MX2013010500A - Union roscada para tuberias de acero. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una unión roscada para tuberías de acero que tiene una alta capacidad de sellado incluso bajo un carga de doblado. Específicamente, en la unión roscada, cuando un perno 3 y una caja 1 están conectados de forma roscada entre sí, la cara periférica externa de una nariz 8 del perno y la cara periférica interna de una nariz de la caja están en contacto de metal a metal entre si en una porción de contacto y la porción de contacto sirve como una porción de sello 20. Una porción roscada (en la cual la porción roscada externamente 7 y la porción roscada internamente 5 están conectadas de forma roscada entre si) tiene un ángulo de flanco de carga negativo c, porciones de reborde 12 y 14 tienen un ángulo de reborde de torque negativo ß, y la relación L/d0 de una longitud L de la nariz y un diámetro exterior de la tubería d0 es igual a o mayor que 0.08.

Description

UNIÓN ROSCADA PARA TUBERÍAS DE ACERO CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a una unión roscada para tuberías de acero y, en particular, a una unión roscada para tuberías de acero que tiene una alta capacidad de sellado y una alta resistencia a la compresión y que se utiliza preferiblemente para la conexión de tuberías de acero tales como productos tubulares de región petrolífera (OCTG, por sus siglas en inglés) , incluyendo tubería de producción y tubería de revestimiento que se utilizan generalmente en la prospección de pozos de petróleo o pozos de gas y en la producción de petróleo o gas, tuberías ascendentes, y tuberías de línea.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Las uniones roscadas se utilizan ampliamente para la conexión de OCTG y otras tuberías de acero utilizadas en instalaciones de la industria de petróleo. Típicamente se han utilizado uniones roscadas estándar como se especifican en el Instituto Americano del Petróleo (API, por sus siglas en inglés) para la conexión de tuberías de acero que se utilizan en la prospección y la producción de petróleo y gas. Sin embargo, el entorno de perforación/producción está llegando a ser cada vez más extremo en años recientes debido a que los pozos de petróleo crudo y los pozos de gas natural están llegando a ser más profundos, y el número de pozos horizontales y pozos direccionales está aumentando con respecto al número de pozos verticales. Debido a que está aumentando el desarrollo de pozos en ambientes hostiles tales como regiones del océano y polares, se requieren diversas características tales como resistencia a la compresión, resistencia al doblado, y capacidad de sellado contra la presión externa (resistencia a la presión externa) para una unión roscada. Por lo tanto, se están utilizando un número creciente de uniones roscadas especiales de alto rendimiento, las cuales son llamadas uniones "premium", y se ha aumentado la demanda de mejora de las características de tales uniones.

Típicamente, una unión "premium" es una unión de tipo de acoplamiento en la cual un par de miembros roscados externamente (en lo sucesivo referidos como pernos) formados en extremos de las tuberías y un miembro, Roscado internamente (en lo sucesivo referido como una caja) están acoplados. Cada uno de los pernos incluye una ¦ rosca ahusada, una porción de sello (específicamente, una porción de sello de metal a metal) , y una porción de reborde (específicamente, una porción de reborde de torque) . La caja conecta los pernos entre sí. La rosca ahusada es importante para asegurar firmemente la unión de tubería. La porción de sello sirve para asegurar la capacidad de sellado debido a que la caja y los pernos entran en contacto de metal a metal entre si en esta porción. La porción de reborde forma una cara de reborde (cara de apoyo) que sirve como un tope cuando la unión se está apretando .

La Fig. 4 ilustra esquemáticamente una unión "premium" para OCTG y muestra una sección longitudinal de una unión roscada para una tubería circular. La unión roscada incluye pernos 3 y una caja 1 que corresponde a los pernos 3. Cada uno de los pernos 3 incluye una porción roscada externamente 7 formada sobre una cara externa y una nariz 8 (nariz de perno 8) . La nariz 8 es una porción no roscada provista en un extremo del perno 3 y es adyacente a la porción roscada externamente 7. La nariz 8 incluye una porción de sello 11 sobre una cara periférica externa de la misma y una porción de reborde de torque 12 sobre una cara de extremo de la misma. La caja 1, que está orientada hacia el perno 3, incluye una porción roscada internamente 5, una porción de sello 13, y una porción de reborde 14, que se pueden, respectivamente, acoplar a o entrar en contacto con la porción roscada externamente 7, la porción de sello 11, y la porción de reborde 12 del perno 3.

Los Documentos de Patente 1 a 3 describen tecnologías existentes relacionadas con las uniones "premium".

- A - En el ejemplo ilustrado en la Fig. 4, la porción de sello de metal a metal está provista en el extremo de la nariz de perno 8. El Documento de Patente 1 describe una unión roscada en la cual una porción de sello de metal a metal está provista cerca de una porción roscada de la nariz de perno 8 y la nariz se alarga para extenderse desde la porción de sello a la porción de reborde de manera que se aumenta la resistencia a la presión externa. En lá unión roscada descrita en el Documento de Patente 1, la nariz de perno que no está en contacto con un miembro de caja se alarga para formar una forma que es discontinua con la porción de sello de manera que no se reduce el espesor de la nariz de perno. Como un resultado, se produce no solamente una mejora en la resistencia a la presión externa sino también una mejora en la resistencia a la compresión axial .

El Documento de Patente 2 describe una unión oseada que incluye un apéndice que se extiende desde una orción de sello a un extremo de una nariz de perno y que tiene una forma que es discontinua con la porción de sello.

Con el apéndice, se asegura la rigidez en la dirección radial mientras que se reduce la rigidez en la dirección axial . El apéndice llega a deformarse cuando la unión roscada se aprieta y recupera su forma original cuando se aplica una carga de tensión, y se mejora de ese modo la resistencia a la tensión.

Como se describe en los Documentos de Patente 1 y 2, colocar la porción de sello cerca de la porción .roscada del perno para separar la porción de sello del extremo de la nariz de perno es eficaz no solamente para aumentar la resistencia a la presión externa y la resistencia a la tensión sino también para proporcionar la rosca con características estables. Esto se puede verificar a través de una simulación de un análisis por elementos finitos o similares. Además, cuando se aplica una compresión axial fuerte a una nariz de perno que tiene una forma que es discontinua con una porción de sello, la nariz de perno por si misma llega a deformarse y reduce de ese modo la cantidad de deformación plástica de una porción de reborde de torque de un miembro de caja. Por otra parte, una porción discontinua entre la rosca y la nariz puede llegar a deformarse demasiado. Se supone que la aparición de tal deformación depende de un torque de montaje.

Un torque de montaje está influenciado por las condiciones de lubricación, las condiciones de cara, y similares. Ejemplos de diseños que no dependen altamente de tales condiciones incluyen un diseño de sello radial con el cual la componente radial de la presión de contacto de sello se aumenta relativamente y la presión de contacto de sello en la dirección radial se aumenta. Por ejemplo, el Documento de Patente 3 describe un ejemplo del diseño de sello de dirección radial en el cual un sello de perno tiene una forma redondeada con un diámetro grande y un ángulo de ahusamiento de sello pequeño. Sin embargo, el diseño de sello radial que tiene un ángulo de ahusamiento de sello pequeño tiene un problema en cuanto a que es probable que se produzca la excoriación por rozamiento cuando la unión roscada se 'aprieta. En particular, cuando es necesario proporcionar una gran cantidad de interferencia del sello con el fin de asegurar la capacidad de sellado y la estabilidad de sellado, es más probable que se produzca la excoriación por rozamiento.

DOCUMENTOS DE PATENTE PTL 1: Patente Japonesa No. 4535064.

PTL 2: Patente Japonesa No. 4208192.

PTL 3: Publicación de Registro de Modelo de Utilidad Japonesa examinada No. 61-44068. ; DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN PROBLEMA TÉCNICO Como se describió anteriormente, las Uniones roscadas existentes aún tienen algunos problemas y necesitan mejorarse para satisfacer varios requerimientos para las características de uniones roscadas tales, como resistencia a la compresión, capacidad de sellado contra la presión externa, y resistencia al doblado. Debido a que el número de pozos horizontales y pozos direccionales ha aumentado en años recientes, una carga de doblado alta se aplica a una unión roscada además de una tensión axial como se ilustra en la Fig. 3. Cuando se aplica una carga de doblado a una unión roscada, sobre el lado de tensión de doblado, la porción roscada externamente 7 y una cara de flanco de carga 15 de la porción roscada internamente 5 (véase Fig. 4) llegan a desplazarse relativamente de tal manera que el ajuste entre las mismas se afloja, y las roscas se llegan a desacoplar si la carga de doblado aumenta aún más. Sobre el lado de compresión de doblado, las porciones de reborde de torque 12 y 14 del perno 3 y la caja 1 sirven como un soporte y evitan que las porciones de sello se separen entre si. Sin embargo, si la carga de doblado aumenta aún más, las porciones de reborde 12 y 14 se pueden deslizar entre si y puede no mantenerse la capacidad de sellado. , ;' No ha habido ningún descubrimiento acerca del nivel de ángulo de flanco de carga de la porción roscada, el nivel de los ángulos de los ángulos de reborde de torque de las porciones de reborde 12 y 14 adyacentes a la porción de sello, y la forma de la nariz, con los cuales se; puede mantener una suficiente capacidad de sellado bajo tal, carga de doblado.

El ángulo de flanco de carga es un ángulo (ángulo en la Fig. IB) entre la cara de flanco de carga 15 y una línea perpendicular al eje de la unión roscada. Asumiendo que la línea perpendicular al eje pasa a través de un extremo inferior de la cara de flanco de carga (un borde de diámetro interno del perno) , el signo del ángulo de flanco de carga está definido para ser positivo si el extremo superior de la cara de flanco de carga (un borde de diámetro externo del perno) está ubicado en el lado de extremo distal del perno con relación a la línea perpendicular al eje. El ángulo de flanco de carga está definido para ser negativo si el extremo superior de la cara de flanco de carga está ubicado en el lado de extremo proximal del perno con relación a la línea perpendicular al e e .

El ángulo de reborde de torque es un ángulo (ángulo ß en la Fig. 1C) entre la cara de reborde formada por las porciones de reborde 12 y 14 y una " línea perpendicular al eje de la unión roscada. Asumiendo que la línea perpendicular al eje pasa a través del ' extremo superior de la cara de reborde (un borde de diámetro externo del perno) , el signo del flanco de carga está definido para ser positivo si el extremo inferior de la cara de reborde (un borde de diámetro interno del perno) está ubicado en el lado de extremo distal del pe no con relación a la línea perpendicular al eje. El ángulo de reborde de torque está definido para ser negativo si el extremo inferior de la cara de reborde está ubicado en el lado de extremo proximal del perno con relación a la linea perpendicular al eje.

SOLUCIÓN AL PROBLEMA Los inventores han encontrado que los problemas descritos anteriormente se pueden resolver haciendo que el ángulo de flanco de carga sea un ángulo negativo, haciendo que el ángulo de reborde de torque relación sea un ángulo negativo, y utilizando ciertas combinaciones de la longitud de la nariz y el diámetro exterior de la tubería.

La presente invención es como sigue. (1) Una unión roscada para tuberías de acero incluye un perno que incluye una porción roscada externamente, una nariz que se extiende desde la porción roscada externamente hacia un extremo de una tubería, y una porción dé, Reborde dispuesta en un extremo distal de la nariz; y una caja que incluye una porción roscada internamente que forma una porción roscada estando conectada de forma roscada con la porción roscada externamente, una cara periférica interna de una nariz que está orientada hacia una cara periférica externa de la nariz del perno, y una porción de reborde que está en contacto con la porción de reborde del perno. En donde el perno y la caja están conectados de forma roscada entre si y la cara periférica externa de la nariz del perno y la cara periférica interna de la nariz de la caja entran en contacto de metal a metal entre si en una porción de contacto, la porción de contacto sirve como una porción de sello. La porción roscada tiene un ángulo de flanco de carga negativo, la porción de reborde tiene un ángulo de reborde de torque negativo, y la relación L/do de una longitud L de la nariz y un diámetro exterior de la tubería do es igual a o mayor que 0.08. (2) En la unión roscada para tuberías de acero descrita en (1), un esfuerzo e de la porción de sello en una dirección circunferencial de la tubería, que se calcula como e = 5/D*100 (%), puede ser igual a o mayor que 0.30%, en donde D es un diámetro de sello que está definido como un diámetro exterior del perno en un punto de sello que es un punto sobre la cara periférica externa de la nariz del perno en el cual la cara periférica externa primero; entra en contacto con la cara periférica interna de la nariz de la caja y d es una cantidad de interferencia que está definida como una cantidad mediante la cual el diámetro exterior en el punto de sello es reducido por la caja cuando el perno y la caja están conectados de forma roscada entre sí. (3) En la unión roscada para tuberías de 'acero descrita en (1) o (2), el ángulo de reborde de torque de la porción de reborde del perno y el ángulo de reborde de torque de la porción de reborde de la caja pueden ser menores que -15°.

EFECTOS VENTAJOSOS DE LA INVENCIÓN Con la presente invención, se obtiene una unión roscada para tuberías de acero que tiene una alta capacidad de sellado incluso bajo una carga de doblado.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS La Fig. 1A es una vista en sección total de un ejemplo de una modalidad de la presente invención.

La Fig. IB es una vista en sección ampliada de una porción roscada en la Fig. 1A.

La Fig. 1C es una vista en sección ampliada de la proximidad de una nariz de perno en la Fig. 1A.

La Fig. 2 es una vista en sección que ilustra la definición del esfuerzo e de la porción de sello en la dirección circunferencial.

La Fig. 3 es una vista esquemática de la unión roscada a la cual se aplica una carga de doblado.

La Fig. 4A es una vista en sección total de una unión roscada existente para tuberías de acero.

La Fig. 4B es una vista en sección ampliada de una porción roscada en la Fig. 4A.

La Fig. 4C es una vista en sección ampliada; de la proximidad de una nariz de perno en la Fig. 4A.

La Fig. 5 es un gráfico que representa una condición de carga de una prueba de capacidad de sellado B y una condición de carga de una prueba de tipo 2.

La Fig. 6A es una vista en sección de una caja que se acopla con el perno de la Fig. 6B y que incluye una porción de sello que está ahusada linealmente con un ángulo de ahusamiento ? de 3o.

La Fig. 6B es una vista en sección de un perno que incluye una porción de sello de perno que tiene una cara de sello de perno que tiene un perfil de un plano seccional incluyendo el eje de la unión que es un arco que tiene un radio R = 7.62 centímetros (3 pulgadas).

DESCRIPCIÓN DE MODALIDADES Como se ilustra en las en las Figs. 1A a 1C, por ejemplo, una unión roscada para tuberías de acero de acuerdo con la presente invención incluye un perno 3 que incluye una porción roscada externamente 7, una nariz 8 que se extiende desde la porción roscada externamente 7 hacia un extremo de una tubería, y una porción de reborde 12 dispuesta en el extremo distal de la nariz 8; y una .caja 1 que incluye una porción roscada internamente 5 que. forma una porción roscada estando conectada de forma roscada con la porción roscada externamente 7, una cara periférica interna de una nariz que está orientada hacia una cara periférica externa de la nariz del perno 1, y una porción de reborde 14 que está en contacto con la porción de reborde 12 del perno 1. Cuando el perno y la caja están conectados de forma roscada entre sí y la cara periférica externa de la nariz del perno y la cara periférica interna de la nariz de la caja entran en contacto de metal a metal entre sí en una porción de contacto, la porción de contacto sirve como una porción de sello 20. La unión roscada es una unión roscada de tipo de sello radial en la cual la porción de sello del perno es toroidal (tiene una cara de sellado toroidal) y la caja está ahusada linealmente. En la unión roscada, la porción roscada tiene un ángulo de flanco de carga negativo a como se ilustra en la Fig. IB, la porción de reborde tiene un ángulo de reborde de torque ß como se ilustra en la Fig. 1C, y la relación L/d0 de una longitud L de la nariz y un diámetro exterior de la tubería do es igual a o mayor que 0.08.

Al hacer que el ángulo de flanco de carga sea negativo y preferiblemente igual a o menor que -4 grados, se puede evitar el desacoplamiento de las roscas en el lado de tensión de doblado.

Además, al hacer que el ángulo de reborde de torque ß sea negativo y preferiblemente menor que -15 grados, se proporciona un punto de soporte contra el doblado sobre el lado de compresión de doblado y evita que la porción de sello se separe.

Al hacer que la relación L/d0 de la longitud de la nariz (longitud de nariz) L y el diámetro exterior de la tubería d0 sea igual a o mayor que 0.08, una parte de la nariz entre la porción roscada y la porción de reborde se hace flexible y con ello la deformación de la porción roscada y la porción de reborde, las cuales sirven como el punto de soporte de doblado, se puede reducir.

Al utilizar combinaciones de estas configuraciones, se puede evitar el deslizamiento en la cara de contacto entre las tuberías y la unión roscada y se asegura la capacidad de sellado manteniendo el ajusté entre las tuberías y la unión roscada.

Es preferible que el ángulo de flanco de carga a sea igual a o mayor que -7 grados, debido a que un ángulo de flanco de carga negativo que tiene un valor absoluto muy grande es desventajoso en términos de resistencia a la excoriación por rozamiento. Es más preferible que el ángulo de flanco de carga o¡ esté en el intervalo de -5.5 a -4.5 grados. , , Es preferible que el ángulo de reborde de 'torque ß sea igual a o mayor que -20 grados, debido a que un ángulo de reborde de torque que tiene un valor absoluto muy grande es desventajoso para asegurar la capacidad de sellado después de que se aplica una carga compresiva. Es más preferible que el ángulo de reborde de torque ß esté en el intervalo de -18 a -16 grados.

Es preferible que la relación de la longitud de nariz y el diámetro exterior de la tubería L/d0 sea igual a o menor que 0.14, debido a que, si esta relación es muy grande, la porción de sello se desliza a través ' de una distancia grande mientras se está apretando la unión, lo cual es desventajoso en términos de resistencia a la excoriación por rozamiento, y el tiempo requerido para el maquinado de la porción de sello se reduce. Es más preferible que la relación esté en el intervalo de 0.08 a 0.11 : Hacer que un esfuerzo e de la porción de sello en la dirección circunferencial de la tubería sea igual a o mayor que 0.30% es eficaz para mejorar aún más la capacidad de sellado. El esfuerzo e se calcula como e = 5/D*100 (%), en donde D es el diámetro de sello y d es la cantidad de interferencia. Aquí, como se ilustra en la Fig. 2, el diámetro de sello D es el diámetro exterior del perno 3 en un punto de sello que es un punto sobre la cara periférica externa de la nariz del perno 3 que primero entra en contacto con la cara periférica interna de la nariz de la caja 1 cuando el perno 3 y la caja 1 están conectados en forma roscada entre sí, y la cantidad de interferencia d es la cantidad mediante la cual el diámetro exterior del perno 3 en el punto de sello es reducido por la caja 1 cuando el perno 3 y la caja están conectados en forma roscada entre si .

Es preferible que el esfuerzo e de la porción de sello en la dirección circunferencial sea igual a o menor que 0.7%, debido a que un esfuerzo demasiado grande es desventajoso en términos de la resistencia a la excoriación por rozamiento. Es más preferible que el esfuerzo e esté en el intervalo de 0.3% a 0.5%.

EJEMPLOS Se prepararon uniones roscadas de tipo de sello radial cada una incluyendo un perno 3 y una caja 1. Los pernos 3 se hicieron mediante el maquinado de extremos de las tuberías de acero que tienen diámetros exteriores do (centímetros) mostrados en las tablas 1-1, 1-2, y 1-3. Cada uno de los pernos 3 incluía una porción de sello dé perno 21 que tiene una forma toroidal, y un perfil (R en la Fig. 6B) de la cara de sello de perno en un plano seccional que pasa a través del eje de la unión tenía una forma de arco con un radio R = 7.62 centímetros (3 pulgadas). Las cajas 1, que se ajustaron con los pernos 3, cada una tenía una porción de sello 20 que tiene una forma ahusada linealmente con un ángulo de ahusamiento (? en la Fig. 6A) de 3o. Una prueba de tipo 1, que incluyó una prueba de capacidad de sellado A, una prueba de capacidad de sellado B (incluyendo doblado) , y una prueba de capacidad de sellado C, se llevó a cabo sobre las uniones roscadas cuyos valores de L/do y e = 5/D*100 (%) se muestran en las tablas 1-1, 1-2, y 1-3 con base en ISO 13679. Los resultados también se muestran en la Tabla 1. En la Tabla 1, "X" (malo) muestra que ocurrió una falla de sellado, y "O" (bueno) muestra que no ocurrió una falla de sellado. Los ejemplos de la invención no causaron fallas de sellado y mostraron una alta capacidad de sellado. En contraste, los ejemplos comparativos causaron fallas de sellado.

A continuación, una prueba de tipo 2, en la cual se llevó a cabo la prueba de capacidad de sellado B con una carga mayor, se llevó a cabo. Esta prueba se describirá más adelante.

La Fig. 5 es un gráfico que representa, por ejemplo, una condición de carga de la prueba de capacidad de sellado B según se especifica en ISO 13679. El eje horizontal representa un esfuerzo axial que ocurre en una tubería debido a la tensión (compresión) /doblado, y el eje vertical representa una presión interna que se aplica a la cara interna de la tubería. La curva externa ilustrada por una línea discontinua muestra que un esfuerzo equivalente cuando la tensión (compresión) /doblado/presión interna se aplican de forma compuesta, es equivalente al límite elástico de un material (100% del límite elástico). La curva interna ilustrada por una linea sólida corresponde a un caso en donde el esfuerzo equivalente es 90% del limite elástico de un material. La prueba de capacidad de sellado B de la prueba de tipo 1 se llevó a cabo para determinar si o no ocurrió una falla de sellado utilizando puntos sobre esta curva de carga de 90% como puntos de evaluación.

Como un resultado, como se muestra en las Tablas 1-1 y 1-2, los ejemplos de la invención 1 a 12, en los cuales la relación L/d0 de la longitud de la nariz y el diámetro exterior de la tubería fue igual a o mayor que 0.08, no causaron fallas de sellado en las pruebas de capacidad de sellado (A, B, C) de la prueba de tipo 1.

En la prueba de tipo 2, al utilizar muestras de los ejemplos de la invención 1 a 12, los cuales no habían causado fallas de sellado, una carga de doblado que fue superior a la condición máxima de doblado como se especifica en el estándar, se aplicó en un punto LP5 de la prueba de capacidad de sellado B (incluyendo doblado) y de ese modo se examinó el límite de la condición dé doblado que no causó una falla de sellado. Es decir, en el punto LP5 en la curva de carga de prueba de la prueba de capacidad de sellado B ilustrado por la línea sólida en la Fig. 5, una condición de carga bajo la cual empezó a ocurrir una falla de sellado se examinó mediante el aumento del esfuerzo equivalente aumentando aún más la carga de doblado del esfuerzo equivalente de 90% del limite elástico como se indica mediante una flecha en la figura.

Como un resultado, se confirmó como se muestra en las Tablas 1-1 y 1-2, en los ejemplos de la invención 1 a 10, en donde la cantidad de interferencia e fue igual a o mayor que 0.30%, no ocurrió una falla de sellado incluso cuando el esfuerzo equivalente se aumentó a 100% del limite elástico (la intersección de la flecha y la linea discontinua en la Fig. 5) .

En los ejemplos de la invención 6 a 10, en donde el ángulo de reborde de torque ß fue menor que -15 grados, no ocurrió una falla de sellado incluso cuando el esfuerzo equivalente se aumentó a 105% del limite elástico.

LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA 1 caja 3 perno 5 porción roscada internamente 7 porción roscada externamente 8 nariz (nariz de perno) 11, 13, 20 porción de sello (específicamente, porción de sello de metal a metal) 12, 14 porción de reborde (específicamente, porción de reborde de torque) 15 cara de flanco de carga 21 porción de sello de perno Tabla 1-1 Tabla 1-2 Tabla 1-3

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Una unión roscada para tuberías de acero, caracterizada porque comprende: un perno que incluye una porción roscada externamente, una nariz que se extiende desde la porción roscada externamente hacia un extremo de una tubería, y una porción de reborde dispuesta en un extremo distal de la nariz; y una caja que incluye una porción roscada internamente que forma una porción roscada al estar conectada de forma roscada con la porción roscada externamente, una cara periférica interna que está orientada hacia una cara periférica externa de la nariz del perno, y una porción de reborde que está en contacto con la porción de reborde del perno, en donde, cuando el perno y la caja están conectados de forma roscada entre sí y la cara periférica externa de la nariz del perno y la cara periférica interna de la nariz de la caja entran en contacto de metal a metal entre sí en una porción de contacto, la porción de contacto sirve como una porción de sello, y en donde la porción roscada tiene un ángulo de flanco de carga negativo, la porción de reborde tiene un ángulo de reborde de torque negativo, y la relación L/do de una longitud L de la nariz y un diámetro exterior -de la tubería d0 es igual a o mayor que 0.08.

2. La unión roscada para tuberías de acero de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque un esfuerzo 8 de la porción de sello en una dirección circunferencial de la tubería, que se .calcula como 8 = 5/D*100 (%), es igual a o mayor que 0.30%, en donde D es un diámetro de sello que está definido como un diámetro exterior del perno en un punto de sello que es un punto sobre la cara periférica externa de la nariz del perno en el cual la cara periférica externa primero entra en contacto con la cara periférica interna de la nariz de la caja y d es una cantidad de interferencia que está definida como una cantidad mediante la cual el diámetro exterior en el punto de sello es reducido por la caja cuando el perno y la caja están conectados de forma roscada entre sí.

3. La unión roscada para tuberías de acero de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada además porque el ángulo de reborde de torque de la porción de reborde del perno y el ángulo de reborde de torque de la porción de reborde de la caja son menores que -15°.