阅读说明：本技术 钢管用螺纹接头 (Threaded joint for steel pipe ) 是由 井瀬景太 杉野正明 于 2018-04-05 设计创作，主要内容包括：提供一种具有优异的密封性能的钢管用螺纹接头。钢管用螺纹接头(1)包括公扣(10)和母扣(20)。公扣(10)具有管口部(11)、公扣台肩面(12)、公扣密封面(13)以及外螺纹部(14)。母扣(20)具有母扣台肩面(22)、母扣密封面(23)以及内螺纹部(24)。在将公扣密封面(13)中的在紧固过程中最初与母扣(20)的内周面接触的部分的位置设为密封位置(P),将从密封位置(P)到外螺纹部(14)的公扣密封面(13)侧的端的管轴线方向上的距离设为x,将从公扣(10)的顶端到外螺纹部(14)的公扣密封面(13)侧的端的管轴线方向上的距离设为L时,x/L为0.4以上且0.55以下。(Provided is a threaded joint for steel pipes, which has excellent sealing properties. The threaded joint (1) for the steel pipe comprises a male buckle (10) and a female buckle (20). The pin (10) has a spigot portion (11), a pin shoulder surface (12), a pin sealing surface (13), and an external thread portion (14). The box (20) has a box shoulder surface (22), a box sealing surface (23), and an internal threaded portion (24). When the position of a portion of the pin sealing surface (13) which first comes into contact with the inner peripheral surface of the box (20) during tightening is set as a sealing position (P), the distance in the tube axis direction from the sealing position (P) to the end of the male threaded portion (14) on the pin sealing surface (13) side is set as x, and the distance in the tube axis direction from the tip of the pin (10) to the end of the male threaded portion (14) on the pin sealing surface (13) side is set as L, x/L is 0.4 or more and 0.55 or less.)

钢管用螺纹接头

技术领域

本公开涉及一种钢管用螺纹接头。

背景技术

例如，在油井、天然气井等(以下也统称为“油井”)的勘探或生产、油砂、页岩气等非常规型资源的开发、二氧化碳的回收、储存(CCS(Carbon dioxide Capture andStorage))、地热发电、或者温泉等中，使用被称为油井管的钢管。钢管彼此的连结使用螺纹接头。

钢管用螺纹接头的形式大致被分为组合型和整体型。在组合型的情况下，在作为连结对象的一对管材中，一个管材是钢管，另一个管材是管接头。在该情况下，在钢管的两端部的外周面形成有外螺纹部，在管接头的两端部的内周面形成有内螺纹部。并且，通过将钢管的外螺纹部拧入管接头的内螺纹部而将两者紧固并连结。在整体型的情况下，作为连结对象的一对管材均是钢管，不另外使用管接头。在该情况下，在钢管的一端部的外周面形成有外螺纹部，在另一端部的内周面形成有内螺纹部。并且，通过将一个钢管的外螺纹部拧入另一个钢管的内螺纹部而将两者紧固并连结。

通常，形成有外螺纹部的管端部的接头部分包含***内螺纹部的要素，因此被称为公扣。另一方面，形成有内螺纹部的管端部的接头部分包含承接外螺纹部的要素，因此被称为母扣。上述的公扣和母扣是管材的端部，因此均呈管状。

对于螺纹接头而言，要求针对来自内部的流体的压力(以下称为“内压”)和来自外部的流体的压力(以下称为“外压”)的优异的密封性能。因此，在螺纹接头设有基于金属接触的密封部。密封部由公扣密封面和具有比公扣密封面的直径稍小的直径的母扣密封面构成。将公扣密封面的直径与母扣密封面的直径之差称为密封干涉量。在螺纹接头紧固时，密封面彼此成为过盈配合的状态，产生公扣密封面的缩径和母扣密封面的扩径。在这些密封面分别要恢复到原来的直径的弹性恢复力的作用下，密封面整周密合，发挥密封性能。此时，密封干涉量越大，密封面的接触压力越大，密封性能越高。

近年，高温高压的严酷环境下的大深度的井的开发增加。对于在这些井中使用的螺纹接头而言，要求特别优异的密封性能。

作为发挥优异的密封性能的螺纹接头，例如专利文献1所公开那样，已知一种具有管口构造的螺纹接头。在专利文献1的螺纹接头中，公扣从顶端侧朝向钢管主体侧依次包括公扣台肩面、公扣密封面以及外螺纹部。母扣包括母扣台肩面、母扣密封面以及内螺纹部。在公扣设有管口部。管口部定位于公扣台肩面与公扣密封面之间。管口部的外周面在紧固状态下不与母扣接触。管口部增加公扣密封面的周边的刚度。由此，即使在对螺纹接头施加有外压的情况下，也难以产生公扣密封面的缩径变形，能够抑制实质(实际)的密封干涉量的减少，因此能够提高针对外压的密封性能。

在专利文献2中也公开了一种具有管口构造的螺纹接头。在专利文献2中记载了如下内容：在将公扣唇部的长度设为L，将从外螺纹部的顶端到密封位置的距离设为x时，优选将x/L设为0.2～0.8。在专利文献2中，密封位置是公扣唇部的外周面上的在螺纹结合时最初与母扣密封面接触的部位。

本说明书引用以下的现有技术文献。

专利文献1：日本特许4535064号公报

专利文献2：日本特许5776222号公报

发明内容

在上述各专利文献所记载的螺纹接头中，利用管口构造谋求密封性能的提高。然而，认为这些螺纹接头的密封性能存在进一步提高的余地。

本公开的目的在于提供一种具有优异的密封性能的钢管用螺纹接头。

本公开的钢管用螺纹接头包括管状的公扣和管状的母扣。公扣与钢管主体相连地设置。母扣供公扣***而与公扣紧固。公扣具有管口部、公扣台肩面、外螺纹部以及公扣密封面。管口部构成公扣的顶端部。公扣台肩面设于管口部的顶端面。外螺纹部在比管口部靠钢管主体侧的位置设于公扣的外周面。公扣密封面在管口部与外螺纹部之间设于公扣的外周面。母扣具有母扣台肩面、内螺纹部以及母扣密封面。母扣台肩面与公扣台肩面相对应地设于母扣的内部。母扣台肩面在紧固状态下与公扣台肩面接触。内螺纹部与外螺纹部相对应地设于母扣的内周面。母扣密封面与公扣密封面相对应地设于母扣的内周面。母扣密封面在紧固状态下与公扣密封面接触。管口部的外周面在紧固状态下与母扣的内周面隔开间隙地相对。螺纹接头满足0.4≤x/L≤0.55。在此，x是公扣密封面中的在紧固过程中最初与母扣的内周面接触的位置即密封位置与外螺纹部的公扣密封面侧的端之间的管轴线方向上的距离，L是公扣的顶端与外螺纹部的公扣密封面侧的端之间的管轴线方向上的距离。

根据本公开，能够对钢管用螺纹接头赋予优异的密封性能。

附图说明

图1是示意性地表示x/L的值与外压密封性能的关系的图表。

图2是表示第1实施方式的钢管用螺纹接头的概略结构的纵截面图。

图3是表示图1所示的螺纹接头的公扣的顶端部分的纵截面图。

图4是表示第2实施方式的钢管用螺纹接头的概略结构的纵截面图。

图5是表示图4所示的螺纹接头的公扣的顶端部分的纵截面图。

图6是表示实施例和比较例的螺纹接头的x/L的值与密封性能的关系的图表。

具体实施方式

在上述各专利文献所记载的螺纹接头中，在紧固状态下，由公扣台肩面与母扣台肩面的接触形成台肩部，由公扣密封面与母扣密封面的接触形成密封部。在台肩部与密封部之间配置有管口部。因此，即使对螺纹接头施加过大的压缩载荷而使台肩部变形，其影响也难以波及到密封部。其结果，维持良好的密封性能。

管口部增加密封部的刚度。因此，即使在对螺纹接头施加有外压的情况下，也难以产生密封部的缩径变形，能够抑制实质的密封干涉量的降低。由此，能够获得良好的外压密封性能。

如上所述，在专利文献2中记载了如下内容：优选将参数x/L设为0.2～0.8。然而，在专利文献2中，未验证将x/L设为0.2～0.8的效果。在专利文献2中，仅公开了x/L＝0.7的螺纹接头的实施例。而且，这些实施例未示出通过设为x/L＝0.7而获得怎样的效果。专利文献2所记载的x/L的范围缺乏具体的根据。

根据本发明人的研究，x/L的值的变化影响外压密封性能的提高和降低这两者。因此认为，最终获得的密封性能由x/L的值对密封性能的提高造成的影响的大小和x/L的值对密封性能的降低造成的影响的大小的平衡决定。以下，参照图1，具体地说明。

图1是示意性地表示x/L的值与外压密封性能的关系的图表。图1的线a1、a2分别以提高或降低外压密封性能的要因表示x/L的值与外压密封性能的关系。图1的线A是综合线a1、a2而得到的，表示x/L的值与最终获得的外压密封性能的关系。

首先，说明在图1中用线a1表示的关系。

若x/L的值变大，则在公扣唇部，管口部的长度相对变短。因此，密封部的刚度降低。另外，在x/L的值较大的情况下，在公扣唇部，从密封位置到外螺纹部的前端的距离相对变长。即，密封位置远离螺纹的啮合部，因此在施加有外压时，密封部易于缩径变形。由此认为，如线a1所示，随着x/L的值变大，外压密封性能逐渐降低。

若x/L的值变小，则管口部的长度相对变长，从密封位置到外螺纹部的前端的距离相对变短。由此，密封部的刚度提高，密封位置靠近螺纹的啮合部，难以产生密封部的缩径变形。由此认为，如线a1所示，随着x/L的值变小，外压密封性能提高。

接着，说明在图1中用线a2表示的关系。

如上所述，若x/L的值变大，则从密封位置到外螺纹部的前端的距离相对变长。由此，密封位置远离螺纹的啮合部，因此难以产生由螺纹部的干涉导致的密封部的实质干涉量的减少。由此认为，如线a2所示，随着x/L的值变大，外压密封性能提高。认为，在由螺纹部的干涉导致的密封部的实质干涉量的减少较小的情况下，内压密封性能也提高。

若x/L的值变小，则从密封位置到外螺纹部的前端的距离相对变短，密封位置靠近螺纹的啮合部。因此，易于产生由螺纹部的干涉导致的密封部的实质干涉量的减少。由此，如线a2所示，随着x/L的值变小，外压密封性能降低。此时，认为内压密封性能也降低。

这样，x/L的值的变化对密封部的刚度、密封部的缩径变形的容易性以及密封部的实质干涉量的减少造成影响。如图1中的线A所示，最终的密封性能是综合x/L对密封部的刚度和密封部的缩径变形的容易性造成的影响(线a1)和x/L对密封部的实质干涉量的减少造成的影响(线a2)而确定的。本发明人认为，为了最终获得优异的密封性能，存在最佳的x/L的范围。

本发明人研究了x/L的最佳范围。其结果，本发明人发现，若x/L为0.4以上，则几乎不会由螺纹部的干涉导致密封部的实质干涉量的减少，获得特别是针对内压的良好的密封性能。

根据本发明人的研究结果，外压密封性能存在随着x/L变大而降低的倾向。本发明人发现，若x/L为0.55以下，则与由管口部的长度的减少导致的密封部的刚度降低这样的不良影响相比，抑制由螺纹部的干涉导致的密封部的实质干涉量的减少这样的效果较大，特别是外压密封性能提高。

本发明人基于以上的见解，完成了实施方式的钢管用螺纹接头。

实施方式的钢管用螺纹接头包括管状的公扣和管状的母扣。公扣与钢管主体相连地设置。母扣供公扣***而与公扣紧固。公扣具有管口部、公扣台肩面、外螺纹部以及公扣密封面。管口部构成公扣的顶端部。公扣台肩面设于管口部的顶端面。外螺纹部在比管口部靠钢管主体侧的位置设于公扣的外周面。公扣密封面在管口部与外螺纹部之间设于公扣的外周面。母扣具有母扣台肩面、内螺纹部以及母扣密封面。母扣台肩面与公扣台肩面相对应地设于母扣的内部。母扣台肩面在紧固状态下与公扣台肩面接触。内螺纹部与外螺纹部相对应地设于母扣的内周面。母扣密封面与公扣密封面相对应地设于母扣的内周面。母扣密封面在紧固状态下与公扣密封面接触。管口部的外周面在紧固状态下与母扣的内周面隔开间隙地相对。螺纹接头满足0.4≤x/L≤0.55。在此，x是公扣密封面中的在紧固过程中最初与母扣的内周面接触的位置即密封位置与外螺纹部的公扣密封面侧的端之间的管轴线方向上的距离，L是公扣的顶端与外螺纹部的公扣密封面侧的端之间的管轴线方向上的距离(第1结构)。

根据第1结构，x/L设定为0.4以上且0.55以下。若x/L处于0.4以上且0.55以下的范围，则能够维持良好的内压密封性能，并且提高外压密封性能。由此，能够对螺纹接头赋予优异的密封性能。

在上述螺纹接头中，也可以是，公扣的密封位置处的横截面积为钢管主体的横截面积的35％以上(第2结构)。

根据第2结构，能够充分确保由公扣密封面和母扣密封面构成的密封部的横截面积。因此，关于公扣唇部，能够维持较高的刚度。由此，能够进一步提高外压密封性能。

以下，参照附图，说明实施方式。对图中相同和相当的结构标注相同的附图标记，不重复进行相同的说明。为了便于说明，在各图中，有时简化或示意性地表示结构，或者省略一部分结构地表示。

[第1实施方式]

图2是表示第1实施方式的钢管用螺纹接头1的概略结构的纵截面图。纵截面是指以包含螺纹接头1的管轴线CL的平面进行剖切而得到的截面。横截面是指以与管轴线CL垂直的平面进行剖切而得到的截面。本实施方式既能够应用于整体型的螺纹接头，也能够应用于组合型的螺纹接头。

如图2所示，螺纹接头1包括管状的公扣10和管状的母扣20。将公扣10***母扣20而将公扣10与母扣20紧固。

公扣10与钢管主体2相连地设置。钢管主体2是指包含公扣10的钢管中的未***母扣20的部分。钢管例如是钢管。以下，为了便于说明，在公扣10的管轴线方向上，有时将公扣10的顶端侧称为前侧，将钢管主体2侧称为后侧。

公扣10具有管口部11、公扣台肩面12、公扣密封面13以及外螺纹部14。公扣台肩面12、管口部11、公扣密封面13以及外螺纹部14从公扣10的前方朝向后方依次配置。将公扣10中的比外螺纹部14靠前方的部分称为公扣唇部15。公扣唇部15包含管口部11、公扣台肩面12以及公扣密封面13。

管口部11构成公扣10的顶端部分。管口部11呈筒状。管口部11的外周面的形状能够设为相当于圆筒的外周面的形状、或者相当于随着朝向公扣10的顶端侧去而外径变小的圆台的外周面的形状。管口部11的外周面也可以具有将上述圆筒的外周面和/或圆台的外周面与将圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的外周面组合而得到的形状。

在管口部11的顶端面，即公扣10的顶端面设有公扣台肩面12。公扣台肩面12构成公扣10的顶端面的局部或全部。公扣台肩面12是以与管轴线方向交叉的方式配置的环状面。公扣台肩面12以外周部位于比内周部靠前方的位置的方式相对于与管轴线CL垂直的面倾倒。公扣台肩面12也可以与管轴线CL实质上垂直。

公扣密封面13配置于比管口部11靠钢管主体2侧的位置。公扣密封面13设于公扣10的外周面。公扣密封面13与管口部11相邻地设置。

公扣密封面13包含锥面和/或曲面。例如，公扣密封面13具有相当于随着朝向公扣10的顶端侧去而外径变小的圆台的外周面的形状、或者相当于将圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的外周面的形状。公扣密封面13也可以具有将上述圆台的外周面和旋转体的外周面组合而得到的形状。

公扣唇部15的外周面既可以是单一的锥面，也可以包含多个锥面。在公扣唇部15的外周面包含多个锥面的形态中，在公扣密封面13实质上由锥面构成的情况下，管口部11的外周面能够由具有比公扣密封面13的锥角小(缓)或大(陡)的锥角的锥面构成。

在本实施方式中，公扣唇部15的外周面由多个锥面构成。具体而言，管口部11的外周面实质上是锥面。公扣密封面13也实质上是锥面。管口部11的外周面的锥角比公扣密封面13的锥角小。公扣唇部15的外周面的坡度在管口部11与公扣密封面13的分界部分变化。公扣密封面13也可以经由曲面而与管口部11的外周面连接设置。

公扣唇部15的外周面中的比公扣密封面13靠后方的部分实质上是锥角比公扣密封面13的锥角小的锥面。公扣唇部15的外周面的坡度在上述后方部分与公扣密封面13的分界部分变化。公扣密封面13也可以经由曲面而与该后方部分连接设置。或者，上述后方部分和公扣密封面13也可以是单一的锥面。

管口部11的外周面和/或公扣唇部15的外周面中的比公扣密封面13靠后方的部分也可以由圆筒的外周面构成。

在图2中，用x表示从公扣密封面13的密封位置P到外螺纹部14的前端的管轴线方向上的距离，用L表示从公扣10的顶端到外螺纹部14的前端的管轴线方向上的距离。距离L是公扣唇部15的长度。关于密封位置P和距离x、L，在后文详细说明。

外螺纹部14在管轴线方向上配置于公扣唇部15的后方。外螺纹部14设于公扣10的外周面。外螺纹部14由锥螺纹构成。

母扣20包括管口承接部21、母扣台肩面22、母扣密封面23以及内螺纹部24。以下，为了便于说明，在母扣20的管轴线方向上，有时将设有母扣20的钢管或管接头的管端侧称为外侧，将其相反侧称为内侧或里侧。母扣台肩面22、管口承接部21、母扣密封面23以及内螺纹部24从母扣20的内侧朝向外侧依次配置。

管口承接部21是母扣20中的与公扣10的管口部11相对应的部分。管口承接部21构成母扣的里端部分。在紧固状态下，管口承接部21的内周面与管口部11的外周面隔开间隙地相对。即，在紧固状态下，管口部11的外周面不与母扣20的内周面接触。

管口承接部21的内周面的形状没有特别限定。管口承接部21的内周面既可以由圆筒的内周面构成，也可以由随着朝向母扣20的里侧去而内径变小的锥面构成。管口承接部21的内周面也可以具有将上述圆筒的内周面和/或锥面与将圆弧等曲线绕管轴线CL旋转而得到的旋转体的内周面组合而得到的形状。

母扣台肩面22与公扣台肩面12相对应地设于母扣20的内部。母扣台肩面22与公扣台肩面12同样，是以与管轴线方向交叉的方式配置的环状面。

母扣台肩面22在紧固状态下与公扣台肩面12接触，与公扣台肩面12一起形成台肩部。公扣台肩面12和母扣台肩面22起到限制公扣10的拧入的止挡件的作用。公扣台肩面12和母扣台肩面22起到在接头内部产生螺纹的紧固轴向力的作用。

母扣密封面23在管轴线方向上配置于比管口承接部21靠外侧的位置。母扣密封面23与公扣密封面13相对应地设于母扣20的内周面。

公扣密封面13和母扣密封面23具有干涉量。即，在非紧固状态下，公扣密封面13具有比母扣密封面23的直径稍大的直径。公扣密封面13和母扣密封面23在紧固状态下嵌合紧合而成为过盈配合的状态。公扣密封面13和母扣密封面23在紧固状态下形成基于金属接触的密封部。

母扣密封面23具有朝向公扣密封面13突出的形状。不过，母扣密封面23也可以不朝向公扣密封面13突出。母扣密封面23在紧固状态下至少局部能够与公扣密封面13密合即可。母扣密封面23能够形成为各种各样的形状。

内螺纹部24与外螺纹部14相对应地设于母扣20的内周面。内螺纹部24由与构成外螺纹部14的锥螺纹啮合的锥螺纹构成。在紧固状态下，内螺纹部24与外螺纹部14一起形成螺纹部。

外螺纹部14和内螺纹部24的各载荷面具有小于0°的牙型半角。没有特别限定，但外螺纹部14和内螺纹部24能够由梯形螺纹构成。优选的是，外螺纹部14和内螺纹部24由单线螺纹或双线螺纹构成。

图3是放大地表示公扣10的顶端部分的纵截面图。

如图3所示，在观察公扣10的纵截面时，外螺纹部14的前端部分的螺纹牙具有其局部被切除的不完整的形状。在该螺纹牙形成有朝向公扣10的顶端侧且是内周侧倾斜的斜面即斜面14a。在观察公扣10的纵截面时，将斜面14a的延长线L14与公扣唇部15的外周面中的与斜面14a相邻的部分15a的延长线L15的交点定义为外螺纹部14的前端。

密封位置P是公扣密封面13中的在紧固过程中最初与母扣20(图2)的内周面接触的部分的位置。如上所述，L是从公扣10的最顶端到外螺纹部14的前端的管轴线方向上的距离。x是从密封位置P到外螺纹部14的前端的管轴线方向上的距离。

在本实施方式中，以x/L的值成为预定的范围内的方式设定公扣唇部15的长度L和从密封位置P到外螺纹部14的前端的距离x。具体而言，x/L为0.4以上且0.55以下，优选为0.4以上且小于0.5。长度L的值和距离x的值分别设为非紧固状态下的值。

公扣10的密封位置P处的横截面积优选为钢管主体2(图2)的横截面积的35％以上，更优选为50％以上。公扣10的密封位置P处的横截面积的上限例如为钢管主体2的横截面积的70％。

[第2实施方式]

图4是表示第2实施方式的钢管用螺纹接头1A的概略结构的纵截面图。图5是放大地表示螺纹接头1A的公扣10A的顶端部分的纵截面图。螺纹接头1A既可以是整体型的螺纹接头，也可以是组合型的螺纹接头。

本实施方式的螺纹接头1A除了公扣唇部15A和母扣20A的与公扣唇部15A相对应的局部以外，具有与第1实施方式的螺纹接头1同样的结构。在本实施方式中，以与第1实施方式的不同点为中心而说明。

如图4和图5所示，公扣唇部15A的外周面由凸曲面15b构成。即，公扣唇部15A的外周面是向母扣20A侧突出的曲面。公扣唇部15A的外周面是其曲率在整体的范围内不急剧地变化的平滑的连续面。公扣唇部15A的外周面既可以是单一曲率的凸曲面，也可以包含多个曲面。

如图5所示，在观察公扣10A的纵截面时，外螺纹部14的前端部分的螺纹牙具有其局部被切除的不完整的形状。在该螺纹牙形成有朝向公扣10的顶端侧且是内周侧倾斜的斜面即斜面14a。在观察公扣10的纵截面时，将斜面14a的延长线L14与公扣唇部15的外周面的凸曲面15b的延长线L15的交点定义为外螺纹部14的前端。

母扣20A的内周面中的与公扣唇部15A相对应的部分具有与公扣唇部15A的外周面相对应的形状。即，母扣20A的内周面中的与公扣唇部15A相对应的部分形成为在紧固状态下母扣密封面23A与公扣密封面13A接触且管口承接部21A不与管口部11A接触的形状。

母扣密封面23A具有锥面。不过，母扣密封面23A的形状不限定于此。如上所述，母扣密封面23A能够具有各种各样的形状。

在本实施方式的螺纹接头1A中也与第1实施方式同样，x/L设定为0.4以上且0.55以下，优选设定为0.4以上且小于0.5。

公扣10A的密封位置P处的横截面积优选为钢管主体2(图4)的横截面积的35％以上，更优选为50％以上。公扣10A的密封位置P处的横截面积的上限例如为钢管主体2的横截面积的70％。

[实施方式的效果]

如上所述，若x/L的值变大，则管口部11、11A的长度相对变短而易于产生密封部的刚度的降低，从螺纹的啮合部到密封部的距离相对变长而易于产生密封部的缩径变形。另一方面，若x/L的值变大，则难以产生由螺纹部的干涉导致的密封部的实质干涉量的减少。即，在x/L的值较大的情况下，从密封部的刚度和密封部的缩径变形这样的观点来看，认为外压密封性能降低，但从密封部的实质干涉量这样的观点来看，认为外压密封性能和内压密封性能提高。

若x/L的值变小，则难以产生密封部的刚度的降低和密封部的缩径变形，但易于产生由螺纹部的干涉导致的密封部的实质干涉量的减少。在x/L的值较小的情况下，从密封部的刚度和密封部的缩径变形这样的观点来看，认为外压密封性能提高，但从密封部的实质干涉量这样的观点来看，认为外压密封性能和内压密封性能降低。

这样，x/L的值的变化对密封性能的提高和降低这两者造成影响。最终的密封性能由x/L的值对密封性能提高造成的影响和对密封性能降低造成的影响的平衡决定。

在x/L比0.4小的情况下，从外螺纹部14的前端到密封位置P的距离x变短，螺纹部与密封部的距离变近，螺纹部的干涉引起密封部的实质干涉量的减少。在x/L比0.4小的情况下，螺纹部的干涉对密封部的实质干涉量的减少造成的影响较大，因此特别是内压密封性能降低。

在x/L比0.55大的情况下，因管口部11、11A的长度相对变短而对密封部的刚度的降低造成的影响和因密封部远离螺纹的啮合部而对密封部的缩径变形的容易化造成的影响变大。因此，特别是外压密封性能降低。

上述各实施方式的螺纹接头1、1A以x/L成为0.4以上且0.55以下的方式构成。因此，x/L的值对密封性能的提高造成的影响和对密封性能的降低造成的影响成为理想的平衡，能够同时提高外压密封性能和内压密封性能。

在上述各实施方式的螺纹接头1、1A中，公扣10、10A的密封位置P处的横截面积优选设为钢管主体2的横截面积的35％以上。由此，能够充分确保密封部的横截面积，因此对于公扣唇部15、15A能够维持较高的刚度。由此，能够进一步提高外压密封性能。

在密封部的刚度过高的情况下，在紧固中发生粘扣的可能性变高。为了抑制紧固中的粘扣的发生，在上述各实施方式的螺纹接头1、1A中，公扣10、10A的位置P处的横截面积优选设为钢管主体2的横截面积的70％以下。

以上，说明了实施方式，但本公开不限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨，就能够进行各种各样的变更。

为了确认本公开的钢管用螺纹接头的效果，实施了基于弹塑性有限元方法的数值模拟分析。

[试验条件]

对于参数x/L不同的多个试样，实施有限元分析并比较了性能之差。各试样是具有图1所示的基本构造的组合型的螺纹接头。在以下示出共通的试验条件。

(1)钢管的尺寸

7”x29#(外径：177.8mm，壁厚：10.4mm)

(2)钢管的等级

API标准的P110(公称屈服应力为110ksi的碳钢)

(3)螺纹的尺寸(在所有的螺纹中共通的条件)

螺距：5.08mm，载荷面的牙型半角：-3°，***面的牙型半角：10°，***面间隙：0.15mm

在有限元分析中，以将材料设为各向同性硬化的弹塑性体，将弹性系数设为210GPa，将屈服极限为0.2％的屈服强度设为110ksi(758.3MPa)的方式将各试样模型化而使用各试样。

[评价方法]

在对各试样进行了螺纹的紧固的分析之后，施加模拟了ISO13679 CAL4Series A试验的载荷，评价了针对外压和内压的密封性能。分别利用载荷历史的内压循环(第1、第2象限)和载荷历史的外压循环(第3、第4象限)中的密封部的周向上的每单位长度的接触力的最小值评价了针对内外压的密封性能。接触力的最小值越大，表示密封性能越优异。

在表1中表示各试样的试验条件和评价。图6是标绘各试样的x/L的值和针对内外压的密封性能而得到的图表。

[表1]

使用将试样#10(x/L＝0.7)的性能设为1.00的相对值，用以下的3个标准评价了密封性能。

·优：内压循环的接触力(内压密封性能)为1.00以上且外压循环的接触力(外压密封性能)为1.10以上

·良：内压密封性能为1.00以上且外压密封性能为1.05以上

·不合格：内压密封性能小于1.00或外压密封性能小于1.05

试样#4～8是本公开的范围内的实施例，试样#1～3、9～10是本公开的范围外的比较例。即，在试样#4～8的情况下，x/L为0.4以上且0.55以下，在试样#1～3、9～10的情况下，x/L小于0.4或比0.55大。

如表1和图6所示，在试样#1～3的情况下，x/L小于0.4，因此螺纹部与密封部的距离较近，螺纹的干涉引起了密封部的实质干涉量的减少。由此，在试样#1～3的情况下，内压密封性能小于1.00，不佳。

如表1和图6所示，在试样#4～8的情况下，x/L为0.4以上，因此螺纹部与密封部分开充分距离，螺纹部的干涉未引起密封部的实质干涉量的减少。由此，在试样#4～8的情况下，内压密封性能成为1.00以上，良好。

另外，在试样#4～8的情况下，将x/L设为0.55以下，从而在密封部的附近，螺纹部充分啮合，即使施加有外压，密封部也难以缩径。由此，在试样#4～8的情况下，外压密封性能成为1.05以上，良好。

关于x/L为0.4以上且小于0.5的试样#4～6，能够获得特别优异的外压密封性能。在试样#4～6的情况下，外压密封性能成为1.10以上，非常良好。

如表1和图6所示，在试样#9～10的情况下，x/L比0.55大，因此螺纹部与密封部分开充分距离，未产生由螺纹部的干涉引起的密封部的实质干涉量的减少。由此，试样#9～10的内压密封性能没有特别产生问题。

然而，在x/L比0.55大的试样#9～10的情况下，密封部与螺纹的啮合部的距离较远，因此在施加有外压时，易于产生密封部的缩径变形。由此，在试样#9～10的情况下，外压密封性能小于1.05，不佳。

如上所述，能够确认，通过将x/L设定为0.4以上且0.55以下，能够获得针对外压和内压这两者的优异的密封性能。另外，能够确认，若将x/L设为0.4以上且小于0.5，则能够获得特别优异的外压密封性能。