198539. lajstromszámú szabadalom • Béléscső és/vagy termelőcső trapézmenettel, gáz-tömörséget biztosító fémes zárással
1 2 A találmány tárgya gáztömörséget biztosító menetes fémes zárással rendelkező, elsődlegesen béléscsövekre és/vagy termelöcsövekre vonatkozik. A szénlvidrogénbányászatban gázos kutaknál a tökéletes gáztömörséget nem biztosító és a csőtest teherbírásánál kisebb menetszilárdságú menetkötésekkel készült csövek felhasználása esetén jelnetős mértékű az üzemeltetési kockázat, a meghibásodás folytán az Indokoltnál több időt és pénzt kell kútjavításra vagy megelőző karbantartásra fordítani. A szénhidrogénbányászatban gázos mezőkben a biztonságos és gazdaságos üzemeltetés érdekében ennélfogva elengedhetetlen és szükségszerű követelmény a gáztömörzáró tnenetkötésű csövek beépítése. A gáztömörséget biztosító bélécső és menetcsö menetkötéseinek vonatkozásában a gyakorlatban ismert vagy az irodalomban közölt jellemző megoldásokat, mint az adott területet reprezentáló megoldásokat, az alábbiakban foglaljuk össze. A gyakorlatban Buttress-menet néven ismert trapézmenet osztókúpjának kúpossága 1:16. Az apamenet és az anyamenet menetprofil-geometriája teljesen azonos, ennél fogva a felfekvés a teljes menetprofil mentén létrejön. Az osztókúp mentén mért menetprofil vastagsági értékek csak nagyon kis mértékben térnek el egymástól. Az apamenet és az anyamenet menetmagassági értékei - és tűrései - teljesen azonosak. Ugyanúgy teljesen egyezőek az apameneten és az anyameneten lévő lekerekítési sugarak is. Az apamenet és az anyamenet menetprofil-geometriájának teljes azonossága miatt a menctfelületek teltekvése az egész menetprofil mellett létrejön, ennek következtében a menetkötés túlhatározott. A túlhatározottság viszont azzal a veszéllyel jár, hogy a menetek egymásba szorulhatnak, ennek következtében a megfelelő menetkötés eléréshez szükséges maximális csavarónyomaték már a menetek teljes összecsavarása előtt is felléphet, ezért nem jön létre a teljes menetkapcsolat. A menetfelületek teljes felfekvése következtében a menetkenőcs a menetfelületek közül a teljes felcsavarás előtt kiszorul, aminek eredményekét a menetberágódás veszélye is fennáll. A felsorolt problémák gátolják ezen menetkötés széles körű elterjedését. A szabadalmi Irodalomból ismert a EP 108.980 szabadalmi leírás, mely a menetkötéshez használt menetprofil kialakítására vonatkozik. Lényege, hogy a teherhordó menetoldalt 3-13°-os szögben alámetszik. Bár a leírás utal az apatagon és az anyatagon kialakított kúpos felületekre, azonban a kúpos felületek mikéntjéről semmit nem közöl, ill. a tömítés érdekében elasztikus gyűrűket javasol. Ennek a megoldásnak hibája, hogy a két átmérő három helyen való illeszkedése túlhatárolt, ezenkívól kialakítása drága. Ugyanis, - mint köztudott az alámetszett menet készítése igen bonyolult és költséges művelet. Ilyen megoldást csak igen ritkán pl. az ún. körülfúró csöveknél indokolt alkalmazni. Hagyományos bélés- és termelőcsöveknél akalmazása nem indokolt. Ugyancsak problémát jelenthet az elasztikus gyűrű alkalmazása Is. Az US 4.373.754 ljsz szabadalmi leírás a gáztömör zárást tekintve hasonló megoldást mutat az előző szabadalmi leírásban .foglaltakhoz, mégis azzal az eltéréssel, hogy ez a kialakítás kizárólag karmantyú nélküli menetkötésekre vonatkozik, ennél fogva nem általános, és csupán egy behatárolt területet ölel fel. Az Fr 2.463.823 ljsz. szabadalmi leírás szerint a gáztömör zárást a karmantyú belső palástjának középső részén kialakított hengeres felületek és a csővégek külső palástján kialakított, azonos vagy kissé nagyobb átmérőjű hengeres felületek, valamint a csővégek kúpos, vagy kettőskúpos kialakítású homlokfelületei együttesen biztosítják. A leírás szerint a csővégek kúpos vagy kettőskúpos kialakítású homlokfelületei összecsavaráskor találkoznak, majd további öszszecsavarás eredményeként a csővégek hengeres felülete a karmantyú hengeres felületéhez feszül. Hátrnya ennek a megoldásnak az, hogy a rugalmas és képlékeny deformáció zónái nem tarthatók kézben, a többszöri összecsavarhatóság bizonytalan. Csereszabatosság a csővég deformációja miatt nem biztosítható, ami további igen nagy gyakorlati problémák forrása lehet. A DE 3,128.008 ljsz szabadalmi leírás szerint a gáztömör zárást egy vagy két elasztikus gyűrűnek megfelelően kialakított horonyba való behelyezésével biztosítják. Az apatag és az anyatag palástján kiképzett kúpos felületek az elasztikus gyűrű behelyezésére szolgálnak. A homlokfelületen kialakított vállak a menetkötés túlcsavarásának megakadályozását célozzák. Ez a megoldás gáztömör fém-fémzárást nem biztosít. A megoldás hibája, - korszerűsége ellenére - abban jelölhető meg, hogy a gáztömörséget kizárólag elasztikus gyűrű alkalmazásával érik el, amely elem sérülékeny és már a szerelésnél, méginkább a tartós üzemeltetés során okozhat jelentős károkat. A fentiekben ismertetett és példálódzó jelleggel felsorolt tárgyköri megoldások közös hibája, hogy nem oldják meg a megbízható, teljes menetösszekapcsolás követelményét és a menetberágódás kiküszöbölését, ugyanis a menetfelfekvések túlhatároltak. Az ismételt többszöri szét- és összecsavarás bizonytalanságot hordoz, mivel a rugalmas és a maradó deformáció szétválasztása nem biztosítható. Az előállítási kötlségek magasak, mert igen bonyolult a forgácsoló megmunkálási igény. A rugalmas deformáció nincs kézbentartva, mert nincsenek megfelelően kialakított érintkező felületek. A jelen találmány célkitűzése a felsorolt hiányosságok kiküszöbölése és olyan béléscső vagy termelőcső előállítása, mely tiszta fémes zárással biztosított gáztömörséget. A találmány feladata a célkitűzésnek megfelelően olyan béléscsövek és/vagy termelőcsövek előállítása, melyeknél az alkalmazott menetgeomtria nagy menetszilárdságot és rugalmas deformációt valósít meg, ugyanakkor könnyű összecsavarhatóságot biztosít, a kialakított menetprofll elősegíti és lehetővé teszi az egymással túlfedésben lévő tömítőnyúlványnak és tömítőfészeknek teljes mértékű összecsavarását a szénhidrogénbányászati (terep) viszonyai között is, a gáztömör zárást kizárólag a csatlakozó darabok, — csőelemek — felületeinek fémes érintkezése biztosítja, az érintkező felületeket egyrészt az apamenetes csatlakozó darabon kialakított tömítŐnyülvány, másrészt az anyamenetes csatlakozó darabon kialakított tömítőfészek képezi. A fenti célkitűzésnek, ill. feladatnak megfelelően a találmány béléscső és/vagy termelőcső trapézmenettel, gáztömörséget biztosító fémes zárással, mely apatagból, anyatagból áll és az apatag apamentes csatla198.539 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
