JPH0756131B2 - 海洋構造物係留用鋼管レグ材継手 - Google Patents
海洋構造物係留用鋼管レグ材継手Info
- Publication number
- JPH0756131B2 JPH0756131B2 JP60210740A JP21074085A JPH0756131B2 JP H0756131 B2 JPH0756131 B2 JP H0756131B2 JP 60210740 A JP60210740 A JP 60210740A JP 21074085 A JP21074085 A JP 21074085A JP H0756131 B2 JPH0756131 B2 JP H0756131B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel pipe
- torque shoulder
- pin
- box
- seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はテンションレグプラットフォーム（TLP）等の
海洋構造物係留用鋼管レグ材の継手構造に関する物であ
る。
海洋構造物係留用鋼管レグ材の継手構造に関する物であ
る。
（従来の技術） 近年、海洋石油掘削海域の大水深化、海象条件の厳しい
海域での操業に伴ない浮体安定性確保、浮体設置時間の
短縮、作業完了後の撤去の容易さの面で優れた第７図に
示す如きテンションレグプラットフォーム（TLP）の設
置が各個所で実施又は計画されている。このTLPの係留
部材として鋼管、ワイヤロープ、繊維ロープが考えられ
ているがライザーパイプ、ドリルパイプ、ケーシングパ
イプで実績のある鋼管レグが最も有望となっている。図
中、１は船体、２はテンションレグ、３は鋼管レグ材ピ
ン側、４は鋼管レグ材ボックス側、５はアンカー、６は
テンションレグ上部端末、７はテンションレグ下部端末
を示す。
海域での操業に伴ない浮体安定性確保、浮体設置時間の
短縮、作業完了後の撤去の容易さの面で優れた第７図に
示す如きテンションレグプラットフォーム（TLP）の設
置が各個所で実施又は計画されている。このTLPの係留
部材として鋼管、ワイヤロープ、繊維ロープが考えられ
ているがライザーパイプ、ドリルパイプ、ケーシングパ
イプで実績のある鋼管レグが最も有望となっている。図
中、１は船体、２はテンションレグ、３は鋼管レグ材ピ
ン側、４は鋼管レグ材ボックス側、５はアンカー、６は
テンションレグ上部端末、７はテンションレグ下部端末
を示す。
さらに、例えば第８図に示す端部に夫々ピン及びボック
スを有する鋼管レグの継手として、溶接継手およびねじ
継手が考えられるが、設置、撤去作業、補修等の点か
ら、ねじ継手が有望となっている。図中８は鋼管レグ材
単体、９はピン側ネジ部を示す。
スを有する鋼管レグの継手として、溶接継手およびねじ
継手が考えられるが、設置、撤去作業、補修等の点か
ら、ねじ継手が有望となっている。図中８は鋼管レグ材
単体、９はピン側ネジ部を示す。
（発明が解決しようとする問題点） この鋼管レグ用継手に要求される性能としてはレグ材に
負荷される初期張力及び波、風、潮流から負荷される変
動荷重に対する静的荷重、動的荷重に耐える強度を有す
ること。ネジ部に海水が侵入した場合腐食疲労条件とな
り継手寿命が著しく低下するのを防止するために充分な
シール性能を有することが要求される。
負荷される初期張力及び波、風、潮流から負荷される変
動荷重に対する静的荷重、動的荷重に耐える強度を有す
ること。ネジ部に海水が侵入した場合腐食疲労条件とな
り継手寿命が著しく低下するのを防止するために充分な
シール性能を有することが要求される。
従来、高強度化鋼管継手として、アメリカ石油協会規格
（API）にあるバットレスタイプのネジが用いられてお
り、静的、動的強度は十分である。
（API）にあるバットレスタイプのネジが用いられてお
り、静的、動的強度は十分である。
外面シール構造を有する鋼管継手として前記アメリカ石
油協会規格（API）にエキストリームラインケーシング
継手がある。この継手の構造を第９図に示すが、外面シ
ールの構造はボックス端部のショルダ部および相対する
ピルショルダ部との密着によって外圧をシールするトル
クショルダ10による構造であり、ボックスショルダとピ
ンショルダとの干渉により面圧を確保する構造である。
但しこの継手は干渉代が大きすぎると焼付を起こし、干
渉代が少なすぎると軸力負荷時にリークを生じてしまい
適正な干渉代範囲が狭いため、実用上問題がある。
油協会規格（API）にエキストリームラインケーシング
継手がある。この継手の構造を第９図に示すが、外面シ
ールの構造はボックス端部のショルダ部および相対する
ピルショルダ部との密着によって外圧をシールするトル
クショルダ10による構造であり、ボックスショルダとピ
ンショルダとの干渉により面圧を確保する構造である。
但しこの継手は干渉代が大きすぎると焼付を起こし、干
渉代が少なすぎると軸力負荷時にリークを生じてしまい
適正な干渉代範囲が狭いため、実用上問題がある。
（問題点を解決するための手段） そこで本発明者らはねじの製作精度に左右されないシー
ル性能を有し、かつ施工上締付けトルクの変動にも左右
されないシール性能を有するねじ継手を提供するべく種
々の検討を行なった結果、シール構造として外面側の１
段目と内面側の２段目との２段のショルダを有し、外面
側の１段目のショルダは主インバーストルクショルダに
し、かつ主インバーストルクショルダのシール面におけ
る管軸方向の干渉代がシール面の外側で大きく内側で小
さくなるような分布を持たせることで前記問題を解決し
得るという全く新たな知見を得て、本発明の完成を見た
ものである。
ル性能を有し、かつ施工上締付けトルクの変動にも左右
されないシール性能を有するねじ継手を提供するべく種
々の検討を行なった結果、シール構造として外面側の１
段目と内面側の２段目との２段のショルダを有し、外面
側の１段目のショルダは主インバーストルクショルダに
し、かつ主インバーストルクショルダのシール面におけ
る管軸方向の干渉代がシール面の外側で大きく内側で小
さくなるような分布を持たせることで前記問題を解決し
得るという全く新たな知見を得て、本発明の完成を見た
ものである。
即ち本発明は、鋼管一端の外面に雄ねじを形成したピン
と、鋼管一端の内面に雌ねじを形成したボックスとを結
合し構成される海洋構造物係留用鋼管レグ材継手におい
て、ピンとボックスとの嵌合面に、外面側１段目の主イ
ンバーストルクショルダ部分と内面側２段目の２次トル
クショルダ部分とを形成し、ピンとボックスとの結合に
際し、上記主インバーストルクショルダ部分において、
ピン側およびボックス側の当り面に外面側ほど大きい面
圧となる面圧分布を持たせるようピン側およびボックス
側のシール面に勾配差を形成させてなること及び主イン
バーストルクショルダ部の過剰締付けを防止することを
特徴とする海洋構造物係留用鋼管レグ材継手である。
と、鋼管一端の内面に雌ねじを形成したボックスとを結
合し構成される海洋構造物係留用鋼管レグ材継手におい
て、ピンとボックスとの嵌合面に、外面側１段目の主イ
ンバーストルクショルダ部分と内面側２段目の２次トル
クショルダ部分とを形成し、ピンとボックスとの結合に
際し、上記主インバーストルクショルダ部分において、
ピン側およびボックス側の当り面に外面側ほど大きい面
圧となる面圧分布を持たせるようピン側およびボックス
側のシール面に勾配差を形成させてなること及び主イン
バーストルクショルダ部の過剰締付けを防止することを
特徴とする海洋構造物係留用鋼管レグ材継手である。
（作 用） 上記の構成を特徴とする本発明によれば、テンションレ
グプラットフォーム用鋼管レグ材において、外面側の１
段目シールとして主インバーストルクショルダを設ける
とともに、締付トルクの管理を容易にし過剰締付を防止
するために内面側の２段目シールとして２次トルクショ
ルダを設け、該主インバーストルクショルダ部分におい
て、ピンとボックスとの結合に際し、ショルダーシール
面における管軸方向のシール干渉代がシール面の外側
（継手外面）で大きくシール面の内側で小さい分布とな
るため、引張り負荷時主インバーストルクショルダ部の
シール面外面側にスキマを生じさせることはない。
グプラットフォーム用鋼管レグ材において、外面側の１
段目シールとして主インバーストルクショルダを設ける
とともに、締付トルクの管理を容易にし過剰締付を防止
するために内面側の２段目シールとして２次トルクショ
ルダを設け、該主インバーストルクショルダ部分におい
て、ピンとボックスとの結合に際し、ショルダーシール
面における管軸方向のシール干渉代がシール面の外側
（継手外面）で大きくシール面の内側で小さい分布とな
るため、引張り負荷時主インバーストルクショルダ部の
シール面外面側にスキマを生じさせることはない。
（実施例） 第１図乃至第６図に本発明の実施例を示す。
第１図はピン、ボックス締付時の継手部断面図、第２図
は本発明の主要部の説明図、第３図，第４図はピン側、
ボックス側の詳細説明図である。
は本発明の主要部の説明図、第３図，第４図はピン側、
ボックス側の詳細説明図である。
第２図の11は外面側の１段目シールとしての主インバー
ストルクショルダであり、ネジ18の締め込みによるネジ
反力を主インバーストルクショルダ11部で受けこの反力
により生じるピン側、ボックス側シール面第３図の11
a、第４図の11bの弾性変形により干渉代を持たせるとと
もにシール面圧を確保する。第２図の19は付加可能なシ
ール用リングでありこれは万一主インバーストルクショ
ルダ11の、シールが漏れた時のバックアップ用の２次的
シールでありシールリング19を取付けた構造も可能であ
る。第２図の17が２段目の２次トルクショルダであり継
手製作時に締付を行なう時、主インバーストルクショル
ダ11を、先に当てる構造とした後、さらに締込んだ後、
２段目の２次トルクショルダ17を当てるように設定する
ことにより締付作業時締付けトルクが急に増加するた
め、この増加点で締付完了を検出することができ、締付
トルクのコントロールが可能となり、締付トルクの管
理、主インバーストルクショルダの干渉代値の管理を容
易に行なうことができるとともに過剰締込みによる主イ
ンバーストルクショルダ11の塑性変形を防止することが
できる。図中12はトルクショルダ内側位置決め平面、14
は内面シール面、16は付加可能なシールリング溝であ
る。15は１段目の主インバーストルクショルダ11と２段
目の２次トルクショルタ17間をつなぐ円錐面であり、こ
こにはピン側15aとボックス側15bの寸法設定により隙間
を付け縁を切る場合と15a,15bに干渉代を設定し主イン
バーストルクショルダ11に円周方向押付力を追加する場
合と２ケースが可能である。
ストルクショルダであり、ネジ18の締め込みによるネジ
反力を主インバーストルクショルダ11部で受けこの反力
により生じるピン側、ボックス側シール面第３図の11
a、第４図の11bの弾性変形により干渉代を持たせるとと
もにシール面圧を確保する。第２図の19は付加可能なシ
ール用リングでありこれは万一主インバーストルクショ
ルダ11の、シールが漏れた時のバックアップ用の２次的
シールでありシールリング19を取付けた構造も可能であ
る。第２図の17が２段目の２次トルクショルダであり継
手製作時に締付を行なう時、主インバーストルクショル
ダ11を、先に当てる構造とした後、さらに締込んだ後、
２段目の２次トルクショルダ17を当てるように設定する
ことにより締付作業時締付けトルクが急に増加するた
め、この増加点で締付完了を検出することができ、締付
トルクのコントロールが可能となり、締付トルクの管
理、主インバーストルクショルダの干渉代値の管理を容
易に行なうことができるとともに過剰締込みによる主イ
ンバーストルクショルダ11の塑性変形を防止することが
できる。図中12はトルクショルダ内側位置決め平面、14
は内面シール面、16は付加可能なシールリング溝であ
る。15は１段目の主インバーストルクショルダ11と２段
目の２次トルクショルタ17間をつなぐ円錐面であり、こ
こにはピン側15aとボックス側15bの寸法設定により隙間
を付け縁を切る場合と15a,15bに干渉代を設定し主イン
バーストルクショルダ11に円周方向押付力を追加する場
合と２ケースが可能である。
本発明の実施例として、第３図，第４図に例示する如く
ピン側主インバーストルクショルダ11aが管軸直角方向
となす角θ１とボックス側主インバーストルクショルダ
11bが管軸直角方向となす角θ３にθ１＞θ３となる様
に差を付け主インバーストルクショルダシール面にパイ
プ外側の干渉代が大となるように干渉代に差を設けるこ
とにより締付完了後張力を負荷した時の主インバースト
ルクショルダにおけるシール面圧分布をコントロールし
全体の総面圧を低目に押えながら主インバーストルクシ
ョルダ11の外表面側には、微小のスキマさえ生じさせ
ず、したがって海水がシール面に侵入するのを完全に防
止することができる。この面圧分布を持たせることの効
果を次に示す。
ピン側主インバーストルクショルダ11aが管軸直角方向
となす角θ１とボックス側主インバーストルクショルダ
11bが管軸直角方向となす角θ３にθ１＞θ３となる様
に差を付け主インバーストルクショルダシール面にパイ
プ外側の干渉代が大となるように干渉代に差を設けるこ
とにより締付完了後張力を負荷した時の主インバースト
ルクショルダにおけるシール面圧分布をコントロールし
全体の総面圧を低目に押えながら主インバーストルクシ
ョルダ11の外表面側には、微小のスキマさえ生じさせ
ず、したがって海水がシール面に侵入するのを完全に防
止することができる。この面圧分布を持たせることの効
果を次に示す。
第５図は第２図の主インバーストルクショルダのＡ点,B
点間に干渉代分布0.07〜0.05mmを持たせてメークアップ
（締付け）し継手部に応力値換算で20kg/mm2の張力を加
えた場合のシール面圧分布の計算値例を示す。点線はメ
ークアップ時、実線は軸力負荷時である。
点間に干渉代分布0.07〜0.05mmを持たせてメークアップ
（締付け）し継手部に応力値換算で20kg/mm2の張力を加
えた場合のシール面圧分布の計算値例を示す。点線はメ
ークアップ時、実線は軸力負荷時である。
第６図は第２図の主インバーストルクショルダのＡ点,B
点間に一様な干渉代0.05mmを持たせてメークアップ（締
付け）し継手部に応力値換算で20kg/mm2の張力を加えた
場合のシール面圧分布の計算値例を示す。点線はメーク
アップ時、実線は軸力負荷時である。
点間に一様な干渉代0.05mmを持たせてメークアップ（締
付け）し継手部に応力値換算で20kg/mm2の張力を加えた
場合のシール面圧分布の計算値例を示す。点線はメーク
アップ時、実線は軸力負荷時である。
これから第６図の場合軸力20kg/mm2でＡ点側に開口を生
じるものの第５図の場合軸力20kg/mm2では開口を生じる
ことなくシール面圧を確保できることがわかる。
じるものの第５図の場合軸力20kg/mm2では開口を生じる
ことなくシール面圧を確保できることがわかる。
これから全体の面圧を低目に押えながらシール面干渉代
に適正な分布を持たせることにより、負荷軸力に対し開
口を生じないシール面を構成することができる。
に適正な分布を持たせることにより、負荷軸力に対し開
口を生じないシール面を構成することができる。
（発明の効果） 本発明の継手を利用することにより外面側のシール面を
なす１段目の主インバーストルクショルダの干渉代設定
精度向上、締付トルク設定精度の向上、干渉代値管理を
容易にするとともに過剰締込みを防止できる。又軸方向
でのネジの位置と主インバーストルクショルダ位置の加
工精度と締付精度の関係を正確に管理することができ
る。
なす１段目の主インバーストルクショルダの干渉代設定
精度向上、締付トルク設定精度の向上、干渉代値管理を
容易にするとともに過剰締込みを防止できる。又軸方向
でのネジの位置と主インバーストルクショルダ位置の加
工精度と締付精度の関係を正確に管理することができ
る。
さらに、主インバーストルクショルダ面のピン側、ボッ
クス側各々の当り面に面圧分布を持たせることにより継
手に張力が作用した場合、主インバーストルクショルダ
外表面側に隙間が生じにくい構造とすることができる。
クス側各々の当り面に面圧分布を持たせることにより継
手に張力が作用した場合、主インバーストルクショルダ
外表面側に隙間が生じにくい構造とすることができる。
第１図は本発明の全体図、 第２図は本発明シール部の詳細説明図、 第３図，第４図は本発明のピン側、ボックス側の各々の
詳細説明図、 第５図，第６図はシール面圧分布の計算値例を示す図、 第７図（ａ）はTLPの概念図、同（ｂ）はピンボックス
部の説明図、 第８図は両端に各々ピンとボックスを有するレグ材の説
明図、 第９図は従来の継手の説明図である。 1:船体、 2:テンションレグ（鋼管レグ材）、 3:鋼管レグ材ピン側 4:鋼管レグ材ボックス側、 5:アンカー 6:テンションレグ上部端末、 7:テンションレグ下部端末、 8:鋼管レグ材単体、9:ピン側ネジ部、 10:トルクショルダ、 11:主インバーストルクショルダ、 12:トルクショルダ内側位置決め平面、 14:内面シール面、 15:主インバーストルクショルダ,2次トルクショルダ間
円錐面、 16:付加可能なシールリング溝、 17:2次トルクショルダ、18:継手ネジ、 19:付加可能なシールリング。
詳細説明図、 第５図，第６図はシール面圧分布の計算値例を示す図、 第７図（ａ）はTLPの概念図、同（ｂ）はピンボックス
部の説明図、 第８図は両端に各々ピンとボックスを有するレグ材の説
明図、 第９図は従来の継手の説明図である。 1:船体、 2:テンションレグ（鋼管レグ材）、 3:鋼管レグ材ピン側 4:鋼管レグ材ボックス側、 5:アンカー 6:テンションレグ上部端末、 7:テンションレグ下部端末、 8:鋼管レグ材単体、9:ピン側ネジ部、 10:トルクショルダ、 11:主インバーストルクショルダ、 12:トルクショルダ内側位置決め平面、 14:内面シール面、 15:主インバーストルクショルダ,2次トルクショルダ間
円錐面、 16:付加可能なシールリング溝、 17:2次トルクショルダ、18:継手ネジ、 19:付加可能なシールリング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下田 雅夫 福岡県北九州市戸畑区大字中原46―59 新 日本製鐵株式會社戸畑プラント製作所内 (72)発明者 瓜生 俊次 福岡県北九州市戸畑区大字中原46―59 新 日本製鐵株式會社戸畑プラント製作所内 (72)発明者 井上 靖介 神奈川県相模原市淵野辺５−10―１ 新日 本製鐵株式會社第２技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−186690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−132196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−26878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−60392（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】鋼管一端の外面に雄ねじを形成したピン
と、鋼管一端の内面に雌ねじを形成したボックスとを結
合し構成される海洋構造物係留用鋼管レグ材継手におい
て、 ピンとボックスとの嵌合面に、外面側１段目の主インバ
ーストルクショルダ部分と内面側２段目の２次トルクシ
ョルダ部分とを形成し、ピンとボックスとの結合に際
し、上記主インバーストルクショルダ部分において、ピ
ン側およびボックス側の当り面に外面側ほど大きい面圧
となる面圧分布を持たせるようピン側およびボックス側
のシール面に勾配差を形成させてなることを特徴とする
海洋構造物係留用鋼管レグ材継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60210740A JPH0756131B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 海洋構造物係留用鋼管レグ材継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60210740A JPH0756131B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 海洋構造物係留用鋼管レグ材継手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272808A JPS6272808A (ja) | 1987-04-03 |
| JPH0756131B2 true JPH0756131B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=16594327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60210740A Expired - Lifetime JPH0756131B2 (ja) | 1985-09-24 | 1985-09-24 | 海洋構造物係留用鋼管レグ材継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756131B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5944552B2 (ja) * | 1981-05-14 | 1984-10-30 | 新日本製鐵株式会社 | 高気密性油井管用ネジ継手 |
| JPS6026878A (ja) * | 1983-07-23 | 1985-02-09 | 新日本製鐵株式会社 | 油井用鋼管継手 |
| JPS6060392A (ja) * | 1983-09-13 | 1985-04-06 | 住友金属工業株式会社 | 油井管用管継手 |
| JPS60132196A (ja) * | 1983-12-20 | 1985-07-15 | 新日本製鐵株式会社 | 管継手 |
-
1985
- 1985-09-24 JP JP60210740A patent/JPH0756131B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6272808A (ja) | 1987-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6811189B1 (en) | Corrosion seal for threaded connections | |
| US6755447B2 (en) | Production riser connector | |
| US6729658B2 (en) | Threaded tubular element for fatigue resistant threaded tubular joint and resulting threaded tubular joint | |
| US6857668B2 (en) | Replaceable corrosion seal for threaded connections | |
| US9568125B2 (en) | Threaded joint for steel pipes | |
| US6494499B1 (en) | Threaded connector for pipe | |
| EP0131622B1 (en) | Tubular coupling with improved metal to metal seal | |
| US6174000B1 (en) | Screw joint for oil well piping | |
| US7478842B2 (en) | Coupled connection with an externally supported pin nose seal | |
| US6550822B2 (en) | Threaded coupling with water exclusion seal system | |
| JPH08511844A (ja) | 多重封止水中パイプライザ連結器 | |
| GB2098689A (en) | Threaded pin and box joint | |
| JP2007205361A (ja) | 鋼管用ねじ継手 | |
| JP2005351324A (ja) | 油井管用ネジ継手 | |
| JPS6347588A (ja) | 管継手 | |
| US20100045033A1 (en) | Threaded Pipe Connection | |
| EP3622209B1 (en) | Curvilinear sealing system | |
| US20070257486A1 (en) | Elastomeric Seal for Expandable Connector | |
| GB2388169A (en) | Pipe joint | |
| US20210404265A1 (en) | Threaded connector having metal-to-metal seal | |
| JPH0756131B2 (ja) | 海洋構造物係留用鋼管レグ材継手 | |
| EP0454148A2 (en) | Pipe joint | |
| JP2001124253A (ja) | 鋼管用ネジ継手 | |
| CN212377489U (zh) | 螺纹接头 | |
| GB2202291A (en) | Joint for marine structure-mooring steel pipe leg members |