[其他]緊固螺紋管接頭的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000008215
• 申請日: 1985-10-08
• 公開（公告）號: CN1003951B
• 公開（公告）日: 1989-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 格拉里·迪迪爾;薩爾金·赫維
• 申請（專利權）人: 瓦洛海克股價有限公司
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 包冠乾

本發(fā)明是關于旋合螺紋鋼管接頭的方法，該接頭主要用在石油工業(yè)上，螺紋管接頭包括一個帶外螺紋（３）的外螺紋件（１）和一個帶有內(nèi)螺紋（４）的內(nèi)螺紋件（２）以及至少一對位于內(nèi)螺紋件（２）內(nèi)的螺紋限位止擋（５、６），在旋合管接頭之前，在內(nèi)螺紋件外表面距限位止擋平面一段距離上，并與螺紋成方向的上述限位止擋的那一邊安裝一應力計，用以瞬間監(jiān)測內(nèi)螺紋件外表面沿母線方向的縱向變形，旋合螺紋管接頭，直至應力計上的指示數(shù)與一個在應力計處的內(nèi)螺紋件外表面沿母線方向的擴展預定值相對應時為止。

本發(fā)明是為緊固帶有限位止擋的螺紋鋼管接頭而采用的方法和裝置，該鋼管特別應用在石油工業(yè)領域內(nèi)。

眾所周知，石油工業(yè)中經(jīng)常使用螺紋管接頭，這種接頭將頭尾相接放置的待組裝成管道的各段管子相互密封地連接起來，并便于拆卸。

這種接頭帶有外螺紋和內(nèi)螺紋，其螺紋最常見的形式是圓錐形的（但有時也可以是圓柱形的），該接頭還帶有密封面，以及在大多數(shù)情況下帶有螺紋限位止擋，密封面在接頭旋合時互相接觸，而螺紋限位止擋可以將連接的兩內(nèi)外螺紋件固定在預定位置上，以便驟然加大旋緊力矩。

根據(jù)技術條件，工地上管道接頭的旋合是使一接頭螺紋對于另外一個接頭螺紋產(chǎn)生一個旋緊力矩來進行的，該力矩大小應處在接頭制造商預先定的范圍之內(nèi)。

然而，這種連接方式并不令人十分滿意，因為對于給定的旋緊力矩，接頭的緊固狀況卻可隨不同的接頭件而產(chǎn)生很大的變化。實際上，由于制造時允許有公差，這就特別容易造成外螺紋件和內(nèi)螺紋件直徑上的差別，并造成螺紋限位止擋相對于螺紋位置的偏差。于是，使螺紋限位止擋表面互相接觸，而保證例如圓錐形螺紋旋緊所必要的旋轉(zhuǎn)力矩就會在很大范圍內(nèi)變化。隨后為了緊固限位止擋而施加的力矩也在很大的范圍內(nèi)變化，只是方向相反。此外，為了組裝接頭而使用的潤滑油性質(zhì)各異，同樣使固緊螺紋的力矩發(fā)生變化。

在這種情況下可以得知，所謂規(guī)格一致的、用同樣大小的緊固力矩旋合的接頭，并不具備同樣的可靠性，其理由是有一部分緊固力矩或多或少地消耗在螺紋的卡緊上或用于螺紋限位止擋的壓緊上。

根據(jù)當前技術狀況，現(xiàn)有一些應力計僅僅用壓力使之貼于金屬表面就可以測量金屬表面的變形，這個壓力可以使應力計啟動，顯示金屬表面的變形程度。

本發(fā)明是一種新方法和新裝置，它可以在螺紋限位止擋相互接觸后，在接頭上施加一個預先給定的力矩，這樣就可保證所有這樣旋合起來的接頭具備裝配的一致性和同樣的密封程度。

本發(fā)明之目的是提出一種用于緊固石油工業(yè)上使用的鋼管螺旋的接頭，這種類型的接頭包括有一個外螺紋件和一個內(nèi)螺紋件，以及至少一對位于內(nèi)螺紋件內(nèi)的螺紋限位止擋，其特征是在接頭旋合之前，在內(nèi)螺紋件的外表面上，在與螺紋相反的方向上，并與限位止擋平面相隔一段距離處，裝置了一個應力計，它可以在瞬間監(jiān)測內(nèi)螺紋件外表面上某母線的縱向變形。旋緊接頭，直至應力計上的指示數(shù)達到一個相當內(nèi)螺紋件在相對于上述的，與應力計在同一水平面上的母線處的預定擴展值的數(shù)值為止。

當上述方法付諸實施時，以一個圓錐臺形螺紋件為例，可以首先看到外螺紋部分的限位止擋與內(nèi)螺紋件的限位止擋發(fā)生接觸時，內(nèi)螺紋件的表面上金屬有了一個輕微的縱向壓縮。從這一時刻開始，內(nèi)螺紋件的螺紋限位止擋受到一個翻轉(zhuǎn)力矩的作用，這力矩的趨勢是增大上述限位止擋平面上的內(nèi)螺紋件直徑，從而引起外表面上金屬沿內(nèi)螺紋件的母線膨脹。應力計就測量這個膨脹的大小，它的最大值就相當于要施加在接頭限位止擋上的緊固力矩。

根據(jù)本發(fā)明在使用有圓錐臺形螺紋的接頭時，用應力計測出縱向壓縮變形使其不超過預先規(guī)定的數(shù)值，這也是合宜的，這樣就可以保證在螺紋限位止擋發(fā)生接觸前，在螺紋面上所施加的力矩不至于過大。

在一個有圓柱形螺紋的管接頭上使用本方法時，在限位止擋未相互接觸前，內(nèi)螺紋非表面不產(chǎn)生任何變形。因此，在這段時間里，應力計無任何顯示。反之，當限位止擋開始相互接觸時，內(nèi)螺紋件表面漸漸產(chǎn)生縱向擴展，由于有應力計，這擴展是可測的。

按照本發(fā)明，應力計最好設置在內(nèi)螺紋件承受最大縱向擴展的地方，例如，在距螺紋限位止擋平面7mm的地方。