[发明专利]用于油气管道的螺纹接头

说明书

一种用于油气管道的螺纹接头，包括母部件(1)和公部件(2)，母部件(1)是接头管状体，包括螺纹耦接部分(11)，延长耦接部分(11)的密封部分(12)，公部件(2)包括管状体，公部件(2)的管状体包括具有螺纹外表面(S21)的第一部分(21)，具有与母部件密封表面(S12)协作用于密封接头的密封表面(S22)的第二密封部分(S22)，母部件(1)的密封表面(S12)由锥形部分(S121，S122)构成，公部件(2)的密封表面(S22)包括更靠近第一部分(21)的近端部分(S221)和远端部分(S222)，近端截面部分(S221)具有锥形表面，该锥形表面与母部件(1)的密封表面(S12)形成第一密封(PS)，远端部分(S222)具有凸表面(S223)，该凸表面(S223)与母部件(1)的密封表面(S12)形成第二密封(DS)。

技术领域

本发明涉及用于油气管道的螺纹接头，其类型包括螺纹母部件和螺纹公部件，例如销和盒体或特殊螺纹接头，尤其设计用于在苛刻条件下操作，在外部和内部压力方面都是如此，并且更公知为优质接头。

背景技术

优质接头包括销和具有锥形螺纹的盒体，该锥形螺纹允许通过在形成密封的相互配合的锥形表面中提供密封表面来紧固该锥形螺纹，并且该优质接头包括抵靠在所述盒体的肩部上的销鼻状部，该销鼻状部用作连接中的止动件。所述密封由必须承受外部和内部压力二者、轴向载荷和弯曲的金属与金属紧密接触形成。

WO2004/109173、US2011/0241340和US2015/0001841公开了这些优质接头的主要特征。

耦接器的细节，尤其是在连接期间产生密封的表面的设计，是关键的，因为它必须保证在所有条件下(即在所有操作温度下的内部和外部压力、张力和压缩、弯曲以及所有这些条件下)的总密封性。

出于这个原因，最近的文献描述了基于销和盒体的表面的不同设计以产生密封的非常具体的解决方案。

US2011/0241340描述了基于圆锥到圆锥的接头和基于其中一个零件(销或盒体)的圆形截面和另一个零件的圆柱形截面的连接的几种解决方案。在该文献的图3A至3D中，描述了由交替的锥形和曲面形成的盒体的密封表面的轮廓。在图4和图5中，示出了所得到的密封接头。所有这些组合旨在形成单个接头，必定在其近端和远端分别承受外部压力和内部压力。在本发明的上下文中，远端是指更靠近销鼻状部(或肩部)的部分，而近端是指离销鼻状部更远的那些部分，也即更靠近螺纹的那些部分。

还公开了包括两个密封表面而不是一个密封表面的优质接头。

这些解决方案中的一些解决方案在销和盒体的锥形区域内具有一个密封，并且在纵向支承表面内具有另一个密封，也即在肩部/销鼻状部区域。

其它双密封解决方案在锥形区域中具有两个密封，其中肩部区域仅具有支撑功能。本发明属于这种解决方案。

在DE4446806C1中描述了一个双密封的实例，其被认为是本发明最接近的现有技术。

尤其是在DE4446806C1的图1示出了基于到锥形表面的两个圆形部分的双密封。图3示出了另一种双密封，其中近端密封是圆形部分到锥形的密封，而远端密封是锥形到锥形的密封。

虽然在两个区域中保证密封，但这不是最佳的解决方案，因为两个密封是相同的，并未考虑它们面临不同的条件。远端密封旨在确保相对于内部压力的密封，而近端密封被设计为确保相对于外部压力的密封性。内部压力和外部压力的作用的主要区别在于，内部压力改善了密封，因为它倾向于使销鼻状部膨胀，也即它具有自密封效果。

此外，如果两个密封是相同类型的，并且期望在一侧上相对于另一侧增加密封性，则这可以确保足够的密封性，但是其中一个密封将承受过大的应力，这可能加速接触表面的磨损，这是要避免的另一过程。