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1、10申请公布号CN102057128A43申请公布日20110511CN102057128ACN102057128A21申请号200980121333722申请日20090526A894/200820080603ATE21B17/042200601F16L15/0620060171申请人奥钢联管柱有限责任两合公司地址奥地利金德贝格72发明人C特多里厄G弗里茨74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人严志军梁冰54发明名称管连接57摘要本发明涉及一种管连接、尤其地气密的管螺栓连接在该种管连接的情形下，部件在连接区域中借助于根据DIN8593的接合通过压靠和压入来连接，其包括内管件I。
2、和外管件A或者两个带有外套筒A的内管件I。为了改进在实际的现场应用中的使用特性，尤其地为了在叠加的应力时维持相应的管连接的密封性，根据本发明设置有，利用三个区域建立连接，其中，管件或者管件和套筒的连接区域的压配合部1和止挡部2具有合作的、在端部方向上从内管件朝向管轴线X倾斜的平截圆锥体形状的压配合面1I，1A并且在端侧处具有相对于压配合面1I，1A相反指向的平截圆锥体形状的止挡面2I，2A，并且以无接触的方式利用同轴的间隙或空腔R来形成用于部件的处于连接中的部件的压配合部1和止挡部2的过渡部3。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010120386PCT申请的申请数据PCT/AT200。
3、9/0002192009052687PCT申请的公布数据WO2009/146475DE2009121051INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN102057135A1/1页21一种管连接、尤其为气密的管螺栓连接，在所述管连接中，部件在连接区域中借助于根据DIN8593的接合通过压靠和压入来连接，所述管连接包括内管件I和外管件A或者两个带有外套筒A的内管件I，其特征在于，利用三个区域构建连接，其中，所述管件或者所述管件和套筒的连接区域的压配合部1和止挡部2具有合作的、在端部方向上从内管件朝向管轴线X倾斜的平截圆锥体形状的压配合面1I，1A并。
4、且在端侧处具有相对于所述压配合面1I，1A相反指向的平截圆锥体形状的止挡面2I，2A，并且以无接触的方式利用同轴的间隙或空腔R来形成用于所述部件的处于连接中的所述部件的压配合部1和止挡部2的过渡部3。2根据权利要求1所述的管连接，其特征在于，所述连接区域的所述压配合部和所述止挡部的在所述管件之间以无接触的方式形成的所述过渡部3通过来自所述外管件A中的内壁面3A的同轴的凹进部RA来形成。3根据权利要求1或2所述的管连接，其特征在于，在所述过渡区域3中的凹进部RA在截面中具有无棱角的轮廓3A。4根据权利要求1至3中任一项所述的管连接，其特征在于，在末端继续的压配合面1I和所述止挡面2I的过渡部3的。
5、区域中以倒圆的方式形成所述内管件I。5根据权利要求1至4中任一项所述的管连接，其特征在于，所述外管件A中的所述同轴的凹进部RA在截面中从所述压配合面1A至所述凹进部轮廓3A以05至10MM的过渡半径RORO0510来形成，并且直到所述止挡面2A以无棱边的方式成型。6根据权利要求1至5中任一项所述的管连接，其特征在于，无接触地布置的所述过渡部3的长度相对于所述压配合部1的长度的商得出04至17、优选地为06至15的值。7根据权利要求6所述的管连接，其特征在于，对于根据API5CT的基本上为带有大于英寸的外径的套管的CASING管，以与所述内管件I无接触的方式布置的所述过渡部3的长度相对于所述压配。
6、合部1的长度的商得出04至12、优选地为06至10的值。8根据权利要求6所述的管连接，其特征在于，对于根据API5CT的基本上为带有英寸和更小的例如166英寸的外径的竖管或者输送管的TUBING管，以与所述内管件I无接触的方式布置的所述过渡部3的长度相对于所述压配合部1的长度的商得出09至17、优选地为11至15的值。9根据权利要求1至8中任一项所述的管连接，其特征在于，所述外部件A具有相对于所述直径大约为110的所述压配合面1A的倾斜度，并且所述止挡面2A相对于轴线法向具有10至20、优选地大约15的角度BETA。10根据权利要求1至9中任一项所述的管连接，其特征在于，所述管材料至少在所述连。
7、接区域中进行热力学处理或者调质处理，并且具有提高的材料强度。11根据权利要求1至10中任一项所述的管连接，其特征在于，所述压配合面1I，1A和/或所述止挡面2I，2A具有根据DIN4777ISO/DIN4287/1确定作为平均粗糙度值的、小于RA32M然而大于RA04M的表面粗糙度。12根据权利要求1至11中任一项所述的管连接，其特征在于，所述管件的接合借助于螺栓连接来建立。权利要求书CN102057128ACN102057135A1/4页3管连接技术领域0001本发明涉及一种管连接，尤其地涉及一种气密的管螺栓连接在该种管连接的情形下，部件在连接区域中借助于根据DIN8593的接合通过压靠AN。
8、PRESSEN和压入EINPRESSEN来连接，其包括内管件和外管件或者两个带有外套筒的内管件。背景技术0002管、至少无缝的管其可由不同的材料来制成应用于油田产品和/或气田产品的垂直且水平地还在较大距离上的运送，并且由于在实际的运用和使用中的连接的高的密封品质需要高的应力。0003一种已经长期所使用的管连接其基本上在几何形状的基础设计方案方面示出了现有技术如此地来形成，即，内管件和外管件具有平截圆锥体形状的彼此贴靠的、带有在内管件的末端方向上朝向彼此的大约110的倾斜度的密封面，该密封面与在轴向上相反指向的平截圆锥体形状的止挡面共同作用。在此，密封效果可通过管端部的互相的轴向上彼此的压靠完全。
9、地接合，例如借助于螺纹拧紧和诸如此类的方式来实现。0004为了在现场中给定的作用到管道处的应力情况下改进管连接的密封性或密封的品质，但是同样为了在管构件拆卸和重新装配时实现维持管连接的密封品质，已经提出了带有连接的密封面和止挡面的特别的结构的多种几何形状的实施形式。然而，复杂的密封面成型大多数与用于管端部的连接区域的去毛刺SPANABHEBENDEBEARBEITUNG的较高的费用和与制造上的降低的经济性相联系。0005文件US7334821B2公开了一种带有管内部件的桶状的、截面中为凸状的密封面和接着该密封面的带有末端的止挡面的突出的突起FORTSATZ的管连接。如此，管构件的压合面应在管连。
10、接的完全接合中应获得增大的锥度，并且产生改进的密封效果。然而，用于构建复杂地成型的密封区域的制造费用显得较高。发明内容0006基于根据现有技术的管连接的基本的几何形状的设计方案，本发明的目的在于，在可制造性的高的经济性的情形下公开一种新型的管连接，其导致了在实际的现场应用FELDEINSATZ中的管道的改进的使用特性，并且其有助于管路的拆卸和重新装配。0007改进的管道的使用特性尤其地涉及到既在高的内部压力的情况下又在高的外部压力的情况下以及在管线的叠加的拉应力、压应力及弯曲应力的情况下维持相应的管连接的密封性，其中，应使连接区域中的所谓的卡住现象FRESSERSCHEINUNG降低到最小，并。
11、且应改进连接的松开和重新完全接合。0008所提出的目的根据本发明在之前提到的类型的管连接的情形下由此来解决，即，利用三个区域构建连接，其中，管件或者管件和套筒的连接区域的压配合部PRESSSITZ和止挡部具有合作的、在端部方向上从内管件朝管轴线倾斜的平截圆锥体形状的压配合面说明书CN102057128ACN102057135A2/4页4并且在端侧处具有与该压配合面相反指向的平截圆锥体形状的止挡面，并且以无接触的方式利用同轴的间隙或空腔来形成用于部件的处于连接中的部件的压配合部和止挡部的过渡部。0009利用本发明所实现的优点可理解为协同地基本上提高压配合面处的面压力且有利地使压配合面定位成与止挡。
12、面隔开。与之相关联的还有连接区域中的局部的、机械的材料应力的大小的普遍的优化和避免考虑到在材料中出现的弹性变形和裂纹开始RISSINITIATION而引起的应力集中。0010借助于广泛的研究已发现，在挤压超过额定值期间和在叠加的拉应力、压应力及弯曲应力期间根据本发明的管连接的密封特性完全地得以保持。0011根据FE有限元方法及弹性确定的计算已经得出，通过在连接区域中的根据本发明的几何形状更确切地说利用压配合面和止挡面之间的空腔的构造来产生多重的优点。0012一方面，通过空腔在相对于现有技术具有相同的连接的纵向距离的情况下缩短或减小压配合面或者密封座面，这导致了较高的密封面挤压。0013无接触地。
13、布置的过渡部在负载动力学上产生了提高的、很大程度上均匀的单位面压力，并且因此产生了压配合面处的密封，其中，通过轴向上相对于止挡面隔开在系统弯曲时仅产生局部的面压力的可接受的差异。如有可能叠加的拉应力和压应力仅轻微地影响连接的密封性，因为压配合面具有大约110的微小的倾斜度。0014有利地，在管件的连接区域中的空腔作为润滑剂槽SCHMIERMITTELTASCHE来起作用，并且改进了分布，并在现场管道的密封性的组装情况下降低了润滑剂的压力。0015当根据本发明的优选的实施形式连接区域的压配合部和止挡部的在管件之间以无接触的方式形成的过渡部通过来自外管件的内壁面的同轴的凹进部来形成时，既实现了合适。
14、的机械的材料应力，又实现了有利于连接的密封性的应力状态。0016在内管件压入到外管件中时，在形成连接的完全接合时在压配合面的区域中构造了高的、基本上径向上指向的力，该力在该区域中导致了带有外管壁的材料的切向的、弹性的拉伸的扩大。0017通过来自在接着的过渡区域中的外管件的内壁面的同轴的凹进部和因此直到止挡面的区域中的管件的接触免除BERHRUNGSFREISTELLUNG，在外管壁的切向方向上不再提供弹性的拉伸，然而在其中轴向上指向的拉力起作用，该拉力通过内管的止挡面压到外管件的那些止挡面上而形成，并且引起了轴向上的弹性的拉伸。0018在连接区域中根据本发明如此地最大程度地降低局部复杂的KOM。
15、PLEX应力状态，其中，根据本发明过渡区域的构造促成了较大的弹性的拉伸值，并且即使在管线的复杂的应力时也确保了连接的密封性。0019以合适的方式，在过渡区域中的凹进部在截面中具有无棱角的轮廓，因为由此最大程度地避免在外管的内表面处的应力集中，并且排除了裂纹开始和疲劳断裂危险。0020当内管件在过渡部的区域中从末端继续的压配合面朝向止挡面以倒圆的方式GERUNDET形成，则可消除带有局部的塑性的材料变形的局部的应力集中，并且可改进止挡面的配合。特别好的结果可利用带有RC09至15MM的半径或用于RT02至06MM的TUBING的棱边倒圆来实现。0021有利地，在外管件中同轴的凹进部在截面中从压配。
16、合面至凹进部轮廓利用05至说明书CN102057128ACN102057135A3/4页510MM的过渡半径来形成，并且直到止挡面以无棱边的方式来成型。如此在压配合面和凹进部的边界区域中可靠地避免压应力集中。0022广泛的且有针对性的研究已得出，无接触地布置的过渡部的长度相对于有效的压配合部的长度的商以合适的方式应具有04至17的、优选地06至15的值，以用于实现根据本发明的管连接的最优的密封情况。0023从包含所有的通常的管直径中得出这些明显宽的值区域。0024尺寸相关的评价公布了，对于带有大于英寸的外径的管、所谓的套管FUTTERROHR或者CASING，商优化地位于04至12，优选地位于。
17、06至10。0025相反地，对于竖管或者输送管其具有小于/等于英寸至大约166英寸并且更小的外径即在所谓的TUBING的情形下确定无接触地放置的过渡部的长度相对于压配合部的长度的优化的商为09至17，优选地为11至15。0026为了实现带有提高的密封性的管连接的合适的且高品质的紧凑的实施形式，外管件应相对于直径朝向止挡面具有大约为110的压配合面的倾斜度，并且止挡面相反指向地相对于轴线法向AXNORMALE具有10至20、优选地15的角度BETA。0027如从试验中已得出的那样，当压配合面和/或止挡面应具有小于RA32M然而大于RA04的表面粗糙度根据DIN4777ISO/DIN4287/1作。
18、为平均粗糙度值来测量，则尽可能在压配合面没有所谓的卡住的情况下，可使用高的单位压力负载，并且尽可能不受限制的管连接的拆卸是可能的。在这方面假设，最优的润滑剂量可定位在处于上述粗糙度极限中的粗糙的表面轮廓的凹陷部中，以便获得期望的特性。0028在效应技术方面，根据本发明的管连接可通过不同的器件其轴向上将管件挤压到一起而完全地接合。有利地，已知的螺栓连接已证实为有效的。附图说明0029下面借助于示意性的图纸仅示出根据本发明的管连接的一个实施形式。0030其中0031图1在轴向的剖面中显示了管连接。具体实施方式0032在图1中在轴向的剖面中显示了内管I和外管A的管连接。0033在管的连接区域中，内管。
19、件I具有带有压配合面1I的平截圆锥体面，该压配合面1I相对于管直径末端上以110的值倾斜。接着压配合面1I末端以朝管纵向轴线X以15的角度相反指向地倾斜的方式成型有止挡面2I，该止挡面2I示出了带有端侧的密封面的止挡部2和内管端部。0034外管件A在处于完全接合的管件连接时在连接区域1中以压配合面A1最接近地贴靠在内管的压配合面1I处。0035在连接区域1其包括压配合面1I和1A和带有管件的止挡面的区域2之间设置有过渡区域3，在该过渡区域3中存在来自外管A的内壁的凹进部RA，在管件I和A之间成型有空腔R，并且使部件在该区段中以无接触的方式布置。0036在外管件A中，压配合面1A和凹进部轮廓3A之间的边界区域以08MM的半径倒说明书CN102057128ACN102057135A4/4页6圆，其中，之后同轴的凹进部RA的直到止挡面2A的整个内壁面3A以无棱边倒圆的方式构建。说明书CN102057128ACN102057135A1/1页7图1说明书附图CN102057128A。