Нарізне з’єднання для труб та спосіб поверхневої обробки нарізного з’єднання

1. Нарізне з'єднання для труб, утворене ніпелем і муфтою, кожний(-а) з яких має контактну поверхню, що містить нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку, яке відрізняється тим, що контактна поверхня муфти має тверде змащувальне покриття із пластичними або в'язкопластичними реологічними властивостями, як самий верхній шар, а контактна поверхня ніпеля має тверде корозійностійке покриття, основане на отверджуваному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, як самий верхній шар. 2. З'єднання за п. 1, в якому тверде корозійностійке покриття утворене з двох або більше шарів, кожний з яких виконаний на основі отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру. 3. З'єднання за п. 1 або 2, яке відрізняється тим, що контактна поверхня ніпеля і/або муфти попередньо піддається підготовчій поверхневій обробці способом, вибраним з дробоструминної обробки, 2 (19) 1 3 96872 4 тактній поверхні муфти і утворюють тверде корозійностійке покриття на контактній поверхні ніпеля нанесенням композиції, основаної на отверджуваному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, з подальшим опроміненням УФвипромінюванням. 13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що етап утворення твердого корозійностійкого покриття здійснюють нанесенням композиції, яке повторюється, основаної на отверджуваному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, і подальшим опроміненням ультрафіолетовим випромінюванням для утворення твердого корозійностійкого покриття, що має два або більше шарів отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру. 14. Спосіб за п. 12 або 13, який відрізняється тим, що контактну поверхню ніпеля і/або муфти попередньо піддають підготовчій поверхневій обробці способом, вибраним з дробоструминної обробки, травлення, фосфатної хімічної конверсійної обробки, оксалатної хімічної конверсійної обробки, боратної хімічної конверсійної обробки, металоплакування або комбінації двох або більше з цих способів. 15. Спосіб за будь-яким з пп. 12-14, який відрізняється тим, що етап формування твердого змащувального покриття здійснюють нанесенням покриття напиленням розплавленої композиції. 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що композиція містить термопластичний полімер, віск, металеве мило і тверду змащувальну речовину. 17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що композиція додатково містить інгібітор корозії. 18. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що композиція додатково містить інгібітор корозії і нерозчинний у воді рідкий полімер. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 12-18, який відрізняється тим, що композиція, використовувана для формування твердого корозійностійкого покриття (коли покриття має два або більше шарів отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру, композицію використовують для утворення щонайменше одного шару отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру), містить щонайменше одну добавку, вибрану зі змащувальної речовини, волокнистого наповнювача і антикорозійної речовини, на доповнення до отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру. 20. Спосіб за п. 19, в якому змащувальна речовина являє собою віск. 21. Спосіб за будь-яким з пп. 12-20, який відрізняється тим, що композиція, використовувана для утворення твердого корозійностійкого покриття (коли покриття має два або більше шарів отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру, композицію використовують для утворення щонайменше одного шару отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру), містить щонайменше одну добавку, вибрану з пігменту, барвника і флуоресцентної речовини, на доповнення до отверджуваного ультрафіолетовим випромінюванням полімеру. Даний винахід стосується нарізного з'єднання для труб, для застосування в з'єднанні сталевих труб, і, зокрема труб нафтопромислового сортаменту (OCTG) одна з одною, і способу поверхневої обробки нарізного з'єднання. Нарізне з'єднання для труб згідно з даним винаходом може надійно проявляти чудову стійкість до заїдання і корозійну стійкість без нанесення компаундного мастила, яке в минулому використовувалося в нарізних з'єднаннях для труб при з'єднанні одна з одною труб нафтопромислового сортаменту. Відповідно, за допомогою цього нарізного з'єднання для труб можна уникнути зумовлених компаундним мастилом шкідливих впливів на навколишнє середовище в світовому масштабі і на людей. Труби нафтопромислового сортаменту, такі як насосно-компресорна труба і обсадна колона, використовувані при бурінні нафтових свердловин і газових свердловин, звичайно з'єднують одна з одною нарізними з'єднаннями для труб. У минулому глибина нафтових свердловин звичайно становила 2000-3000 метрів, але в таких глибоких нафтових свердловинах, як в сучасних офшорних нафтопромислах, глибина може досягати 800010000 метрів. За своїм середовищем застосування нарізні з'єднання для з'єднання труб нафтопромислового сортаменту зазнають таких навантажень, як осьові розтяжні зусилля, зумовлені вагою труб нафтопромислового сортаменту і самих нарізних з'єднань для труб, комбінація внутрішнього і зовнішнього тиску і геотермальне тепло. Відповідно, вони повинні бути здатними зберігати газонепроникність, не зазнаючи пошкоджень навіть в таких жорстких умовах. Звичайне нарізне з'єднання для труб, застосовуване для з'єднання труб нафтопромислового сортаменту одна з одною, має ніпельно-муфтову конструкцію. Ніпель являє собою елемент з'єднання, який має зовнішню різь, наприклад, виконану на кінці труби нафтопромислового сортаменту, а муфта - з'єднувальний елемент, який має внутрішню різь, виконану на внутрішній поверхні нарізного з'єднувального пристрою (з'єднувача). У разі нарізного з'єднання, яке називається як "високогерметичне нарізне з'єднання", яке має чудову газонепроникність, безнарізні металеві контактні ділянки утворені на кінці зовнішньої різі ніпеля і на опорній ділянці внутрішньої різі муфти. Безнарізні металеві контактні ділянки можуть містити металеву ущільнювальну частину, утворену на циліндричній поверхні ніпеля або муфти, і упорний уступ, який майже перпендикулярний осьовому напрямку нарізного з'єднання. Коли один кінець труби нафтопромислового сортаменту вставляють в нарізний з'єднувальний пристрій і затягують зовнішню різь ніпеля. у внутрішній різі муфти, безнарізні металеві контактні ділянки ніпеля і муфти входять в контакт між собою із попередньо заданою величиною натягу так для утворення ущільнення "метал 5 метал" і тим самим забезпечення газонепроникності. У ході процесу опускання насоснокомпресорної труби або обсадної колони в нафтову свердловину, іноді внаслідок різноманітних проблем необхідно роз'єднати з'єднання, яке було одного разу з'єднане, для піднімання її з нафтової свердловини, повторного з'єднання її і потім повторного опускання. Інструкції АРІ (Американського Нафтового Інституту) вимагають такої стійкості до стирання, щоб не відбувалося так зване заїдання "або серйозне заклинення, і газонепроникність зберігалася, навіть якщо згвинчування (з'єднання) і розгвинчування (від'єднання) повторювалися десять разів для з'єднання в насосно-компресорній трубі або три рази для з'єднання в обсадній колоні. У ході згвинчування для підвищення стійкості до заїдання і міри газонепроникності, на контактні поверхні (нарізні ділянки і безнарізні металеві контактні ділянки ніпеля і муфти) нарізного з'єднання для труб наносять в'язку рідку змащувальну речовину, яка містить порошки важких металів і яка називається компаундним мастилом. Таке компаундне мастило запропоноване в API Bulletin 5A2. Компаундне мастило також забезпечує корозійну стійкість для запобігання появі іржі на контактній поверхні, на яку воно нанесене. Було запропоновано попередньо піддавати контактні поверхні нарізного з'єднання для труб поверхневій обробці різноманітних типів, таких як азотування, різноманітні типи плакування, такого як цинкування і нанесення багатошарового металевого покриття, і фосфатна хімічна конверсійна обробка, з утворенням одного або більше шарів на них, щоб підвищити ступінь втримання компаундного мастила і поліпшити характеристики ковзання. Однак, як, описано нижче, застосування компаундного мастила впливає шкідливим чином на навколишнє середовище і людей. Компаундне мастило містить великі кількості порошків важких металів, таких як цинк, свинець і мідь. Коли проводять згвинчування нарізного з'єднання для труб, мастило, яке було нанесене, змивається або перетікає на зовнішню поверхню, і існує можливість її шкідливого впливу на навколишнє середовище, і особливо на морські організми, зокрема в зв'язку з присутністю отруйних важких металів, таких як свинець. Крім того, процес нанесення компаундного мастила погіршує умови праці на робочому місці, і існує також проблема шкідливого впливу на людей. У недавні роки, в результаті прийняття закону в 1998 році згідно з Конвенцією OSPAR ("Конвенція Осло-Париж" по захисту морського середовища), для запобігання забрудненню океану в Північно-Східній Атлантиці, жорсткі обмеження відносно світового навколишнього середовища все більш посилювалися, і в деяких регіонах застосування компаундного мастила вже обмежене. Відповідно, щоб уникнути шкідливих впливів на навколишнє середовище і людей при бурінні газових свердловин і нафтових свердловин, з'явилася необхідність в нарізних з'єднаннях для труб, які мо 96872 6 жуть забезпечувати чудову стійкість до заїдання без застосування компаундного мастила. Ще одна проблема, пов'язана з компаундним мастилом, полягає в тому, воно містить велику кількість твердої змащувальної речовини, звичайно представленої графітом, так що покриття є непрозорим. Ніпель, який має нарізну ділянку на зовнішній поверхні труби, легше ушкоджується внаслідок проблем при перевезенні або під час згвинчування, ніж муфта, яка має нарізну ділянку на внутрішній поверхні труби, так що нарізну ділянку ніпеля часто перевіряють на предмет пошкоджень перед операціями нарощування. Коли на ніпель нанесене компаундне мастило, необхідно змивати нанесене компаундне мастило на час цієї перевірки, а потім - знову наносити компаундне мастило після перевірки. Як описано вище, ця операція є небезпечною для навколишнього середовища і завдає багато турбот. Якщо змащувальне покриття є прозорим, то нарізна ділянка може бути перевірена на предмет пошкоджень без видалення покриття, і перевірку можна проводити набагато простіше. Як нарізне з'єднання, яке може бути використане для з'єднання труб нафтопромислового сортаменту без нанесення компаундного мастила, автори даного винаходу раніше в міжнародній публікації WO 2006/104251 пропонували нарізне з'єднання для труб, в якому контактна поверхня ніпеля і/або муфти покрита двошаровим покриттям, яке містить в'язку рідину або напівтверде змащувальне покриття і сухе тверде покриття зверху нього. Сухе тверде покриття може бути утворене покриттям з термореактивного полімеру, такого як акриловий полімер, або покриттям з полімеру, стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням. В'язке рідке або напівтверде змащувальне покриття є липким, і сторонні предмети легко- прилипають до нього, але при утворенні сухого твердого покриття зверху нього липкість усувається. Сухе тверде покриття руйнується під час нагвинчування нарізного з'єднання, так що воно не погіршує змащувальних властивостей, змащувального покриття під ним. Це нарізне з'єднання для труб має чудові змащувальні властивості і достатню стійкість до заїдання, але необхідно утворювати двошарову структуру зі змащувального покриття і сухого твердого покриття, так що збільшуються витрати. Крім того, коли двошарове покриття руйнується під час згвинчування, утворюються шматочки, які відшарувалися, і подальший зовнішній вигляд його стає не дуже хорошим. Крім того, покриття має низьку прозорість. У міжнародній публікації WO 2007/042231 автори даного винаходу представили нарізне з'єднання для труб, в якому на нарізних ділянках ніпелі і муфти утворюють тонке змащувальне покриття, яке не є липким, і яке має частинки твердої змащувальної речовини, дисперговані в твердій матриці, яка проявляє пластичні або в'язкопластичні реологічні властивості (характеристики течії). Температура плавлення матриці переважно варіює в діапазоні 80-320 °C, і її формують способом нанесення покриття напиленням з розплаву (напилення гарячого розплаву), газополуменевого 7 нанесення покриття з використанням порошків, або покриття напиленням водної емульсії. Композиція, використовувана в способі напилення з гарячого розплаву, містить, наприклад, поліетилен як термопластичний полімер, віск (такий як карнаубський віск) і металеве мило (таке як стеарат цинку) як змащувальні компоненти, і сульфонат кальцію як інгібітор корозії. Це нарізне з'єднання для труб має чудові змащувальні властивості і корозійну стійкість. Однак, оскільки покриття непрозоре, то важко проводити перевірку пошкоджень різі на зовнішній поверхні ніпеля при роботі в ситуаціях, в яких раптово відбувається заїдання внаслідок пошкодження різі на зовнішній поверхні ніпеля. У міжнародній публікації WO 2006/75774 описане нарізне з'єднання для труб, в якому контактна поверхня ніпеля і/або муфти покрита двошаровим покриттям, яке містить тверде змащувальне покриття, що містить змащувальний порошок і зв'язувальну речовину, і зверху нього тверде покриття для захисту від корозії, яке не містить твердих частинок. Це нарізне з'єднання для труб має виключно високу корозійну стійкість, але тверде змащувальне покриття являє собою жорстке тверде покриття, по суті що не має пластичних або в'язкопластичних реологічних властивостей. Тому, навіть якщо тверде покриття для захисту від корозії, утворене зверху нього, руйнується під час згвинчування нарізного з'єднання, то важко впровадити зруйновані шматочки в тверде змащувальне покриття, яке лежить нижче і його змащувальні властивості є відносно поганими. Задачею даного винаходу є створення нарізного з'єднання для труб, яке придушує утворення іржі і проявляє чудову стійкість до заїдання і газонепроникність без застосування компаундного мастила, і яке має одиночний шар утвореного поверхневою обробкою покриття, утвореного на ніпелі і муфті, причому покриття має нелипку поверхню і хороший зовнішній вигляд і забезпечує можливість легкої перевірки, і способу поверхневої обробки для нього. Вищеописана задача досягається нанесенням на контактну поверхню ніпеля твердого корозійностійкого покриття, основаного на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, і нанесенням на контактну поверхню муфти твердого змащувального покриття, яке має пластичні або в'язко пластичні реологічні властивості, і яке не тече при нормальному тиску, але може текти при високому тиску (таке, як формоване з композиції гарячого розплаву). У даному винаході пропонується нарізне з'єднання для труб, утворене ніпелем і муфтою, кожний(-а) з яких має контактну поверхню, що містить нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку, яке відрізняється тим, що контактна поверхня муфти має тверде змащувальне покриття, яке проявляє пластичну або в'язкопластичну реологічну поведінку, як самий верхній шар, а контактна поверхня ніпеля має тверде корозійностійке покриття, основане на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, як самий верхній шар. 96872 8 "Тверде" змащувальне покриття і "тверде" корозійностійке покриття означають, що ці покриття є твердими при температурі навколишнього - середовища, і більш конкретно тут, що вони є твердими при температурі не вище за 40 °C. З ще однієї точки зору, даний винахід пропонує спосіб поверхневої обробки нарізного з'єднання для труб, утвореного ніпелем і муфтою, кожний(-а) з яких має контактну поверхню, що містить нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку, яка відрізняється утворенням твердого змащувального покриття, що має пластичні або в'язкопластичні реологічні властивості, на контактній поверхні -муфти, і утворенням твердого корозійностійкого покриття на контактній поверхні ніпеля, нанесенням композиції, основаній на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, з подальшим опроміненням ультрафіолетовим випромінюванням. Деякі переважні варіанти здійснення даного винаходу включають: - утворення твердого корозійностійкого покриття з двох або більше шарів, кожний з яких оснований на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері; - попередню підготовчу поверхневу обробку контактної поверхні ніпеля і/або муфти способом, вибраним з дробоструминної обробки, травлення, фосфатної хімічної конверсійної обробки, оксалатної хімічної конверсійної обробки, боратної хімічної конверсійної обробки, металоплакування або комбінації двох або більш з цих способів; - утворення твердого змащувального покриття нанесенням покриття напиленням розплавленої композиції; - композицію, що містить термопластичний полімер, віск, металеве мило і тверду змащувальну речовину; - композицію, що додатково містить інгібітор корозії; - композицію, що додатково містить інгібітор корозії і нерозчинний у воді рідкий полімер; - тверде корозійностійке покриття, що містить змащувальну речовину, волокнистий наповнювач і/або антикорозійну речовину в доповнення до стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру; - змащувальну речовину, що являє собою віск; - тверде корозійностійке покриття, яке містить щонайменше одну добавку, вибрану з пігменту, барвника і флуоресцентної речовини в доповнення до стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру; - використання нарізного з'єднання для труб для з'єднання труб нафтопромислового сортаменту одна з одною. Згідно з даним винаходом, нанесенням на контактну поверхню (нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку) ніпеля, який являє собою один елемент нарізного з'єднання для труб, що має ніпельно-муфтову конструкцію, твердого корозійностійкого покриття, основаного на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, і нанесенням на контактну поверхню муфти, яка являє собою інший елемент з'єднання, 9 твердого змащувального покриття, що має пластичні або в'язко пластичні реологічні властивості і здатного до течії при високому поверхневому тиску, такого як покриття термоклейового типу, достатню корозійну стійкість і стійкість до заїдання (змащувальні властивості) можна придати контактним поверхням нарізного з'єднання для труб безпосередньо утворенням відносно одержаного поверхневою обробкою покриття, що не дорого коштує у формі одиночного шару на кожній контактній поверхні без нанесення компаундного мастила. Таким чином, завдяки здатності вищеописаного твердого змащувального покриття до течії при високому тиску, хоча воно нанесене тільки на контактну поверхню муфти, воно проявляє високу змащувальну здатність, і заїдання нарізного з'єднання для труб може бути відвернене, навіть коли згвинчування і розгвинчування повторюються. Тверде корозійностійке покриття, основане на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням- полімері (що містить головним чином стверджувальний ультрафіолетовим випромінюванням полімер), утворене на контактній поверхні муфти, є твердим, і коли ніпель, що має це покриття, затягують в муфті, що має вищеописане змащувальне покриття, це не впливає шкідливим чином на стійкість до заїдання нарізного з'єднання для труб. Тверде корозійностійке покриття, основане на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, має високу прозорість. Тому перевірка на предмет пошкоджень нарізної ділянки ніпеля, який може легко зазнавати зовнішніх пошкоджень, може бути здійснена легко без видалення нанесеного поверхневою обробкою покриття, і ускладнення, пов'язані з перевіркою різі перед згвинчуванням, можуть бути в значній мірі скорочені. Кожне з твердого змащувального покриття, що має вищеописані реологічні властивості, такого як покриггя з гарячого розплаву, і, звичайно, твердого корозійностійкого покриття, має нелипку поверхню. Тому, навіть якщо сторонні предмети, такі як іржа, оксидна окалина, абразивні частинки для дробоструминної обробки і тому подібні, прилипають до контактних поверхонь нарізного з'єднання для труб перед згвинчуванням нарізного з'єднання, безпосередньо перед цим сторонні предмети можуть бути легко видалені таким способом, .як продування^ стисненим повітрям. В результаті, навіть в умовах, в яких поверхневий тиск локально стає надмірним внаслідок ексцентриситету нарізного з'єднання, відхилення, попадання сторонніх предметів і тому подібних, через проблеми при складанні під час згвинчування нарізного з'єднання, і виникнення пластичної деформації, заїдання може бути відвернене. Крім того, може бути пригнічене утворення лусочки під час згвинчування. Фіг. 1 являє собою схематичний вигляд складеної конструкції зі сталевої труби і з'єднувача під час перевезення сталевої труби. Фіг. 2 являє собою схематичний вигляд з'єднувальної ділянки нарізного з'єднання для труб. 96872 10 Фіг. 3 являє собою схематичний вигляд, який показує покриття, утворене на контактній поверхні нарізного з'єднання для труб згідно з даним винаходом, фіг. 3 (а) являє собою приклад, в якому сама контактна поверхня піддана обробці для збільшення шорсткості поверхні, і фіг. 3(b) являє собою приклад утворення покриття, одержаного підготовчою поверхневою обробкою, на поверхні із збільшеною шорсткістю, зверху контактної поверхні. Нижче буде детально описаний варіант виконання нарізного з'єднання для труб згідно з даним винаходом. На фіг. 1 схематично показана складена конструкція звичайного нарізного з'єднання для труб, що ілюструє стан сталевої труби для труб нафтопромислового сортаменту і нарізного з'єднувального пристрою під час перевезення. Ніпель 1, який має зовнішню нарізну ділянку 3а на своїй зовнішній поверхні, утворений на обох кінцях сталевої труби А, а муфта 2, яка має внутрішню нарізну ділянку Зb на своїй внутрішній поверхні, утворена на обох сторонах нарізного з'єднувального пристрою (з'єднувача). Ніпель стосується елемента нарізного з'єднання, який має зовнішню різь, виконану на кінці першого трубчастого елемента (сталевої труби в прикладі, що ілюструється), а муфта стосується елемента нарізного з'єднання, що має внутрішню різь, виконану на кінці другого трубчастого елемента (з'єднувача'в прикладі, що ілюструється). З'єднувач В попередньо з'єднують з одним кінцем сталевої труби А. Хоча і не показано, захисний засіб для захисту нарізної ділянки встановлюють на нез'єднаному ніпелі сталевої труби і нез'єднаній муфті-з'єднувача В. Захисний засіб видаляють перед застосуванням нарізного з'єднання. Звичайно, як показано в кресленні, ніпель утворюють на зовнішній поверхні обох кінців сталевої труби, а муфту - на внутрішній поверхні окремого елемента у формі з'єднувача. Однак, навпаки, теоретично можна виконати внутрішню поверхню обох кінців сталевої труби у вигляді муфти, а зовнішню поверхню з'єднувача - у вигляді ніпеля. Крім того, існують також вбудовані нарізні з'єднання для труб, в яких не застосовують з'єднувач, і в яких ніпель утворений на одному кінці, а муфта - на іншому кінці сталевої труби. У цьому випадку перший трубчастий елемент являє собою першу сталеву трубу, а другий трубчастий елемент являє собою другу сталеву трубу. Нарізне з'єднання для труб згідно з даним винаходом може бути будь-яким з цих типів. Нижче даний винахід буде описаний із залученням як прикладу нарізного з'єднання для труб типу, показаного -в фіг. 1, в якому ніпель утворений на зовнішній поверхні обох кінців сталевої труби, а муфта - у внутрішній поверхні з'єднувача. На фіг., 2 схематично показана конструкція нарізного з'єднання для труб. Нарізне з'єднання для труб складається з ніпеля 1, утвореного на зовнішній поверхні кінця сталевої труби А, і муфти 2, утвореної на внутрішній поверхні з'єднувача В. Ніпель 1 має зовнішню нарізну ділянку 3а, а на кінці сталевої труби він 11 має металеву ущільнювальну поверхню 4а і упорний уступ 5. Відповідно, муфта 2 має внутрішню нарізну ділянку Зb і металеву ущільнювальну поверхню 4b і упорний уступ 5 на внутрішній стороні нарізної ділянки. Поверхня металевого ущільнення і упорний уступ кожного з ніпеля і муфти утворюють безнарізну металеву контактну ділянку. Нарізні-ділянки За і Зb, поверхні 4а і 4b металевого ущільнення і затяжні плечі 5 ніпеля 1 і муфти 2 являють собою контактні поверхні нарізного з'єднання для труб. Ці контактні поверхні повинні мати стійкість до заїдання, газонепроникність і. корозійну стійкість. У минулому для цих цілей проводили нанесення компаундного мастила, що містить порошки важких металів, але, як зазначено вище, компаундне мастило створює проблеми відносно його- впливів на людей і навколишнє середовище, і воно мало проблеми відносно стійкості до заїдання при реальному застосуванні внаслідок зниження працездатності під час зберігання або внаслідок прилипання сторонніх предметів. Крім того, під час перевірки нарізних з'єднань перед згвинчуванням було необхідно змивати компаундне мастило і потім знову наносити його після перевірки. Згідно з даним винаходом, як показано на фіг. 3 відносно металевої ущільнювальної поверхні, контактна поверхня ніпеля необов'язково може мати шар 31а, утворений підготовчою поверхневою обробкою, для придання підвищеної шорсткості поверхні базової сталі 30а, і зверху неї утворене тверде корозійностійке - покриття 32, основане на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері. Тверде корозійностійке покриття 32 може бути утворене двома або більше шарами, основаними на стверджувальному 'ультрафіолетовим випромінюванням полімері. Контактна поверхня муфти необов'язково може мати шар 31b, утворений підготовчою поверхневою обробкою, для придання підвищеної шорсткості поверхні базової сталі 30b, і утворене зверху неї тверде змащувальне покриття 33. У даному винаході тверде змащувальне покриття являє собою покриття, що проявляє пластичну або в'язкопластичну реологічну поведінку. Покриття з такими реологічними характеристиками не тече при нормальному тиску, але стає текучим при високому тиску. А саме, текучість покриття значно варіює в залежності від тиску. Покриття, що має такі властивості, може бути утворене нанесенням композиції з гарячого розплаву, а саме, розплавленої композиції, що містить термопластичний полімер, за допомогою розпилювача. Тверде корозійностійке покриття і тверде змащувальне покриття повинні повністю покривати контактні поверхні ніпеля і муфти, відповідно, але випадок, в якому тільки ділянка контактних поверхонь (таких як тільки безнарізні металеві контактні ділянки) ніпеля і/або муфти покрита таким покриттям, охоплюється обсягом даного винаходу. [Підготовча поверхнева обробка] Нарізні ділянки і безнарізні металеві контактні ділянки, які складають контактні поверхні нарізного з'єднання для труб, утворюють механічною обробкою, яка містить нарізання різі, і шорсткість їх по 96872 12 верхні становить в основному близько 3-5 мкм. Якщо поверхневу шорсткість контактних поверхонь зробити більшою, ніж ця, може бути збільшена адгезія покриття, утвореного зверху них, і в результаті можуть бути поліпшені такі властивості, як стійкість до заїдання і корозійна стійкість. Для цього перед утворенням покриття переважно проводять підготовчу поверхневу обробку, яка може підвищити шорсткість поверхні, на контактній поверхні ніпеля і/або муфти, і переважно на обох. Приклади такої поверхневої обробки включають дробоструминну обробку, що містить нагнітання абразивного матеріалу, такого як дріб, що має сферичну форму, або грубозернистий пісок, що має кутасту форму, або травлення, при якому поверхневий шар роблять шорстким шляхом занурення в розчин сильної кислоти, такої як сірчана кислота, соляна кислота, фосфорна кислота або фтористоводнева кислота. Вказані поверхневі обробки являють собою обробки, які можуть підвищувати поверхневу шорсткість самої базової сталі. Прикладами інших способів підготовчої поверхневої обробки є способи хімічної конверсійної обробки, такі як фосфатна хімічна конверсійна обробка, оксалатна хімічна конверсійна обробка і боратна хімічна конверсійна обробка, а також металоплакування. Хімічна конверсійна обробка підвищує поверхневу шорсткість утворенням хімічного конверсійного покриття з голчатих кристалів, яке має високу шорсткість поверхні і тим самим може посилювати адгезію твердого корозійностійкого покриття або твердого змащувального покриття, утвореного зверху нього. Металоплакування може підвищувати стійкість до заїдання, і деякі типи металоплакування можуть також збільшувати поверхневу шорсткість. Прикладами металоплакування, які можуть збільшувати поверхневу шорсткість, є планування міддю, залізом і їх сплавами способом нанесення покриття шляхом електроосаждення, ударного планування цинком або цинковим сплавом, при якому частинки, що мають залізну серцевину, покриту цинком, залізоцинковим сплавом, або тому подібним, закручуються відцентровою силою або тиском стисненого повітря для накопичення частинок цинку або залізоцинкового сплаву з утворенням пористого металевого покриття, і багатошарове металоплакування, при якому утворюють покриття, що має тверді найдрібніші частинки, дисперговані в металі. В обох способах підготовчої поверхневої обробки контактних поверхонь шорсткість Rz поверхні, одержана огрубленням за допомогою підготовчої поверхневої обробки, переважно становить 540 мкм. Якщо величина Rz поверхні становить менше 5 мкм, адгезія покриття, утвореного зверху неї, може виявитися недостатньою. З іншого боку, якщо значення Rz поверхні перевищує 40 мкм, поверхня створює підвищене тертя, і покриття, створене на ній, може виявитися нездатним протистояти зсувним навантаженням і стискаючим зусиллям, які сприймає покриття, коли на поверхню діє високий тиск, і може легко відбуватися руйнування або відшарування покриття. Для підви 13 щення шорсткості поверхні може бути проведена підготовча поверхнева обробка двох або більше типів. Крім того, на ніпелі і муфті можуть бути виконані різні типи підготовчої поверхневої обробки. З позиції адгезії твердого корозійностійкого покриття або твердого змащувального покриття, переважною є підготовча поверхнева обробка, яка може створювати пористе покриття. Зокрема, як підготовча поберхнева обробка переважні фосфатна обробка з використанням фосфату марганцю, фосфату цинку, залізо-марганцевого фосфату або цинк-кальцієвого фосфату, або утворення покриття з цинку або залізоцинкового сплаву шляхом ударного планування. Покриття з фосфату марганцю переважне з міркувань адгезії покриття, утвореного зверху нього, тоді як покриття з цинку або залізоцинкового сплаву, яке, як передбачається, може забезпечувати анодний захист від корозії з розчиненням цинку, є переважним з позиції корозійної стійкості. Хімічна конверсійна обробка з використанням фосфату марганцю є особливо переважна як підготовча поверхнева обробка для твердого змащувального покриття, а хімічна конверсійна обробка з використанням фосфату цинку і ударного плакування цинком або залізоцинковим сплавом переважні як підготовча поверхнева обробка для твердого корозійностійкого покриття. Обидва покриття, утворені фосфатуванням і нанесенням покриття з цинку або залізоцинкового сплаву, створеного ударним плакуванням, є пористими. Тому, якщо тверде корозійностійке покриття або тверде змащувальне покриття наносять зверху такого покриття, адгезія покриття посилюється в результаті так званого "якірного ефекту" пористого покриття. В результаті відшаровування твердого змащувального покриття стає важким, навіть якщо згвинчування і розгвинчування повторюються, і ефективно запобігається прямий контакт між металевими поверхнями, і можуть бути поліпшені всі характеристики зі стійкості до заїдання, газонепроникності і корозійної стійкості. Фосфатування може бути здійснене шляхом занурення або напилення загальновідомим способом. Як розчин для обробки може бути використаний кислотний фосфатуючий розчин, який звичайно застосовують перед цинкуванням. Як приклад, може бути використаний цинкфосфатуючий розчин, який містить 1-150 г/л фосфатних іонів, 3-70 г/л іонів цинку, 1-100 г/л нітратних іонів і 0-30 г/л іонів нікелю. Може бути також застосований марганецьфосфатуючий розчин, який звичайно використовують для нарізних з'єднань для труб. Температура розчину під час обробки може варіювати від кімнатної температури до 100 °C. Тривалість обробки може бути відрегульована в залежності від необхідної товщини покриття, що утворюється, і звичайно вона становить аж до 15 хвилин. Щоб стимулювати утворення фосфатного покриття, поверхня, що обробляється може бути попередньо оброблена водним розчином, який містить колоїдальний титан для модифікування поверхні перед фосфатуванням. Після фосфатування переважно проводять промивання водою або теплою водою з подальшим висушуванням. 96872 14 Ударне плакування може бути здійснено за допомогою механічного плакування, при якому плакувальні частинки і матеріал, що покривається зіштовхують один з одним в обертовому барабані, і вибуховим плакуванням, при якому для нагнітання плакувальних частинок на матеріал, що покривається використовують вибуховий пристрій. У даному винаході, оскільки достатнім є плакування тільки контактної поверхні, переважне використання вибухового плакування, яке може виробляти локалізоване плакування. Вибухове плакування може бути здійснене, наприклад, з використанням плакувальних частинок, що мають серцевину на основі заліза, покриту поверхневим шаром з цинку або цинкового сплаву (такого як залізоцинковий сплав), як плакувальних частинок, які ударяються об контактну поверхню, що покривається. Вміст цинку або цинкового сплаву в частинках переважно варіює в діапазоні 20-60 масових процентів, а діаметр частинок переважно варіює в діапазоні 0,2-1,5 мм. В результаті вибуху тільки поверхневі шари з частинок цинку або цинкового сплаву налипають на контактну поверхню, яка являє собою основу, що покривається, так що на контактній поверхні утворюється пористе покриття з цинку або цинкового сплаву. Цим способом вибухового плакування можна утворювати плакувальне покриття, що має хорошу адгезію до поверхні сталі незалежно від складу сталі. З міркувань запобігання корозії і забезпечення адгезії, товщина шару з цинку або цинкового сплаву, утвореного ударним плакуванням, переважно становить 5-40 мкм. Якщо вона становить менше 5 мкм, в деяких випадках не забезпечується належна корозійна стійкість. З іншого боку, якщо вона перевищує 40 мкм, адгезія утвореного на йому покриття схильна до зниження. Подібним чином, товщина фосфатного покриття переважно варіює в діапазоні 5-40 мкм. Може бути також застосований спосіб поверхневої обробки, який є ефективним для підвищення стійкості до заїдання, будучи застосовуваним як підготовча поверхнева обробка перед утворенням твердого змащувального покриття. Наприклад, для поліпшення стійкості до заїдання є ефективним плакування одним або більше шарами металу або сплаву. Прикладами такого плакування є плакування одиночними шарами міді, олова або нікелю, або, як описано в заявці на патент Японії 2003-74763 А, плакування одиночним шаром мідно-олов'яного сплаву, двошарове плакування шаром міді і шаром олова, і тришарове плакування шаром кожного з нікелю, міді і олова. Для сталевої труби, виконаної зі сталі, що має вміст хрому щонайменше 5 %, переважне плакування мідноолов'яним сплавом, двошарове плакування з шару міді і шару олова, і тришарове плакування з шару нікелю, шару міді і шару олова. Більш переважне двошарове плакування шаром міді і шаром олова, тришарове плакування з нанесеного ударним способом шару нікелю, шару міді і шару олова, і плакування Cu-Sn-Zn-сплавом. Таке плакування металом або металевим сплавом може бути здійснене способом, описаним в заявці на патент Японії 2003-74763 А. Зразкове плакування, яке є 15 переважним незалежно від типу сталі нарізного з'єднання для труб (вуглецева сталь, легована сталь, високолегована сталь), може бути виконане електроосадженням тонкої плівки нікелю з подальшим плакуванням міддю, плакуванням мідноолов'яним сплавом або плакуванням Cu-Sn-Znсплавом, з утворенням плакувальних шарів, що мають загальну товщину 5-15 мкм. Коли необхідна стійкість до заїдання при більш жорстких умовах навколишнього середовища при застосуванні, плакування як підготовча поверхнева обробка найбільш переважно здійснюють електроосадженням тонкої плівки нікелю з подальшим плакуванням Cu-Sn-Zn-сплавом. [Тверде корозійностійке покриття] Контактну поверхню ніпеля переважно піддають підготовчій поверхневій обробці, як описано вище, зокрема цинкфосфатній хімічній конверсійній обробці або ударному плакуванню, з утворенням пористого плакувального шару з цинку або цинкового сплаву. Після цього на контактній поверхні ніпеля як самого верхнього шару утворюють тверде корозійностійке покриття, - основане на, стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері. Як описано вище у відношенні фіг. 1, на нез'єднані ніпель і муфту нарізного з'єднання для труб часто встановлюють захисний засіб доти, поки з'єднання буде реально використане. Тверде корозійностійке покриття повинне бути таким, що не порушується або не руйнується в результаті зусилля, що прикладається під час установлення захисного засобу, який не розчиняється при впливі води, яка конденсується внаслідок досягнення точки роси під час перевезення або зберігання, і яке важко розм'якшується навіть при температурі, що перевищує 40 °C. У даному винаході, щоб утворити покриття, яке задовольняє цим вимогам, тверде корозійностійке покриття виконують з композиції, основаної на стверджувальному ультрафіолетовим випромінюванням полімері, який відомий для утворення високоміцних покриттів. Як стверджувальний ультрафіолетовим випромінюванням полімер може бути використана відома полімерна композиція покриття, що містить щонайменше мономер, олігомер і ініціатор фотополімеризації. Конкретних обмежень відносно компонентів і складу композиції стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру немає в такій мірі, наскільки реакція фотополімеризації протікає при опроміненні ультрафіолетовим випромінюванням з утворенням отвердженного покриття. Деякими необмежувальними прикладами мономерів є складні полі(ді-, три-або вище)ефіри багатоатомних спиртів з (мет)акриловою кислот тою, а також різноманітні (мет)акрилатні сполуки, N-вінілпіролідон, N-вінілкапролактам і стирол. Деякі необмежувальні приклади олігомерів представляють епокси(мет)акрилат, уретан(мет)акрилат, (мет)акрилатний складний поліефір, (мет)акрилатний простий поліефір і силіконову (мет)акрилатну похідну. Застосовним ініціатором фотополімеризації є сполука, що проявляє поглинання світла в діапа 96872 16 зоні довжин хвиль 260-450 нм, така як бензоїн і його похідні, бензофенон і його похідні, ацетофенон і його похідні, кетон Міхлера, бензил і його похідні, тетраалкілтіураммоносульфід і тіоксани. Особливо переважне застосування тіоксану. З міркувань характеристик ковзання, міцності покриття і корозійної стійкості, тверде корозійностійке покриття, утворене з отверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру, може містити добавки, вибрані зі змащувальних речовин, волокнистих наповнювачів і антикорозійних речовин. Прикладами змащувальних засобів є віск, металеве мило, таке як стеарат кальцію і стеарат цинку, і політетрафторетилен (PTFE). Приклад волокнистих наповнювачів представляє голчатий карбонат кальцію, такий як "Whiscal", що виробляється фірмою Мато Calcium Co. Ltd. Одна або більше з цих добавок можуть бути внесені так, щоб масове відношення цих добавок (загальна кількість, якщо застосовують дві або більше таких) до отверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру становило 0,05-0,35. Якщо масове відношення становить 0,05 або менше, поліпшення характеристик ковзання або міцності покриття може бути недостатнім. З іншого боку, якщо воно перевищує 0,35, в'язкість покривної композиції може зрости так, що погіршується здатність до утворення покриття, і виникають випадки, в яких одержане покриття має знижену міцність. Прикладами антикорозійної речовини є триполіфосфат алюмінію і фосфіт алюмінію. Ці добавки можуть бути внесені в масовому відношенні не більше, ніж приблизно 0,10 у відношенні стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру. Тверде корозійностійке покриття, утворене з стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру, в основному є прозорим. З міркувань простоти перевірки якості візуальним оглядом або шляхом обробки зображень твердого корозійностійкого покриття, яке утворене (перевірка того, чи присутнє покриття, однорідна або нерівномірна товщина покриття, і тому подібне), тверде корозійностійке покриття може містити щонайменше одну добавку для фарбування покриття при освітленні видимим світлом або в ультрафіолетовому світлі. Добавка, яка використовується, може бути вибрана з пігментів, барвників і флуоресцентних речовин. Флуоресцентні речовини іноді не можуть придавати колір покриттю при освітленні видимим світлом, але вони роблять покриття флуоресціюючим щонайменше в ультрафіолетовому світлі, і придають йому колір. Ці забарвлювальні добавки можуть бути продуктами, що є в продажу, і на них не існують конкретні обмеження доти, поки перевірка якості твердого корозійностійкого покриття можлива шляхом візуального спостереження або обробки зображень. Можуть бути застосовані органічні або неорганічні матеріали. Якщо додають -пігмент, прозорість твердого корозійностійкого покриття знижується або втрачається. Якщо тверде корозійностійке покриття стає непрозорим, стає важко проводити перевірку 17 на предмет присутності пошкоджень розташованої нижче нарізної ділянки ніпеля. Відповідно, коли використовують пігмент, то він переважно являє собою пігмент, що має колір з високою мірою яскравості, такий як жовтий або білий. З позиції запобігання корозії, розмір частинок пігменту переважно є малим, наскільки можливий, і переважно застосування пігменту з середнім діаметром частинок не більше 5 мкм. Барвник не зумовлює суттєвого зниження прозорості твердого корозійностійкого покриття, так що не існує проблем із застосуванням барвника, який має інтенсивне забарвлення, таке як червоне або синє. Масове відношення кількості пігменту, що додається або барвника відносно стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру переважно становить не більше 0,05. Якщо масове відношення перевищує 0,05, покриття може мати знижені характеристики корозійного захисту. Більш переважне масове відношення становить не більше 0,02. Флуоресцентна речовина може являти собою флуоресцентний пігмент, флуоресцентний барвник і кристалічний люмінофор, використовуваний в флуоресціюючих фарбах. Флуоресцентні пігменти загалом можуть бути класифіковані на неорганічні флуоресцентні пігменти і пігменти, флуоресціюючі при денному освітленні. Прикладами неорганічного флуоресцентного пігменту є сульфід цинку або суміші сульфіду цинку і сульфіду кадмію (що містить металевий активатор), галогенований фосфат кальцію і хлорапатит стронцію, - активований рідкісноземельними елементами. Два або більше з цих типів часто змішують і використовують в комбінації. Неорганічний флуоресцентний пігмент має чудову довговічність і термічну стійкість. Є також низка типів флуоресцентних пігментів, які світяться при денному освітленні. Найбільш поширеним типом є синтетичний полімер типу твердого розчину, в якому синтетичний полімер, що містить флуоресцентний барвник, подрібнений в порошок з утворенням пігменту. Може бути використаний флуоресцентний барвник сам по собі. Різноманітні типи неорганічних або органічних флуоресцентних пігментів, зокрема з синтетичних полімерів типу твердих розчинів, застосовуються як люмінофорні матеріали в флуоресцентних фарбах і флуоресцентних чорнилах для друку, і люмінофорні матеріали, що містяться в цих фарбах або чорнилах, можуть бути застосовані як флуоресцентний пігмент або барвник. Тверде корозійностійке покриття, що містить флуоресцентну речовину, є безбарвним табо має прозорий колір при видимому світлі, але якщо його опромінювати невидимим світлом або ультрафіолетовими променями, воно флуоресціює і стає забарвленим, так що можуть бути виявлені присутність або відсутність покриття і нерівномірність покриття по товщині. Крім того, оскільки воно є прозорим у видимому світлі, можна спостерігати поверхню субстрату під твердим корозійностійким покриттям, а саме поверхню ніпеля. Відповідно, тверде корозійностійке покриття не перешкоджає 96872 18 перевірці на предмет пошкоджень нарізної ділянки ніпеля. Кількість флуоресцентної речовини, яку додають до твердого корозійностійкого покриття, є такою, що масове відношення відносно стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру переважно становить максимальне значення приблизно 0,05. Якщо воно перевищує 0,05, то покриття може проявляти зниження корозійної стійкості. Більш переважне масове відношення становить не більше 0,02. Щоб зробити можливим проведення перевірки якості не тільки твердого корозійностійкого покриття, але і розташованої нижче нарізної ділянки ніпеля, переважно застосовувати флуоресцентну речовину і, зокрема флуоресцентний пігмент як забарвлювальну добавку для покриття. Після того, як композиція на основі стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру (включаючи композицію, що складається тільки з стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру) нанесена на контактну поверхню ніпеля, її опромінюють ультрафіолетовим світлом для ствердження покриття і утворення твердого корозійностійкого покриття на основі шару стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру. За допомогою повторного нанесення і опромінення ультрафіолетовим світлом може бути утворене тверде корозійностійке покриття, яке містить два або більше шарів стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру. За допомогою утворення твердого корозійностійкого покриття у. вигляді множини шарів таким чином міцність твердого корозійностійкого покриття ще більше підвищується так, що його не можна зруйнувати при зусиллях, прикладених під час згвинчування нарізного з'єднання, завдяки чому ще більше зростає корозійна стійкість нарізного з'єднання. У даному винаході змащувальне покриття під твердим корозійностійким покриттям не присутнє, так що немає необхідності прибирати тверде корозійностійке покриття під час згвинчування нарізного з'єднання для відкривання змащувального покриття. Дійсно, збереження твердого корозійностійкого покриття без руйнування веде до підвищення корозійної стійкості нарізного з'єднання. Опромінення ультрафіолетовим випромінюванням може бути здійснене з використанням звичайного пристрою для опромінення ультрафіолетовим випромінюванням з потужністю випромінювання в діапазоні довжин хвиль 200-450 нм, який є в продажу. Прикладами джерела ультрафіолетового світла є ртутні лампи високого тиску, ртутні лампи надвисокого тиску, ксенонові лампи, вугільні дугові лампи, металогалогенні лампи і сонячне світло. Тривалість опромінення і інтенсивність опромінення ультрафіолетовим випромінюванням може бути належним чином відрегульована фахівцем в даній галузі техніки. Товщина твердого корозійностійкого покриття (загальна товщина, коли присутні два або більше шари покриття з стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру) переважно варіює в діапазоні 5-50 мкм, і більш переважна в 19 діапазоні 10-40 мкм. Переважно вона є меншою, ніж товщина твердого змащувального покриття, утвореного на муфті. Якщо товщина твердого корозійностійкого покриття дуже мала, вона не діє належним чином як покриття для захисту від корозії, і корозійна стійкість нарізного з'єднання для сталевої труби іноді стає недостатньою. З іншого боку, якщо товщина твердого корозійностійкого покриття стає більше 50 мкм, то при установлюванні захисного елемента, такого як захисний засіб, що має високу міру газонепроникності, на кінці сталевої труби, як показано на фіг. 1, тверде корозійностійке покриття іноді руйнується під час монтажу захисного засобу, і корозійна стійкість нарізного з'єднання стає недостатньою. Крім того, якщо товщина твердого корозійностійкого покриття є більшою, ніж товщина твердого змащувального покриття на протилежному елементі, то вона іноді погіршує змащувальні властивості змащувального покриття. Тверде корозійностійке покриття на основі стверджувального ультрафіолетовим випромінюванням полімеру головним чином є прозорим, так що стан розташованого нижче базового металу можна спостерігати без видалення покриття, і перевірка нарізної ділянки перед згвинчуванням може бути проведена зверху покриття. Відповідно, утворення цього твердого змащувального покриття на контактній поверхні ніпеля, який має різь, утворену на його зовнішній поверхні, і який легше ушкоджується, присутність або відсутність пошкодження нарізної ділянки ніпеля може бути легко виявлена з покриттям на місці. [Тверде змащувальне покриття] Щоб запобігти заїданню під час з'єднання сталевих труб з використанням нарізного з'єднання для труб, на контактній поверхні муфти нарізного з'єднання для труб утворюють тверде змащувальне покриття. У даному винаході це тверде змащувальне локриття являє собою покриття, яке проявляє пластичну або в'язкопластичну реологічну поведінку при кімнатній температурі, коли' характеризується як покриття з гарячого розплаву замість більш звичайного твердого змащувального покриття, яке містить тверду змащувальну речовину, дисперговану в матриці з термореактивного полімеру. Цей тип твердого змащувального покриття описаний у вищезгаданій міжнародній публікації WO 2007/04231. Це покриття, в якому невелика кількість твердої-змащувальної речовини диспергована в матриці, що проявляє пластичну або в'язкопластичну реологічну поведінку. Як.описано в цьому патентному документі, цей тип твердого змащувального покриття може бути утворений нанесенням водної емульсії з подальшим висушуванням, або газополуменевим покриттям. Однак переважним способом утворення твердого змащувального покриття є спосіб, при якому композицію покриття наносять в розплавленому стані напиленням. Переважно тверде змащувальне покриття містить 70-95 масових процентів матриці і 5-30 масових процентів змащувального порошку. Таким чином, оскільки частка змащувального порошку 96872 20 мала, пластичні або в'язкопластичні реологічні властивості матриці проявляються в покритті в повній мірі. Матриця цього твердого змащувального покриття (яка проявляє пластичну. або в'язкопластичну реологічну поведінку при кімнатній температурі) переважно має температуру плавлення в діапазоні 80-320 °C. В.результаті, тверде змащувальне покриття може бути утворене на контактній поверхні муфти при нанесенні покриття з використанням звичайного розпилювача напиленням розплавленої композиції при температурі на рівні щонайменше температури плавлення матриці. Ця матриця переважно містить термопластичний полімер, віск і металеве мило, і більш перевалено вона додатково містить інгібітор корозії і нерозчинний у воді полімер. Термопластичний полімер, використовуваний в матриці, перевалено являє собою поліетилен. Поліетилен має відносно низьку температуру плавлення, так що нанесення покриття напиленням у вигляді гарячого розплаву може бути здійснене при температурі 150 °C або нижче, і приводить до утворення покриття, що має чудові змащувальні властивості. У даному винаході металеве мило являє собою сіль вищої аліфатичної кислоти (аліфатичної кислоти, що має щонайменше 12 атомів вуглецю) з металом, який відрізняється від лужного металу. Металеве мило має властивість захоплювати шматочки, що відламалися, які утворюються під час згвинчування або розгвинчування нарізного з'єднання, і перешкоджати їх випуску назовні в навколишнє середовище. Крім того, воно придає покриттю хороші характеристики ковзання, знижує коефіцієнт тертя і поліпшує змащувальні властивості. Крім того, металеве мило надає протикорозійну дію в тому відношенні, що воно затримує момент настання корозії у випробуванні на стійкість до соляного туману. Переважним металевим милом є стеарат цинку і стеарат кальцію. Віск виконує функцію, аналогічну металевому милу. Відповідно, можна включати в тверде змащувальне покриття окремо одне з металевого мила і воску, але тверде змащувальне покриття, яке містить як металеве мило, так і віск, є переважним, оскільки покриття має кращі змащувальні властивості. Віск має низьку, температуру плавлення, так що він має перевагу в тому, що він знижує температуру плавлення композиції покриття і тому температуру нанесення покриття напиленням. Віск може являти собою тваринний віск, рослинний віск, мінеральний віск або синтетичний віск. Приклади воску, який може бути використаний, включають бджолиний віск і китовий жир (тваринні воски); Японський віск, карнаубський, віск, канделільський віск і рисовий віск (рослинні воски); парафіновий віск, мікрокристалічний віск, аморфний парафін, монтанський віск, озокерит і церезин (мінеральні воски); оксидний віск, поліетиленовий віск, віск з синтезу за ФішеромТропшем, амідний віск і отвердженна касторова олія (касторовий віск) (синтетичні воски). Найбільш 21 переважним є карнаубський віск, але можуть бути також застосовані інші воски. Масове відношення воску відносно металевого мила переважно варіює в діапазоні 0,5-3, більш переважно 0,5-2, і найбільш переважно становить приблизно 1. Переважні інгібітори корозії являють собою такі типи, які звичайно додавали до змащувальних мастил як інгібітори корозії з урахуванням їх чудових змащувальних властивостей. Показовим прикладом цього типу інгібітору корозії є похідна сульфонату кальцію, що продається фірмою Lubrizol Corporation під торгівельним найменуванням Аіох™ 606, фосфосилікат стронцію-цинку, що продається фірмою Наіох під торгівельним найменуванням Halox SZP-391, NA-SUL™ Ca/W1935, що продається фірмою King Industries, Inc., і тому подібні. Введенням інгібітору корозії в тверде змащувальне покриття корозію контактних поверхонь можна запобігти певною мірою просто при використанні твердого змащувального покриття без утворення твердого корозійностійкого покриття зверху нього. Тому переважно, щоб тверде змащувальне покриття містило інгібітор корозії в кількості щонайменше 5 масових процентів. Нерозчинний у воді рідкий полімер (полімер, який є рідким при кімнатній температурі) підвищує текучість композиції в розплавленому стані, так що його дія проявляється в скороченні проблем під час нанесення покриття напиленням. Якщо кількість рідкого полімеру мала, він не придає липкості твердому змащувальному покриттю. Переважний рідкий полімер вибирають з поліалкілметакрилату, полібутену, поліізобутену і полідіалкілсилоксану (рідкого силіконового полімеру, такого як полідиметилсилоксан). Рідкий полідіалкілсилоксан також діє як, поверхнево-активна речовина. У доповнення до вищевикладеного, матриця може містити невеликі кількості добавок, вибраних з поверхнево-активної речовини, забарвлювальної речовини, антиоксиданту і тому подібного. Крім того, матриця може містити гранично малі кількості (не більше 2 масових процентів) протизадирної добавки, рідкої змащувальної речовини і тому подібного. Переважний склад матриці твердого змащувального покриття наступний (в масових процентах): 5-40 % термопластичного полімеру, 5-30 % воску, 5-30 % металевого мила, 0-50 % інгібітору корозії, 0-17 % нерозчинного у воді рідкого полімеру, 0-2 % кожної з поверхнево-активної речовини, забарвлювальної речовини і антиоксиданту, 0-1 % кожної з протизадирної добавки і рідкої змащувальної речовини. Для кожного з цих компонентів можуть бути використані два або більше матеріалів. Більш конкретний приклад переважного складу матриці твердого змащувального покриття наступний (в масових процентах): 5-40 % гомополімерного поліетилену, 5-30 % карнаубського воску, 5-30 % стеарату цинку, 96872 22 5-50 % інгібітору корозії, 0-15 % поліалкілметакрилату, 0-2 % полідиметилсилоксану, 0-1 % забарвлювальної речовини, 0-1 % антиоксиданту. Тверда змащувальна речовина передбачає порошок, що має змащувальні властивості. Тверді змащувальні речовини можуть бути приблизно класифіковані таким чином: (1) які проявляють характеристики ковзання завдяки своїй кристалічній структурі, яка легко ковзає, такі, які мають гексагональну ламінарну кристалічну структуру (наприклад, графіт, оксид цинку і нітрид бору), (2) які проявляють змащувальні властивості завдяки наявності реакційноздатного елемента в доповнення до своєї кристалічної структури (наприклад, дисульфід молібдену, дисульфід вольфраму, фторид графіту, сульфід олова і сульфід вісмуту), (3) які проявляють змащувальні властивості завдяки хімічній реакційній здатності (наприклад, певні тіосульфатні сполуки), і (4) які проявляють змащувальні властивості завдяки пластичній або в'язкопластичній поведінці при фрикційних напруженнях (наприклад, політетрафторетилен (PTFE) і полііміди). Може бути застосований будь-який з цих класів, але переважним є клас (2). Змащувальний порошок класу (2) може бути використаний сам по собі, але більш переважне його застосування в поєднанні зі змащувальними порошками класів (1) і/або (4). Однак дисульфід молібдену має в деякій мірі низьку термічну стійкість, і графіт іноді сприяє корозії, так що переважно застосовувати порошки, які. відрізняються від вказаних. У доповнення до твердого змащувального, засобу, тверде змащувальне покриття може містити неорганічний порошок для регулювання характеристик ковзання покриття. Прикладами такого неорганічного порошку є діоксид титану і оксид вісмуту. Цей неорганічний порошок може міститися в твердому змащувальному покритті в кількості аж до 20 масових процентів. Тверде змащувальне покриття переважно утворюють з використанням способу нанесення покриття з гарячого розплаву. Цей спосіб проводять нагріванням композиції покриття (яка містить вищеописану матрицю і змащувальний порошок), щоб розплавити матрицю, і напиленням розплавленої композиції (звичайно, в розплавленому стані знаходиться тільки матриця) з використанням розпилювача, що має функцію підтримування температури і, здатного зберігати задану температуру (звичайно температуру, яка є такою ж, що і температура композиції в розплавленому стані). Температура нагрівання композиції переважно становить на 10-50 °C вище температури плавлення матриці. Основа, на яку наносять покриття (а саме, контактну поверхню муфти) також переважно піддають попередньому нагріванню до температури вище, ніж температура плавлення матриці. В результаті може бути одержана хороша ефективність нанесення покриття. Як альтернатива, коли 23 композиція покриття містить невелику кількість (таку як не більше 2 масових процентів) поверхнево-активної речовини, такої як полідиметилсилоксан, хороше покриття може бути утворене без попереднього нагрівання основи або із застосуванням температури попереднього нагрівання, яка є більш низькою, ніж температура плавлення матриці. Композицію покриття розплавляють нагріванням в резервуарі, забезпеченому прийнятним перемішуючим пристроєм, і подають в розпилювальну головку розпилювача (яка підтримується при заданій температурі) за допомогою компресора через дозуючий насос перед напиленням на основу. Температуру, при якій підтримують резервуар і розпилювальну головку, регулюють відповідно до температури плавлення матриці. Товщина шару твердого змащувального покриття переважно варіює в діапазоні 10-150 мкм, і більш переважно вона варіює в діапазоні 25-80 мкм. Якщо товщина шару змащувального покриття дуже мала, змащувальні властивості нарізного з'єднання для труб, звичайно, стають недостатніми, і під час згвинчування і розгвинчування легко може відбуватися заїдання. Тверде змащувальне покриття має певну міру корозійної стійкості, але якщо товщина покриття стає дуже малою, корозійна стійкість також стає неналежною, і корозіййа стійкість контактної поверхні муфти знижується. З іншого боку, створення твердого змащувального покриття з дуже великою товщиною шару не тільки веде до великих відходів змащувальної речовини, але і діє проти запобігання забруднень навколишнього середовища, що є однією із задач даного винаходу. Крім того, в деяких випадках під час згвинчування відбувається проковзування, і згвинчування може стати утрудненим. Коли тверде змащувальне покриття і/або тверде корозійностійке покриття утворені зверху контактної поверхні, яка має підвищену шорсткість поверхні завдяки поверхневій обробці, товщина покриття переважно становить значення, більше ніж Rz основи. Якщо це не так, може виявитися неможливим повне покриття основи. Товщина покриття, коли основі придана шорсткість, становить середнє значення товщини шару всього покриття, розраховане з площі, маси і щільності покриття. Результати даного винаходу будуть проілюстровані за допомогою нижченаведених прикладів. Нижче контактна поверхня, що містить нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку на ніпелі, будуть називатися як поверхня ніпеля, а контактна поверхня, що містить нарізну ділянку і безнарізну металеву контактну ділянку, будуть називатися як поверхня муфти. Поверхнева шорсткість виражається значенням Rz. Якщо не вказане інше, процент в прикладах означає масовий процент. Приклад 1 Поверхня ніпеля і поверхня муфти нарізного з'єднання для труб, виконаних з вуглецевої сталі (С: 0,21. %, Si: 0,25 %, Мп: 1,1 %, Р: 0,02 %, S: 0,01 %, Си: 0,04 %, Ni: 0,06 %, Cr: 0,17 %, Mo: 0,04 %), і які мають зовнішній діаметр 17,78 см (7 96872 24 дюймів) і товщину стінки 1,036 см (0,408 дюйми), піддавали наступній поверхневій обробці. . Поверхню ніпеля обробили на шліфувальному станку (до поверхневої шорсткості 3 мкм) і потім на 10 хвилин занурили в цинкфосфатний розчин при температурі J5-85 °C для утворення цинкфосфатного покриття з товщиною 8 мкм (поверхнева шорсткість 8 мкм). Зверху цього покриття нанесли стверджувальну ультрафіолетовим випромінюванням полімерну покривну композицію (ThreeBond 3113В, що виробляється фірмою ThreeBond Co., Ltd., стверджувальну ультрафіолетовим випромінюванням композицію покриття без розчинника, на основі епоксидної смоли), яка є в продажу, і нанесене покриття отвердили опроміненням ультрафіолетового випромінювання в умовах, вказаних нижче, для утворення отвердженного ультрафіолетовим випромінюванням полімерного покриття, що має товщину 25 мкм. Це покриття було безбарвним і прозорим, і дозволяло проводити перевірку нарізної ділянки ніпеля через покриття або неозброєним оком, або з використанням збільшувального скла. Умови УФ-випромінювання УФ-лампа: ртутна лампа з повітряним охолоджуванням; Вихідна потужність УФ-лампи: 4 кВт; Довжина хвилі УФ-випромінювання: 260 нм. Поверхню муфти обробили на шліфувальному станку (до поверхневої шорсткості 3 мкм) і на 10 хвилин занурили в марганецьфосфатний розчин при температурі 80-95 °C для утворення марганецьфосфатного покриття з товщиною 12 мкм (поверхнева шорсткість 10 мкм). Змащувальну композицію покриття, що має складі вказаний нижче, нагріли до температури 150 °C в резервуарі, забезпеченому мішалкою, з утворенням розплаву, що має в'язкість, прийнятну для нанесення. Поверхню муфти, оброблену вищеописаним чином, піддали попередньому нагріванню до температури 130 °C шляхом індукційного нагрівання, і розплавлену змащувальну композицію покриття нанесли на неї з використанням розпилювача, що має розпилювальну головку, здатну втримувати тепло. Після охолоджування утворилося тверде змащувальне покриття з товщиною 35 мкм. Склад змащувальної композиції покриття: 9 % поліетилену (гомополімеру) (Licowax™ PE 520, що виробляється фірмою Clariant); 15 % карнаубського воску; 15 % стеарату цинку; 5 % рідкого поліалкілметакрилату (Viscoplex™ 6-950, що виробляється фірмою Rohmax); 40 % інгібітору корозії (ALOX™ 606, що виробляється фірмою Lubrizol); 3,5 % фториду графіту; 1 % оксиду цинку; 5 % діоксиду титану; 5 % триоксиду вісмуту;,. 1 % силікону (полідиметилсилоксану); і антиоксидант (що виробляється фірмою CibaGeigy), який складається з 0,3 % Irganox™ L150 і 0,2 % Iragafos™ 168. З використанням нарізного з'єднання, яке мало поверхні ніпеля і муфти, оброблені, як описано 25 вище, провели випробування на згвинчування і розгвинчування, які повторюються, шляхом десятиразового повторення згвинчування і розгвинчування з швидкістю згвинчування 10 об/хв при крутному моменті згвинчування 20 кНм. Після десятого циклу згвинчування і розгвинчування контактні поверхні ніпеля і муфти проінспектували на вияв заїдання. Спостерігалися виключно хороші результати, в яких заїдання не відбувалося під час десяти циклів згвинчування і розгвинчування. Приклад 2 Поверхня ніпеля і поверхня муфти такого ж нарізного з'єднання для труб, виконаних з такої ж вуглецевої сталі, що і була використана в Прикладі 1, піддали наступній поверхневій обробці. Поверхню ніпеля обробили на шліфувальному станку (до поверхневої шорсткості 3 мкм) і потім на 10 хвилин занурили в цинкфосфатний розчин при температурі 75-85 °C для утворення цинкфосфатного покриття з товщиною 8 мкм (поверхнева шорсткість 8 мкм). Зверху цього покриття нанесли композицію покриття, приготовану доданням фосфіту алюмінію як антикорозійної речовини і поліетиленового воску як змащувальної речовини до стверджувальної ультрафіолетовим випромінюванням полімерної покривної композиції на основі епоксіакрилової смоли, що виробляється фірмою Chugoku Marine Paint, Ltd. (без розчинника), і яка містить, в масових процентах, 94 % смоли, 5 % антикорозійної речовини і 1 % змащувальної речовини, і нанесене покриття отвердили опроміненням ультрафіолетовим випромінюванням в умовах, вказаних нижче, для утворення отвердженного ультрафіолетовим випромінюванням полімерного покриття, що має товщину 25 мкм. Це покриття було безбарвним і прозорим, і дозволяло проводити перевірку нарізної ділянки ніпеля через покриття або неозброєним оком, або з використанням збільшувального скла. Умови УФ-випромінювання УФ-лампа: ртутна лампа з повітряним охолоджуванням; Вихідна потужність УФ-лампи: 4 кВт; Довжина хвилі УФ-випромінювання: 260 нм. Поверхню муфти обробили на шліфувальному станку (до поверхневої шорсткості 3 мкм) і піддали електроплакуванню спочатку шляхом електроосаждення тонкої плівки нікелю і потім плакування CuSn-Zn-сплавом з утворенням плакувальних покриттів, що мають загальну товщину металізованого шару 8 мкм. Змащувальну композицію покриття, що має склад, вказаний нижче, нагріли до температури 120 °C в резервуарі, забезпеченому мішалкою, з утворенням розплаву, що має в'язкість, прийнятну для нанесення. Поверхню муфти, оброблену вищеописаним чином, піддали попередньому нагріванню до температури 120 °C шляхом індукційного нагрівання, і розплавлену змащувальну композицію покриття нанесли на неї з використанням розпилювача, що має розпилювальну головку, здатну втримувати тепло. Після охолоджування утворилося тверде змащувальне покриття з товщиною 50 мкм. Склад змащувальної композиції покриття: 96872 26 9 % поліетилену (гомополімеру) (Licowax™ PE 520, що виробляється фірмою Clariant); 15 % карнаубського воску; 15 % стеарату цинку; 5 % рідкого поліалкілметакрилату (Viscoplex™ 6-950, що виробляється фірмою Rohmax); 40 % інгібітору корозії (NA-SUL™ Ca/W1935, що виробляється фірмою King Industries); 3,5 % фториду графіту; 1 % оксиду цинку; 5 % діоксиду титану; . . 5 % триоксиду вісмуту; 1 % силікону (полідиметилсилоксану); і антиоксидант (що виробляється фірмою CibaGeigy), що складається з 0,3 % Irganox™ L150 і 0,2 % Iragafos™ 168. З використанням нарізного з'єднання, яке мало поверхні ніпеля і муфти, оброблені, як описано вище, провели випробування на згвинчування і розгвинчування, що повторюються, шляхом десятиразового повторення згвинчування і розгвинчування з швидкістю згвинчування 10 об/хв при крупному моменті згвинчування 20 кНхм. Після десятого циклу згвинчування і розгвинчування контактні поверхні ніпеля і муфти проінспектували на вияв заїдання. Спостерігалися виключно хороші результати, в яких заїдання не відбувалося під час десяти циклів згвинчування і розгвинчування. Приклад З Поверхня ніпеля і поверхня муфти нарізного з'єднання для труб, виконаних зі сталі 13Cr (С: 0,19 %, Si: 0,25 %, Мп: 0,9 %, Р: 0,02 %, S: 0,01 %, Сu: 0,04 %, Ni: 0,11 %, Сr: 13 %, Мо: 0,04 %), і що мають зовнішній діаметр 24,448 (9-5/8 дюймів) і товщину стінки 1,105 см (0,435 дюйми), піддали наступній поверхневій обробці. На поверхню ніпеля, яка була оброблена на шліфувальному станку (до поверхневої шорсткості 3 мкм), нанесли композицію покриття, приготовану доданням фосфіту алюмінію як антикорозійної речовини, поліетиленовий віск як змащувальної речовини і флуоресцентного пігменту до такої стверджувальної ультрафіолетовим випромінюванням полімерної композиції покриття, що і була використана в Прикладі 2, і яка містить, в масових процентах, 5 % антикорозійної речовини, 1 % змащувальної речовини, 0,3 % флуоресцентного пігменту, і іншу кількість, що приходиться на полімер, і нанесене покриття отвердили опроміненням ультрафіолетовим випромінюванням в умовах, вказаних нижче, для утворення отвердженного ультрафіолетовим випромінюванням полімерного покриття, що має товщину 25 мкм. Це покриття було забарвленим і прозорим, і дозволяло проводити перевірку нарізної ділянки ніпеля через покриття або неозброєним оком, або з використанням збільшувального скла. Крім того, коли поверхню ніпеля опромінювали УФ-випромінюванням, покриття починало світити жовтим світлом, і можна було без великих зусиль спостерігати зовнішній вигляд покриття. В результаті було підтверджено, що покриття було утворене рівномірно і гладко. Умови УФ-випромінювання УФ-лампа: ртутна лампа з повітряним охолоджуванням; 27 Вихідна потужність УФ-лампи: 4 кВт; Довжина хвилі УФ-випромінювання: 260 нм. Поверхню муфти обробили на шліфувальному станку (до поверхневої шорсткості 3 мкм) і піддали електроплакуванню спочатку електроосадженням тонкої плівки нікелю, а потім плакуванням Cu-SnZn-сплавом з утворенням плакувальних покриттів, що мають загальну товщину плакувального шару 8 мкм. Змащувальну композицію покриття, що має склад, вказаний нижче, нагріли до температури 150 °C в резервуарі, забезпеченому мішалкою, з утворенням розплаву, що має в'язкість, прийнятну для нанесення. Поверхню муфти, оброблену вищеописаним чином, піддали попередньому нагріванню до температури 150 °C шляхом індукційного нагрівання, і розплавлену змащувальну покривну композицію нанесли на неї з використанням розпилювача, що має розпилювальну головку, здатну втримувати тепло. Після охолоджування утворилося тверде змащувальне покриття з товщиною 40 мкм. Склад змащувальної композиції покриття: 10 % поліетилену (гомополімеру) (Licowax™ PE 520, що виробляється фірмою Clariant); 7 % карнаубського воску; 25 % стеарату цинку; 8 % рідкого поліалкілметакрилату (Viscoplex™ 6-950, що виробляється фірмою Rohmax); 15 % інгібітору корозії (Halox™ SZP-391); 7 % фториду графіту; 2 % політетрафторетилену (PTFE); 1 % нітриду бору; 5 % модифікатора в'язкості (Displerplast); і 5 % мікровоску (Polyfluo™ 440Xn, що виробляється фірмою MicroPowders). З використанням нарізного з'єднання, яке мало поверхні ніпеля і муфти, оброблені, як описано вище, провели випробування на згвинчування і розгвинчування, що повторюються, шляхом' десятиразового повторення згвинчування і розгвинчування зі швидкістю згвинчування 10 об/хв при крутному моменті згвинчування 20 кНм. Після десятого циклу згвинчування і розгвинчування ко 96872 28 нтактні поверхні ніпеля і муфти проінспектували на вияв заїдання. Спостерігалися чудові результати, в яких заїдання не відбувалося під час десяти циклів згвинчування і розгвинчування. Характеристики запобігання іржавінню, які також потрібні для нарізного з'єднання для труб, були оцінені шляхом приготування випробувального зразка у формі контрольної пластинки (з розмірами 70 мм  150 мм  2 мм товщини) з такої ж сталі, яку піддавали такій же поверхневій обробці (підготовчій обробці і утворенню твердого змащувального покриття або твердого корозійностійкого покриття), як було використано для поверхні муфти або поверхні ніпеля в кожному з вищенаведених прикладів, і підданням випробувального зразка випробуванню на вологостійкість (200 годин при температурі 50 °C і вологості 98 %). Цим випробуванням було підтверджено, що в кожному випадку виникнення іржі не відбувалося. Даний винахід був описаний вище відносно варіантів здійснення, які розглядаються як переважні в цей час, але даний винахід не обмежується вищеописаними варіантами здійснення. Можуть бути зроблені зміни в такій мірі, яка не суперечить технічній суті винаходу, як це потрібно розуміти з пунктів формули винаходу і опису загалом, і нарізне з'єднання з використанням таких змін повинне розумітися як таке, що охоплюється обсягом даного винаходу. Наприклад, вищеописані приклади ілюструють даний винахід відносно нарізного з'єднання для труб, що має зовнішній діаметр 7 дюймів (17,78 см). Було встановлено, що такий же ефект, як в прикладах, міг би бути досягнутий з нарізними з'єднаннями для труб, що мають інші зовнішні діаметри в діапазоні від 2-3/8 дюйма (5,93 см) до 14 дюймів (35,56 см), або різноманітних складів сталі, від вуглецевої сталі до сталі 13Сr, і навіть високолегованої сталі (такої як сталь 25Сr), і з різноманітними типами нарізних з'єднань (наприклад, серії VAM ТОР, що виробляється фірмою Sumitomo Metal Industries, Ltd. як одне з VAM-з'єднань). 29 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 96872 Підписне 30 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601