DE69901492T2

DE69901492T2 - Gewindeverbindung von Metallrohren, die ein korrosives Fluid enthalten sollen

Info

Publication number: DE69901492T2
Application number: DE69901492T
Authority: DE
Inventors: Pierre Dutilleul; Thierry Noel
Original assignee: Vallourec Mannesmann Oil and Gas France SA
Current assignee: Vallourec Oil and Gas France SAS; Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2019-03-20
Also published as: EA001729B1; EA200000986A1; EP1066450B1; FR2776746B1; JP2002507685A; ID27548A; NO20004789L; US6312024B1; WO1999049171A3; CN1095022C; CA2323715C; WO1999049171A2; BR9909142A; JP3866514B2; FR2776746A1; CA2323715A1; AR014786A1; SA99200412B1; CN1292058A; DE69901492D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gewindeverbindung zwischen zwei Metallrohren, die mit einer Innenverkleidung versehen sind oder nicht, und die insbesondere dazu bestimmt sind, ein korrodierendes Fluid zu enthalten.
Es sind bereits Gewindeverbindungen von Metallrohren bekannt, die insbesondere in den Erdöl- oder Gasbohrlöchern als Steigrohre verwendet werden, um das Erdöl oder das Gas an die Oberfläche steigen zu lassen, oder als Futterrohre, um die Erdmassen um das Bohrloch zu halten.
Diese Gewindeverbindungen sind im allgemeinen von zwei Arten:
a) integral, d. h., daß das Ende des ersten Rohrs ein Einsteck-Verbindungselement und das Ende des zweiten zu verbindenden Rohrs ein Aufnahme-Verbindungselement aufweist,
b) gemufft, d. h., daß die zu verbindenden Enden der Rohre je ein Einsteck-Verbindungselement aufweisen, wobei jedes Ende auf eine kurze Muffe geschraubt wird, die an jedem Ende ein Aufnahme-Verbindungselement aufweist.
So beschreibt das Patent FR 1.489.013 eine integrale Gewindeverbindung mit trapezförmigen Gewindegängen, wobei das Ende des Einsteckelements eine konkave konische Form aufweist, die am Ende des Verbindungsvorgangs gegen einen konvexen konischen Anschlag aufliegt, der sich an der Basis des Gewindes des Aufnahmeelements befindet; außerdem ist die äußere Endkante des Einsteckelements geringfügig abgeschrägt und liegt in Paßsitz gegen einen entsprechenden konkaven kegelstumpfförmigen Bereich auf dem Aufnahmeelement an, wodurch eine ausgezeichnete Gasdichtheit selbst nach mehreren aufeinanderfolgenden Benutzungen der Elemente der Verbindung gewährleistet wird.
Dieses Patent beschreibt auch als Variante eine Verbindung von Rohren, die innen mit einer Email- oder Epoxydharzschicht verkleidet sind für den Fall, daß das in den Rohren fließende Fluid ein gegenüber dem Metall der Rohre aggressives oder korrodierendes Fluid ist.
Man kann insbesondere dazu veranlaßt werden, innen verkleidete Rohre zu verwenden, wenn das in den Rohren fließende Fluid Wasser mit Chloriden und/oder gelöstem Sauerstoff oder CO&sub2; enthält, und daher gegenüber dem verwendeten Metall stark korrodierend wirkt.
Zur Vermeidung jeglichen Einsickerns von aggressivem Fluid in Höhe des Anschlags sieht das Patent FR 1.489.013 vor, im Inneren des Einsteckendes einen Sitz für einen komplementären Dichtring herzustellen, der in Kontinuität mit der Innenverkleidung der Rohre sowohl bis zu den verkleideten Zonen des Einsteckendes als auch bis zum Anschlag reicht.
Die Patentanmeldung EP 759497 beschreibt eine Gewindeverbindung, die speziell für Wassereinspritzschächte bestimmt ist, die es ermöglichen, den Wiedergewinnungsgrad der Kohlenwasserstoffe eines Ölfelds zu verbessern, wobei das in solche Schächte eingespritzte Wasser oft tatsächlich eine sauerstoffhaltige Sole ist, die äußerst korrodierend wirkt.
Die Druckschrift EP 759497 beschreibt insbesondere eine gemuffte Gewindeverbindung, wobei die Muffe innen zu beiden Seiten eines reliefartig vorstehenden zentralen Bereichs eine ringförmige Schulter gefolgt von einem Innengewinde aufweist, während die Rohre außen in Richtung auf ihre Ende ein Gewinde und dann eine ringförmige Auflagequerfläche komplementär zur Schulter der Muffe und schließlich eine glatte Zone aufweisen, die in einer radialen Ringfläche endet.
Ein Dichtring aus weichem Kunststoff ist zwischen die Enden der Rohre geschoben und wird von den Rohrenden zusammengedrückt, deren Position am Ende des Zusammenbaus vom Auflegen der Auflageflächen der Rohre auf die entsprechenden Auflageflächen der Muffe bestimmt wird. Die Innenfläche und die ringförmigen Endflächen der Rohre sind mit Kunstharz verkleidet, so daß das Einsickern von korrodierender Flüssigkeit in die metallischen Bereiche der Verbindung durch den so zusammengedrückten Ring verhindert wird.
Diese Druckschrift EP 759497 beschreibt auch Lösungen für die integralen Gewindeverbindungen, die direkt aus der für die gemuffte Verbindung beschriebenen Lösung abgeleitet werden, wobei die Auflagefläche in diesem Fall an das freie Ende des Aufnahmeelements versetzt ist.
Eine solche Verbindung mit Dichtring aus weichem Kunststoff kann nicht völlig dicht sein, insbesondere nicht gasdicht, da der vom Ring aus weichem Material gewährleistete Kontaktdruck wesentlich geringer ist als derjenige, der aus einer elastischen Verformung Metall auf Metall entsteht, wie er im Patent FR 1.489.013 beschrieben ist.
Mit der vorliegenden Erfindung wurde versucht, eine äußerst sichere und dichte Gewindeverbindung für Metallrohre herzustellen, die insbesondere dazu bestimmt sind, ein korrodierendes Fluid zu enthalten.
Es wurde danach getrachtet, bei der Gewindeverbindung hohe Qualitäten der Dichtheit und der Festigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen trotz mehrerer Festschraub-Losschraubzyklen beizubehalten, wobei die Metallrohre in der Lage sein müssen, mehrfach ausgebaut und wieder mit anderen zusammengebaut werden zu können.
Es wurde auch danach getrachtet, die Gewindeverbindung sowohl in Form einer integralen Verbindung als auch in Form einer gemufften Verbindung herzustellen, und in diesem Fall durch Verwendung von relativ wirtschaftlich herstellbarer Muffen.
Es wurde außerdem danach getrachtet, die Gewindeverbindung herzustellen sowohl:
- zwischen zwei Metallrohren, die der Korrosion durch das enthaltene Fluid widerstehen,
- als auch zwischen zwei Metallrohren, die nicht korrosionsfest sind, aber eine Innenverkleidung aufweisen, die gegenüber dem korrodierenden Fluid inert sind,
- oder auch einem korrosionsfesten Metallrohr und einem mit einer Innenverkleidung versehenen Rohr.
Es ist klar, daß die Verwendung einer Innenverkleidung die Verwendung eines weniger edlen und somit kostengünstigeren Metalls ermöglicht.
Bei der Verwendung von innen verkleideten Rohren wurde danach getrachtet, eine Verbindung herzustellen, die sowohl mit dünnen Verkleidungen einer Stärke von einigen Hundertstel Millimeter als auch mit Verkleidungen in Form von Rohren einer Stärke von einigen Millimetern kompatibel ist, die die Hauptrohre innen auskleiden und fest mit diesen verbunden sind, wobei die diese inneren Futterrohre bildenden Materialien relativ zerbrechlich sein können.
Die Erfindung hat zunächst eine integrale Gewindeverbindung zwischen zwei Metallrohren, die insbesondere dazu bestimmt sind, ein korrodierendes Fluid zu enthalten, zum Gegenstand, von der Art mit einem Einsteckelement, das außen am Ende des ersten Rohrs ausgebildet ist, welches mit einem Aufnahmeelement zusammengebaut ist, das innen am Ende des zweiten Rohrs ausgebildet ist.
Das Einsteckelement weist einen Einsteck-Gewindebereich und einen gewindelosen Einsteckbereich auf, wobei dieser letztere sich auf der Seite des freien Endes des Einsteckelements befindet.
Das Aufnahmeelement weist einen Aufnahme-Gewindebereich und einen gewindelosen Aufnahmebereich auf der dem freien Ende des Aufnahmeelements entgegengesetzten Seite auf.
Die Einsteck- oder Aufnahme-Gewindebereiche können zum Beispiel ein konisches Gewinde oder in an sich bekannter Weise eine Einheit von zwei zweistufigen zylindrischen Gewinden sein. Der Einsteck-Gewindebereich des Einsteckelements wird in den Aufnahme-Gewindebereich des Aufnahmeelements eingeschraubt, und der gewindelose Bereich des Einsteckelements wirkt mit demjenigen des Aufnahmeelements zusammen.
Der gewindelose Einsteckbereich des Einsteckelements weist in Richtung zum freien Ende des Einsteckelements auf:
- eine ringförmige Querauflagefläche, die über einen Bruchteil der Stärke des Rohrs ausgebildet ist,
- die äußere Umfangsfläche einer Nase mit verringertem Außendurchmesser,
- eine radiale Ringfläche, die sich an die innere Umfangsfläche des ersten Rohrs anschließt.
Die radiale Ringfläche wird in der Folge der vorliegenden Druckschrift Innenende-Ringfläche des ersten Rohrs genannt.
Der gewindelose Aufnahmebereich des Aufnahmeelements weist in Gegenrichtung zum freien Ende des Aufnahmeelements auf:
- eine ringförmige Querauflagefläche, die eine zur Auflagefläche des Einsteckelements komplementäre Schulter bildet,
- die innere Umfangsfläche einer sogenannten Verstärkungszone,
- eine innere Sitzumfangsfläche für einen Dichtring,
- eine radiale Ringfläche, die an die innere Umfangsfläche des zweiten Rohrs anschließt.
Diese radiale Ringfläche wird in der Folge der vorliegenden Druckschrift Innenende-Ringfläche des zweiten Rohrs genannt.
Die Auflagefläche des Einsteckelements ist in Anschlag gegen die Auflagefläche des Aufnahmeelements angeordnet.
Die Innenende-Ringflächen der beiden Rohre sind einander gegenüber und mit Abstand zueinander angeordnet.
Die Bezeichnung "radial" für die Innenende-Ringflächen der Rohre bedeutet in der vorliegenden Druckschrift, daß diese Flächen eine Ausrichtung senkrecht oder praktisch senkrecht zur Achse der Verbindung haben.
Ein Dichtring aus Kunststoffmaterial ist direkt oder indirekt zwischen die Innenende-Ringflächen der beiden Rohre zwischengeschoben und bildet ein erstes Dichtmittel gegenüber dem in den Rohren enthaltenen Fluid, wobei der Dichtring von den Innenende-Ringflächen der beiden Rohre direkt oder indirekt axial zusammengedrückt wird.
Der Dichtring wird natürlich aus einem gegenüber dem in den Rohren der Verbindung enthaltenen Fluid inerten Material hergestellt.
Die Verbindung weist auch auf jedem der gewindelosen Bereiche des Einsteckelements bzw. des Aufnahmeelements eine metallische ringförmige Dichtfläche auf, die sich zwischen dem Gewindebereich und der Auflagefläche befindet, wobei die metallische Einsteck-Dichtfläche des Einsteckelements auf der metallischen Aufnahme-Dichtfläche des Aufnahmeelements mit einer positiven diametralen Interferenz aufliegt.
In der vorliegenden Druckschrift wird unter diametraler Interferenz zwischen den zusammengehörigen Punkten von zwei drehsymmetrischen Flächen, die radial interferieren, der gemessene algebraische Durchmesserunterschied vor dem Zusammenbau zwischen einem Bezugspunkt der Einsteckfläche und dem entsprechenden in Kontakt stehenden Punkt der Aufnahmefläche verstanden, wobei der Wert des Kontaktdrucks zwischen den metallischen Einsteck-Dichtflächen und Aufnahme- Dichtflächen eine direkte Funktion des Werts der diametralen Interferenz ist.
Außerdem wird ein Spiel zwischen der äußeren Umfangsfläche der Nase des Einsteckelements und der Umfangsfläche der gegenüberliegenden Verstärkungszone auf dem Aufnahmeelement aufrechterhalten.
Somit löst die vorliegende Erfindung das Problem des Erhalts einer integralen Gewindeverbindung, die hohe Dichteigenschaften aufweist, durch die Verwendung von zwei aufeinanderfolgenden Dichtmitteln, die geeignet angeordnet sind und je ihre eigene Aufgabe haben: Der Dichtring, der einem gemäßigten Kontaktdruck ausgesetzt ist, ermöglicht es, die korrodierenden Phasen des Fluids einzuschließen, während die Dichtungsoberflächen, die sehr hohen Kontaktdrücken ausgesetzt sind, der Verbindung ihre globalen Dichtheitseigenschaften verleihen.
Die relative große Stärke der Rohre senkrecht vor den Dichtungsoberflächen ermöglicht es nämlich, sehr hohe Kontaktdrücke zu entwickeln.
Das zwischen der äußeren Umfangsfläche der Nase und der inneren Umfangsfläche der Verstärkungszone aufrechterhaltene Spiel vermeidet jede Kontaktdruckentladung zwischen den Dichtoberflächen.
Die Zwischenfügung von Auflageflächen in Anschlag zwischen den Dichtungsoberflächen und dem Dichtring verringert noch die möglichen Gefahren einer Korrodierung.
Die Erfindung hat auch eine gemuffte Gewindeverbindung zwischen zwei Metallrohren zum Gegenstand, die insbesondere dazu bestimmt sind, ein korrodierendes Fluid zu enthalten, von der Art, die ein Einsteckelement, das außen am Ende jedes der beiden Rohre ausgebildet ist, und ein Aufnahmeelement aufweist, das innen an jedem Ende einer Muffe ausgebildet ist, wobei die Aufnahmeelemente einander mit dem Rücken gegenüberliegend auf der Muffe ausgebildet sind.
Jedes Einsteckelement weist einen Einsteck-Gewindebereich und einen gewindelosen Einsteckbereich auf, wobei dieser letztere sich auf der Seite des freien Endes jedes betrachteten Einsteckelements befindet.
Jedes Aufnahmeelement weist einen Aufnahme-Gewindebereich und einen gewindelosen Aufnahmebereich auf der dem freien Ende des betrachteten Aufnahmeelements entgegengesetzten Seite auf.
Der Einsteck- oder der Aufnahme-Gewindebereich können zum Beispiel ein konisches Gewinde oder in an sich bekannter Weise eine Einheit aus zwei zweistufigen, zylindrischen Gewinden sein. Der Einsteck-Gewindebereich jedes Einsteckelements ist in den Aufnahme-Gewindebereich des entsprechenden Aufnahmeelements eingeschraubt, und der gewindelose Bereich jedes Einsteckelements wirkt mit demjenigen des entsprechenden Aufnahmeelements zusammen.
Der gewindelose Einsteckbereich jedes Einsteckelements weist in Richtung zum freien Ende des Elements auf:
- eine ringförmige Querauflagefläche, die über einen Bruchteil der Stärke des Rohrs ausgebildet ist,
- die äußere Umfangsfläche einer Nase mit verringertem Außendurchmesser,
- eine radiale Ringfläche, die sich an die innere Umfangsfläche des betrachteten Rohrs anschließt.
Die radialen Ringflächen werden in der Folge der vorliegenden Druckschrift Innenende-Ringflächen der beiden Rohre genannt. Sie sind einander gegenüber und mit Abstand zueinander angeordnet.
Der gewindelose Aufnahmebereich jedes Aufnahmeelements der Muffe weist in Gegenrichtung zum freien Ende des Elements auf:
- eine ringförmige Querauflagefläche, die eine zur Auflagefläche des Einsteckelements komplementäre Schulter bildet,
- die innere Umfangsfläche einer sogenannten Verstärkungszone,
- eine Sitzfläche für einen Dichtring, die mit der Sitzfläche auf dem anderen Aufnahmeelement der Muffe zusammenhängt.
Die Auflagefläche jedes Einsteckelements ist in Anschlag gegen die Auflagefläche des entsprechenden Aufnahmeelements angeordnet.
Ein Dichtring aus Kunststoffmaterial ist direkt oder indirekt zwischen die Innenende-Ringflächen der beiden Rohre eingeschoben und bildet ein erstes Dichtmittel gegenüber dem in den Rohren enthaltenen Fluid, wobei der Dichtring direkt oder indirekt von den Innenende-Ringflächen der beiden Rohre axial zusammengedrückt wird.
Der Dichtring ist natürlich aus einem gegenüber dem in den Rohren der Verbindung enthaltenen Fluid inerten Material.
Die Verbindung weist auch auf jedem der gewindelosen Bereiche jedes Einsteckelements bzw. jedes Aufnahmeelements eine metallische ringförmige Dichtfläche auf, die sich zwischen dem Gewindebereich und der Auflagefläche befindet, wobei die metallische Einsteck-Dichtfläche jedes Einsteckelements auf der metallischen Aufnahme-Dichtfläche des entsprechenden Aufnahmeelements mit einer positiven diametralen Interferenz aufliegt.
Außerdem wird ein Spiel zwischen der äußeren Umfangsfläche der Nase jedes Einsteckelements und der gegenüberliegenden Umfangsfläche der Verstärkungszone auf dem entsprechenden Aufnahmeelement aufrechterhalten.
Die vorliegende Erfindung löst das Problem des Erhalts einer gemufften Gewindeverbindung mit hohen Dichtheitseigenschaften aus den gleichen Gründen, wie sie für den Fall einer integralen Gewindeverbindung erläutert wurden.
Die vorliegende Druckschrift beschreibt nun bevorzugte oder vorteilhafte Lösungen, die, wenn es nicht anders gesagt ist, sowohl bei der integralen Gewindeverbindung als auch bei der gemufften Gewindeverbindung gemäß der Erfindung verwendet werden können.
Vorzugsweise haben die Innenende-Ringflächen der Rohre im wesentlichen gleiche Außen- und Innendurchmesser.
Vorzugsweise ist die Auflagefläche des Einsteckelements eine konische, konkave, weit offene Fläche, während die Auflagefläche des Aufnahmeelements konisch, konvex mit dem gleichen Spitzen-Winkel wie die Einsteck-Auflagefläche ist. Sehr vorzugsweise liegt der Spitzen-Halbwinkel dieser Auflageflächen zwischen 70 und 85º.
Vorteilhafterweise verringert sich der Durchmesser der inneren Umfangsfläche der Verstärkungszone des Aufnahmeelements bei Entfernung von der Aufnahme-Auflagefläche, was dazu neigt, diese letztere mechanisch zu verstärken.
In der ganzen Folge der vorliegenden Druckschrift wird die innere Umfangsfläche der Verstärkungszone des Aufnahmeelements abgekürzt mit Verstärkungsfläche bezeichnet.
Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Auflagefläche und der Verstärkungsfläche auf dem Aufnahmeelement ein rechter oder ein stumpfer Winkel.
Vorteilhafterweise sind die metallischen Einsteck- und Aufnahme- Dichtflächen konische Flächen mit einem im wesentlichen gleichen Spitzen-Halbwinkel, deren Durchmesser sich bei Annäherung an das freie Ende des Einsteckelements verringert.
Vorzugsweise liegt der Spitzen-Halbwinkel der metallischen Einsteck- und Aufnahme-Dichtflächen zwischen 2 und 30º.
Um zu verhindern, daß der Dichtring sich in seinem Sitz verschiebt, insbesondere während des Zusammenbaus, liegt die äußere Umfangsfläche des Dichtrings vorteilhafterweise gegen mindestens einen Querschnitt der Umfangsfläche des Sitzes an, der auf dem Aufnahmeelement ausgebildet ist.
Weiter vorteilhafterweise kann man den Dichtring mit Mitteln zur mechanischen Blockierung versehen, um eine radiale Verschiebung zur Achse hin zu verhindern, die ihn aus seinem Sitz entfernen könnte, was den Durchgang einer korrodierenden Phase durch die Verbindung nach sich ziehen würde. Diese Mittel können zum Beispiel Mittel zum Einspannen des Dichtrings auf der Nase oder der Endfläche der Rohre sein.
Man kann auch den Endringflächen der Rohre, die mit dem Dichtring in Kontakt stehen, eine leicht konische, konvexe Form verleihen, um den Dichtring einzukeilen und ihn daran zu hindern, sich radial zur Achse zu verschieben.
Um die Kosten der Rohre zu begrenzen, werden diese vorzugsweise aus einem Metall hergestellt, das gegenüber der Korrosion durch das enthaltene Fluid wenig resistent ist, und sie sind auf ihrer inneren Umfangsfläche und ihrer Innenende-Ringfläche mit einer Verkleidung versehen, wobei auf die Gewährleistung der Kontinuität der Verkleidung zwischen diesen beiden Flächen geachtet wird, um jedes Einsickern von korrodierender Flüssigkeit oder Kondensat zwischen ihnen zu vermeiden.
Die Erfindung betrifft dann Verbundrohre, die je aus einem Hauptrohr aus wenig korrosionsfestem Metall und der Verkleidung zusammengesetzt sind, mit der dieses Rohr auf seiner inneren Umfangsfläche und seiner Innenende-Ringfläche versehen ist. Der Ring liegt in diesem Fall indirekt auf den Innenende-Ringflächen mittels der auf diesen hergestellten Verkleidung auf.
Die Verkleidung kann eine relativ dünne Schicht aus einem Material wie zum Beispiel einem Epoxydharz sein, das auf die innere Umfangsfläche der Rohre der Verbindung sowie auf deren Innenende-Ringflächen aufgetragen oder aufgespritzt wird.
Die Verkleidung kann auch eine größere Stärke aufweisen.
Die Verkleidung der inneren Umfangsfläche der Rohre kann insbesondere durch ein Rohr aus Kunststoffmaterial oder ein metallisches Rohr erhalten werden, das das Hauptrohr innen auskleidet und mit diesem über geeignete Mittel fest verbunden ist, wie zum Beispiel durch Zementierang, durch Kleben, durch Zwischenfügung eines haftenden Harzes, durch Schweißen, durch Furnierung, usw.
Die Innenfutterrohre weisen vorzugsweise eine Querendfläche auf, die senkrecht vor der Innenende-Ringfläche des Hauptrohrs angeordnet ist, und die Kontinuität der Verkleidung auf der Innenende-Ringfläche der Hauptrohre wird mit Hilfe eines Ringflansches gewährleistet, der über eine seiner Seiten mit der Innenende-Ringfläche sowie mit der Endfläche des Innenfutterrohrs fest verbunden ist, während die entgegengesetzte Seite des Flansches auf dem Dichtring aufliegt.
Bei den Aufsteckelementen bildet der Flansch dann den Endbereich einer Verbundnase, und seine äußere Umfangsfläche weist ein Spiel in bezug auf die innere Umfangsfläche der Verstärkungszone auf.
Der Dichtring liegt indirekt auf den Innenende-Ringflächen der Rohre über Flansche auf, die mit diesen Flächen fest verbunden sind.
Wahlweise kann, unter Berücksichtigung der Stärke des Flansches, die Verbundnase auf dem (oder den) Einsteckelement(en) nur aus dem Flansch bestehen, während der metallische Bereich der Verbundnase eine Länge gleich Null hat.
Selbstverständlich muß die feste Verbindung des Flansches mit dem Ende des Futterrohrs so durchgeführt werden, daß der Durchgang von flüssiger Phase zwischen diesen beiden Körpern verhindert wird; die feste Verbindung kann zum Beispiel durch Kleben oder ein beliebiges gleichwertiges Mittel erfolgen.
Immer noch vorzugsweise ist das Innenfutterrohr am Hauptrohr durch eine relativ dicke Schicht eines Verbindungsmaterials befestigt, das sowohl am Hauptrohr als auch am Innenfutterrohr haftet. Unter relativ dicker Verbindungsschicht wird hier eine Schicht mit einer Stärke in der Größenordnung eines Millimeters, oder sogar von mehreren Millimetern verstanden. Eine solche Schicht kann insbesondere geometrische Unregelmäßigkeiten auf der Innenfläche der Rohre absorbieren, wie zum Beispiel diejenigen, die aus einer kegeligen Gestaltung des Endes des Hauptrohrs entstehen.
In diesem Fall weist die Seite des Flansches, die sich gegenüber der Innenende-Ringfläche des Rohrs befindet, vorteilhafterweise ein reliefartig vorstehendes Verankerungsmittel auf, das mit einem Mittel komplementärer Form in der Endfläche der Verbindungsschicht zusammenwirkt.
Der Flansch kann auch auf der Seite seines Innendurchmessers im rechten Winkel durch eine Manschette verlängert werden, die über ihre äußere Umfangsfläche fest mit der inneren Umfangsfläche des Innenfutterrohrs verbunden ist.
Selbstverständlich muß die feste Verbindung der Manschette mit dem Innenfutterrohr so durchgeführt werden, daß der Durchgang von flüssiger Phase zwischen diesen beiden Körpern verhindert wird; auch hier kann die feste Verbindung zum Beispiel durch Kleben oder ein beliebiges anderes, gleichwertiges Mittel erfolgen.
Sehr vorteilhafterweise wird der Flansch aus dem gleichen Material hergestellt wie das Innenfutterrohr, was ihre Verbindung erleichtert und vermeidet, daß diese Verbindung bei einem Wärmebetrieb der Verbindung Spannungen ausgesetzt wird.
Zum Beispiel ist das Material des Innenfutterrohrs von der Art glasfaserverstärktes Epoxydharz.
Weiter vorteilhafterweise ist die Fläche des Ringflansches, die auf dem Dichtring aufliegt, eine sehr geringfügig konische, konvexe Fläche. Es wurde nämlich beobachtet, daß eine solche Anordnung die Gefahr der Rißbildung im Flansch verringert, wenn dieser aus einem relativ zerbrechlichen Material hergestellt wird.
Bei einer gemufften Gewindeverbindung, die es erfordern würde, einen Dichtring zu großer axialer Breite zu verwenden, der insbesondere bei seinem Zusammendrücken einknicken könnte, kann man den Dichtring durch einen gleichwertigen Dichtkörper ersetzen, der aus einem verformbaren Ring aus Kunststoffmaterial besteht, der koaxial zu beiden Seiten eines zentralen Rings aus einem in bezug auf das der verformbaren Ringe relativ harten Material angeordnet ist, das für die Korrosion durch das innen enthaltene Fluid unempfindlich ist. Jeder der beiden verformbaren Ringe liegt einerseits auf einer Innenende-Ringfläche des verkleideten oder nicht verkleideten Rohrs und andererseits auf einer Endfläche des zentralen Rings auf.
Vorteilhafterweise liegen die verformbaren Ringe über ihre äußere Umfangsfläche gegen einen Sitz des Innenumfangs der Muffe auf.
Die nachfolgenden Figuren beziehen sich auf nicht einschränkend zu verstehende Beispiele von besonderen Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend ausführlich beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine Ansicht zweier Rohre im Längsschnitt, die eine gemuffte Gewindeverbindung gemäß der Erfindung bilden sollen.
Fig. 2 zeigt eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Verbindung im Schnitt, wobei die Verbindung der Rohre aus Fig. 1 durchgeführt wurde.
Fig. 3 zeigt ein Detail der Fig. 2 in Höhe des Dichtrings.
Fig. 4 zeigt im Längsschnitt den zentralen Bereich einer erfindungsgemäßen gemufften Gewindeverbindung, wobei die Rohre der Verbindung mit Innenfutterrohren versehen sind.
Fig. 5 zeigt eine Variante der Gewindeverbindung aus Fig. 4.
Fig. 6 zeigt im Längsschnitt den zentralen Bereich einer erfindungsgemäßen gemufften Gewindeverbindung von Rohren, die innen mit einer gespritzten Verkleidungsschicht bedeckt sind, wobei der Dichtring durch einen gleichwertigen Dichtkörper ersetzt wurde.
Fig. 7 zeigt nach wie vor im Längsschnitt den zentralen Bereich einer erfindungsgemäßen integralen Gewindeverbindung, wobei nur das dem Einsteckelement entsprechende Rohr mit einem Innenfutterrohr versehen ist.
Fig. 8 zeigt eine andere Variante der Gewindeverbindung der Fig. 4.
Fig. 1 stellt zwei Metallrohre 10, 10' dar, die durch Schraubverbindung mit Hilfe einer Muffe 20 zusammengesetzt werden sollen, die bereits mit dem Rohr 10' verbunden wurde.
Das Rohr 10 wird erstes Rohr der Verbindung und das Rohr 10' zweites Rohr der Verbindung genannt werden.
Die Rohre 10, 10' weisen außen an ihren gegenüberliegenden Enden ein Einsteckelement 1, 1' auf, wobei das Element 1' symmetrisch zum Element 1 ist.
Die Muffe 20 weist innen an jedem ihrer beiden Enden ein Aufnahmeelement 2, 2' auf; diese beiden Aufnahmeelement sind gleich, aber symmetrisch in bezug auf die mittlere Querebene der Muffe.
Im Hinblick auf die Symmetrie der Verbindung wird besonders die Verbindung des Rohrs 10 mit der Muffe 20 durch die zusammenwirkenden Element 1, 2 untersucht, da das Rohr 10' in gleicher Weise durch die zusammenwirkenden Element 1', 2' mit der Muffe 20 verbunden wird.
Die Metallrohre 10 und 10' sind zum Beispiel Steigrohre oder Futterrohre für Erdöl- oder Gas-Bohrlöcher, die säulenartig zusammengebaut und dazu bestimmt sind, korrodierende Fluide, wie zum Beispiel feuchtes CO&sub2; enthaltende Kohlenwasserstoffe oder Mischungen von Kohlenwasserstoffen, Wasser und Chloriden (Sole) zu enthalten und zirkulieren zu lassen.
Diese Rohre 10, 10' werden daher zum Beispiel je nach der Art des korrodierenden Fluids aus rostfreiem martensitischem Stahl, aus rostfreiem austenitischem und ferritischem Stahl mit 22% Cr oder aus einer Nickellegierung mit 28% Cr hergestellt.
Das Einsteck-Verbindungselement 1 weist außen in Richtung zum freien Ende 17 ein konisches Einsteckgewinde 13 mit trapezförmigen Gewindegängen, gefolgt von einem gewindefreien Bereich mit einer metallischen Dichtringfläche 14, einer Querauflagefläche 15 auf, und verlängert sich über diese hinaus durch die äußere Umfangsfläche einer Nase 16.
Die metallische Einsteck-Dichtringfläche 14 ist eine konische Fläche, deren Durchmesser sich in Richtung des freien Endes 17 des Rohrs 10 verringert und deren Spitzen-Halbwinkel 20º beträgt. Man könnte auch andere Werte für den Spitzen-Halbwinkel verwenden, die so klein wie 2º und so groß wie 30º sein können, um die Gasdichtheit zu gewährleisten.
Die ringförmige Querauflagefläche 15 ist eine konische konkave, sehr offene Fläche mit einem Spitzen-Halbwinkel von 75º, die nur über einen Bruchteil der Stärke spanend bearbeitet ist, wobei die Höhe dieser Auflagefläche an das Schraubmoment der Verbindung angepaßt ist.
Die Nase 16 jenseits der Auflagefläche 15 weist aufgrund der Stärkenreduzierung, die durch die Querauflagefläche verursacht wird, eine relativ geringe Stärke auf.
Die äußere Umfangsfläche der Nase 16 ist eine konische Fläche, deren Durchmesser zum freien Ende 17 hin kleiner wird und deren Spitzen- Halbwinkel 20º beträgt.
Die Nase 16 endet in der ringförmigen Fläche 17, die eine radiale Ausrichtung, d. h. senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zur Achse XX der Verbindung hat.
Das Rohr 10' endet auf der Seite seines Innenumfangs in einer radialen Ringfläche 17' gegenüber der radialen Ringfläche 17 des Rohrs 10. Die Ringflächen 17 und 17' haben radial die gleiche Stärke und werden mit dem Begriff "Innenende-Ringfläche der Rohre" bezeichnet.
Das Aufnahmeelement 2 weist an seiner inneren Umfangsfläche Mittel auf, die den Mitteln des Einsteckelements entsprechen und mit diesen zusammenwirken können.
Das Aufnahmeelement 2 weist vom freien Ende der Muffe 20 aus auf:
- ein Innengewinde 23 von der gleichen Art wie das des Einsteckelements und mit komplementären Gewindegängen,
- eine konische Dichtfläche 24, deren Konizität im Wert und in der Richtung derjenigen des Einsteckelements entspricht,
- eine konvexe konische Auflagefläche 25, deren Höhe, Konizität und Richtung derjenigen 15 des Einsteckelements entsprechen,
- eine konische Verstärkungsfläche 26, deren Durchmesser sich mit der Entfernung von der Auflagefläche verringert und deren Spitzen- Halbwinkel 20º beträgt, wie die äußere Umfangsfläche der Nase 16,
- und schließlich einen Sitz 21, 22, 22' für einen Dichtring 40, der in leichter Vertiefung auf dem Innenumfang der Muffe 20 und im wesentlichen in deren Mitte angeordnet ist.
Man sieht, daß die konische Aufnahme-Verstärkungsfläche 26 mit der konischen Anschlagfläche 25 einen Winkel von 95º bildet. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß eine solche Gestaltung es ermöglicht, in die Auflageflächen 15, 25 trotz deren relativ geringer Höhe ein großes Schraubmoment übergehen zu lassen.
Der genauer in Fig. 3 dargestellte Dichtring 40 wird aus einem verformbaren und gegenüber dem enthaltenen Fluid inerten Kunststoffmaterial hergestellt.
Er weist zwei Endflächen 41, 41', die außen in einer Randleiste 44, 44' enden, eine innere Umfangsfläche 42 und eine äußere Umfangsfläche 43 auf.
Die äußere Umfangsfläche 43 des Rings 40 ist konvex und besteht aus einer zylindrischen Fläche, umgeben von zwei konischen Flächen, die außen die Randleisten 44, 44' begrenzen.
Die mittlere zylindrische Fläche liegt auf dem mittleren zylindrischen Bereich des Sitzes 21 auf, um jede radiale Verschiebung des Rings 40 während des Schraubvorgangs zu verhindern.
Die äußeren konischen Flächen der Randleisten 44, 44' des Rings 40 weisen dagegen ein Spiel in bezug auf die ebenfalls konischen Ränder 22, 22' des Sitzes 21 auf. Dieses axial gemessene Spiel liegt in der Größenordnung eines Millimeters und ermöglicht es, entweder den Ring 40 einzuführen, wenn die Muffe 20 mit dem Rohr 10' zusammengebaut ist, oder das Rohr 10' auf die Muffe 20 schrauben zu können, in die der Ring 40 vorher eingeführt wurde, ohne daß der Ring aus seinem Sitz austritt.
Die Endflächen 41 und 41' des Rings 40 sind ebene Flächen im wesentlichen senkrecht zur Achse der Verbindung.
Die zum Rohr 10' gerichtete Endfläche 41' liegt axial direkt auf der In nenende-Ringfläche 17' des Rohrs 10' auf.
Die zum Rohr 10 gerichtete Endfläche 41 liegt gegenüber der Innenende- Ringfläche 17 des Rohrs 10.
Die Aufgabe der Randleisten 44, 44' wird weiter unten an der durchgeführten Verbindung betrachtet.
Die innere Umfangsfläche 42 hat einen Durchmesser vor dem Zusammmenbau, der größer ist als derjenige der Enden der Rohre 10 und 10'. Der Wert dieser Abweichung wird weiter unten bei der durchgeführten Verbindung angezeigt.
Fig. 2 zeigt die gleichen Elemente wie Fig. 1 nach durchgeführter Verbindung.
Zu einem gegebenen Zeitpunkt beim Schrauben des Einsteckelements 1 in das Aufnahmeelement 2 kommt die ringförmige Endfläche 17 mit dem verformbaren Dichtring 40 in Kontakt. Beim weiteren Schrauben wird der Ring 40 axial zwischen den Innenende-Ringflächen 17 und 17' zusammengedrückt, was das spätere Einsickern der flüssigen Phase des innen enthaltenen, korrodierenden Fluids in die Verbindung verhindert.
In diesem Stadium des Schraubens wäre eine solche Verbindung aber nicht perfekt dicht gegenüber Gas oder Gasphasen unter hohem Druck.
Die Schraubbewegung wird fortgesetzt, und man beobachtet zuerst das Anschlagen der metallischen Dichtflächen 14 und 24, und dann die Herstellung eines elastischen Kontaktdrucks zwischen diesen und schließlich das Anschlagen der Auflagefläche 15 gegen die Auflagefläche 25, was sich im abruptem Anstieg des Schraubmoments äußert.
Der Wert des Kontaktdrucks zwischen den metallischen Dichtflächen 14 und 24 wird durch den Wert der diametralen Interferenz bestimmt, die für eine gegebene Geometrie und insbesondere für eine gegebene Konizität der Flächen 14, 24 und für eine gegebene Metallstärke erhalten wird.
Der Kontaktdruck in Höhe der Metallflächen 14 und 24 darf aber nicht die Elastizitätsgrenze des Metalls der Elemente 1 und 2 überschreiten, da ein Überschreiten dieser Grenze die Gefahr eines Festfressens der Metallflächen 14 und 24 und eine Veränderung der Betriebseigenschaften der Verbindung nach späteren Abschraub- und Festschraubvorgängen nach sich zieht.
Um jeden Kontakt zwischen der äußeren Umfangsfläche der Nase 16 und der Innenumfangs-Verstärkungsfläche 26 gegenüber dem Aufnahmeelement 2 zu vermeiden, Kontakt, der den Wert der diametralen Interferenz zwischen den metallischen Dichtflächen 14 und 24 verringern könnte, ist die äußere Umfangsfläche der Nase 16 eine konische Fläche mit einem Winkel von 20º, wie die konische Verstärkungsfläche 26 gegenüber dem Aufnahmeelement 2. Außerdem ist die Höhe der Aufnahmeauflage 25 geringfügig kleiner als die der Einsteck-Auflagefläche 15, was es ermöglicht, ein Spiel von mindestens 0,1 mm zu jedem Zeitpunkt während dem und am Schluß des Zusammenbaus zwischen der Innenumfangs-Verstärkungsfläche 26 des Aufnahmeelements 2 und der äußeren Umfangsfläche der Nase 16 freizuhalten.
Die axiale Länge der Nase 16 hängt von der Geometrie der Verbindung ab, insbesondere von der axialen Stärke des Dichtrings 40 und dem Abstand zwischen den Auflageflächen 25, 25' der Muffe 20.
Eine kurze Nase 16 äußert sich in einer schmalen Zone 26 und kann einen in bezug auf seine radiale Stärke axial relativ breiten Dichtring 40 erfordern. Man trachtet tatsächlich danach, für den Dichtring 40 ein Verhältnis zwischen diesen beiden Abmessungen Breite/ Stärke von weniger als oder gleich 1,5 zu haben, und wenn möglich nahe 1, da ein hohes Breite/Stärke-Verhältnis zu einem Einknicken des Rings 40 führen könnte.
Weiter unten wird man sehen daß, wenn man eine Verbundnase bildet, der metallische Bereich 16 der Verbundnase wahlweise eine Länge gleich Null haben kann.
Ein zu lange Nase 16 äußert sich aufgrund der Konizität ihrer Außenfläche in einer Innenende-Ringfläche 17 mit unzureichender Stärke.
Man muß außerdem häufig das Ende der Rohre 10, 10' plastisch verformen, um in 18, 18' das Metall da anzuordnen, wo es notwendig ist, d. h. eher zum Innendurchmesser der Rohre hin. Ein solcher, sogenannter Konifizierungsvorgang ist dem Fachmann wohl bekannt.
Der Dichtring 40 ist aus Verbundmaterial hergestellt, das aus einer mit 25% Glasfasern verstärkten PTFE-Matrix besteht. Man kann ein Material mit einem geringeren Anteil an Glasfasern verwenden, aber dies führt dazu, den Elastizitätsmodul des Materials zu verringern und den Ring 40 stärker verformen zu müssen, um den gleichen Kontaktdruck zu erhalten.
Bei einer Verstärkung mit 25% Glasfasern, die einen Elastizitätsmodul in der Größenordnung von 800 MPa aufweisen, wird danach getrachtet, den Dichtring 40 am Ende des Zusammenbaus je nach seinen Abmessungen zwischen 10 und 25% zusammenzudrücken, was es ermöglicht, einen Kontaktdruck von etwa 80 bis 200 MPa auf den Endflächen 41, 41' des Rings 40 zu gewährleisten.
Die innere Umfangsfläche 42 des Dichtrings 40 muß nach dem Zusammenbau einen Durchmesser aufweisen, der nicht wesentlich geringer ist als derjenige der Enden der Rohre 10, 10', weil sonst der Dichtring innen vorstehen und Gefahr laufen würde, sich an Werkzeugen festzuhaken, die in den Rohren verschoben werden. Man berechnet also den ursprünglichen Durchmesser des Rings 40 ausgehend vom zusammengebauten Durchmesser unter Berücksichtigung der Gleichheit des axial zusammengedrückten Volumens und des radial auf dem Durchmesser verformten Volumens, wobei der Ring 40 außen im Sitz 21 blockiert ist.
Da der Ring 40 es nicht ermöglicht, eine perfekte Gasdichtheit herzustellen, herrscht unter Berücksichtigung der metallischen Dichtflächen 14, 24, 14', 24' im stabilisierten Zustand am Außenumfang des Rings 40 ein Gasdruck nahe demjenigen des Fluids. Wenn man das Fluid schnell druckentlastet, wird der Gegendruck am Außenumfang 43 des Rings 40 größer als derjenige des Fluids an seinem Innenumfang 42 und kann den Ring dazu zwingen, seinen Sitz zu verlassen und folglich eine korrodierende flüssige Phase mit dem Metall der Verbindung in Kontakt zu bringen.
Die äußeren Randleisten 44, 44' am Ende der Endflächen 41, 41' des Rings 40 überdecken das Ende der Nasen 16, 16' und stellen eine Einbettung des verformbaren Rings durch das Ende der Nasen 16 und 16' her, indem sie jede unerwünschte radiale Verschiebung des Dichtrings 40 zur Achse hin verhindern.
Ein weiteres, nicht dargestelltes Mittel zum Verhindern der radialen Verschiebung des Rings 40 zur Achse ist es, die endseitigen Ringflächen 17 und 17' leicht zu neigen, um ihnen die Form von leicht konischen, konvexen Flächen mit einem Spitzen-Halbwinkel von etwas weniger als 90º zu verleihen, damit diese radialen Ringflächen den verformbaren Ring 40 einkeilen und ihn daran hindern, sich radial zur Achse zu verschieben. Man verleiht dann den Endflächen 41, 41' des Dichtrings 40 eine einander zugeordnete, konische Form.
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Verbindung von Metallrohren 10 und 10' aus gering legiertem Stahl, die innen mit Rohren 51, 51' einer Stärke in der Größenordnung von 2 bis 3 mm gefüttert sind.
Diese Innenfutterrohre werden zum Beispiel aus glasfaserverstärktem Epoxydharz hergestellt. Ein solches Verbundmaterial ist besonders geeignet, wenn das innen enthaltene Fluid äußerst korrodierend ist. Als Fluid kann zum Beispiel eine mehr als 100ºC warme Mischung von Erdgas, von CO&sub2; und Sole (= H&sub2;O + Chloride) angegeben werden, die außerdem schleifende Sandpartikel enthält, wobei der Druck des Fluids über 10 MPa liegt.
Das glasfaserverstärkte Epoxydharz ist ein Material, das außerdem gegenüber Stößen von Werkzeugen fest ist, die in den Rohren verschoben werden können, aber es ist ein Material, das nicht durch plastische Verformung in Form gebracht werden kann.
Um die feste Verbindung des Innenfutterrohrs 51 mit dem Hauptrohr 10 zu gewährleisten, verwendet man einen Zement oder ein Kunstharz in Form einer relativ dicken Verbindungsschicht 52, die sowohl am Hauptrohr 10 als auch am Innenfutterrohr 51 haftet. Das Patent US 3,482,007 beschreibt ein Beispiel eines solchen Verfahrens der festen Verbindung durch Zementierung.
Es ist anzumerken, daß eine ausreichend dicke Verbindungsschicht 52 es ermöglicht, die geometrische Unterbrechung 18 zu absorbieren, die aus der Konifizierung des Endes des Hauptrohrs 10 entsteht.
Das Innenfutterrohr 51 wird vorzugsweise senkrecht vor der Innenende- Ringfläche 17 des Rohrs 10 geschnitten; das Vorhandensein einer Nase 16 mit einer ausreichenden Länge, damit die Schnittfläche sich jenseits des Scheitels der Auflagefläche befindet, kann den Schneidevorgang erleichtern.
Um die Kontinuität der Verkleidung auf den Innenende-Ringflächen 17, 17' zu gewährleisten, wird ein ringförmiger Flansch 70, 70' am Ende der gefütterten Rohre 10 + 51, 10' + 51' eingespannt und fest verbunden.
Jeder Flansch 70, 70' bildet dann mit der metallischen Nase 16, 16' den Endbereich einer Verbundnase, und der Dichtring 40 liegt auf den Innenende-Ringflächen 17, 17' der Rohre indirekt über Flansche 70, 70' auf, die fest mit diesen Flächen verbunden sind.
Da die beiden Flansche 70, 70' gleich sind und symmetrisch eingebaut werden, wird nur der Flansch 70 beschrieben.
Dieser hat eine Ringform, die radial in bezug auf die Achse der Verbindung angeordnet ist.
Er besitzt eine Seite 71, die gegen die Innenende-Ringfläche 17 und gegen die Endfläche des Innenfutterrohrs 51 geklebt ist, wobei der Kleber das Einsickern von flüssiger Phase zwischen das Innenfutterrohr 51 und das Hauptrohr 10 verhindert.
Die Seite 71 besitzt ein ringförmiges Relief 73, das in eine Rille komplementärer Form eingefügt ist, die am Ende der Verbindungsschicht 52 ausgebildet ist.
Die Kombination dieses Reliefs 73 und dieser Rille ermöglicht es, den Flansch auf der Endfläche des gefütterten Rohrs zu verankern.
Die andere Seite 72 des Flansches 70 liegt auf dem Dichtring 40 auf.
Der Flansch 70 ist wie das Innenfutterrohr aus glasfaserverstärktem Epoxydharz hergestellt. Ein solches Material ist härter als das Material des Dichtrings 40, was es ermöglicht, den gegebenen Kontaktdruck von der Nase 16 gut zu übertragen.
Die innere Umfangsfläche des Flansches 70 ist eine zylindrische Fläche, die sich in der Verlängerung der inneren Umfangsfläche des Innenfutterrohrs 51 befindet. Eine solche Anordnung gewährleistet einen konstanten Durchlaßquerschnitt entlang der ganzen Säule von Rohren.
Die äußere Umfangsfläche 74 des Flansches 70 ist eine konische Fläche, die sich im wesentlichen in der Verlängerung der äußeren Umfangsfläche der Nase 16 befindet, um es der Randleiste 44 des Dichtrings 40 zu ermöglichen, die Fläche 74 zu überdecken.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante der Fig. 4, wobei der Flansch 60 kein ringförmiges Relief auf seiner Seite 61 aufweist, sondern im rechten Winkel auf der Seite seines Innendurchmessers durch eine Manschette 65 verlängert wird, deren äußere Umfangsfläche durch Kleben fest mit der inneren Umfangsfläche des Innenfutterrohrs 51 verbunden ist.
Auch hier bildet jeder Flansch 60, 60' den Endbereich einer Verbundnase, und der Dichtring 40 liegt indirekt auf den Innenende-Ringflächen 17, 17' der Rohre über die Flansche 60, 60' auf, die fest mit diesen Flächen verbunden sind.
Die Stärke des Flansches 60 und die Stärke der Manschette 65 sind ausreichend, um mechanischen Beanspruchungen gegenüber fest zu sein.
Die Stärke der Manschette 65 ist aber begrenzt, um die Gefahr eines Verhakens oder von Stößen von Werkzeugen zu vermeiden, die im Betrieb in den Rohren bewegt werden können: Eine Stärke in der Größenordnung von 2 bis 3 mm für die Manschette 65 ist völlig ausreichend.
Immer noch, um das Verhaken und die Stöße von Werkzeugen zu vermeiden, die im Betrieb in den Rohren bewegt werden, hat die innere Umfangsfläche der Manschette 65 die Tendenz, sich mit der inneren Umfangsfläche des Innenfutterrohrs 51 zu verbinden.
In einer Variante gemäß der Fig. 8 besteht die Verbundnase auf den Einsteckelementen nur aus dem Flansch 70, 70', während der metallische Bereich 16, 16' der Verbundnase eine Länge gleich Null hat und die Innenende-Ringfläche 17, 1T der Rohre senkrecht vor dem Fuß der Einsteck-Auflageflächen 15, 15' angeordnet ist.
Das zwischen der äußeren Umfangsfläche der Ringflansche in bezug auf die innere Umfangsfläche der Verstärkungszone 26, 26' vorhandene Spiel verhindert jede Entladung des Kontaktdrucks zwischen den Dichtungsoberflächen 14, 24 und jede Ablösung der Flansche 70, 70' in bezug auf die Hauptrohre.
Es ist außerdem anzumerken, daß eine leicht konische konkave Form der Fläche 62 oder 72 der Ringoberfläche zu einer übermäßigen Beanspruchung in den kritischen Bereichen des Flansches 60 oder 70 und somit zu einer Gefahr der Rißbildung in diesem führt. Obwohl nicht in den Fig. 4 oder 5 dargestellt, könnte man vorteilhafterweise eine konische konvexe Form mit einem Spitzen-Halbwinkel von etwa 85º für die Oberflächen 62 oder 72 des Flansches 60 oder 70 vorsehen.
Obwohl es nicht dargestellt ist, kann man auch ein Innenfutterrohr aus korrosionsfestem Metall verwenden, das durch Plattierung, durch Co- Laminierung, durch Coextrusion mit dem Hauptrohr aus wenig legiertem Stahl fest verbunden wird. Die Kontinuität der Verkleidung auf den Innenende-Ringflächen 17 der Hauptrohre kann dann von einem geklebten Flansch wie 60 oder 70 gewährleistet werden.
Das Innenfutterrohr kann auch aus einem Kunststoffmaterial bestehen, das eine ausreichende Duktilität aufweist, um insbesondere das Ende des Innenfutterrohrs im rechten Winkel umklappen zu können, um einen Flansch zu bilden, der die Innenende-Ringfläche des Rohrs verkleidet, ohne die Gefahr einer Rißbildung in den verformten Zonen. Solche stark verformbaren Innenfutterrohre können insbesondere aus thermoplastischem Kunststoffmaterial hergestellt werden.
Fig. 6 zeigt eine gemuffte Gewindeverbindung, die einen axial zu großen verformbaren Ring erfordern würde, wobei die Verkleidung der inneren Umfangsfläche und der Innenende-Ringflächen 17, 17' der Rohre 10, 10' eine gespritzte dünne Schicht einer Stärke von etwa 0,04 mm aus einem Kunststoffmaterial der Art Epoxyd ist.
In diesem Fall wird der Dichtring von einem gleichwertigen Dichtkörper ersetzt, der aus verformbaren Ringen 31, 32 besteht, die zu beiden Seiten eines zentralen Rings 33 aus einem in bezug auf dasjenige der Ringe 31, 32 relativ harten Material besteht, wie zum Beispiel einem glasfaserverstärkten Epoxydharz, wobei die verformbaren Ringe 31, 32 aus mit 25% Glasfasern verstärktem PTFE bestehen.
Die verformbaren Ringe 31, 32 können zum Beispiel auf die Endflächen 35, 35' des zentralen Rings 33 geklebt werden.
Die innere Umfangsfläche des zentralen Rings 33 befindet sich in der Verlängerung der verkleideten inneren Umfangsfläche der Rohre 10, 10'.
Die Endflächen 35, 35' des zentralen Rings 33 können geringfügig kegelförmige, konvexe Flächen mit einem Spitzen-Halbwinkel von beispielsweise 80º sein, um die verformbaren Ringe 31, 32 einzukeilen und sie daran zu hindern, ihren Sitz zu verlassen.
Eine solche Keilwirkung kann dadurch vervollständigt werden, daß auch die endseitigen Ringflächen 17, 17' der Rohre 10, 10' geneigt werden, indem ihnen eine leicht kegelstumpfförmige, konvexe Form verliehen wird.
Wie in den vorhergehenden Figuren liegen die verformbaren Ringe 31, 32 mit ihrem Außenumfang auf der inneren Umfangsfläche der Muffe 120 auf, und ihr Innendurchmesser nach dem Zusammenbau ist mindestens gleich demjenigen der inneren Umfangsfläche der Ringe 10, 10'.
Fig. 7 zeigt eine integrale Gewindeverbindung zwischen einerseits einem ersten Rohr 10 aus wenig legiertem Stahl, der innen mit einem Rohr 51 aus Epoxyd-Glasfasern gefüttert ist, und andererseits einem dicken Zusatzteil 210 aus einer gegenüber dem enthaltenen Fluid korrosionsfesten Legierung, wie zum Beispiel ein rostfreier Stahl oder eine Nickellegierung mit struktureller Härtung.
Solche dicken Zusatzteile, aus denen integrale Dichtungen geformt werden können, findet man insbesondere am Boden von Bohrlöchern für Kohlenwasserstoffe.
Das Einsteck-Gewindeelement 1 ist gleich dem der Fig. 5. Das Aufnahme-Gewindeelement 200 wird direkt am Ende des Rohrs 210 auf seinem Innenumfang hergestellt und weist die gleichen Aufnahmemittel 221, 223, 223, 225, 226 auf, die in gleicher Weise wie die Aufnahmemittel 21, 23, 24, 25, 26 des Aufnahmeelements 2 der Fig. 1 bis 5 angeordnet sind.
Das Aufnahmeelement 200 besitzt ein Gewinde 223 auf der Endseite des Rohrs 210 und einen gewindelosen Bereich, der nacheinander ausgehend vom Gewinde 223 eine metallische Dichtfläche 224, eine ringförmige Querauflagefläche 225, eine konische Verstärkungsfläche 226, einen Sitz 221 für einen Dichtring 40 und eine radiale Ringfläche 217, Innenende-Ringfläche genannt, aufweist.
Die Innenende-Ringfläche 217, die am Ende des Aufnahmeelements 200 ausgebildet ist, fügt sich an die innere Umfangsfläche des Körpers des metallischen Rohrs 210 an.
Wie im Fall der Fig. 5 wird die Kontinuität der Innenverkleidung auf der Seite des Rohrs 10 vom Flansch mit Manschette 60 gewährleistet, der an das Innenfutterrohr 51 und an die Innenende-Ringfläche 17 des Rohrs 10 geklebt ist.
Symmetrisch dazu ist ein Flansch 60' gleich dem Flansch 60 gegen die innere Umfangsfläche des rohrförmigen Zusatzteils 210 und gegen seine Innenende-Ringfläche 217 geklebt.
Man hätte auch auf den Flansch 60' verzichten können, wobei das Rohr 210 dann dicker ist, um den vom Flansch 60' und seiner Manschette 65' freigelassenen Raum wiederzugewinnen.
Die Innenende-Flächen 17, 217 der Hauptrohre 10, 210 befinden sich immer noch einander gegenüber, aber sie besitzen unterschiedliche Innendurchmesser aufgrund des Vorhandenseins der Verkleidung 51.
Ein Dichtring 40 aus glasfaserverstärktem PTFE ist zwischen die Flansche 60 und 60' eingeschoben und verhindert das Einsickern einer korrodierenden flüssigen Phase in die Verbindung.
Der Dichtring 40 liegt indirekt auf den Innenende-Ringflächen 17, 217 der Rohre über Flansche 60, 60' auf, die mit diesen Flächen fest verbunden sind.
Das folgende Beispiel ermöglicht die Beschreibung der mit einer gemufften Gewindeverbindung in einer gegebenen Gestaltung entsprechend Fig. 5 erhaltenen Leistungen.
- Säule von Rohren mit einem Außendurchmesser 7" (177,8 mm) und einer längenbezogenen Masse 29 lb/ft (43,2 kg/m) entsprechend einer Stärke der zu verbindenden Metallrohre von 10,36 mm vom Grad API L80 (leicht legierter Stahl mit einer minimalen Elastizitätsgrenze von 551 MPa),
- konisches Gewinde (Konizität auf den Durchmesser = 1/16) mit trapezförmigen Gewindegängen (5 Gewindegänge pro Zoll),
- um 20º zur Achse geneigte metallische Dichtflächen,
- konische Auflageflächen mit einem Spitzen-Halbwinkel von 75º und einer Höhe von 2,5 mm,
- Endnase der Rohre mit einer Länge von 4 mm, außen um 20º zur Achse geneigt,
- Innenfutterrohre mit einer Stärke von 2, 5 mm aus einem Verbundmaterial aus Epoxyd und Glasfasern, die an die Metallrohre zementiert sind,
- Flansch einer Stärke von 2,5 mm, ebenfalls aus einem Verbundmaterial aus Epoxyd und Glasfasern, mit einer Manschette der gleichen Stärke von 2,5 mm,
- Ring aus mit 25% Glasfasern angereichertem PTFE, mit einer ursprünglichen axialen Breite von 9,5 mm und einer ursprünglichen radialen Stärke von 7,6 mm, der nach dem Zusammenbau um 15% verformt ist,
- das am Ende des Zusammenbaus angelegte Schraubmoment beträgt 12750 N.m.
Die durchgeführten Versuche waren die folgenden:
- Festschrauben-Losschrauben 5 mal nacheinander
- Verhalten bei innerem Wasserdruck gemäß der Spezifikation API 5CT
- Verhalten bei innerem Gasdruck (gleicher Druck wie oben mit Wasser)
- 1. Beanspruchungskombination:
35 MPa innerer Wasserdruck
- 330 MPa in Zugrichtung (60% der minimalen Elastizitätsgrenze des L80)
- Biegung mit einem Biegewinkel von 10º/30 m
- augenblickliche Druckentlastung
- 2. Beanspruchungskombination:
35 MPa innerer Gasdruck bei Umgebungstemperatur und bei 100ºC
- 330 MPa unter Zugbelastung (60% der minimalen Elastizitätsgrenze des L80)
- 3 Zyklen einer abwechselnden Biegung mit einem Biegewinkel von 10º/30º
- Druckentlastung bei 1,4 MPa/mn.
Das Verhaltenskriterium bei diesen Versuchen ist ein Versuch der elektrischen Isolierung, genannt "Holiday Test", gemäß der Spezifikation NA- CE TM 0186, zwischen einerseits der inneren Umfangsfläche der Innenfutterrohre und den Manschetten und andererseits den Metallrohren. Dieser Versuch der elektrischen Isolierung (13 kV, Gleichstrom) ermöglicht es, jede Rißbildung der Innenfutterrohre, der Flansche und der diesen zugeordneten Manschetten während der mechanischen Versuche zu entdecken.
Die Integrität der Struktur der Innenfutterrohre, der Flansche und der Dichtringe wurde nach den mechanischen Versuchen auch visuell überprüft. Die Ergebnisse dieser visuellen Prüfung waren alle zufriedenstellend.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die obigen Beispiel beschränkt, sondern deckt alle Ausführungen ab, die in den Schutzbereich fallen, wie er durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert wird.

Claims

1. Integrale Gewindeverbindung zwischen zwei Metallrohren (10, 210) von der Art mit einem Einsteckelement (1), das außen am Ende des ersten Rohrs (10) ausgebildet ist, und einem Aufnahmeelement (200), das innen am Ende des zweiten Rohrs (210) ausgebildet ist,

- wobei das Einsteckelement (1) einen Einsteck-Gewindebereich (13) und einen gewindelosen Einsteckbereich aufweist, wobei dieser letztere sich auf der Seite des freien Endes des Einsteckelements (1) befindet,

- wobei das Aufnahmeelement (200) einen Aufnahme-Gewindebereich (223) und einen gewindelosen Aufnahmebereich aufweist, wobei dieser letztere sich auf der dem freien Ende des Aufnahmeelements (200) entgegengesetzten Seite befindet,

- wobei der Einsteck-Gewindebereich (13) des Einsteckelements in den Aufnahme-Gewindebereich (223) des Aufnahmeelements eingeschraubt wird, und der gewindelose Bereich des Einsteckelements (1) mit demjenigen des Aufnahmeelements (200) zusammenwirkt,

- wobei der gewindelose Einsteckbereich des Einsteckelements (1) in Richtung zum freien Ende des Einsteckelements eine ringförmige Querauflagefläche (15) aufweist, die über einen Bruchteil der Stärke des Rohrs ausgebildet ist, sich durch die äußere Umfangsfläche einer Nase mit verringertem Außendurchmesser verlängert und in einer radialen Ringfläche (17), Innenende-Ringfläche des ersten Rohrs genannt, endet, die sich an die innere Umfangsfläche des ersten Rohrs (10) anschließt,

- wobei der gewindelose Aufnahmebereich des Aufnahmeelements (200) in Gegenrichtung zum freien Ende des Aufnahmeelements eine ringförmige Querauflagefläche (225) aufweist, die eine zur Auflagefläche (15) des Einsteckelements (1) komplementäre Schulter bildet, sich durch die innere Umfangsfläche einer sogenannten Verstärkungszone (226) und dann durch eine innere Sitzumfangsfläche (221) für einen Dichtring verlängert, und in einer radialen Ringfläche (217), Innenende-Ringfläche des zweiten Rohrs genannt, endet, die an die innere Umfangsfläche des zweiten Rohrs (210) anschließt,

- wobei die Auflagefläche (15) des Einsteckelements (1) in Anschlag gegen die Auflagefläche (225) des Aufnahmeelements (200) angeordnet ist,

- wobei die Innenende-Ringflächen (17, 217) der beiden Rohre (10, 210) einander gegenüber und mit Abstand zueinander angeordnet sind,

- wobei ein Dichtring (40) aus Kunststoffmaterial direkt oder indirekt zwischen die Innenende-Ringflächen (17, 217) der beiden Rohre (10, 210) eingesetzt ist und von diesen letzteren axial direkt oder indirekt komprimiert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Verbindung auf jedem der gewindelosen Bereiche des Einsteckelements bzw. des Aufnahmeelements eine metallische ringförmige Dichtfläche aufweist, die sich zwischen dem Gewindebereich und der Auflagefläche befindet, wobei die metallische Einsteck- Dichtfläche (14) des Einsteckelements (1) auf der metallischen Aufnahme-Dichtfläche (224) des Aufnahmeelements (200) mit einer positiven diametralen Interferenz aufliegt,

b) ein Spiel zwischen der äußeren Umfangsfläche der Nase (16) des Einsteckelements (1) und der Umfangsfläche der gegenüberliegenden Verstärkungszone (226) auf dem Aufnahmeelement (200) aufrechterhalten wird.

2. Muffen-Gewindeverbindung zwischen zwei Metallrohren (10, 10') von der Art mit einem Einsteckelement (1, 1'), das außen am Ende jedes der beiden Rohre (10, 10') ausgebildet ist, und einem Aufnahmeelement (2, 2'), das innen an jedem Ende einer Muffe (20) ausgebildet ist, wobei die Aufnahmeelemente (2, 2') einander mit dem Rücken gegenüberliegend auf der Muffe (20) ausgebildet sind,

- wobei jedes Einsteckelement (1, 1') einen Einsteck-Gewindebereich (13, 13') und einen gewindelosen Einsteckbereich aufweist, wobei dieser letztere sich auf der Seite des freien Endes jedes betrachteten Einsteckelements befindet,

- wobei jedes Aufnahmeelement (2, 2') einen Aufnahme-Gewindebereich (23, 23') und einen gewindelosen Aufnahmebereich auf der dem freien Ende des betrachteten Aufnahmeelements entgegengesetzten Seite aufweist,

- wobei der Einsteck-Gewindebereich (13, 13') jedes Einsteckelements (1, 1') in den Aufnahme-Gewindebereich (23, 23') des entsprechenden Aufnahmeelements (2, 2') eingeschraubt wird, und der gewindelose Bereich jedes Einsteckelements mit demjenigen des entsprechenden Aufnahmeelements zusammenwirkt,

- wobei der gewindelose Einsteckbereich jedes Einsteckelements (1, 1') in Richtung zum freien Ende des Einsteckelements eine ringförmige Querauflagefläche (15, 15') aufweist, die über einen Bruchteil der Stärke des Rohrs ausgebildet ist, sich durch die äußere Umfangsfläche einer Nase mit verringertem Außendurchmesser verlängert und in einer radialen Ringfläche (17, 17'), Innenende-Ringfläche genannt, endet, die sich an die innere Umfangsfläche des betrachteten Rohrs (10, 10') anschließt,

- wobei die Innenende-Ringflächen (17, 17') einander gegenüber und mit Abstand zueinander angeordnet sind,

- wobei der gewindelose Aufnahmebereich jedes Aufnahmeelements (2, 2') der Muffe (20) in Gegenrichtung zum freien Ende des Aufnahmeelements eine ringförmige Querauflagefläche (25, 25') aufweist, die eine zur Auflagefläche (15, 15') des entsprechenden Einsteckelements (1, 1') komplementäre Schulter bildet, sich durch die innere Umfangsfläche einer sogenannten Verstärkungszone (26, 26') und dann durch eine Sitzfläche (22; 21) für einen Dichtring verlängert, die mit der Sitzfläche (22', 21') des anderen Aufnahmeelements der Muffe (20) zusammenhängt,

- wobei die Auflagefläche (15, 15') jedes Einsteckelements (1, 1') in Anschlag gegen die Auflagefläche (25, 25') des entsprechenden Aufnahmeelements angeordnet ist,

- wobei ein Dichtring (40) aus Kunststoffmaterial direkt oder indirekt zwischen die Innenende-Ringflächen (17, 17') der beiden Rohre (10, 10') eingesetzt ist und von diesen letzteren direkt oder indirekt axial komprimiert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Verbindung auf jedem der gewindelosen Bereiche jedes Einsteckelements (1, 1') bzw. jedes Aufnahmeelements (2, 2') eine metallische ringförmige Dichtfläche aufweist, die sich zwischen dem Gewindebereich und der Auflagefläche befindet, wobei die metallische Einsteck-Dichtfläche (14, 14') jedes Einsteckelements (1, 1') auf der metallischen Aufnahme-Dichtfläche (24, 24') des entsprechenden Aufnahmeelements (2, 2') mit einer positiven diametralen Interferenz aufliegt,

b) ein Spiel zwischen der äußeren Umfangsfläche der Nase (16, 16') jedes Einsteckelements (1, 1') und der gegenüberliegenden Verstärkungs-Umfangsfläche (26, 26') auf dem entsprechenden Aufnahmeelement (2, 2') aufrechterhalten wird.

3. Gewindeverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenende-Ringflächen (17, 17', 217) der Rohre im wesentlichen gleiche Außen- und Innendurchmesser aufweisen.

4. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (15) des Einsteckelements eine konische, konkave, weit offene Fläche ist, während die Auflagefläche (25, 225) des Aufnahmeelements (2, 200) konisch, aber konvex mit einem Winkel ist, der demjenigen der Auflagefläche (15) des Einsteckelements (1) entspricht.

5. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der inneren Umfangsfläche der Verstärkungszone (26, 226) auf dem Aufnahmeelement (2, 200) sich bei Entfernung von der Auflagefläche (25, 225) verringert.

6. Gewindeverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Auflagefläche (25, 225) des Aufnahmeelements (2, 200) und der Verstärkungszone (26, 226) dieses Elements ein rechter oder ein stumpfer Winkel ist.

7. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Einsteck- (14) und Aufnahme- Dichtflächen (24, 224) konische Flächen mit einem im wesentlichen gleichen Spitzen-Halbwinkel sind, wobei der Durchmesser dieser Flächen sich bei Annäherung an das freie Ende des Einsteckelements (1) verringert.

8. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (43) des Dichtrings (40) gegen mindestens einen geraden Abschnitt der Umfangsfläche des Sitzes (21, 221) anliegt, der auf dem Aufnahmeelement (2, 200) ausgebildet ist.

9. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (40) Mittel zur mechanischen Blockierung (44, 44') aufweist, die seine radiale Verschiebung zur Achse hin verhindern, Verschiebung die ihn dazu bringen könnte, seinen Sitz (21, 221) zu verlassen.

10. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Endringflächen der Rohre der Verbindung, die mit dem Dichtring (40) in Kontakt stehen, leicht konische, konvexe Flächen sind, die den Dichtring (40) einkeilen und ihn daran hindern, sich radial zur Achse zu verschieben.

11. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Rohre der Verbindung auf seiner inneren Umfangsfläche und auf seiner Innenende-Ringfläche (17, 17, 217) mit einer Verkleidung versehen wird, wobei auf die Gewährleistung der Kontinuität der Verkleidung zwischen diesen beiden Flächen geachtet wird.

12. Gewindeverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung, die für die innere Umfangsfläche des Rohrs und die Innenende-Ringfläche verwendet wird, eine Schicht (11, 11') einer aufgespritzten oder aufgetragenen Kunststoffverkleidung ist.

13. Gewindeverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung der inneren Umfangsfläche des Rohrs oder der zu verbindenden Rohre aus einem Innenfutterrohr (51) besteht, das mit dem entsprechenden Rohr (10) der Verbindung fest verbunden ist, dessen End-Querfläche und die Innenende-Ringfläche (17) des entsprechenden Rohrs (10) der Verbindung senkrecht auf der gleichen Linie liegen, und daß die Kontinuität der Verkleidung auf dieser Innenende-Ringfläche (17) mit Hilfe eines Ringflansches (60, 70) gewährleistet wird, dessen eine Seite (61, 71) mit der Innenende- Ringfläche (17) des Rohrs (10) und mit der Endfläche des Innenfutterrohrs (51) fest verbunden ist, und dessen entgegengesetzte Seite (62, 72) gegen den Dichtring (40) anliegt, wobei die Nase des Einsteckelements eine Verbundnase ist, die aus einem metallischen Teil (16, 16') und dem Ringflansch (60, 70) besteht.

14. Gewindeverbindung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundnase auf dem Einsteckelement oder den Einsteckelementen ausschließlich aus dem Ringflansch (60, 70) besteht, wobei der metallische Teil (16, 16') der Verbundnase eine Länge Null hat.

15. Gewindeverbindung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenfutterrohr (51) am Rohr (10) der Verbindung durch eine relativ dicke Schicht (52) eines Verbindungsmaterials befestigt ist, das am Hauptrohr (10) und am Innenfutterrohr (51) haftet.

16. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite (71) des Flansches (70), die zur Innenende-Ringfläche (17) hin ausgerichtet ist, ein reliefartig vorstehendes Verankerungsmittel (73) aufweist, das mit einem Mittel komplementärer Form in der Endfläche der Verbindungsschicht (52) zusammenwirkt.

17. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (60) auf der Seite seines Innendurchmessers im rechten Winkel durch eine Manschette (65) verlängert wird, die über ihre äußere Umfangsfläche fest mit der inneren Umfangsfläche des Innenfutterrohrs (51) verbunden ist.

18. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (60, 60', 70, 70') aus der gleichen Art Material hergestellt sind wie die Innenfutterrohre (51, 51').

19. Gewindeverbindung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (62, 72) des Rings auf dem Flansch (60, 70) eine sehr geringfügig konische, konvexe Fläche ist.

20. Muffen-Gewindeverbindung nach Anspruch 2 alleine oder zusammen mit einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring ein äquivalenter Dichtkörper ist, der aus einem verformbaren Ring (31, 32) besteht, der koaxial zu beiden Seiten eines zentralen Rings (33) aus hartem Kunststoffmaterial angeordnet ist, wobei jeder der beiden verformbaren Ringe (31, 32) axial einerseits auf einer Endseite (35, 35') des zentralen Rings (33) und andererseits auf der radialen Innenende-Ringfläche (17, 17') der Rohre (10, 10') aufliegt.

21. Muffen-Gewindeverbindung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Ringe (31, 32) auf die Endseiten (35, 35') des zentralen Rings (33) geklebt sind.

22. Gewindeverbindung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Endseiten (35, 35') des zentralen Rings (33) kegelstumpfförmige konvexe Flächen mit einem Halbwinkel an der Spitze von mindestens gleich 75º sind.