接头1的螺纹部。
如图2所示,外螺纹部13具有螺纹牙顶面131、螺纹槽底面132、***面133以及载荷面134。***面133和载荷面134是将螺纹牙顶面131与螺纹槽底面132连接的牙侧面。***面133是在公扣10相对于母扣20的拧入中先行的面。载荷面134隔着螺纹牙顶面131而配置于与***面133相反的那一侧。
***面133和载荷面134具有负的牙型半角。牙型半角是指螺纹接头1的纵截面中的与管轴线CL垂直的直线和牙侧面所成的角度。
关于***面133的牙型半角,将顺时针方向设为负的方向。由此,具有负的牙型半角的***面133以外周部位于比内周部靠管轴线方向上的前方的位置的方式倾斜。关于载荷面134的牙型半角,将逆时针方向设为负的方向。由此,具有负的牙型半角的载荷面134以外周部位于比内周部靠管轴线方向上的后方的位置的方式倾斜。
内螺纹部23具有螺纹槽底面231、螺纹牙顶面232、***面233以及载荷面234。***面233和载荷面234是将螺纹槽底面231与螺纹牙顶面232连接的牙侧面。载荷面234隔着螺纹槽底面231而与***面233相对。
***面233和载荷面234具有负的牙型半角。关于***面233的牙型半角,将顺时针方向设为负的方向。由此,***面233以外周部位于比内周部靠管轴线方向上的前方的位置的方式倾斜。关于载荷面234的牙型半角,将逆时针方向设为负的方向。由此,载荷面234以外周部位于比内周部靠管轴线方向上的后方的位置的方式倾斜。
在紧固状态下,内螺纹部23的螺纹槽底面231与外螺纹部13的螺纹牙顶面131隔开间隙地相对。在紧固状态下,内螺纹部23的螺纹牙顶面232与外螺纹部13的螺纹槽底面132接触。但是,也可以是,在紧固状态下,内螺纹部23的螺纹槽底面231与外螺纹部13的螺纹牙顶面131相互接触,内螺纹部23的螺纹牙顶面232与外螺纹部13的螺纹槽底面132非接触。
在紧固状态下,内螺纹部23的***面233与外螺纹部13的***面133接触。在紧固状态下,内螺纹部23的载荷面234与外螺纹部13的载荷面134接触。此时,不需要使内螺纹部23的***面233的整体与外螺纹部13的***面133接触。例如,也可以因制造公差等而在内螺纹部23的***面233中存在不与外螺纹部13的***面133接触的部位。
图3是螺纹接头1的局部放大图。在图3中,示出了非紧固状态的螺纹接头1的前部。
如图3所示,公扣台肩面11以外周缘部位于比内周缘部靠公扣10的顶端侧的位置的方式倾斜。公扣台肩面11具有台肩角θ1。台肩角θ1是在未与母扣20紧固在一起的状态的公扣10中的公扣台肩面11和与管轴线CL垂直的面所成的角度。
母扣台肩面21以外周缘部位于比内周缘部靠母扣20的里端侧的位置的方式倾斜。母扣台肩面21具有台肩角θ2。台肩角θ2是未与公扣10紧固在一起的状态的母扣20中的母扣台肩面21和与管轴线CL垂直的面所成的角度。
母扣台肩面21的台肩角θ2与公扣台肩面11的台肩角θ1实质上相等。台肩角θ1与台肩角θ2实质上相等是指,台肩角θ1与台肩角θ2之差处于制造公差的范围内。例如,台肩角θ1与台肩角θ2之差处于±1°的范围内。以下,为了便于说明,在不特别区分台肩角θ1、θ2时,称为台肩角θ。
从优异的密封性能的观点出发,公扣台肩面11和母扣台肩面21的台肩角θ为4°以上。为了进一步提高密封性能,台肩角θ优选为7°以上,更优选为20°以上。
为了提高抗扭矩性能,台肩角θ优选为40°以上。
为了在公扣10的顶端部确保需要的刚度,台肩角θ优选为60°以下。在实际的制造这样的观点中也是,若考虑公扣10的与公扣台肩面11连续的外周面和母扣20的与母扣台肩面21连续的内周面各自的倾斜角度、用于切削公扣10和母扣20的刀具的角度,则台肩角θ的上限值为60°。
公扣密封面12和母扣密封面22的形状没有特别限定,但本实施方式的公扣密封面12是向公扣10的径向外方凸起的曲面。另一方面,母扣密封面22是大致锥状的面。母扣密封面22的直径随着朝向母扣20的里端去而逐渐变小。
在非紧固状态的公扣10中,公扣密封面12的直径最大的位置P1处于在管轴线方向上距公扣10的顶端为预定距离D1的位置。距离D1例如为5mm以上。在公扣10中,在公扣密封面12的前方设有刚体部14。刚体部14是公扣10中的比公扣密封面12靠管轴线方向上的前方的部分,包含公扣台肩面11。
刚体部14随着朝向公扣的顶端去而外径变小。在观察公扣10的纵截面时,刚体部14的外周面相对于管轴线CL稍微倾斜。刚体部14的外周面的至少局部在紧固状态下不与母扣20的内周面接触。在对螺纹接头1施加了压缩载荷时,刚体部14吸收公扣密封面11的塑性变形。利用该刚体部14,抑制公扣密封面11相对于母扣密封面21的接触面压的降低。
[效果]
本实施方式的螺纹接头1具有公扣台肩面11和母扣台肩面21以及由楔形螺纹构成的外螺纹部13和内螺纹部23。在紧固状态下,公扣台肩面11抵接于母扣台肩面21,并且,外螺纹部13和内螺纹部23的***面133、233彼此间接触且载荷面134、234彼此间接触。这样,在螺纹接头1中,在紧固完成时产生抵肩和螺纹部的锁定。由此,在对螺纹接头1作用了载荷时,不易产生配置于台肩部与螺纹部之间的密封部的挠曲,能够期待公扣密封面12与母扣密封面22之间的接触力增大。并且,公扣台肩面11和母扣台肩面21的台肩角为4°以上,因此能够获得优异的密封性能。
以上,说明了实施方式,但本公开不限定于上述实施方式,只要不脱离其主旨,就能够进行各种变更。
实施例
为了验证本公开的效果,实施了以应用了楔形螺纹的钢管用螺纹接头为对象的有限元分析。具体而言,对于具有图1~图3所示的基本结构的螺纹接头的模型,使公扣台肩面(11)和母扣台肩面(21)的台肩角(θ)变化而进行分析,评价了密封性能和抗扭矩性能。分析所使用的钢管的尺寸为7”26#(公称外径177.80mm,公称壁厚9.19mm),钢管的材料为API标准的L80钢(公称屈服强度YS=552MPa(80ksi))。
关于各模型,使用模拟了ISO13679Series A试验的复合载荷条件,评价了各个载荷步骤的密封接触力的值。将在该条件下变化的密封接触力中的最小值(最小密封接触力)作为密封性能的指标。
另外,关于各模型,实施模拟了螺纹接头的紧固的分析,利用作为屈服扭矩的指标之一的MTV(Maximum Torque Value)的值评价了抗扭矩性能。
将密封性能的评价的结果示于图4。图4是表示最小密封接触力与台肩角(θ)之间的关系的图表。在图4中,为了与具备台肩部和楔形螺纹的螺纹接头(实施例)进行比较,也示出了不具备台肩部的楔形螺纹的螺纹接头(比较例)的最小密封接触力。
如图4所示,在实施例的螺纹接头中,存在随着增大台肩角(θ)而最小密封接触力上升的倾向。通常认为,若增大台肩角(θ),则公扣(10)的顶端部的刚度降低,特别是针对外压的密封性能降低。然而,在实施例的螺纹接头中,密封部介于锁定的螺纹部与台肩部之间而密封部的接触面压增大,施加载荷时的公扣密封面(12)的挠曲减少。因此推测,即使在增大台肩角(θ)的情况下,也能够抑制因公扣(10)的顶端部的刚度的降低而导致的密封性能的降低。
具体而言,实施例的螺纹接头的最小密封接触力随着台肩角(θ)的增大而上升,在台肩角(θ)成为4°的时刻,变得比比较例的螺纹接头的最小密封接触力大。最小密封接触力在台肩角(θ)超过4°之后也随着台肩角(θ)的增大而上升,但在台肩角(θ)成为7°以上时暂时稳定。然而,在台肩角(θ)成为20°以上时最小密封接触力再次随着台肩角(θ)的增大而上升。
由此,若台肩角(θ)为4°以上,则与不具备台肩部的以往的楔形螺纹的螺纹接头相比能够提高密封接触力,能够确保优异的密封性能。若台肩角(θ)为7°以上,则密封接触力稳定于比以往的螺纹接头的密封接触力高的值,因此能够更可靠地获得优异的密封性能。若台肩角(θ)为20°以上,则密封接触力显著地上升,因此能够获得更优异的密封性能。
但是,若台肩角(θ)超过60°,则即使增大台肩角(θ)也无法增大密封接触力。认为其原因在于,公扣(10)的顶端部的刚度降低的影响变得过大。因而,台肩角(θ)优选为60°以下。
将抗扭矩性能的评价的结果示于图5。图5是表示在分析中获得的MTV的值(抗扭矩性能)与台肩角(θ)之间的关系的图表。在图5中,为了与具备台肩部和楔形螺纹的螺纹接头(实施例)进行比较,也示出了不具备台肩部的楔形螺纹的螺纹接头(比较例)的MTV。
如图5所示,在实施例的螺纹接头中,存在随着增大台肩角(θ)而MTV的值上升的倾向。在台肩角(θ)成为40°以上时,实施例的螺纹接头的MTV的值变得比比较例的螺纹接头的MTV的值大。由此,若台肩角(θ)为40°以上,则能够获得比不具备台肩部的以往的楔形螺纹的螺纹接头的抗扭矩性能高的抗扭矩性能。
根据以上,能够确认,通过将非紧固状态下的台肩面(11、21)的台肩角(θ)设计为4°以上,并且,在紧固完成时使螺纹部的***面(133、233)彼此间接触且使载荷面(134、234)彼此间接触并且使台肩面(11、21)彼此间接触,从而实现优异的密封性能。为了获得更优异的密封性能,使台肩角(θ)优选为7°以上,更优选为20°以上即可。另外,也能够确认,若将台肩角(θ)设为40°以上,则能够兼顾优异的密封性能和优异的抗扭矩性能。台肩角(θ)的上限值没有特别限定,但优选为60°。
Claims (3)
1.一种钢管用螺纹接头,其中,
该螺纹接头包括:
公扣,其呈管状,连接于钢管主体;以及
母扣,其呈管状,供所述公扣***而与所述公扣紧固在一起,
所述公扣具有:
公扣台肩面,其是设于所述公扣的顶端部的环状面,以外周缘部位于比内周缘部靠所述公扣的顶端侧的位置的方式倾斜;
外螺纹部,其设于所述公扣的外周面,由楔形螺纹构成;以及
公扣密封面,其在所述公扣台肩面与所述外螺纹部之间设于所述公扣的外周面,
在所述公扣台肩面与所述外螺纹部之间,所述公扣的包含所述公扣密封面的部分的径向的壁厚从所述外螺纹部朝向所述公扣台肩面先增大后减小,
所述母扣具有:
母扣台肩面,其是与所述公扣台肩面相对应地设于所述母扣的里端部的环状面,以外周缘部位于比内周缘部靠所述母扣的里端侧的位置的方式倾斜;
内螺纹部,其与所述外螺纹部相对应地设于所述母扣的内周面,由楔形螺纹构成;以及
母扣密封面,其与所述公扣密封面相对应地设于所述母扣的内周面,
在紧固状态下,所述公扣台肩面与所述母扣台肩面接触,所述外螺纹部的***面与所述内螺纹部的***面接触,所述外螺纹部的载荷面与所述内螺纹部的载荷面接触,并且,所述公扣密封面与所述母扣密封面接触,
在非紧固状态下,所述公扣台肩面和所述母扣台肩面各自和与管轴线垂直的面所成的角度即台肩角为4°以上。
2.根据权利要求1所述的螺纹接头,其中,
所述台肩角为40°以上。
3.根据权利要求1或2所述的螺纹接头,其中,
所述台肩角为60°以下。
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