Трубчасте з’єднання і відповідна форма різьби

Реферат: У винаході пропонується трубчасте з'єднання, яке утворене за допомогою охоплюючого елемента (муфти) й охоплюваного елемента (ніпеля), кожен з яких має конічну різьбу з постійним кроком. Профілізація, створена за рахунок різьби щонайменше одного охоплюваного елемента (ніпеля) і охоплюючого елемента (муфти), приводить до утворення ділильної лінії, яка є ступінчастою ділильною лінією. Конфігурація ступінчастої твірної лінії дає можливість отримати широку радіальну смугу реального контакту між сторонами заведення охоплюваного елемента (ніпеля) і охоплюючого елемента (муфти) при повністю закінченому з'єднанні. UA 114714 C2 (12) UA 114714 C2 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Даний винахід загалом стосується створення трубчастих з'єднань, зокрема створення трубчастого з'єднання, що має форму різьби, яка сконфігурована, щоб підвищити опір до осьового стискувального навантаження. Рівень техніки Під час видобутку нафти і газу виконують буріння свердловин все більшої глибини і більшої складності, щоб здійснювати розвідку і видобуток вуглеводнів. При цьому зазвичай використовують сталеві труби (трубні вироби) для захисту свердловин (обсадні труби) і для переміщення видобутих флюїдів (ліфтові труби). Обсадні і ліфтові труби транспортують на відносно короткі відстані і встановлюють у свердловині послідовно, за рахунок секцій труби, що сполучаються одна з одною. Одним з шляхів підвищення ефективності буріння свердловини є збереження діаметра свердловини. Найпрямішим шляхом досягнення цього є мінімізація діаметра з'єднань труби. Два типи переважних з'єднань для нафтового промислу, а саме, об'єднане рівнопрохідне з'єднання (з'єднання впритул) і поліпшене з'єднання зі зменшеним діаметром вже використовують для цих цілей. Зовнішній діаметр рівнопрохідного з'єднання по суті дорівнює зовнішньому діаметру корпусу труби. Іншими словами, з'єднання міститься всередині товщини корпусу труби. Бажано створити з'єднання зі зменшеним діаметром і рівнопрохідне з'єднання, також як і інші з'єднання, з поліпшеними характеристиками стискування. Для того, щоб краще розуміти опір стискуванню рівнопрохідного з'єднання і з'єднання зі зменшеним діаметром, необхідно ввести деяку термінологію. Відомо, що різьби містять виступну ділянку, виступ або зуб, який входить у заглиблену канавку різьби. Форма різьби утворена за допомогою западини профілю різьби, вершини, сторони заведення і сторони навантаження, кожна з яких насправді є гвинтовою поверхнею. Як це показано як приклад на фіг. 1, профіль (тобто двовимірне зображення) форми різьби утворений площиною перерізу, яка йде радіально назовні від центральної осі трубчастого елемента або різьби і містить повторювану "послідовність" сегментів 10а, 10b, 10с виступів і сегментів 12а, 12b, 12с канавок, причому кожен сегмент виступу обмежений стороною 14 заведення, вершиною 16 і стороною 18 навантажень, а кожен сегмент канавки обмежений стороною 18 навантажень, западиною 20 профілю різьби і стороною 14 заведення. Кожен сегмент канавки профілю різьби утворений за допомогою відповідного осьового сегмента гвинтової канавки тривимірної різьби, а кожен сегмент виступу профілю різьби утворений за допомогою відповідного осьового сегмента гвинтового виступу тривимірної різьби. "Ділильна лінія" профілю різьби є уявною лінією 22 на профілі форми різьби, яка перетинає сторону заведення і сторону навантаження так, що осьова ширина W R виступу різьби дорівнює осьовій ширині W T канавки різьби. Сторона навантаження і сторона заведення традиційно розташовані під кутом одна до одної, щоб утворити проміжки між зубом і канавкою, так щоб два елементи, які мають різьбу, могли бути спочатку суміщені (наживлені) і потім зібрані (згвинчені) без пошкодження. Кут as сторони заведення і кут aL сторони навантаження є додатними, як це показано на фіг. 1. Прилеглий кут аі є алгебраїчною сумою двох кутів. Квадратні різьби по суті не мають кутів сторін і тому вони є переважними, оскільки вони забезпечують хороший тиск і хорошу передачу навантаження стискування. Як це показано в патенті США № 6,322,110, квадратні або майже квадратні різьби можуть мати щонайменше одну розвантажену (полегшену) поверхню на сторонах заведення, яка йде від вершини до деякої точки на поверхні сторони заведення; тобто можуть мати поверхню з великим кутом сторони заведення, щоб створювати додатковий проміжок для сторін навантаження при здійсненні з'єднання. Більші кути (великі кути) дозволяють пом'якшити деякі проблеми, пов'язаніз великим бічним проміжком різьби. Проміжок між сторонами навантаження "передається" на сторони заведення, коли кінці з'єднання входять у контакт і коли буде прикладений додатковий обертальний момент. Додаткове складання з'єднання може дати змогу сторонам заведення знову ввійти в контакт, але типово тільки при створенні точки контакту, гвинтової лінії контакту або реального контакту, які дають можливість тільки поглинати додаткову напругу при остаточному складанні. Як це описано в переважному варіанті здійснення в патенті США № 6,322,110, безліч кутів (тобто розвантажених поверхонь) використовують на стороні заведення. У положенні "заведення" (наживлення різьби), тобто коли охоплюваний елемент (ніпель) одного з'єднання спочатку вводять в охоплюючий елемент (муфту) зв'язаного з'єднання, що охоплює, ці поверхні дозволяють стороні заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) спиратися на сторону заведення різьби охоплюючого елементу (муфти), тоді як сторони навантаження мають 1 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 достатній проміжок для здійснення входу в зачеплення різьби, коли охоплюваний елемент (ніпель) обертають для складання з'єднання, тобто обертають для досягнення остаточного положення з'єднання, тобто положення повного зачеплення з'єднання. Більше того, розвантажена поверхня (розвантажені поверхні) дозволяє різьбам входити в зачеплення так, що проміжок між сторонами навантаження зменшується під час складання, оскільки деякі поверхні діють як кулачкова поверхня або похила площина, що зменшують проміжок у деяких частинах різьби. Проте, саме входження з'єднання в зачеплення (тобто взаємодія між частинами з'єднання, іншими окрім різьб (такими як металеве ущільнення)) насправді зупиняє рух вперед різьбового з'єднання і спричинює зрушення контакту усередині різьбової ділянки з'єднання від сторони заведення до сторони навантаження. Цей самий рух зрушує існуючий проміжок від сторони навантаження до сторони заведення. Складання виконують так, що різьби приводяться в рух спільно за рахунок прикладеного обертального моменту, який обертає охоплюваний елемент (ніпель) і примусово спонукає сторону навантаження охоплюваного елементи (ніпеля) рухатися відносно сторони навантаження охоплюючого елементу (муфти). Форми (конфігурації) сторін заведення вибрані так, що коли різьби доходять до остаточного положення, тобто при повному складанні з'єднання, тоді різьби охоплюваного елементу (ніпеля) і охоплюючого елементу (муфти) утворюють двовимірну точку контакту на ділильній лінії. У патенті США № 6,332,110 ділильною лінією форми різьби є пряма лінія, яка утворює початковий конус при обертанні навколо центральної осі трубчастого елемента або різьби. Ділильна лінія розташована на однаковій відстані між западиною профілю різьби і вершиною впродовж кожної сторони заведення і сторони навантаження, що є стандартним для трубчастих з'єднань. Контрольовані за рахунок допустимих відхилень у процесі виготовлення, реальні перетини ділильної лінії на сторонах заведення, при повному складанні можуть мати невеликий проміжок, поверхневий контакт або невелику посадку з натягом. Як це вказано в патенті США № 6,332,110, прикладений обертальний момент може бути достатній для виникнення ефекту Пуассона, що подовжує один елемент і стискує іншій, що призводить до створення вузької смуги контакту навколо ділильної лінії. Проте в цьому патенті не обговорюється жодна надійна технологія, що дозволяє забезпечити смугу контакту, або технологія, що дозволяє забезпечити широку область смуги контакту. Короткий опис винаходу Відповідно до першого аспекту цього винаходу пропонується трубчасте з'єднання, яке містить охоплюючий елемент (муфту) і охоплюваний елемент (ніпель). Охоплюваний елемент (ніпель) має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину різьби, сторону заведення і сторону навантаження. Сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) має основну поверхню і другу поверхню, причому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут. Охоплюючий елемент (муфта) має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження. Сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) має основну поверхню і другу поверхню, причому основна поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут. Профіль, утворений за рахунок западини профілю різьби, вершини, сторони заведення і сторони навантаження щонайменше одного охоплюваного елементу (ніпеля) або охоплюючого елементу (муфти), приводить до того, що ділильна лінія охоплюваного елементу (ніпеля) або охоплюючого елементу (муфти) буде ступінчастою ділильною лінією. У з'єднанні, описаному в попередньому параграфі, перший цикл ступінчастої ділильної лінії утворений за допомогою першого лінійного сегмента, що проходить через перший сегмент виступу профілю різьби, і другого лінійного сегмента, що проходить через перший сегмент канавки профілю різьби, причому другий лінійний сегмент має кутове зміщення від першого лінійного сегмента, так що перший лінійний сегмент не є паралельним другому лінійному сегменту. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, другий цикл ступінчастої ділильної лінії утворений за допомогою першого лінійного сегмента, що проходить через другий сегмент виступу профілю різьби, і другого лінійного сегмента, що проходить через другий сегмент канавки профілю різьби, причому перший сегмент канавки різьби обмежений за допомогою першого сегмента виступу різьби і другого сегмента виступу різьби, при цьому 2 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 другий сегмент канавки різьби розташований поряд з другим сегментом виступу різьби. Перший лінійний сегмент другого сегмента виступу різьби йде паралельно першому лінійному сегменту першого сегмента виступу різьби, але із зміщенням радіально від нього. Другий лінійний сегмент другого сегмента канавки різьби йде паралельно другому лінійному сегменту першого сегмента канавки різьби, але із зміщенням радіально від нього. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, різьбовий конус, об'єднаний з одним охоплюючим елементом (муфтою) або з одним охоплюваним елементом (ніпелем), має кутове зміщення як від першого лінійного сегмента, так і від другого лінійного сегмента. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, другий лінійний сегмент зміщений від центральної поздовжньої осі охоплюваного елементу (ніпеля) або охоплюючого елементу (муфти) на кут більший, ніж будь-який кут зміщення, який може існувати між першим лінійним сегментом і центральною поздовжньою віссю. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, як ділильна лінія охоплюваного елементу (ніпеля), так і ділильна лінія охоплюючого елементу (муфти) є ступінчастою ділильною лінією. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, ділильна лінія охоплюваного елементу (ніпеля) перетинає сторону заведення у місці розташування перетину зовнішньої різьби, радіально зовні від середньої точки висоти сторони заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля), причому основна поверхня сторони заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) йде назовні до місця розташування перетину зовнішньої різьби. Аналогічно, ділильна лінія охоплюючого елементу (муфти) перетинає сторону заведення у місці розташування перетину внутрішньої різьби, радіально усередині від середньої точки висоти сторони заведення різьби охоплюючого елементу (муфти), причому основна поверхня сторони заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) йде всередину до місця розташування перетину внутрішньої різьби. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, коли з'єднання повністю закінчене, сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) матимуть реальний контакт по радіальній смузі. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, радіальна смуга реального контакту йде на радіальну відстань, яка дорівнює або більше ніж щонайменше 17 % висоти сторони заведення. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, коли з'єднання повністю закінчене, середня точка висоти сторони заведення охоплюваного елементу (ніпеля) по суті суміщена з середньою точкою висоти сторони заведення охоплюючого елементу (муфти), а радіальна смуга реального контакту йде як радіально назовні, так і радіально всередину від по суті суміщених середніх точок. У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) перетинається зі стороною заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) під час складання з'єднання, щоб вводити сторону навантаження різьби охоплюваного елементу (ніпеля) в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елементу (муфти). У з'єднанні, описаному в будь-якому попередньому параграфі, сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) сконфігуровані так, щоб взаємодіяти під час складання з'єднання, так що сторона навантаження різьби охоплюваного елементу (ніпеля) буде введена в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елементу (муфти), до того як різьба охоплюваного елементу (ніпеля) і різьба охоплюючого елементу (муфти) досягнуть під час складання 65 % радіальної глибини зачеплення. Відповідно до іншого аспекту цього винаходу, пропонується трубчастий елемент, який містить подовжений корпус, що має наскрізний осьовий канал. Кінцева ділянка корпусу має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження. Сторона заведення має основну поверхню і другу поверхню, причому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут. Профіль, утворений за допомогою западини профілю різьби, вершини, сторони заведення і сторони навантаження щонайменше одного охоплюваного елементу (ніпеля) або охоплюючого елементу (муфти), приводить до того, що ділильна лінія охоплюваного елементу (ніпеля) або охоплюючого елементу (муфти), є ступінчастою ділильною лінією. 3 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У трубчастому елементі, описаному в попередньому параграфі, перший цикл ступінчастої ділильної лінії утворений за допомогою першого лінійного сегмента, що проходить через перший сегмент виступу профілю різьби, і другого лінійного сегмента, що проходить через перший сегмент канавки профілю різьби, причому другий лінійний сегмент має кутове зміщення від першого лінійного сегмента, так що перший лінійний сегмент не є паралельним другому лінійному сегменту. У трубчастому елементі, описаному в попередньому параграфі, різьбовий конус, утворений за допомогою профілю, має кутове зміщення як від першого лінійного сегмента, так і від другого лінійного сегмента. Відповідно до ще одного аспекту цього винаходу, пропонується трубчасте з'єднання, яке містить охоплюваний елемент (ніпель) і охоплюючий елемент (муфту). Охоплюваний елемент (ніпель) має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження. Сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) має основну поверхню і другу поверхню, причому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут. Охоплюючий елемент (муфта) має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут. Коли з'єднання повністю закінчене, сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) матимуть реальний контакт по широкій радіальній смузі. У трубчастому з'єднанні, описаному в попередньому параграфі, широка радіальна смуга контакту йде на радіальну відстань, яка дорівнює або більше ніж щонайменше 17 % висоти сторони заведення. У трубчастому з'єднанні, описаному в будь-якому з двох попередніх параграфів, коли з'єднання повністю закінчене, середня точка висоти сторони заведення охоплюваного елементу (ніпеля) буде по суті суміщена з середньою точкою висоти сторони заведення охоплюючого елементу (муфти), а широка радіальна смуга контакту йтиме як радіально назовні, так і радіально всередину від по суті суміщених середніх точок. Було виявлено, що згадана тут вище широка смуга контакту значно покращує характеристики з'єднання в тому, що стосується компресійного навантаження, за рахунок додавання площі до поперечного перерізу з'єднання, що протидіє стискувальним навантаженням, за рахунок чого підвищується повна компресійна стійкість з'єднання до деформації матеріалу. Така смуга контакту також безпосередньо протидіє компресійному навантаженню і обмежує переміщення усередині з'єднання, таким чином ізолюючи і захищаючи металеве ущільнення під час механічних або теплових циклів навантаження і покращуючи цілісність трубчастого з'єднання під тиском, прикладеним по трьох осях. Відповідно до ще одного аспекту цього винаходу, пропонується трубчасте з'єднання, яке містить охоплюваний елемент (ніпель) і охоплюючий елемент (муфту). Охоплюваний елемент (ніпель) має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження. Сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут. Охоплюючий елемент (муфта) має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут. Сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) перетинається зі стороною заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) під час складання з'єднання, щоб вводити сторону навантаження різьби охоплюваного елементу (ніпеля) в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елементу (муфти). 4 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У трубчастому з'єднанні, описаному в попередньому параграфі, сторона заведення різьби охоплюваного елементу (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елементу (муфти) виконані з можливістю взаємодії під час складання з'єднання, так що сторона навантаження різьби охоплюваного елементу (ніпеля) буде введена в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елементу (муфти) до того, як різьба охоплюваного елементу (ніпеля) і різьба охоплюючого елементу (муфти) досягнуть під час складання 60 % радіальної глибини зачеплення. Короткий опис креслень На фіг. 1 схематично показана приблизна відома раніше форма різьби, що має додатний кут сторони заведення і додатний кут сторони навантаження. На фіг. 2 і 3 схематично показаний один варіант здійснення форми різьби відповідно до даного винаходу. На фіг. 4-7 показана взаємодія різьби під час послідовності складання елементів, що утворюють форму різьби, показану на фіг. 2 і 3. На фіг. 8 показана зі збільшенням сторона заведення, що має реальний контакт у приблизному повністю закінченому з'єднанні. На фіг. 9 і 10 показані приблизні конфігурації з'єднань, до яких може бути включена заявлена тут форма різьби. Детальний опис винаходу На усіх кресленнях аналогічні деталі мають однакові позиційні позначення, причому креслення не обов'язково виконані в реальному масштабі. Деякі характеристики винаходу можуть бути показані з перебільшенням або можуть бути показані схематично, а деякі деталі стандартних елементів для спрощення розуміння суті винаходу можуть бути взагалі не показані. Звернемося спочатку до розгляду фіг. 2, на якій показаний профіль 30 форми різьби з двома сегментами 32а, 32b виступів і з двома сегментами 34а, 34b канавок. Слід мати на увазі, що типовий профіль усієї різьби містить велике число сегментів виступів і канавок. У формі різьби використано квадратну або майже квадратну різьбу, що має сторону 36 заведень і сторону 38 навантажень, що йдуть між вершиною 40 і западиною 42 профілю різьби. Ділильна лінія 44, яка є ступінчастою ділильною лінією, яка буде описана далі детальніше, показана пунктирною лінією, причому різьбовий конус 46 також показаний пунктирною лінією. Форма різьби 30 є формою охоплюваного елементу (ніпеля), причому також показана осьова лінія 48 охоплюваного елементу (ніпеля), проте слід мати на увазі, що радіальне місце розташування осьової лінії 48 не обов'язково показано в реальному масштабі. Сторона 38 навантажень має кут а1 сторони навантаження (виміряний відносно радіальної осі, перпендикулярної до осьового напрямку трубчастого елемента). На фіг. 2 показано, що сторона 36 заведень містить три особливі поверхні: 1) основну поверхню 50 сторони заведення, яка йде радіально від западини 42 профілю різьби і має основний кут а2 сторони заведення; 2) поверхню 54 проміжку сторони заведення, яка йде радіально від вершини 40 і має кут а4 проміжку сторони заведення, причому а4 більше ніж а2; 3) кулачкову поверхню 52 сторони заведення, яка йде між основною поверхнею 50 сторони заведення і поверхнею 54 проміжку сторони заведення і має кут аЗ кулачкової поверхні сторони заведення, причому аЗ більше ніж а2 і менше ніж а4. Якщо поверхню проміжку не використовують, то кулачкова поверхня йде від кінця основної поверхні до вершини різьби під кутом аЗ. Як приклад, основний кут а2 сторони заведення може бути орієнтовно від 1 до 3 градусів (наприклад, близько 2 градусів), кут аЗ кулачка сторони заведення може бути орієнтовно від 8 до 12 градусів (наприклад, близько 10 градусів), і кут а4 проміжку сторони заведення може бути орієнтовно від 13 до 17 градусів (наприклад, близько 15 градусів). Проте слід мати на увазі, що ці кути є приблизними і фахівці в цій галузі можуть вибрати інші значення кутів. Поверхня 54 проміжку сторони заведення може бути утворена з кінцевим радіусом 56, щоб полегшити утворення проміжку сторони навантаження при початковому зачепленні зі зв'язаним елементом. Кінцевий радіус також передбачений у западині профілю різьби сторони заведення і на обох вершині і западині профілю різьби сторони навантаження. У показаному варіанті здійснення, основний кут а2 сторони заведення є дещо більш додатним, ніж кут а1 сторони навантаження. Крім того, поверхні вершини 40 і западини 42 профілю різьби є паралельними осі 48. Показана різьба є різьбою з постійним кроком. Передбачено, що кут сторони навантаження також може бути більш додатним, а ніж від'ємним, у порівнянні з показаним кутом. У показаному варіанті здійснення, кулачкова поверхня 52 йде від ділильної лінії радіально у напрямку до вершини І зупиняється в радіальному місці розташування, яке є колінеарним з вершиною сегмента виступу різьби, що примикає і розташований вище по ходу (тобто радіально зовнішній кінець кулачкової поверхні 5 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розташований на такій самій радіальній відстані від осьової лінії 48, що і суміжний менший радіус сегмента виступу різьби). Як вже було вказано тут вище, і як це показано на фіг. 2, ділильна лінія 44 є ступінчастою ділильною лінією. Перший цикл 60 ступінчастої ділильної лінії 44 утворений за допомогою лінійного сегмента 62а, що проходить через сегмент 32а виступу профілю різьби, і за допомогою лінійного сегмента 64а, що проходить через сегмент 34а канавок профілю різьби. Лінійний сегмент 64а має кутове зміщення від лінійного сегмента 62а, так що лінійні сегменти не є паралельними. У показаному варіанті здійснення, лінійний сегмент 62а є паралельним центральній осі 48 елемента, а лінійний сегмент 64а йде під кутом радіально з віддаленням від центральної осі, під час руху від кінця меншого діаметра різьби або охоплюваного елементу (ніпеля) до кінця більшого діаметра різьби або охоплюваного елементу (ніпеля). Проте слід мати на увазі, що обидва лінійні сегменти 62а і 64а можуть йти під кутом відносно осі 48, причому кут лінійного сегмента 64а більший, ніж кут лінійного сегмента 62а. Другий цикл 66 ступінчастої ділильної лінії 44 утворений за допомогою лінійного сегмента 62b, що проходить через сегмент 32b виступу профілю різьби, і за допомогою лінійного сегмента 64b, що проходить через сегмент 34b канавок профілю різьби. Можна бачити, що сегмент 34а канавок обмежений обома сегментом 32а виступу різьби і сегментом 32b виступу різьби, а сегмент 34b канавок різьби розташований поряд з сегментом 32b виступу різьби. Лінійний сегмент 62b йде паралельно лінійному сегменту 62а, але зі зміщенням радіально від нього. Аналогічно, лінійний сегмент 64b йде паралельно лінійному сегменту 64а, але зі зміщенням радіально від нього. Важливо, що ділильна лінія 46 різьби (різьбовий конус46) не є паралельною жодному лінійному сегменту, які утворюють ступінчасту ділильну лінію 44, і тому має кутове зміщення від кожного лінійного сегмента. Тривимірний корпус, утворений обертанням вказаної ділильної лінії 44 відносно поздовжньої осі з'єднання, є ступінчастим корпусом, що має повторювану послідовність циліндричних і конічних секцій. У варіанті здійснення, в якому обидва лінійні сегменти 62а і 64а розташовані під кутом відносно осі 48, тривимірний корпус, отриманий за рахунок обертання ділильної лінії 44, є повторюваною послідовністю конічних секцій з почерговим степенем конусності. Як це показано на фіг. 3 ділильна лінія 44 перетинає сторону 36 заведення у місці розташування 70 перетину зовнішньої різьби радіально зовні від середньої точки 72 висоти Hs сторони 36 заведення. Основна поверхня 50 йде назовні від западини 42 профілю різьби до місця розташування 70 перетину зовнішньої різьби. Радіальна відстань D між точкою 72 і точкою 70 може складати орієнтовно від 8 до 16 % (наприклад, щонайменше близько 8,5 %) повної висоти Hs сторони заведення. Передбачено, що переважне трубчасте з'єднання може бути утворене з використанням охоплюваного елементу (ніпеля) і охоплюючого елементу (муфти), які мають однакову форму різьби (однакову радіально зовнішню різьбу на охоплюваному елементі (ніпелі) і радіально внутрішню різьбу на охоплюючому елементі (муфті)), причому кожна форма різьби утворює профіль зі ступінчастою ділильною лінією. Як це показано на фіг. 3 якщо компонент є охоплюючим елементом (муфтою), то точка 70 є місцем розташування перетину внутрішньої різьби з ділильною лінією, яке розташоване радіально усередині від середньої точки 72 висоти сторони заведення різьби охоплюючого елементу (муфти). Для такого охоплюючого елементу (муфти) центральна вісь буде розташована над показаним профілем, а не під ним. У такому разі, основна поверхня 50 йтиме радіально всередину до місця розташування перетину внутрішньої різьби. Звернемося тепер до розгляду фіг. 4-7, на яких показана послідовність складання трубчастого з'єднання для показних охоплюваного елементу (ніпеля) 80 і охоплюючого елементу (муфти) 82 (показаних тільки частково в поперечному перерізі). Точне число обертів одного різьбового елемента при його вгвинчуванні в другий різьбовий елемент, яке вимагається для здійснення описаної тут послідовності складання, може залежати від точних геометричних пропорцій індивідуальної форми різьби, використаної для створення елементів. При цьому послідовності будуть аналогічними, але точне число обертів може бути різним. Радіус закруглення вершини і сторона проміжку при об'єднанні утворюють проміжок між сторонами навантаження виступу різьби і канавки різьби, як це показано в положенні заведення на фіг. 4. Цей проміжок полегшує введення виступу різьби в канавку різьби. Під час першого оберту контакт сторони заведення знаходиться між поверхнями 54, 54' проміжку двох різьбових елементів. Кут сторони проміжку притягує сторони навантаженіня ближче один до одного, коли різьби обертають для збільшення зачеплення. Якщо різьба елементів містить кулачкову поверхню 52, 52', як це показано на кресленнях, то коли різьбова збірка здійснює свій другий 6 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 оберт (фіг. 5), тоді контакт сторони заведення зрушується від поверхонь 54, 54' проміжку до кулачкових поверхонь 52, 52'. Якщо такої поверхні немає, то збірка під час другого оберту залишається на стороні проміжку. В разі продовження складання, тобто при подальшому обертанні одного елемента в другому елементі, проміжок між сторонами навантаження перекривається. У показаному прикладі, у кінці другого оберту (фіг. 6) проміжок майже перекритий. Коли при складанні з'єднання починають третій оберт, сторони навантаження канавки різьби і виступу різьби входять у контакт або переміщаються в реальний контакт. Це входження в контакт або в реальний контакт може відбуватися до того, як основні поверхні 50, 50' сторін заведення входять у контакт (тобто до того, як місця розташування 70, 70' перетину різьби сторін заведення сходяться), у разі різьб з невеликою посадкою з натягом між сторонами заведення, як це показано на фіг. 6. Альтернативно, контакт або реальний контакт сторін навантаження також може виникати на перетині ділильних ліній сторони заведення (тобто коли місця розташування 70, 70' перетину різьби сторін заведення сходяться), у разі різьб, які тільки входять в контакт, починаючи з перетинів ділильних ліній на сторонах навантаження. В ще одному альтернативному варіанті, контакт або реальний контакт сторін навантаження також може виникати після того, як ділильні лінії пройшли одна одну (тобто після того, як місця розташування 70, 70' перетину різьби сторін заведення пройшли один одного, поміщаючи місце розташування 70' радіально усередині місця розташування 70, як це показано на фіг. 7), у разі, коли існує невеликий проміжок між сторонами заведення. На цій стадії складання, усі проміжки між різьбами будуть перекриті або, з урахуванням допусків, в основному перекриті. Це усунення великих проміжків між сторонами навантаження і заведення, незалежно від інших ситуацій усередині різьбового з'єднання, таких як входження в контакт металевих ущільнень або затягуючих заплечиків, є відмітною характеристикою заявленого трубчастого з'єднання. Залежно від допусків різальних пластин інструменту, які використовують для механічної обробки форми різьби (що складають менше ніж 0,00254 см), різьби можуть мати невеликий проміжок між сторонами, можуть не мати проміжку між сторонами, або можуть мати невелику посадку з натягом між сторонами різьби. В цьому розумінні, використовуваний тут термін "реальний контакт" включає як прямий контакт (наприклад, істинний контакт або контакт за рахунок посадки з натягом) і слабкий контакт (наприклад, при знаходженні поверхонь на відстані 0.002" один від одного). На фіг. 6 показаний випадок невеликої посадки з натягом, з невеликим додатковим поворотом після положення 2 оберти, коли контакт сторони заведення все ще знаходиться на кулачкових поверхнях (або на поверхнях проміжку, якщо кулачкова поверхня відсутня). Детально показані обидві сторони навантаження і сторона заведення, причому практично відсутній проміжок між сторонами заведення або навантаження різьб. При подальшому вгвинчуванні з'єднання, основна поверхня сторони заведення і сторони навантаження продовжує ковзати по відповідних зв'язаних поверхнях, доки западини і вершини різьби не увійдуть в зачеплення. Слід мати на увазі, що западина або вершина входитиме в зачеплення першою, незабаром після чого входить у зачеплення другий елемент з цих двох. Порядок входу в зачеплення знову залежить від допусків різальних пластин і підданих механічній обробці деталей. На фіг. 8 детально показані сторони заведення різьби, показаної на фіг. 7, при повній складеній різьбі. Добре видно широку смугу реального контакту 90. Можна бачити, що коли з'єднання повністю закінчене, тоді середня точка висоти сторони заведення охоплюваного елементу (ніпеля) по суті суміщена з середньою точкою висоти сторони заведення охоплюючого елементу (муфти), і радіальна смуга реального контакту йде як радіально назовні, так і радіально всередину від по суті суміщених середніх точок. Смуга реального контакту дорівнюватиме або буде більшою ніж 17 % (наприклад, переважно щонайменше близько 22 %) висоти Hs сторони заведення, як вже було вказано вище. Отримання такої широкої смуги контакту тільки за рахунок ефекту Пуассона призводитиме до пошкодження різьби і тому в промисловому масштабі є практично нездійсненним. Слід мати на увазі, що різьбове трубчасте з'єднання відповідно до цього винаходу може бути використане в інтегральному зчленуванні або в муфтовому з'єднанні для трубчастих елементів. В інтегральному зчленуванні охоплювані елементи (ніпелі) і охоплюючи елементи (муфти) сполучені повністю з кінцями трубчастих елементів. У муфтовому з'єднанні різьбове з'єднання сполучене з різьбовими кінцями трубчастих елементів. Різьбове трубчасте з'єднання відповідно до цього винаходу також може бути використане в усіх типах трубчастих елементів нафтового промислу, у тому числі в бурильній колоні, обсадній колоні та ліфтовій колоні. З'єднання може бути використане на трубі з плоским кінцем, з обтиснутими за допомогою 7 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 холодного штампування кінцями, або з висадженими за допомогою гарячого штампування кінцями. У переважних варіантах здійснення трубчасте з'єднання типово включають до широкої групи вузьких з'єднань високої якості. З'єднання може бути використане в різних варіантах здійснення, таких як інтегральне зчленування врівень, з гофрованими секціями або без них, інтегральне обтиснуте зчленування, з обтиснутими секціями або без них, з висадкою за допомогою гарячого штампування на одному або обох елементах, або при з'єднанні з кінцями гофрованого охоплюваного елементу (ніпеля) або без цього. Як для інтегрального, так і для муфтового з'єднання передбачається, що форми різьби можуть бути використані у поєднанні з іншими звичайними деталями з'єднань підвищеної якості, такими як (але без обмеження) одне або декілька металевих ущільнень (як внутрішніх, так і зовнішніх), один або декілька затягуючих заплечиків для зупину позитивного положення (усередині, зовні або по центру), і різьби входу/виходу. Приблизні конфігурації з'єднань, в яких може бути використана форма різьби, показані на фіг. 9 і 10. У вузькому рівнопрохідному з'єднанні 100 на фіг. 9, як охоплюваний елемент (ніпель) 80, так і охоплюючий елемент (муфта) 82 мають однозахідну конічну різьбу з постійним кроком. У зчленуванні 102 з ущільненим центральним заплечиком на фіг. 9, як охоплюваний елемент (ніпель), так і охоплюючий елемент (муфта) мають відповідну пару різьб, ступінчастих одна відносно одної та зміщених одна від одної за допомогою ущільнення 104 центрального заплечика. Можуть бути використані й інші конфігурації з'єднань, що містять форму різьби. Досягнута за рахунок цього винаходу широка смуга контакту значно покращує характеристики з'єднання в тому, що стосується компресійного навантаження, за рахунок додавання площі до поперечного перерізу з'єднання, що протидіє стискувальним навантаженням, за рахунок чого підвищується повна компресійна стійкість з'єднання до деформації матеріалу. Така широка смуга контакту також безпосередньо протидіє компресійному навантаженню і обмежує переміщення усередині з'єднання, таким чином ізолюючи і захищаючи металеве ущільнення під час механічних або теплових циклів навантаження і покращуючи цілісність трубчастого з'єднання під тиском, прикладеним по трьох осях. Не зважаючи на те, що був описаний переважний варіант здійснення винаходу, абсолютно ясно, що він наведений тільки як приклад і до нього фахівцями в цій області можуть бути внесені зміни і доповнення, які проте не виходять за рамки наведеної далі формули винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 1. Трубчасте з'єднання, яке містить: охоплюваний елемент (ніпель) з центральною повздовжньою віссю, який має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюваного елемента має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня має радіальну довжину, більшу, ніж радіальна довжина другої поверхні, при цьому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії центральної повздовжньої осі, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут, більший, ніж основний кут, при цьому поверхня сторони навантаження зміщена від радіальної лінії центральної повздовжньої осі для визначення кута сторони навантаження; і охоплюючий елемент (муфту) з центральною повздовжньою віссю, який має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюючого елемента має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня має радіальну довжину, більшу, ніж радіальна довжина другої поверхні, при цьому основна поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії центральної повздовжньої осі, а друга поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут, більший, ніж основний кут, при цьому поверхня сторони навантаження зміщена від радіальної лінії центральної повздовжньої осі для визначення кута сторони навантаження; де профіль, визначений западиною профілю різьби, вершиною, стороною заведення і стороною навантаження щонайменше одного охоплюваного елемента (ніпеля) або охоплюючого елемента (муфти), такий, що ділильна лінія на щонайменше одному охоплюваному елементі 8 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (ніпелі) або охоплюючому елементі (муфті) є ступінчастою ділильною лінією, причому ступінчаста ділильна лінія є характерною для профілю та містить: перший лінійний сегмент, який проходить через першу вершину різьби від першої точки на стороні навантаження першої вершини різьби до другої точки на стороні заведення першої вершини різьби, при цьому перший лінійний сегмент є прямим та безперервним; другий лінійний сегмент, який проходить через першу канавку різьби від другої точки на стороні заведення першої вершини різьби до третьої точки на стороні навантаження другої вершини різьби, при цьому другий лінійний сегмент є прямим та безперервним; при цьому зазначений другий лінійний сегмент є зміщеним під кутом від зазначеного першого лінійного сегмента. 2. З'єднання за п. 1, в якому різьбовий конус, що визначається одним охоплюючим елементом (муфтою) або охоплюваним елементом (ніпелем) є зміщеним під кутом як від першого лінійного сегмента, так і від другого лінійного сегмента ступінчастої ділильної лінії. 3. З'єднання за п. 1, в якому прямий лінійний сегмент, що проходить через першу канавку різьби профілю, зміщений від центральної поздовжньої осі охоплюваного елемента (ніпелю) або охоплюючого елемента (муфти) на кут, більший, ніж кут зміщення, який існує між прямим лінійним сегментом, що проходить через першу вершину різьби профілю та центральною поздовжньою віссю. 4. З'єднання за п. 1, в якому охоплюваний елемент (ніпель) має першу ступінчасту ділильну лінію та охоплюючий елемент (муфта) має другу ступінчасту ділильну лінію. 5. З'єднання за п. 4, в якому: перша ступінчаста ділильна лінія перетинає сторону заведення у місці розташування перетину зовнішньої різьби радіально зовні від середньої точки висоти сторони заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля), причому основна поверхня сторони заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) йде назовні до місця розташування перетину зовнішньої різьби; і друга ступінчаста ділильна лінія перетинає сторону заведення у місці розташування перетину внутрішньої різьби, радіально усередині від середньої точки висоти сторони заведення різьби охоплюючого елемента (муфти), причому основна поверхня сторони заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) йде всередину до місця розташування перетину внутрішньої різьби. 6. З'єднання за п. 5, в якому, коли з'єднання повністю закінчене, сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) мають реальний контакт по радіальній смузі. 7. З'єднання за п. 6, в якому радіальна смуга реального контакту йде на радіальну відстань, яка дорівнює або більша ніж щонайменше 17 % висоти сторони заведення. 8. З'єднання за п. 7, в якому, коли з'єднання повністю закінчене, середня точка висоти сторони заведення охоплюваного елемента (ніпеля) по суті суміщена з середньою точкою висоти сторони заведення охоплюючого елемента (муфти), а радіальна смуга реального контакту йде як радіально назовні, так і радіально всередину від суттєво суміщених середніх точок. 9. З'єднання за п. 1, в якому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) взаємодіє зі стороною заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) під час складання з'єднання, щоб вводити сторону навантаження різьби охоплюваного елемента (ніпеля) в реальний контакт із стороною навантаження різьби охоплюючого елемента (муфти). 10. З'єднання за п. 9, в якому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) сконфігуровані так, щоб взаємодіяти під час складання з'єднання, так що сторона навантаження різьби охоплюваного елемента (ніпеля) буде введена в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елемента (муфти), до того як різьба охоплюваного елемента (ніпеля) і різьба охоплюючого елемента (муфти) досягнуть під час складання 65 % радіальної глибини зачеплення. 11. Нарізний трубчастий елемент, який містить: подовжений корпус з центральною повздовжньою віссю, що має наскрізний осьовий канал, причому кінцева ділянка корпусу має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня має радіальну довжину, більшу, ніж радіальна довжина другої поверхні, при цьому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної центральної повздовжньої осі, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більше, ніж основний кут, при цьому поверхня сторони навантаження зміщена від 9 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 радіальної лінії центральної повздовжньої осі для визначення кута сторони навантаження, при цьому профіль, утворений за рахунок западини профілю різьби, вершини, сторони заведення і сторони навантаження утворює ступінчасту твірну лінію, причому ступінчаста ділильна лінія є характерною для профілю та містить: перший лінійний сегмент, який проходить через першу вершину різьби від першої точки на стороні навантаження першої вершини різьби до другої точки на стороні заведення першої вершини різьби, при цьому перший лінійний сегмент є прямим та безперервним; другий лінійний сегмент, який проходить через першу канавку різьби від другої точки на стороні заведення першої вершини різьби до третьої точки на стороні навантаження другої вершини різьби, при цьому другий лінійний сегмент є прямим та безперервним; при цьому зазначений другий лінійний сегмент є зміщеним під кутом від зазначеного першого лінійного сегмента. 12. Трубчастий елемент за п. 11, в якому різьбовий конус, визначений профілем, є зміщеним під кутом як від першого лінійного сегмента, так і від другого лінійного сегмента ступінчастої ділильної лінії. 13. З'єднання, яке містить: охоплюваний елемент (ніпель) з центральною повздовжньою віссю, який має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюваного елемента має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня має радіальну довжину, більшу, ніж радіальна довжина другої поверхні, при цьому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії центральної повздовжньої осі, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут, більший, ніж основний кут, при цьому поверхня сторони навантаження зміщена від радіальної лінії центральної повздовжньої осі для визначення кута сторони навантаження; і охоплюючий елемент (муфту) з центральною повздовжньою віссю, який має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюючого елемента має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня має радіальну довжину, більшу, ніж радіальна довжина другої поверхні, при цьому основна поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії центральної повздовжньої осі, а друга поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут, більший, ніж основний кут, при цьому поверхня сторони навантаження зміщена від радіальної лінії центральної повздовжньої осі для визначення кута сторони навантаження; при цьому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпелю) взаємодіє зі стороною заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) під час складання з'єднання, щоб вводити сторону навантаження різьби охоплюваного елемента (ніпелю) в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елемента (муфти); при цьому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) сконфігуровані так, щоб взаємодіяти під час складання з'єднання, так що сторона навантаження різьби охоплюваного елемента (ніпеля) буде введена в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елемента (муфти), до того як різьба охоплюваного елемента (ніпеля) і різьба охоплюючого елемента (муфти) досягнуть під час складання 65 % радіальної глибини зачеплення; при цьому коли з'єднання повністю закінчене: місце розташування перетину сторони заведення ступінчастої ділильної лінії різьби охоплюваного елемента (ніпеля) радіально зміщене назовні від місця розташування перетину сторони заведення ступінчастої ділильної лінії різьби охоплюючого елемента (муфти), при цьому ступінчаста ділильна лінія різьби охоплюваного елемента (ніпелю) є характерною для профілю різьби охоплюваного елемента (ніпеля) та містить: перший лінійний сегмент, який проходить через першу вершину різьби охоплюваного елемента (ніпеля) від першої точки на стороні навантаження першої вершини різьби охоплюваного елементу (ніпеля) до другої точки на стороні заведення першої вершини різьби охоплюваного елемента (ніпеля), при цьому перший лінійний сегмент є прямим та безперервним; другий лінійний сегмент, який проходить через першу канавку різьби охоплюваного елемента (ніпеля) від другої точки на стороні заведення першої вершини різьби охоплюваного елемента (ніпеля) до третьої точки на стороні навантаження другої вершини різьби охоплюваного елемента (ніпеля), при цьому другий лінійний сегмент є прямим та безперервним; 10 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 при цьому зазначений другий лінійний сегмент є зміщеним під кутом від зазначеного першого лінійного сегмента; при цьому місце розташування перетину сторони навантаження ступінчастої ділильної лінії різьби охоплюваного елемента (ніпеля) розміщене в радіальному напрямку до місця розташування перетину ступінчастої ділильної лінії різьби охоплюючого елемента (муфти), при цьому ступінчаста ділильна лінія різьби охоплюючого елемента (муфти) є характерною для профілю різьби охоплюючого елемента (муфти) та містить: перший лінійний сегмент, який проходить через першу вершину різьби охоплюючого елемента (муфти) від першої точки на стороні навантаження першої вершини різьби охоплюючого елемента (муфти) до другої точки на стороні заведення першої вершини різьби охоплюючого елемента (муфти), при цьому зазначений перший лінійний сегмент є прямим та безперервним; другий лінійний сегмент, який проходить через першу канавку різьби охоплюючого елемента (муфти) від другої точки на стороні заведення першої вершини різьби охоплюючого елемента (муфти) до третьої точки на стороні навантаження другої вершини різьби охоплюючого елемента (муфти), при цьому зазначений другий лінійний сегмент є прямим та безперервним; при цьому зазначений другий лінійний сегмент є зміщеним під кутом від зазначеного першого лінійного сегмента. 14. З'єднання за п. 13, в якому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) виконані з можливістю взаємодії під час складання з'єднання, так що сторона навантаження різьби охоплюваного елемента (ніпеля) буде введена в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елемента (муфти), до того, як різьба охоплюваного елемента (ніпеля) і різьба охоплюючого елемента (муфти) досягнуть під час складання 65 % радіальної глибини зачеплення. 15. Трубчасте з'єднання, яке містить: охоплюваний елемент (ніпель), що має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально назовні і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут; і охоплюючий елемент (муфту), що має конічну різьбу з постійним кроком, що має западину профілю різьби, вершину, сторону заведення і сторону навантаження, причому сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) має основну поверхню і другу поверхню, при цьому основна поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від западини профілю різьби під основним кутом відносно радіальної лінії, а друга поверхня йде радіально всередину і з віддаленням від кінця основної поверхні під другим кутом відносно радіальної лінії, причому другий кут більший, ніж основний кут; причому профіль різьби, визначений западиною, вершиною, стороною заведення і стороною навантаження щонайменше одного охоплюваного елемента (ніпеля) або охоплюючого елемента (муфти), і ступінчаста ділильна лінія, яка перетинає сторону заведення і сторону навантаження профілю різьби такі, що осьова ширина виступу різьби дорівнює осьовій ширині канавки різьби, є ступінчастою лінією, яка є характерною для профілю різьби, при цьому ступінчаста ділильна лінія містить: перший лінійний сегмент, який проходить через першу вершину різьби від першої точки на стороні навантаження першої вершини різьби до другої точки на стороні заведення першої вершини різьби, при цьому зазначений перший лінійний сегмент є прямим та безперервним; другий лінійний сегмент, який проходить через першу канавку різьби від другої точки на стороні заведення першої вершини різьби до третьої точки на стороні навантаження другої вершини різьби, при цьому зазначений другий лінійний сегмент є прямим та безперервним; при цьому зазначений другий лінійний сегмент є зміщеним під кутом від зазначеного першого лінійного сегмента. 16. З'єднання за п. 15, в якому другий цикл ступінчастої лінії визначений першим лінійним сегментом, що проходить через другий сегмент виступу профілю різьби, і другим лінійним сегментом, що проходить через другий сегмент канавки профілю різьби, причому перший сегмент канавки різьби обмежений за допомогою першого сегмента виступу різьби і другого сегмента виступу різьби, при цьому другий сегмент канавки різьби розташований поряд з другим сегментом виступу різьби, причому перший лінійний сегмент другого сегмента виступу різьби йде паралельно першому лінійному сегменту першого сегмента виступу різьби, але зі зміщенням радіально від нього, при цьому другий лінійний сегмент другого сегмента канавки 11 UA 114714 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 різьби йде паралельно другому лінійному сегменту першого сегмента канавки різьби, але зі зміщенням радіально від нього. 17. З'єднання за п. 15, в якому різьбовий конус, що визначається профілем різьби, має кутове зміщення як від першого лінійного сегмента, так і від другого лінійного сегмента ступінчастої ділильної лінії. 18. З'єднання за п. 15, в якому другий лінійний сегмент зміщений від центральної поздовжньої осі охоплюваного елемента (ніпеля) або охоплюючого елемента (муфти) на кут, більший, ніж будь-який кут зміщення, який може існувати між першим лінійним сегментом і центральною поздовжньою віссю. 19. З'єднання за п. 15, в якому профіль різьби належить до охоплюваного елемента (ніпеля), а охоплюючий елемент (муфта) також містить профіль різьби, що має уявну лінію, яка перетинає сторону заведення і сторону навантаження профілю різьби охоплюючого елемента (муфти) так, що осьова ширина виступу різьби дорівнює осьовій ширині канавки різьби і є ступінчастою лінією. 20. З'єднання за п. 19, в якому: уявна лінія охоплюваного елемента (ніпеля) перетинає сторону заведення у місці розташування перетину зовнішньої різьби, радіально зовні від середньої точки висоти сторони заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля), причому основна поверхня сторони заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) йде назовні до місця розташування перетину зовнішньої різьби; уявна лінія охоплюючого елемента (муфти) перетинає сторону заведення у місці розташування перетину внутрішньої різьби, радіально усередині від середньої точки висоти сторони заведення різьби охоплюючого елемента (муфти), причому основна поверхня сторони заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) йде всередину до місця розташування перетину внутрішньої різьби. 21. З'єднання за п. 20, в якому, коли з'єднання повністю закінчене, сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) мають реальний контакт по радіальній смузі. 22. З'єднання за п. 21, в якому радіальна смуга реального контакту йде на радіальну відстань, яка дорівнює або більша ніж щонайменше 17 % висоти сторони заведення. 23. З'єднання за п. 22, в якому, коли з'єднання повністю закінчене, середня точка висоти сторони заведення охоплюваного елемента (ніпеля) по суті суміщена з середньою точкою висоти сторони заведення охоплюючого елемента (муфти), а радіальна смуга реального контакту йде як радіально назовні, так і радіально всередину від по суті суміщених середніх точок. 24. З'єднання за п. 14, в якому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) взаємодіє зі стороною заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) під час складання з'єднання, щоб вводити сторону навантаження різьби охоплюваного елемента (ніпеля) в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елемента (муфти). 25. З'єднання за п. 24, в якому сторона заведення різьби охоплюваного елемента (ніпеля) і сторона заведення різьби охоплюючого елемента (муфти) сконфігуровані так, щоб взаємодіяти під час складання з'єднання, так що сторона навантаження різьби охоплюваного елемента (ніпеля) буде введена в реальний контакт зі стороною навантаження різьби охоплюючого елемента (муфти), до того як різьба охоплюваного елемента (ніпеля) і різьба охоплюючого елемента (муфти) досягнуть під час складання 65 % радіальної глибини зачеплення. 12 UA 114714 C2 13 UA 114714 C2 14 UA 114714 C2 15 UA 114714 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16