[发明专利]液体和气体密封的螺纹管状连接

说明书

技术领域

[01]本发明涉及螺纹管状连接，所述连接包括阳式管状元件——其包括外螺纹和阴式管状元件——其包括可与所述外螺纹在结构上配合的内螺纹，所述阳式管状元件具有第一环形轴向抵接(abutment)面和第一环形密封面，所述第一环形密封面设置在所述阳式管状元件的径向外表面上，所述阴式管状元件具有第二环形轴向抵接面和第二环形密封面，所述第二环形密封面设置在所述阴式管状元件的径向内表面上，所述第一和第二轴向抵接面在结构(makeup)的端部处进行相互抵接，同时所述第一和第二密封面通过径向过盈(interference)进行密封接触，所述第一和第二轴向抵接面之一，称作末端抵接面，在所述管状元件的第一个的自由端处形成，所述元件具有唇状体，所述唇状体在其螺纹和末端抵接面之间径向延伸，并且，第一和第二密封面之一，称作“唇状体上”密封面，被设置在唇状体上，距所述末端抵接面一非零的轴向距离。

背景技术

[02]这种类型的螺纹管状连接可用于碳氢化合物容器或类似物的管体套管的产品。

[03]所述应用已确定，在这种螺纹连接中，当轴向抵接面在轴向上远离密封面并具有呈锥度的形式(称作反向的或具有负顶角)时，以至于当它们达到相互抵接时，它们趋向于将所述唇状体在径向上压向面对的第二管状元件的表面，这样，在某些情况下导致密封面之间的接触压力增加，从而改进防止液体和气体连接的密封，而在其它情况下所述改进不发生，或接触压力甚至被减小。

[04]申请人为了解释这种现象进行的研究显示出，对于一个给出的轴向抵接面的倾角，所述唇状体的工作状况取决于它的轴向抵接面和密封面之间的径向厚度。如果所述厚度比较大，唇状体的硬度足以抵御由第一轴向抵接面上的第二轴向抵接面施加的径向推力，以传递到第一密封面。相反，如果所述厚度比较小，则所述唇状体不够硬并且弯曲(可能不可逆地)，因此不能将压力传递到密封面。

[05]在管状元件上的唇状体厚度可不同于相同的标称直径。此外，根据需求，可用相同的阴式元件结合具有不同唇状体厚度的阳式元件，反之亦然。因而，问题是定义一个轴向抵接面的共同轮廓，无论阳式和阴式唇状体的厚度如何，所述抵接面可以使在密封面之间的接触最有效。

[06]本发明的目的在于解决这一问题。

[07]欧洲专利EP 0 488 912描述了邻近密封面的轴向抵接面。

[08]美国专利US 3 870 351描述了向内弯曲的轴向抵接面，所述抵接面关于轴线的倾斜在径向上改变方向，因而其相互抵接可准确地确定唇状体端部的位置，而对整个唇状体的外表面施加非径向力。

[09]美国专利US 4 611 838描述了在垂直于所述连接的轴向的平面延伸或具有锯齿状侧面以相互锁住的轴向抵接面。

[10]国际专利WO 03/048623描述了在垂直于所述连接的轴向的平面延伸或具有与其它相关的恒定倾斜的以及与轴向抵接面有轴向距离的“唇状体上”密封面的轴向抵接面。

[11]国际专利WO 2004/109173与前述相似。

发明内容

[12]本发明提供了一种在上述介绍中定义的类型的连接，并且提供了一种区段，所述区段构成所述第一和第二轴向抵接面中的每一个轴向抵接面的轴向半区部的至少一部分，所述区段相对于径向方向倾斜，所述区段按增加倾斜度的方式轴向地接近所述螺纹，因此在从所述径向的外表面或内表面离开时，所述轴向半区部不改变它们的倾斜方向。

[13]本发明可选的补充或替代特征在下面陈述：

[14]·所述第一管状元件是阳式元件；

[15]·所述阳式管状元件还具有第三环形轴向抵接面和第三环形密封面，所述第三环形密封面被设置在所述阳式管状元件的径向外密封面上；同时

[16]·所述阴式管状元件还具有第四环形轴向抵接面和第四环形密封面，所述第四环形密封面被设置在所述阴式管状元件的径向内表面上；

[17]·所述第三和第四轴向抵接面在结构的端部处相互抵接，同时第三和第四密封面通过径向过盈进行紧密的密封接触；

[18]·所述第四轴向抵接面，也称作末端抵接面，形成于阴式元件的自由端，所述第四轴向抵接面具有在所述内螺纹和所述第四轴向抵接面之间轴向延伸的阴式唇状体，并且，所述第四密封面被设置在所述阴式唇状体上，在距所述第四轴向抵接面的非零轴向距离处；