(57)【要約】【課題】締付けでのショルダートルク上限超の不良率の突発的急増に対し、これを迅速に低減しうる油井管用ねじ継手のショルダートルク改善方法を提供する。【解決手段】ねじ結合される雄側のピン１と雌側のボックス２とからなり、これらの双方が互いに対応する箇所に、ねじ部３と、該ねじ部の片側に順次連なるシール部４およびショルダー部５とを有する油井管用ねじ継手の締付けにおけるショルダートルク上限超の締付け不良対策として、ピンねじ部の最終表面仕上げ用ビーズプラストのブラスト圧力の設定値を、それまでよりも低い値（それまでの75〜95％）に変更する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ結合される雄側のピンと雌側のボックスとからなり、これらの双方が互いに対応する箇所に、ねじ部と、該ねじ部の片側に順次連なるシール部およびショルダー部とを有する油井管用ねじ継手の締付けにおけるショルダートルク上限超の締付け不良対策として、ピンねじ部の最終表面仕上げ用ビーズプラストのブラスト圧力の設定値を、それまでよりも低い値に変更することを特徴とする油井管用ねじ継手のショルダートルク改善方法。
【請求項２】
前記変更後のブラスト圧力の設定値を、変更前のそれの75〜95％とすることを特徴とする請求項１に記載の油井管用ねじ継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油井管用ねじ継手のショルダートルク改善方法に関し、特に、油井管用ねじ継手製造時のカップリングの締付けにおけるショルダートルク上限超の不良多発を迅速に鎮静しうる油井管用ねじ継手のショルダートルク改善方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、開発の容易な油井、ガス井が減少するとともに、より高深度でかつ高温高圧の井戸が増加している。また、掘削技術の進歩に伴い、傾斜井戸、水平井戸など、より複雑な形状の井戸が増加している。これに伴い、油井管のねじ継手に対する要求、例えば、引張、圧縮、内外圧、曲げなどの複合荷重下における気密性などの要求もますます高度化している。（非特許文献１）
油井管用ねじ継手は、図１に示すように、ねじ結合される雄側のピン１と雌側のボックス（又はカップリング）２とからなり、これらの双方が互いに対応する箇所に、ねじ部３と、ねじ部３の片側に順次連なるシール部４およびショルダー部５とを有する。ねじ部３にはテーパねじが設けられている。13Cr鋼等高合金のピンねじ部（ピン側のねじ部）は、一般的に、切削加工による造形後、図２に示すようなビーズブラスト方法で表面仕上げされる。なお、ボックスねじ部（ボックス側のねじ部）は切削加工による造形後、銅めっき施工により表面仕上げされる。
【０００３】
油性管用ねじ継手を締付ける際には、トルクが最終締付けトルク（図３のT4）に達するまでターン（ピンの回転回数）を増していく。なお、最終締付けトルクT4は、所定のトルク範囲（最小トルクT2〜最大トルクT3の間）内にコントロールされる。このときトルクは、例えば図３にトルクの推移を実線あるいは破線の折れ線で示すように、ターンに対するトルク増加率が[I],[II],[III]の３段階で増加する形で、上昇していく。点A〜B間（または点AB'間）の段階[I]はねじ干渉によるトルク増加過程、点B〜C間（または点B〜C'間）の段階[II]はシール干渉の参加によるトルク増加過程、点C（または点C'）より上の段階[III]はショルダー干渉の参加によるトルク増加過程である。段階[III]の始点（点Cまたは点C'）におけるトルクをショルダートルクという。
【０００４】
ショルダートルクが高すぎて、最終締付けトルクT4との差が小さいと、シールの接触面圧が不足して、ねじ継手全体ののシール性が不十分となる。そこで、図３に点線で示すようなショルダートルク上限T1を例えばT1=0.5×T2といった値に設定し、ショルダートルクがショルダートルク上限T1を超えない場合（例えば図３の実線の折れ線に相当）は合格、超えた場合（例えば図３の破線の折れ線に相当）は不合格と判定している。
【非特許文献１】ＪＦＥ技報No.9(2005年8月)p.46-50
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ショルダートルク上限超の不良率（不合格本数率）は、通常は１％未満で推移しているが、鋼種やサイズによっては突発的に10％程度まで急増することがある。単に不良率を下げるためだけなら、不合格品に対し再び締付けするのが有効であることが知られている。というのは、初回の締付けによりピンねじ部とボックスねじ部が互いに馴染んだ状態となったことによって、２回目の締付けではショルダートルクが初回よりも低下するからであり、これによって、通常、初回不合格であったもののうち大多数が合格となる。
【０００６】
しかし、初回の締付けで不合格であったねじ継手を再び締付けするという対処方法では、検査工程の能率が低下する問題や、シール部ないしショルダー部を損なうおそれもあるという問題がある。また、締付け不良品は、ねじ部を切り落とし再ねじ切りをすることになり、生産性を著しく阻害する。
本発明は上述の問題を解決し、締付けにおけるショルダートルク上限超の不良率の突発的急増に対し、これを迅速に低減しうる油井管用ねじ継手のショルダートルク改善方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、次の知見を得た。
(a)同一ロットのねじ継手において締付けでのショルダートルク上限超の不合格が多発したとき、合格品のトルク挙動は図３の実線のようになっていたが、不合格品のトルク挙動は図３の破線のようになっていた。すなわち、不合格品ではねじ干渉段階[I]でのトルク増加率が合格品よりも高くなっている。
【０００８】
(b)これは、不合格品ではねじ部の摩擦が合格品よりも大きくなっているためである。
(c)ねじ部の摩擦に支配的なのは、ピンねじ部の最終表面仕上げ工程のビーズブラストであり、このビーズブラストによる仕上げ面が粗くなれば摩擦が大きくなり、不良率の急増を招く。
(d)したがって、ビーズブラストにより、仕上げ面を滑らかにすることにより、不合格の多発を鎮静できる。
【０００９】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
１．ねじ結合される雄側のピンと雌側のボックスとからなり、これらの双方が互いに対応する箇所に、ねじ部と、該ねじ部の片側に順次連なるシール部およびショルダー部とを有する油井管用ねじ継手の締付けにおけるショルダートルク上限超の締付け不良対策として、ピンねじ部の最終表面仕上げ用ビーズプラストのブラスト圧力の設定値を、それまでよりも低い値に変更することを特徴とする油井管用ねじ継手のショルダートルク改善方法。
【００１０】
２．前記変更後のブラスト圧力の設定値を、変更前のそれの75〜95％とすることを特徴とする前項１に記載の油井管用ねじ継手のショルダートルク改善方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、油性管用ねじ継手のショルダートルク上限超不良率の突発的増加を迅速に鎮静することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施する際、ショルダートルク上限超の不合格が多発しているか否かの判定方法としては、例えば、実績に基づいて締付けに対する不良率（締付け不良率と略記する）の許容限を設定しておき、締付け不良率が前記許容限を超えた場合に、多発していると判定する方法などが挙げられる。なお、誤判定を避ける観点から、締付け不良率を求める際の母数は100本程度以上にとるのが好ましい。
【００１３】
ビーズブラストのブラスト圧力は、ビーズをノズルから噴出させるエアの圧力である。本発明では、前記不合格が多発したときにブラスト圧力の設定値を、それもまでよりも低い値に変更するのであるが、変更後のブラスト圧力の設定値が、変更前のそれに近すぎると効果に乏しく、一方、ビーズブラスト装置仕様から決まる適正範囲を下回ると均一な面粗しができなくなる。これらの点から、変更後のブラスト圧力設定値は、変更前のそれの75〜95％とするのが好ましい。より好ましくは80〜90％である。
【実施例】
【００１４】
同じロットの油性管用ねじ継手の締付けにおいて、締付け不良率が、１％以下で安定推移していたものが、ある時突然、約11.5％（270本中31本が不合格）へと急増した。なお、ショルダートルク上限T1は、最小トルクT2の60％にとっている。そこで、本発明に従い、ピンねじ部に対するビーズブラストのブラスト圧力の設定値を、それまでの3.5kgf/cm２から、3.0kgf/cm２へと変更（変更前の設定値の約86％の値に変更）した。その結果、締付け不良率は、0.8％（250本中２本が不合格）と、迅速に通常のレベルに復帰し、その後ロットの終了まで１％以下で安定推移した。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】油井管用ねじ継手を示す概略図である。
【図２】ビーズブラスト方法を示す概略図である。
【図３】ねじ継手締付け試験におけるターンに対するトルクの推移を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  ピン
２  ボックス（又はカップリング）
３  ねじ部
４  シール部
５  ショルダー部
10  ノズル（ブラストノズル）
11  ノズル移動方向
12  ピン回転方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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