(57)【要約】  シール性および耐圧縮性に優れた油井鋼管用ねじ継手を提供する。雄ねじ４が設けられたピン２と、雄ねじ４と螺合する雌ねじ５が設けられたボックス３と、を有し、外周面側シール部９で、所定の位置のシールポイントｓｐ１におけるピンの断面積Ｓ１（ｍｍ２）と、ピン未加工部６である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、式：（Ｓ１／Ｓ０）×１００≧１５（％）を満たし、内周面側シール部１０では、所定の位置のシールポイントｓｐ２におけるボックスの断面積Ｓ２（ｍｍ２）と、ボックス未加工部７である素管部の断面積Ｓ０’（ｍｍ２）とが、式：（Ｓ２／Ｓ０’）×１００≧２０（％）を満たし、ねじ列Ａ、Ｂ間の中間ショルダＣの接触部８の断面積Ｓ３（ｍｍ２）と、断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、式：（Ｓ３／Ｓ０）×１００≧１０（％）を満たすようにする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管の一端に雄のテーパねじである雄ねじが設けられたピンと、
鋼管の一端に前記雄ねじと螺合する雌のテーパねじである雌ねじが設けられたボックスと、を有し、
前記ピンと前記ボックスとが金属接触して流体をシールするラジアルシール構造を、前記ピンの管端側の外周面側シール部および前記ボックスの管端側の内周面側シール部の２箇所に備える鋼管用ねじ継手であり、
前記雌雄のテーパねじのねじ列の中途に形成される中間ショルダを有し、
前記ピンの管端側に形成される前記外周面側シール部では、
ボックス側のシール面に最初に接触するピン側のノーズ部外周面上の部位であるシールポイントにおけるピンの断面積Ｓ１（ｍｍ２）と、ピン未加工部である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、以下の式（１）を満たし、
前記ボックスの管端側に形成される前記内周面側シール部では、
ピン側のシール面に最初に接触するボックス側の管端部内周面上の部位であるシールポイントにおけるボックスの断面積Ｓ２（ｍｍ２）と、ボックス未加工部である素管部の断面積Ｓ０’（ｍｍ２）とが、以下の式（２）を満たし、
前記中間ショルダの接触部の面積Ｓ３（ｍｍ２）と、ピン未加工部である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、以下の式（３）を満たす油井鋼管用ねじ継手。
（Ｓ１／Ｓ０）×１００≧１５（％）  ・・・（１）
（Ｓ２／Ｓ０’）×１００≧２０（％）  ・・・（２）
（Ｓ３／Ｓ０）×１００≧１０（％）  ・・・（３）
【請求項２】
前記Ｓ１、前記Ｓ０、前記Ｓ２および前記Ｓ０’が以下の式（４）を満たす請求項１に記載の油井鋼管用ねじ継手。
（Ｓ１／Ｓ０）≦（Ｓ２／Ｓ０’）  ・・・（４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に油井やガス井の探査や生産に使用されるチュービングおよびケーシングを包含する油井管に用いる管ねじ継手に関する。すなわち、本発明は、ＯＣＴＧ（ｏｉｌ  ｃｏｕｎｔｒｙ  ｔｕｂｕｌａｒ  ｇｏｏｄｓ）、ライザー管、ならびにラインパイプなどの鋼管の接続に用いる管ねじ継手に関する。本発明の管ねじ継手は、シール性および耐圧縮性に優れる。
【背景技術】
【０００２】
管ねじ継手は、油井管など産油産業設備に使用される鋼管の接続に広く使用されている。オイルやガスの探索や生産に使用される鋼管の接続には、従来、ＡＰＩ（米国石油協会）規格に規定された標準的な管ねじ継手が典型的には使用されてきた。【０００３】
近年、原油や天然ガスの井戸は深井戸化が進み、垂直井から水平井や傾斜井等が増えていることから、掘削・生産環境はより苛酷になっている。また、海洋や極地などの劣悪な環境での井戸の開発が増加していることなどから、耐圧縮性能、耐曲げ性能、外圧シール性能など、管ねじ継手への要求性能は多様化している。このような要求性能のために、プレミアムジョイントと呼ばれる高性能の特殊な管ねじ継手を使用することが近年増加している。【０００４】
また、井戸開発時の掘削量を低減するためには、井戸をスリムにする必要がある。これに対し、上記のプレミアムジョイントの中で、カップリング部材を介さずに管（パイプともいう）同士を直接接続するインテグラル形式の管ねじ継手への要求も高まっている。【０００５】
上記のプレミアムジョイントは、通常、各パイプの管端側に、テーパねじと、メタルタッチシール部と、トルクショルダ部とを備える。これらは、パイプの一端側に設けられた雄形部であるピンと、パイプの一端側に設けられた、上記の雄形部に螺合または嵌合する雌形部であるボックスとのそれぞれを構成する要素である。これら要素は、継手（管ねじ継手の意、以下同じ）の締付け時に雌雄の同名要素どうしが対面し合うように設計される。【０００６】
上記のテーパねじは、継手をタイトに固定するために必要である。また、上記のメタルタッチシール部は、当該メタルタッチシール部の領域でボックスとピンとの金属接触によりシール性を確保する。また、上記のトルクショルダ部は、継手の締付け中にストッパの役目を担うショルダ面となる。【０００７】
そして、インテグラル形式の管ねじ継手（以下、インテグラル継手とも云う）において、上記のメタルタッチシール部は、軸方向（管軸方向の意。以下同じ）の一つまたは二つ以上の箇所に設けられる。うち少なくとも１箇所のメタルタッチシール部は、上記ピンのテーパねじのピン先端側ねじ端に連接したねじ無し部（以下、ノーズと云う）の外周面、および上記ボックスのテーパねじのボックス後端側ねじ端に連接したねじ無し部（以下、ノーズ穴と云う）の内周面に設けられる。このメタルタッチシール部は、継手の締付け時に、上記ノーズと上記ノーズ穴のメタルタッチシール部同士が半径方向に接触して、管内側の流体がテーパねじの領域に進入することを防止するシール面（便宜上、内側ラジアルシール面と云う）を形成する。【０００８】
また、インテグラル継手には、上記ピンと上記ボックスそれぞれにおいて上記テーパねじの領域を軸方向に二分したものがある。上記二分したうちのピン先端側のねじ列とこれに螺合するボックス後端側のねじ列とを第１ねじ列と呼ぶ。一方、ピン後端側のねじ列とこれに螺合するボックス先端側のねじ列とを第２ねじ列と呼ぶ。上記の第１ねじ列、第２ねじ列は、径方向（管径方向の意。以下同じ）で云うと、第１ねじ列が内径側、第２ねじ列が外径側になる。上記第１ねじ列と上記第２ねじ列との境界に上記トルクショルダ部が設けられており、これを中間ショルダと呼ぶ。【０００９】
上記中間ショルダを有するインテグラル継手において、上記メタルタッチシール部を軸方向の二箇所に設けた場合、二箇所のうち一つは、上記の内側ラジアルシール面を形成するものとする。もう１つのメタルタッチシール部は、上記ピンの第２ねじ列後端に連接したねじ無し部の外周面（便宜上、ピン後端側非ねじ面と云う）、および上記ボックスの第２ねじ列先端に連接したねじ無し部の内周面（便宜上、ボックス先端側非ねじ面と云う）に設けられる。このメタルタッチシール部は、継手の締付け時に、上記ピン後端側非ねじ面と上記ボックス先端側非ねじ面のメタルタッチシール部同士が半径方向に接触して、管外側の流体がテーパねじの領域に進入することを防止するシール面（便宜上、外側ラジアルシール面と云う）を形成する。【００１０】
上記中間ショルダを有するインテグラル継手の従来技術の一例として、特許文献１に記載されたパイプ用ねじ付き継手（管ねじ継手）を図３に示す。特許文献１に記載の発明の課題は、適当な剛性を維持し、改良されたシールを設けたパイプ用ねじ付き継手を生産すること、および、高荷重に対する、特に圧縮荷重に対する継手の構造的抵抗（特性）を改善すること、上記特性がシール機能に影響しないようにすることである。そして、特許文献１に記載の発明では、上記ボックス先端側非ねじ面のメタルタッチシール部からボックス最先端まで突き出た補強セクションを設け、この補強セクションの長さ、あるいはさらに壁厚（肉厚）を規定し、かつ、上記ボックスの補強セクション全長が相対するピン後端側のパイプ（素管部）と接触を生じないようにしてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第５２３２４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、引張り、圧縮、さらに内圧および外圧の複合荷重に関して高い荷重が作用した際に、十分なシール性を確保できているとは言えず、シール性を向上させることが希求されていた。さらには、シール性を向上させると共に、耐圧縮性を向上させることも求められていた。【００１３】
そこで、本発明は、シール性および耐圧縮性に優れた油井鋼管用ねじ継手を提供することを目的とする。【００１４】
なお、本発明において、シール性に優れているとは、ＩＳＯ１３６７９：２００２のシリーズＡテストにおいて規定されるねじ継手の複合荷重条件下におけるシール性評価試験に合格することを指す。【００１５】
また、本発明において、耐圧縮性に優れているとは、上記のＩＳＯ試験の荷重条件において任意となっている圧縮条件に関して高い圧縮負荷を作用させてもシール性評価試験に合格することを指す。引張荷重はパイプまたは継手の引張強度の９５％を最大値とすると規定されており、耐圧縮性は引張荷重に対する比率として表現される。Ｔ＆Ｃ（Threaded and Coupled）タイプの継手では通常はパイプの引張強度によって接続部の強度が決定され、パイプの引張強度の８０％圧縮率以上の性能を圧縮性が高いと言い、１００％圧縮率を達成できる場合には非常に高い耐圧縮性を有すると言える。セミフラッシュタイプの継手では継手デザインにより引張強度が決定され、パイプの引張強度の７０％以上が十分な引張強度のデザインと言える。セミフラッシュタイプの継手では継手の引張強度の７０％圧縮率以上の性能を圧縮性が高いと言い、引張強度と同等の１００％圧縮率を達成できる場合には非常に高い耐圧縮性を有すると言える。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討し、以下の知見を得た。まず、従来の技術において、所望のシール性を確保できていない理由として、シール部の管端側の剛性について十分に考慮されていないことに着目した。そして、本発明者らは、所定のシールポイントにおける断面積を規定することによって剛性を確保し、これにより、高い荷重が作用しても十分な面圧を得ることができ、十分なシール性を確保できることを知見した。また、引張力が作用すると、ボックスの管端側に形成されるボックス内周面とピン外周面との接触によって形成されるシール部においては引張変形と同時にピンの縮径変形も発生する。そのため、シール干渉量が低減しボックスの管端側シール部のシール面圧が低減する。すなわち、ボックスの管端側シール部は接触面圧がより低減しやすくなることから、シール性確保のためには、ボックスの管端側シール部のシール断面積の規定値をピンの管端側シール部側の断面積より高く設定することが好ましいことも知見した。さらに、中間ショルダの断面積比を規定することで、耐圧縮性を確保することができることも知見した。【００１７】
以上の知見に基づき完成した本発明の要旨は、つぎのとおりである。【００１８】
［１］鋼管の一端に雄のテーパねじである雄ねじが設けられたピンと、
鋼管の一端に前記雄ねじと螺合する雌のテーパねじである雌ねじが設けられたボックスと、を有し、
前記ピンと前記ボックスとが金属接触して流体をシールするラジアルシール構造を、前記ピンの管端側の外周面側シール部および前記ボックスの管端側の内周面側シール部の２箇所に備える鋼管用ねじ継手であり、
前記雌雄のテーパねじのねじ列の中途に形成される中間ショルダを有し、
前記ピンの管端側に形成される前記外周面側シール部では、
ボックス側のシール面に最初に接触するピン側のノーズ部外周面上の部位であるシールポイントにおけるピンの断面積Ｓ１（ｍｍ２）と、ピン未加工部である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、以下の式（１）を満たし、
前記ボックスの管端側に形成される前記内周面側シール部では、
ピン側のシール面に最初に接触するボックス側の管端部内周面上の部位であるシールポイントにおけるボックスの断面積Ｓ２（ｍｍ２）と、ボックス未加工部である素管部の断面積Ｓ０’（ｍｍ２）とが、以下の式（２）を満たし、
前記中間ショルダの接触部の面積Ｓ３（ｍｍ２）と、ピン未加工部である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、以下の式（３）を満たす油井鋼管用ねじ継手。
（Ｓ１／Ｓ０）×１００≧１５（％）  ・・・（１）
（Ｓ２／Ｓ０’）×１００≧２０（％）  ・・・（２）
（Ｓ３／Ｓ０）×１００≧１０（％）  ・・・（３）
［２］前記Ｓ１、前記Ｓ０、前記Ｓ２および前記Ｓ０’が以下の式（４）を満たす前記［１］に記載の油井鋼管用ねじ継手。
（Ｓ１／Ｓ０）≦（Ｓ２／Ｓ０’）  ・・・（４）
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、シール性および耐圧縮性に優れた油井用鋼管ねじ継手を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態の一例を説明する油井鋼管用ねじ継手の断面図であり、式（１）および式（３）の説明図でもある。
【図２】図２は、本発明の実施形態の一例を説明する油井鋼管用ねじ継手の断面図であり、式（２）の説明図でもある。
【図３】図３は、従来の油井鋼管用ねじ継手の一例を示す断面図であり、（ａ）管軸方向断面図、（ｂ）メタルタッチシール部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態の一例を説明する油井鋼管用ねじ継手の断面図であり、以下で説明する式（１）および式（３）の説明図でもある。また、図２も、本発明の実施形態の一例を説明する油井鋼管用ねじ継手の断面図であり、以下で説明する式（２）の説明図でもある。なお、図３は、従来の油井鋼管用ねじ継手の一例を示す断面図であり、（ａ）管軸方向断面図、（ｂ）メタルタッチシール部を示す拡大断面図である。
【００２２】
本発明の油井鋼管用ねじ継手１では、ピン２とボックス３とにより鋼管を接続する。図１、図２に示すように、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、ピン２とボックス３とがねじ結合により結合されたねじ継手（プレミアムジョイント）である。また、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、ピン２とボックス３とで鋼管同士を直接接続するインテグラル式ねじ継手である。
【００２３】
ピン２には、鋼管の一端に雄のテーパねじである雄ねじ４が設けられている。また、ボックス３には、鋼管の一端に雄ねじ４と螺合する雌のテーパねじである雌ねじ５が設けられている。
【００２４】
本発明の油井鋼管用ねじ継手１では、ピン２とボックス３とが金属接触して流体をシールするラジアルシール構造を、雄ねじ４の管端側（図１、２中、ねじ継手軸αに平行なＸ軸の負方向側）の外周面側シール部９と、雌ねじ５の管端側（図１、２中、Ｘ軸正方向側）の内周面側シール部１０の２箇所に有する。外周面側シール部９および内周面側シール部１０の夫々は、図３を参照しながら説明したメタルタッチシール部としてよい。
【００２５】
外周面側シール部９は、継手の締付け時に、ノーズ（ピン２のテーパねじのピン先端側ねじ端に連接したねじ無し部）とノーズ穴（ボックス３のテーパねじのボックス後端側ねじ端に連接したねじ無し部）のメタルタッチシール部同士が接触して、管内側の流体がテーパねじの領域に進入することを防止するシール面を形成することができる。
【００２６】
内周面側シール部１０は、ピン２の第２ねじ列Ｂ後端に連接したねじ無し部の外周面（便宜上、ピン後端側非ねじ面と云う）、および上記ボックス３の第２ねじ列Ｂ先端に連接したねじ無し部の内周面（便宜上、ボックス先端側非ねじ面と云う）に設けられる。内周面側シール部１０は、継手の締付け時に、上記ピン後端側非ねじ面と上記ボックス先端側非ねじ面のシール部同士が接触して、管外側の流体がテーパねじの領域に進入することを防止するシール面を形成する。
【００２７】
また、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、雌雄のテーパねじの２つのねじ列（第１ねじ列Ａ、第２ねじ列Ｂ）の中途に形成される中間ショルダＣを有する。中間ショルダＣは、継手の締付け中にストッパの役目を担うショルダ面となるトルクショルダ部として機能する。
【００２８】
その他、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、ピン２の先端にショルダ部１１を有してよく、このショルダ部１１に当接するショルダ１２がボックス３に設けられていてよい。
【００２９】
そして、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、外周面側シール部９で、ボックス３側のシール面に最初に接触するピン２側のノーズ部外周面上の部位であるシールポイントｓｐ１（図１参照）におけるピンの断面積Ｓ１（ｍｍ２）と、ピン未加工部６である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、以下の式（１）を満たすことを特徴の一つとする。なお、素管部（ピン未加工部６）とは、ピン２先端に設けられた雄ねじ以外の領域のことを指し、円筒形状を有する。
【００３０】
（Ｓ１／Ｓ０）×１００≧１５（％）  ・・・（１）
「（Ｓ１／Ｓ０）×１００」が１５％未満であると、引張りおよび内圧によるリークが発生し、十分なシール性を確保することができない。そのため、本発明では、「（Ｓ１／Ｓ０）×１００」を１５％以上とし、好ましくは、２０％以上である。より好ましくは、２５％以上である。一方、本発明では、「（Ｓ１／Ｓ０）×１００」を５０％超えとすると、中間ショルダＣおよび外周面側シール部９の断面積の確保が不可能となり十分な性能が得られなくなる場合がある。そのため、本発明では、「（Ｓ１／Ｓ０）×１００」は５０％以下とすることが好ましい。より好ましくは、４０％以下である。
【００３１】
なお、上記の断面積Ｓ１、Ｓ０の断面とは、ねじ継手軸α（Ｘ軸正負方向）に垂直な面の断面のことを指し、以下で説明する断面積Ｓ２、Ｓ３の断面も、ねじ継手軸α（Ｘ軸正負方向）に垂直な面の断面のことを指す。
【００３２】
また、上記の「ボックス３側のシール面に最初に接触するピン２側」とは、ボックス３側のシール面に接触するピン２の最先端位置（Ｘ軸負方向側最先端位置）のことを指す。
【００３３】
また、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、外面側シール部１０で、ピン２側のシール面に最初に接触するボックス３側の管端部内周面上の部位であるシールポイントｓｐ２（図２参照）におけるボックス３の断面積Ｓ２（ｍｍ２）と、ボックス未加工部７である素管部の断面積Ｓ０’（ｍｍ２）とが、以下の式（２）を満たすことも特徴とする。なお、素管部（ボックス未加工部７）とは、ボックス３先端に設けられた雌ねじ以外の領域のことを指し、円筒形状を有する。
【００３４】
（Ｓ２／Ｓ０’）×１００≧２０（％）  ・・・（２）
「（Ｓ２／Ｓ０’）×１００」が２０％未満であると、引張りおよび外圧によるリークが発生し、十分なシール性を確保することができない。そのため、本発明では、「（Ｓ２／Ｓ０’）×１００」を２０％以上とし、好ましくは、２５％以上である。より好ましくは、３０％以上である。一方、本発明では、「（Ｓ２／Ｓ０’）×１００」を５０％超えとすると、内周面側シール部１０および中間ショルダＣの断面積確保が困難となり十分な性能が得られなくなる場合がある。内周面側シール部の外径を大きくすることにより高い断面積を実現することは不可能ではないが、外径を大きくすることはインテグラル式ねじ継手の特徴であるスリムな継手の実現に反するため、過大な外径での設計は現実的ではない。そのため、本発明では、「（Ｓ２／Ｓ０’）×１００」は５０％以下とすることが好ましい。より好ましくは、４５％以下である。
【００３５】
また、上記の「ピン２側のシール面に最初に接触するボックス３側」とは、ピン２側のシール面に接触するボックス３の最先端位置（Ｘ軸正方向側最先端位置）のことを指す。
【００３６】
さらに、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、中間ショルダＣの接触部８（図１参照）の面積Ｓ３（ｍｍ２）と、ピン未加工部６である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）とが、以下の式（３）を満たすことも特徴とする。
【００３７】
（Ｓ３／Ｓ０）×１００≧１０（％）  ・・・（３）
「（Ｓ３／Ｓ０）×１００」が１０％未満であると、圧縮時にシール部に過度の負荷がかかり塑性変形に伴うシール性低下を引き起こすこととなり、引張りおよび内圧によるリークが発生し、十分なシール性を確保することができない。また、締め付け時にショルダ部に塑性変形が発生してしまい締め付けられなく場合もある。そのため、本発明では、「（Ｓ３／Ｓ０）×１００」を１０％以上とし、好ましくは、１５％以上である。より好ましくは、２０％以上である。一方、本発明では、「（Ｓ３／Ｓ０）×１００」を５０％超えとすると、外周面側シール部９および内周面側シール部１０の断面積が確保不能となり十分な性能が得られなくなる場合がある。そのため、本発明では、「（Ｓ３／Ｓ０）×１００」は５０％以下とすることが好ましい。より好ましくは、４０％以下である。
【００３８】
本発明では、上記式（１）〜（３）の全てを満たすからこそ、所望のシール性および耐圧縮性を得ることができる。
【００３９】
また、本発明の油井鋼管用ねじ継手１は、上記のＳ１、Ｓ０、Ｓ２およびＳ０’が以下の式（４）を満たすことが好ましい。
（Ｓ１／Ｓ０）≦（Ｓ２／Ｓ０’）  ・・・（４）
継手に引張力が作用すると、引張側の変形と同時に縮径側の変形も発生する。そのため、シール干渉量が低減し、ボックスの管端側に形成される内周面側シール部１０のシール面圧が低減する。すなわち、内周面側シール部１０は接触面圧がより低減しやすくなることから、シール性確保のためには、内周面側シール部１０のシール断面積の規定値を外周面側シール部９より高く設定することが好ましい。そのため、本発明では、（Ｓ２／Ｓ０’）を（Ｓ１／Ｓ０）以上とすることで、すなわち、内周面側シール部１０のシール断面積比を外周面側シール部９のシール断面積比よりも高く設定することで、より十分なシール性を確保することができる。そのため、本発明では、「（Ｓ１／Ｓ０）≦（Ｓ２／Ｓ０’）」とすることが好ましく、（Ｓ２／Ｓ０’）は（Ｓ１／Ｓ０）の１．１倍以上とすることがより好ましい。より好ましくは、１．２倍以上である。
【００４０】
本発明では、特に限定しないが、ピン未加工部６とボックス未加工部７の外径は５〜１６インチとすることが好ましく、５．５〜１４インチとすることがより好ましい。
また、本発明では、ピン未加工部６とボックス未加工部７の肉厚は１２ｍｍ以上とすることが好ましく、１５ｍｍ以上とすることがより好ましい。
また、本発明のねじ継手では、ロードフランクの角度は５〜３０度とすることが好ましく、１０〜２５度とすることがより好ましい。
また、スタビングフランク角度は−１０〜０度とすることが好ましく、−７〜−３度とすることがより好ましい。
【００４１】
以上説明したように、本発明によれば、シール性および耐圧縮性に優れた油井用鋼管ねじ継手を得ることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。【００４３】
ＡＰＩ  ５ＣＴの鋼種Ｑ１２５の外径９−５／８インチ×肉厚０．５４５インチ（外径２４４．４８ｍｍ×肉厚１３．８４ｍｍ）の鋼管端部を加工してなるピンと、これに対応するボックスとからなるねじ継手について、サンプルを製作し、ＩＳＯ  １３６７９：２００２のシリーズＡテストを実施した。この実施にあたっては、表１に示す各水準の実験条件で実験した。また、表１に示さなかった実験条件として、全ての水準に共通して、ねじ山接触面としてロードフランクの角度を−５度、スタビングフランク角度を１５度とした。【００４４】
表１中、外周面側シール部の母管未加工部に対する面積比（％）とは、「ピン未加工部である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）に対する、ボックス側のシール面に最初に接触するピン側のノーズ部外周面上の部位であるシールポイントにおけるピンの断面積Ｓ１（ｍｍ２）の比（（Ｓ１／Ｓ０）×１００［％］）」のことを指す。【００４５】
また、内周面側シール部の母管未加工部に対する面積比（％）とは、「ボックス未加工部である素管部の断面積Ｓ０’（ｍｍ２）に対する、ピン側のシール面に最初に接触するボックス側の管端部内周面上の部位であるシールポイントにおけるボックスの断面積Ｓ２（ｍｍ２）の比（（Ｓ２／Ｓ０’）×１００［％］）」のことを指す。【００４６】
また、中間ショルダの母管未加工部に対する面積比（％）とは、「ピン未加工部である素管部の断面積Ｓ０（ｍｍ２）に対する、中間ショルダの接触部の面積Ｓ３（ｍｍ２）の比（（Ｓ３／Ｓ０）×１００［％］）」のことを指す。【００４７】
本実施例のテストは、シリーズＡテストでの引張力／圧縮力と内圧／外圧の複合荷重を負荷してシール性を評価するテストであり、ロードスケジュールはＶＭＥ９５％とＡＰＩ  Ｃｏｌｌａｐｓｅ圧により定義される。本テストでは、試験の最大引張率を７０％とした【００４８】
最大圧縮率４９％（引張率との比で７０％）の負荷条件でシール試験に合格する場合がシール性および耐圧縮性が共に優れているものであり、性能評価を合格とした。最大圧縮率７０％（引張率との比で１００％）の負荷条件でシール試験に合格する場合がより耐圧縮性に優れている設計である。【００４９】
結果を表１に示す。【００５０】
【表１】
2018061767.tif 000003
【００５１】
表１に示すように、比較例１では、中間ショルダの面積比が１０％未満であり、非常に小さいため、締め付け時にショルダ部に塑性変形が発生してしまい締め付け時点で不合格となった。【００５２】
比較例２では、中間ショルダの面積比が１０％未満であるため、圧縮時にシール部に過度の負荷がかかり塑性変形に伴うシール性低下を引き起こすこととなり、引張りおよび内圧（以下、引張＋内圧とも記す。）によるリーク発生のため不合格となった。【００５３】
比較例３では、外周面側シール部の面積比が１５％未満であるため、引張＋内圧にてリーク発生のため不合格となった。【００５４】
比較例４では、内周面側シール部の面積比が２０％未満であるため、引張りおよび外圧（引張＋外圧）によるリーク発生のため不合格となった。【００５５】
一方、本発明例１〜５は、いずれも合格しており、本発明例は優れたシール性および耐圧縮性を有することが明らかとなった。
【符号の説明】
【００５６】
１  油性鋼管用ねじ継手
２  ピン
３  ボックス
４  雄ねじ
５  雌ねじ
６  ピン未加工部
７  ボックス未加工部
８  接触部
９  外周面側シール部
１０  内周面側シール部
１１、１２  ショルダ部
Ａ  第１ねじ列
Ｂ  第２ねじ列
Ｃ  中間ショルダ
ｓｐ１  シールポイント
ｓｐ２  シールポイント
α  ねじ継手軸
【図１】
2018061767.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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