JPS61124792A - Pipe joint for oil well pipe - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地下から産出される天然ガスや原油を採取す
るために、地中深く竪て込まれる油井管の管継手に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pipe joint for oil country tubular goods that are vertically inserted deep into the earth in order to extract natural gas or crude oil produced from underground.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

原油を産出する井戸の深さは、数１０００ｍに及び、近
年その深さは更に増大して１００００　ｍにも達する慣
向にある。このような井戸に竪て込まれる油井管は実大
な数にのぼるが、これらは総て管継手によって一連に接
続される。かかる管継手に対しては、各種の苛酷な力が
作用する。まず第１に管や管継手自体の重量が集積され
た軸方向の引張力、第２に土庄による外周面への圧縮力
、第３に内部流体による内周面への押圧力その他である
。これらの力は、井戸の深化に伴って一層苛酷なものと
なることはいうまでもない、このように次第に増大する
苛酷な条件下で使用し得る管継手にあっては、強大な引
張荷重に耐え得ること及び確実な気密的シール性を保持
できることが非常に重要である。それで、従来からこれ
らの要求に応ずべく多（の提案がなされてきた。The depth of wells that produce crude oil is several thousand meters deep, and in recent years the depth has been increasing further to reach 10,000 meters. A huge number of oil country tubular goods are installed vertically in such wells, and they are all connected in series by pipe joints. Various severe forces act on such pipe joints. Firstly, there is the axial tensile force caused by the accumulated weight of the pipe or pipe fitting itself, secondly there is the compressive force on the outer circumferential surface due to the tonosho, and thirdly there is the pressing force on the inner circumferential surface due to the internal fluid, and so on. Needless to say, these forces become even more severe as the well deepens, and pipe fittings that can be used under these increasingly severe conditions must be able to withstand enormous tensile loads. It is very important that it is durable and able to maintain a reliable hermetic seal. Therefore, many proposals have been made to meet these demands.

〔従来の技術及びその欠点〕[Conventional technology and its drawbacks]

以下は、従来の提案技術について検討する０強大な引張
荷重に耐え得る技術は、継手部分のねじ部の形状、ピッ
チ等を改良することで満足する結果が得られている。ま
た気密的シール性については、ねじ部でのシールの他に
テーパー状のリップ部を形成してメタル対メタルのシー
ル部を設けることで、ある程度のシール性を確保するよ
うにしている。Below, conventional proposed techniques will be discussed.Techniques that can withstand extremely large tensile loads have achieved satisfactory results by improving the shape, pitch, etc. of the threaded portion of the joint. Regarding airtight sealing performance, in addition to the sealing at the threaded portion, a tapered lip portion is formed to provide a metal-to-metal sealing portion, thereby ensuring a certain degree of sealing performance.

ところが、メタル対メタルのシール部にあっては、締付
時のゴーリング（焼付）の問題がある。However, metal-to-metal seals have a problem of galling (seizure) during tightening.

通常、油井管と継手のシール部は１００〜１５０　ｋｇ
／■２の高面圧が加えられており、締結時にシール部の
潤滑が不足するとゴーリングが発生し易い。Normally, the seal portion of oil country tubular goods and joints weighs 100 to 150 kg.
A high surface pressure of /■2 is applied, and galling is likely to occur if the seal part is not sufficiently lubricated during fastening.

このゴーリングが発生するとシール不良の原因となり、
管継手全体としての気密的シール性に対する信頼が失わ
れ、原油若しくはガス漏れ等の事故に至ることがあった
。If this galling occurs, it will cause a seal failure.
Confidence in the airtight sealing performance of the pipe joint as a whole has been lost, leading to accidents such as oil or gas leaks.

それで、その対策の１つとして、従来ではリン酸亜鉛被
膜、シュウ酸鉄被膜等の化成被膜及びＺｎメッキを、前
記メタル対メタルのシール部に施している。また特に高
潤滑を必要とする場合、或いは化成被膜の形成しにくい
高合金材料についてはＣｕメッキが施されていた。然し
なから、前記化成被膜及びＺｎメッキの場合には、潤滑
が不十分て耐ゴーリング性に劣り、わずか数回の使用で
ゴーリングが発生するという欠点があった。またＣｕメ
ッキの場合には、硫化水素等の環境下では著しく腐蝕さ
れるため、近年開発されている腐蝕環境下での使用に耐
える高合金材料に使用することは不適当であった。Therefore, as one of the countermeasures, conventionally, a chemical conversion coating such as a zinc phosphate coating or an iron oxalate coating and Zn plating are applied to the metal-to-metal seal portion. In addition, Cu plating has been applied especially when high lubrication is required or when high alloy materials are difficult to form a chemical conversion film. However, in the case of the chemical conversion coating and Zn plating, lubrication is insufficient and the galling resistance is poor, and galling occurs after only a few uses. Furthermore, in the case of Cu plating, it is severely corroded in an environment such as hydrogen sulfide, so it is not suitable for use with the high alloy materials that have been developed in recent years and can withstand use in corrosive environments.

第１表は、耐ゴーリング性を評価する試験方法として、
タイト試験の場合とバウデン摩擦試験の場合を用い、シ
ェラ酸鉄とＣｕメッキを母材のメタル対メタルシール部
へ施した従来技術の試験結果を示すものである。母材は
第３表に示す二相ステンレス鋼である。尚、タイト試験
とは、実継手で締付−締戻しを繰り返し、ゴーリング発
生までの繰り返し回数を耐ゴーリング性として評価した
ものである。またバウデン試験は、バウデン摩擦試験機
によるゴーリング発生までの摺動回数を耐ゴーリング性
として評価したものである。バウデン摩擦試験の試験条
件は以下の通りである。Table 1 shows the test methods for evaluating galling resistance.
This figure shows the test results of the prior art in which iron Schellate and Cu plating were applied to the metal-to-metal seal portion of the base material using the tight test and Bowden friction test. The base material is a duplex stainless steel shown in Table 3. It should be noted that the tight test is a test in which the actual joint is repeatedly tightened and untightened, and the number of repetitions until galling occurs is evaluated as galling resistance. In addition, the Bowden test evaluates the number of times of sliding until galling occurs using a Bowden friction tester as galling resistance. The test conditions for the Bauden friction test are as follows.

バウデン摩擦試験条件。Bowden friction test conditions.

ピン側の試験片 先端形状　：直径３／１６インチの半球表面あらさ：　
　０．５／ｊｓ　Ｒ＋ｓａｘ以下プレート側の試験片 形状　　　：　３　ｍ　Ｘ　１５ｍ　Ｘ　ＩＱＱ■表面
あらさ：２〜３５μ−Ｒｅａｒ 摺動条件 押付荷重　：３眩ｆ 摺動長さ　：　１００ 摺動速度　；４鶴／ａｅｃ 温度　　　：２００℃ ｎ滑剤　　ニスレッドコンパウンド１０ｇ／ｒｙｆであ
る。Shape of tip of test piece on pin side: 3/16 inch diameter hemisphere Surface roughness:
0.5/js R+sax or less Test piece shape on plate side: 3 m x 15 m /aec Temperature: 200°C n Lubricant: Varnish red compound 10g/ryf.

第　　１　　表 この第１表からも明らかなように、　シュウ酸鉄被膜を
メタル対メタルシール部に形成する従来の技術は、タイ
ト試験及びバウデン試験のいずれにおいても耐ゴーリン
グ性が不十分である。またＣｕメッキの場合は、充分な
耐ゴーリング性を示すものの腐蝕環境下での使用に耐え
得ないことは前述の通りである。Table 1 As is clear from Table 1, the conventional technique of forming an iron oxalate coating on a metal-to-metal seal portion has insufficient galling resistance in both the tight test and the Bowden test. Further, in the case of Cu plating, although it exhibits sufficient galling resistance, it cannot withstand use in a corrosive environment, as described above.

また従来にあっては、＾Ｕメッキ等の貴金属メッキを施
すことで、腐蝕環境下での使用に耐え、且つ同時に耐ゴ
ーリング性を向上させることのできるものがある。然し
なから、この場合には局部電池の作用により、母材自体
が腐蝕するという問題があった。Furthermore, in the past, by applying noble metal plating such as U plating, there are some products that can withstand use in corrosive environments and at the same time improve galling resistance. However, in this case, there was a problem in that the base material itself corroded due to the action of the local battery.

要するに、従来の油井管用管継手にあっては、耐ゴーリ
ング性、耐腐蝕性、母材としての材料の使用範囲の点で
充分に満足するものが得られていなかった。In short, conventional pipe joints for oil country tubular goods have not been sufficiently satisfactory in terms of galling resistance, corrosion resistance, and range of use of materials as base materials.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は従来の油井管用管継手の前記欠点に鑑みてこれ
を改良除去したものであって、一般材質から高合金材料
までの広範囲の材質に対して使用可能で且つ腐蝕の心配
がなく、Ｃｕメッキ並以上の高清清が得られる耐ゴーリ
ング性に優れた油井管用管継手を提供せんとするもので
ある。The present invention improves and eliminates the above-mentioned drawbacks of conventional oil country pipe joints, and can be used with a wide range of materials from general materials to high-alloy materials, and there is no fear of corrosion. It is an object of the present invention to provide a pipe joint for oil country tubular goods that has excellent galling resistance and can obtain a high purity that is higher than that of plating.

而して本発明の要旨は、メタル対メタルのシール部を有
する油井管用の管継手であうで、前記メタル対メタルシ
ール部の少なくとも一方側の表面あらさを５〜２５μｍ
Ｒｍａｘとし、該表面に粒径１μ−以下のフッ素樹脂粉
末を１５〜４０Ｗｔ％の割合で分散混合した合成樹脂の
被膜を前記表面あらさ以下の厚みで形成したことを特徴
とする油井管用管継手である。The gist of the present invention is therefore a pipe joint for oil country tubular goods having a metal-to-metal seal, wherein the surface roughness of at least one side of the metal-to-metal seal is 5 to 25 μm.
A pipe fitting for oil country tubular goods, characterized in that the surface has a synthetic resin coating formed by dispersing and mixing fluororesin powder with a particle size of 1 μm or less at a ratio of 15 to 40 Wt % with a thickness equal to or less than the surface roughness. be.

以下に、本発明の構成を、図面を参照して更に詳細に説
明すると次の遺りである。Below, the configuration of the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

第１図はカップリング式の油井管用管継手部分を示す半
縦断面図である。同図において、１は油井管、２はカン
プリング、３は油井管１に形成された雄ねじ、４はカン
プリング２に形成された雌ねじである。油井管１の雄ね
じ３の先端には、ねじ部の形成されてないテーパー状の
リップ部５が形成されている。またカップリング２の雌
ねじ３の奥部には、前記リップ部５に対応するテーパー
状のねじ熱部６が形成されている。前記リップ部５と管
端５ａ並びにねじ熱部６と段部６ａがメタル対メタルシ
ール部７である０本発明は、該メタル対メタルシール部
７に、耐ゴーリング性、耐腐蝕性に優れ、広範囲の材料
に使用が可能な樹脂被膜を形成せんとするものである。FIG. 1 is a half-longitudinal cross-sectional view showing a coupling type oil country tubular pipe joint. In the figure, 1 is an oil country pipe, 2 is a camp ring, 3 is a male thread formed in the oil country country pipe 1, and 4 is a female thread formed in the camp ring 2. A tapered lip portion 5 without a threaded portion is formed at the tip of the male thread 3 of the oil country tubular goods 1. Further, a tapered screw heating portion 6 corresponding to the lip portion 5 is formed at the inner part of the female thread 3 of the coupling 2 . The lip portion 5 and the tube end 5a as well as the screw hot portion 6 and the step portion 6a form a metal-to-metal seal portion 7.The present invention provides the metal-to-metal seal portion 7 with excellent galling resistance and corrosion resistance. The aim is to form a resin coating that can be used on a wide range of materials.

ところで、一般に、樹脂被膜は非導電体であり、金属と
接しても局部電池を形成せず、塗布した母材の腐蝕に何
等影響を与えない、また樹脂自身は高分子であるため分
解や変質が起こりにくいという性質を持っている。この
特性は本発明の対象とする油井管用管継手の潤滑下地材
として最適である０本発明者らは、樹脂被膜に耐ゴーリ
ング性を付与する実験を繰り返した結果、以下の条件下
であれば樹脂被膜がＣｕメッキと同等以上の充分な耐ゴ
ーリング性を発揮するということを見い出した。By the way, in general, resin coatings are non-conductive and do not form local batteries even when they come into contact with metals, and do not have any effect on the corrosion of the base material to which they are applied.Also, since the resin itself is a polymer, it is susceptible to decomposition and deterioration. It has the property of being difficult to occur. This property is optimal as a lubricating base material for oil country tubular joints, which is the subject of the present invention.As a result of repeated experiments to impart galling resistance to resin coatings, the inventors found that under the following conditions: It has been found that the resin coating exhibits sufficient galling resistance equivalent to or better than Cu plating.

すなわち、 ■、被被膜形成する樹脂に添加するフッ素樹脂粉末の粒
径は１μ園以下であること。That is, (1) The particle size of the fluororesin powder added to the resin forming the coating must be 1 μm or less.

■、被被膜形成する樹脂は、フッ素樹脂粉末を１５〜４
０Ｗｔ％含むものであること。■The resin that forms the film is 15 to 4 fluorine resin powder.
Contains 0wt%.

■、母材のメタル対メタルシール部７は、表面粗さが最
大高さ５〜２５μｔａ　Ｒｔａａｘになされていること
。(2) The metal-to-metal seal portion 7 of the base material has a surface roughness of a maximum height of 5 to 25 μta Rtaax.

■。樹脂被膜の厚みは、５〜２５μ嘗の範囲内で且つ表
面あらさの最大高さ以下であること。■. The thickness of the resin coating should be within the range of 5 to 25 μm and below the maximum height of the surface roughness.

である。It is.

第２図は、上記条件の下でメタル対メタルシール部７の
リップ部５へ、樹脂被１１１１Ｂを形成した場合の拡大
断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view when a resin coating 1111B is formed on the lip portion 5 of the metal-to-metal seal portion 7 under the above conditions.

次に、前記条件の限定理由並びに該限定理由を見い出す
に至った実験方法について第３図乃至第６図を参照して
卑明する。なお、いずもの場合もリップ部５の材料は、
第３表に示す二相ステンレスｌｌ（第１表の従来の場合
と同じ）である、また第３図乃至第５図の場合において
、リップ部５の表面あらさは１５μｍ　Ｒｍａｘであり
、被膜厚は１０μ園である。前記表面あらさば、サンド
ブラスト又はシッフドプラスト等で形成すればよい。Next, the reason for limiting the conditions and the experimental method used to discover the reason for the limitation will be explained with reference to FIGS. 3 to 6. In addition, in the case of Izumo, the material of the lip part 5 is
In the case of the two-phase stainless steel II shown in Table 3 (same as the conventional case of Table 1), and the case of FIGS. 3 to 5, the surface roughness of the lip portion 5 is 15 μm Rmax, and the coating thickness is It is a 10μ garden. The surface may be formed by roughening, sandblasting, shifted plast, or the like.

先ず、フッ素樹脂の粉末を、基材としての他の樹脂へ混
入する理由について第３図を参照して説明する。第３図
は、単にリップ部５へ四弗化エチレン樹脂被膜を形成し
た場合と、四弗化エチレン粉末を低分子エポキシ樹脂へ
０〜ｓｏｗ　ｔ％の範囲で添加したものをリップ部５へ
塗布した場合とを比較したものである。比較試験は、バ
ウデン摩擦試験と被膜の剥離量とを比較しておこなった
。尚、この場合の四弗化エチレン粉末の粒径は０．５μ
踊である。この第３図から明らかなことは、四弗化エチ
レン樹脂被膜を形成した場合は、耐ゴーリング性に劣り
、また被膜剥離量が多いということである。それに四弗
化エチレン粉末を低分子エポキシ樹脂へ添加した場合は
、耐ゴーリング性が向上し、被膜の剥離量は激減すると
いうことである。First, the reason why fluororesin powder is mixed into another resin as a base material will be explained with reference to FIG. Figure 3 shows cases in which a tetrafluoroethylene resin coating is simply formed on the lip portion 5, and a case in which tetrafluoroethylene powder is added to a low molecular weight epoxy resin in a range of 0 to sow t%. This is a comparison between the two cases. A comparative test was conducted by comparing the Bauden friction test and the amount of film peeling. In addition, the particle size of the tetrafluoroethylene powder in this case is 0.5μ
It's a dance. What is clear from FIG. 3 is that when a tetrafluoroethylene resin film is formed, the galling resistance is poor and the amount of film peeling is large. In addition, when tetrafluoroethylene powder is added to a low molecular weight epoxy resin, the galling resistance is improved and the amount of peeling of the coating is drastically reduced.

このことから、リップ部５へ単に樹脂被膜を形成しても
充分な耐ゴーリング性は得られず、フッ素樹脂粉末を基
材としての他の樹脂へ添加した場合に耐ゴーリング性に
優れるということが明らかである。This indicates that sufficient galling resistance cannot be obtained simply by forming a resin coating on the lip portion 5, and that excellent galling resistance is achieved when fluororesin powder is added to another resin as a base material. it is obvious.

次に、フッ素樹脂粉末の粒径の限定理由であるが、これ
は第４図に示す通りである。この場合のフッ素樹脂粉末
は、四弗化エチレン粉末であり、またその添加量は３０
−１％、基材樹脂は低分子エポキシ樹脂である。その他
の条件は前述の通りである。この第４図から明らかなこ
とは、粒径は１μ■を境にして大きくなると耐ゴーリン
グ性が急激に低下し、粒子の剥離量は逆に急激に増大す
るということである。従って、フッ素樹脂粉末の粒径は
１μ−以下が好ましいものである。Next, the reason for limiting the particle size of the fluororesin powder is as shown in FIG. The fluororesin powder in this case is tetrafluoroethylene powder, and the amount added is 30
-1%, the base resin is a low molecular weight epoxy resin. Other conditions are as described above. What is clear from FIG. 4 is that as the particle size increases beyond 1 .mu.m, the galling resistance rapidly decreases and the amount of particle exfoliation increases rapidly. Therefore, the particle size of the fluororesin powder is preferably 1 μm or less.

フッ素樹脂粉末の混合割合を限定した理由は、第５図に
示す通りである。この第５図は、シリコン樹脂（分子量
約２０００）　、低分子エポキシ樹脂（分子量約２０．
０００）　、ポリエーテルサルホンを基材としての樹脂
としている。試験方法は、それぞれの樹脂について、粒
径０．５μ■のフッ素樹脂粉末（ＰＴＦＥ）を２．５〜
５５−ｔ％の範囲内で適宜変更して添加し、これを各含
有率それぞれについてバウデン摩擦試験を行って耐ゴー
リング性を比較したものである。この第５図の結果から
明らかなことは、いずれの樹脂の場合もフッ素樹脂粉末
の含有量が１０Ｗｔ％以下では耐ゴーリング性が低いと
いうことである。また耐ゴーリング性は、１５Ｗｔ％を
境として急激に上昇し、４０Ｗｔ％以上で再び急激に低
下している。特に、ポリエーテルサルホン、低分子エポ
キシ樹脂の場合は、フッ素樹脂粉末の含有量が１５〜４
０Ｗｔ％の範囲内で、Ｃｕメッキの場合の耐ゴーリング
性（１５Ｇ）以上となっている。The reason why the mixing ratio of the fluororesin powder was limited is as shown in FIG. This figure 5 shows silicone resin (molecular weight approximately 2000) and low molecular weight epoxy resin (molecular weight approximately 20.
000), polyether sulfone is used as the resin base material. The test method was to test each resin using fluororesin powder (PTFE) with a particle size of 0.5μ.
The content was changed as appropriate within the range of 55-t%, and the Bowden friction test was conducted for each content to compare the galling resistance. What is clear from the results shown in FIG. 5 is that the galling resistance of any resin is low when the content of fluororesin powder is 10 wt% or less. Further, the galling resistance sharply increases after reaching 15 Wt%, and then sharply decreases again at 40 Wt% or more. In particular, in the case of polyether sulfone and low molecular epoxy resin, the content of fluororesin powder is 15 to 4.
Within the range of 0 Wt%, the galling resistance is higher than that of Cu plating (15G).

なお、このようにフッ素樹脂粉末を添加すると急激に耐
ゴーリング性が向上し、Ｃｕメ７キと同等以上の潤滑を
示す樹脂として、他にもエポキシフェノール樹脂（分子
量１０００〜３００Ｇ）　、アクリル樹脂（分子量２０
００〜５０００）　、　レゾルシンエポキシ樹脂（分子
量２００００〜５００００）　、ポリアミド樹脂（ナイ
ロン６６）、ポリオキシベンゾイル（エコノール）等の
樹脂が確認された。またこれらの樹脂であっても、Ｃｕ
メッキと同等以上の耐ゴーリング性を得るために必要な
フッ素樹脂の含有量はいずれの樹脂とも共通しており、
はぼ１５〜４０Ｗｔ％であった。In addition, when fluororesin powder is added in this way, the galling resistance improves rapidly, and other resins that exhibit lubricity equivalent to or better than Cu coating include epoxy phenol resin (molecular weight 1000-300G), acrylic resin ( Molecular weight 20
00 to 5,000), resorcin epoxy resin (molecular weight 20,000 to 50,000), polyamide resin (nylon 66), and polyoxybenzoyl (Econol). Moreover, even with these resins, Cu
The content of fluororesin required to obtain galling resistance equal to or higher than that of plating is common to all resins.
The content was approximately 15 to 40 wt%.

次に母材（リップ部５）の表面あらさと樹脂被膜の厚み
を限定した理由について、第６図を参照して説明する。Next, the reason for limiting the surface roughness of the base material (lip portion 5) and the thickness of the resin coating will be explained with reference to FIG.

この場合のフッ素樹脂粉末も四弗化エチレン粉末であり
、添加量は３０−ｔ％９粒径は０．５μｍ、基材として
の樹脂は低分子エポキシ樹脂である。試験はバウデン摩
擦試験であり、母材としての二相ステンレス鋼のリップ
部５の表面あらさを、２〜３５μｔｓ　Ｒｍａｘに調整
し、それぞれについて前記混合割合の樹脂を被膜厚み３
μ糟、５μｍ、１０μ−１２０μ閑、２５μｍ、３０μ
Ｉｌ塗布して行つた。The fluororesin powder in this case is also tetrafluoroethylene powder, the amount added is 30-t%9, the particle size is 0.5 μm, and the resin as the base material is a low-molecular-weight epoxy resin. The test is a Bowden friction test, in which the surface roughness of the lip portion 5 of duplex stainless steel as the base material is adjusted to 2 to 35 μts Rmax, and a coating thickness of 3.
μm, 5μm, 10μ-120μ, 25μm, 30μ
I applied Il.

この第６図から明らかなことは、被膜厚み３μ閘の場合
は、表面あらさに拘わらず低い耐ゴーリング性を示して
いる。これは潤滑不足が原因である。また被膜厚み５μ
麟では、リップ部５の表面あらさが５〜２５μ■Ｒｎ＋
ａｘの範囲で耐ゴーリング性がＣＩ＋メッキと同等以上
となっている。注目すべきは、表面あらさが被１１１に
みよりも大であるときく被膜厚みが表面あらさよりも小
であるとき）にＣｕメッキと同等以上の耐ゴーリング性
を示しているということである。これは樹脂被膜の厚み
と表面あらさとが密接に関係していることを示すと同時
に、母材の表面あらさよりも樹脂被膜の厚みを薄（して
、被膜表面に母材の表面あらさの影響が多少残る程度の
微小かつ緩やかな凹凸をとどめるようにするのがよいこ
とを示すものである。What is clear from FIG. 6 is that when the coating thickness is 3 μm, the galling resistance is low regardless of the surface roughness. This is due to lack of lubrication. Also, the coating thickness is 5μ
In Rin, the surface roughness of the lip portion 5 is 5 to 25 μ■Rn+
The galling resistance is equal to or higher than that of CI+ plating in the ax range. What should be noted is that when the surface roughness is greater than the surface roughness of the coating (111) and when the coating thickness is smaller than the surface roughness, it exhibits galling resistance equal to or higher than that of Cu plating. This shows that the thickness of the resin coating and the surface roughness are closely related. This indicates that it is better to keep the unevenness so small and gentle that it remains to some extent.

すなわち、被膜厚さを表面あらさより薄くし、被膜表面
に微細な凹凸を設けておくと、実際の締結作業時に通常
使用する潤滑剤（スレッドコンパウンド）が凹部に充填
される状態となり、潤滑剤を介して摩擦面が接触するた
めの被膜と潤滑剤の相乗作用により良好な潤滑性が得ら
れる。しかし、被膜厚みが表面あらさより厚くなると（
第２図の鎖線参照）、被膜の表面は平滑面となり、潤滑
剤が容易にしごき取られ、潤滑剤との相乗作用による良
好な潤滑性が得られなくなるだけでなく、被膜の摩耗や
剥離を起こし易くなり、潤滑作用を持続し罷くなる。In other words, if the film thickness is made thinner than the surface roughness and fine irregularities are provided on the film surface, the lubricant (thread compound) normally used during actual fastening work will be filled into the recesses, making it easier to remove the lubricant. Good lubricity can be obtained due to the synergistic effect of the coating and the lubricant since the friction surfaces come into contact with each other through the coating. However, if the film thickness is thicker than the surface roughness (
(See the chain line in Figure 2), the surface of the coating becomes a smooth surface, and the lubricant is easily squeezed out, which not only makes it impossible to obtain good lubricity due to the synergistic effect with the lubricant, but also causes wear and peeling of the coating. It becomes easy to wake up, maintains a lubricating effect, and becomes scratchy.

ところで、リップ部５の表面あらさば２５μ閣Ｒ■ａｘ
以上では気密的シール性が損なわれることは公知である
。従って、リップ部５の表面あらさは、５〜２５μｓ＋
Ｒ■ａｘが適当となり、樹脂被膜の厚みも５〜２５μｍ
が適当となる。By the way, the surface roughness of the lip portion 5 is 25 μm R ax
It is known that the airtight sealing performance is impaired in the above case. Therefore, the surface roughness of the lip portion 5 is 5 to 25 μs+
R ax becomes appropriate and the thickness of the resin coating is 5 to 25 μm.
is appropriate.

上述の検針結果から、本発明の目的達成のためには前述
のΦ乃至０項に記載した条件を満足する必要があること
が明らかである。From the above-mentioned meter reading results, it is clear that in order to achieve the object of the present invention, it is necessary to satisfy the conditions described in the above-mentioned items Φ to 0.

〔実施例〕〔Example〕

次に、具体的な実施例を第２表及び第３表に基づいて説
明する。第２表は本発明の場合と従来技術の場合とを比
較したものであり、第３表は第２表における母材の材質
を示すものである。なお、耐ゴーリング性の評価はバウ
デン摩擦試験で行い、従来のＣｕメフキの場合の１５０
を平均的指数とし、それ以上の場合は良、それ以下の場
合は不良と判定した。Next, specific examples will be described based on Tables 2 and 3. Table 2 compares the case of the present invention and the case of the prior art, and Table 3 shows the materials of the base materials in Table 2. In addition, the evaluation of galling resistance was performed by Bowden friction test, and 150
was taken as the average index, and if it was higher than that, it was determined to be good, and if it was lower than that, it was determined to be poor.

上記第２表から明らかなように、本発明の場合の耐ゴー
リング性は、いずれも従来のＣｕメッキの場合の耐ゴー
リング性１５０を上回っており、非常に優れている。As is clear from Table 2 above, the galling resistance in the cases of the present invention exceeds the galling resistance of 150 in the case of conventional Cu plating, and is very excellent.

ところで、本発明は上述の実施例に限定されるものでは
なく、適宜の変更が可能である０例えば継手はカップリ
ング式の他に油井管と油井管とを直接連結するインテグ
ラル式の継手であってもよい、また母材への表面あらさ
の形成並びにこの凹凸面へのフッ素樹脂粉末を添加した
樹脂被膜の形成は、雄ねじが刻設されたリップ部５でな
（でも、雌ねじ側のねし額部６であってもよいことは当
然である。By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as appropriate. For example, the joint may be of a coupling type or an integral type joint that directly connects oil country tubular goods and oil country country tubular goods. In addition, the formation of surface roughness on the base material and the formation of a resin coating containing fluororesin powder on this uneven surface should be performed on the lip portion 5 with the male thread (but not on the female thread side). Of course, the frame portion 6 may also be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明にあっては、一般材質から高
合金材料までの広範囲の材質に対して使用でき、且つ腐
蝕環境下での腐蝕の心配もなく、またＣｕメフキ並以上
の高潤滑が得られる耐ゴーリング性に優れた油井管を提
供することが可能である。As explained above, the present invention can be used for a wide range of materials from general materials to high-alloy materials, has no fear of corrosion in corrosive environments, and has high lubricity superior to that of Cu mesh. It is possible to provide oil country tubular goods with excellent galling resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面はいずれも本発明に係るものであり、第１図はカッ
プリング式管継手の半縦断面図、第２図はそのリップ部
の拡大図面、第３図は四弗化エチレン樹脂被膜と四弗化
エチレン樹脂粉末を添加した樹脂被膜との耐ゴーリング
性を比較した図面、第４図は四弗化エチレン粉末の粒子
径と耐ゴーリング性との関係を示す図面、第５１Ｊはフ
ッ素樹脂粉末含有量と耐ゴーリング性の関係を示す図面
、第６図は母材表面あらさと耐ゴーリング性の関係を示
す図面である。 ７・・・メタル対メタルシール部 １・・・油井管　　　　　２・・・カップリング特許出
願人　　　住友金属工業株式会社代　理　人　　　弁理
士　内田敏彦 第１図 第２図The drawings are all related to the present invention; Fig. 1 is a half-longitudinal cross-sectional view of a coupling-type pipe joint, Fig. 2 is an enlarged view of the lip portion thereof, and Fig. 3 is a diagram showing the structure of the tetrafluoroethylene resin coating and the A drawing comparing the galling resistance with a resin coating containing fluoroethylene resin powder, Fig. 4 is a drawing showing the relationship between the particle size of tetrafluoroethylene powder and galling resistance, and No. 51J is a drawing showing the relationship between the particle size of tetrafluoroethylene powder and the galling resistance, and Fig. 51J is a drawing comparing the galling resistance with a resin coating containing fluoroethylene powder. FIG. 6 is a drawing showing the relationship between base material surface roughness and galling resistance. 7... Metal-to-metal seal portion 1... Oil country tubular goods 2... Coupling patent applicant Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. Representative Patent attorney Toshihiko Uchida Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、メタル対メタルのシール部を有する油井管用の管継
手であって、前記メタル対メタルシール部の少なくとも
一方側の表面あらさを５〜２５μｍＲｍａｘとし、該表
面に粒径１μｍ以下のフッ素樹脂粉末を１５〜４０Ｗｔ
％の割合で分散混合した合成樹脂の被膜を前記表面あら
さ以下の厚みで形成したことを特徴とする油井管用管継
手。1. A pipe fitting for oil country tubular goods having a metal-to-metal seal portion, wherein the surface roughness of at least one side of the metal-to-metal seal portion is 5 to 25 μmRmax, and fluororesin powder with a particle size of 1 μm or less is coated on the surface. 15~40Wt
A pipe joint for oil country tubular goods, characterized in that a coating of synthetic resin dispersed and mixed in a proportion of 1.5% is formed with a thickness equal to or less than the surface roughness.