[发明专利]4牙螺纹牙型在审
申请号: | 201480043223.4 | 申请日: | 2014-07-31 |
公开(公告)号: | CN105431665A | 公开(公告)日: | 2016-03-23 |
发明(设计)人: | 劳伦斯·穆尔 | 申请(专利权)人: | 未来管道工业集团有限公司 |
主分类号: | F16L15/06 | 分类号: | F16L15/06 |
代理公司: | 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 | 代理人: | 张敬强;严星铁 |
地址: | 阿联*** | 国省代码: | 阿联酋;AE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 螺纹 | ||
技术领域
本发明主要涉及管道螺纹牙型,尤其涉及4牙螺纹牙型(即,每英寸四牙的管道牙型)。
背景技术
用于石油管线的常见管道通常的特征是每英寸牙数(TPI)为八(8)的螺纹牙型,也已知为8牙(8-round)。这种螺纹牙型能够承受美国石油协会(API)标准所要求的高压和相关的拉伸负荷。然而,每英寸八牙的螺纹牙型易于在安装时错扣,尤其是在大尺寸管道中。
此外,虽然可能存在上百种螺纹牙型,但是由于脱落和破裂的问题,许多适于金属管道的螺纹牙型(例如锯齿螺纹)不能被加工于复合管道中。脱落和破裂的问题尤其出现于锯齿螺纹的尖角。同样地,作为普遍用于现代油井和气井完井的高性能螺纹类型,特殊螺纹可用于多种构造中,并且通常被设计为提供优良的液压密封、提高的抗拉能力并且容易装配。然而,由于复合管道的加工问题,因此特殊螺纹也不能被完全提供在复合管道中。
发明内容
因此,存在对于一种螺纹牙型的需求,其不易在安装时错扣并且能够被加工于复合管道中,同时仍然能够承受高压和拉伸负荷。
附图说明
参考附图能够更好地理解本发明的多个方面,其中:
图1示出本发明的螺纹牙型的示意图;
图2示出用于水压试验的爆裂试验;
图3示出用于拉伸试验的管轴组件;
图4A-4B示出张拉试验组件;
图5A-5D示出拉伸试验样本;并且
图6A-6B示出上卸扣试验样本。
具体实施方式
现在详细参考附图中所示的非限制性实施方式的描述。虽然所述实施方式可能使用特定材料或构造,但是并不意味着将本发明限制于本文所公开的一个实施方式或多个实施方式。因此,所提出的实施方式的多种修改对于本领域技术人员是显而易见的,并且本文所述的一般原理可被应用于其他非限制性实施方式,而不脱离本发明的本质或范围。如此,不同可选实施方式的详细描述不应解释为限制权利要求中所阐述的装置、系统和方法的范围或广度。
图1示出用于管道的4牙螺纹牙型的示例实施方式,其包括承载牙侧、嵌入牙侧、牙顶以及牙底。承载牙侧以承载牙侧角倾斜,该承载牙侧角是从垂直于管道轴线的线测量的。嵌入牙侧以嵌入牙侧角倾斜,该嵌入牙侧角也是从垂直于管道轴线的线测量的,但是在相反的方向上。在图1所示的示例实施方式中,承载牙侧角是62度,并且嵌入牙侧角是25度,然而嵌入牙侧角可以是15度和25度之间的任意角度。因此,在示出的示例实施方式中,承载牙侧与嵌入牙侧之间的角度可以是77度至87度的范围。此外,图1所示的螺纹牙型包括3/4”的每英尺锥度(TPF)。
图1示出的实施方式是示例性的,并且用于示出4牙螺纹牙型。当然,在应用中,螺纹牙型被应用于外(阳)螺纹部和内(阴)螺纹部,其被配置为在两条管道之间形成完整的螺纹连接。此外,示例的4牙螺纹牙型可被提供在大直径和小直径管道上。
根据图1的4牙螺纹牙型的4牙螺纹样品的拉伸试验结果显示,4牙螺纹牙型可以比传统的8牙螺纹牙型承受两倍多的拉伸负荷。通过确定在每平方英寸啮合面积的基础上需要何种拉伸力来剪切啮合的螺纹,从而测量螺纹牙型的强度。在拉伸试验中,传统的8牙螺纹牙型通常在大约1500磅/平方英寸时失效。如果试验样品被加压,并且拉伸负荷作为端部推力的结果,则试验结果在剪切之前提高到大约2000磅/平方英寸。在没有压力的直拉试验中,第一4牙螺纹牙型样品在3800磅/平方英寸时失效。在两个额外的试验中,4牙螺纹牙型在3700和3900磅/平方英寸时失效。
此外,4牙螺纹的两个样品的压力试验也显示出出色的结果。第一4牙螺纹牙型样品被置于2500磅/平方英寸下一天一夜,并且没有出现泄漏。第二4牙螺纹牙型样品经受爆裂试验,并且在3700磅/平方英寸时使试验接头失效。以下提供试验装置和试验结果的更详细说明。
水压试验
图2示出爆裂试验装置,以用于6-5/8”YellowBox组件的样本的水压试验,该组件使用上文中关于图1所述的4牙螺纹牙型,并且具有4TPI(每英寸牙数)3/4”TPF(每英尺锥度)。为了方便起见,(60/25)表示具有60(62)度的嵌入牙侧角和25度的承载牙侧角的4牙螺纹牙型。
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