Die Gewindenormen des American Petroleum Institute (API)
Man könnte meinen, bei den vielen Gewindearten, die auf der Welt existieren, sollte wirklich für jeden Anwendungsfall etwas dabei sein. Und trotzdem gibt es noch Fälle, wo Unternehmen oder Organisationen eigene Normen entwickeln, um sehr spezialisierte Bedingungen abzudecken. Dazu gehören auch die Gewindenormen des American Petroleum Institutes.
Zugegeben, wenn Sie das hier nicht gerade während Ihrer Mittagspause auf der Ölplattform lesen, dann wird Ihnen das API Gewinde wohl so schnell nicht unverhofft über den Weg laufen. Das ist aber kein Grund, dieses besondere Gewinde einfach so links liegen zu lassen! Denn am Beispiel des API Gewindes lässt sich schön sehen, wann der gewöhnliche Katalog der Gewindenormen seine Grenzen erreicht und um maßgeschneiderte Gewinde ergänzt werden muss – und auf welche Art und Weise das dann geschieht.
Werfen wir also einmal einen genaueren Blick auf die API Gewinde und sehen uns an, was sie so besonders macht.
Warum das American Petroleum Institute eigene Gewindenormen entworfen hat
Zuerst stellt sich natürlich die Frage, warum es die API Gewinde überhaupt gibt. Um das herauszufinden, klären wir zunächst, was das American Petroleum Institute ist und in welchem Bereich die API Gewinde zum Einsatz kommen.
Was ist das American Petroleum Institute?
Das American Petroleum Institute ist ein Interessenverband, dem in den USA mehr als 600 Unternehmen aus der Öl- und Gasindustrie angehören, die dort noch immer häufig als Petroleumindustrie bezeichnet wird, daher auch der Name. Das Institut macht nicht nur Lobbyarbeit, sondern betreibt auch eigene Forschung und berät zu allen Themen rund um die Gewinnung, Raffinerie und die Verteilung von Erdöl und Erdölprodukten. Und zu diesem breiten Tätigkeitsfeld gehört das Entwickeln und Herausgeben von verschiedenen Standards, zu denen auch die API Gewinde gehören.
Besondere Ansprüche an Gewinde in der Öl- und Gasindustrie
Schraubverbindungen in der Ölindustrie sind hohen Belastungen ausgesetzt. Dazu kommt, dass es richtig teuer werden kann, wenn eine solche Verbindung einmal versagt. Nicht nur, dass ein Leck hohe Verluste bedeutet. Die Verbindungsstellen der Rohre liegen auch oft hunderte Meter unter der Erdoberfläche oder unter dem Meeresspiegel, was eine schnelle Reparatur nahezu unmöglich macht. Die beste Möglichkeit ist es also, das Versagen einer Schraubverbindung so gut es geht auszuschließen. Und dafür hat das API die extrem strengen API Gewindenormen entwickelt, die dafür sorgen sollen, dass die Rohre an den so empfindlichen Verbindungsstellen nicht durch unzureichende Gewindeverbindungen geschwächt werden.
Was ist das Besondere an den API Gewinden?
Die API Gewinde sind speziell an die verschiedenen Arten von Rohren angepasst, die in der Ölindustrie verwendet werden. Es gibt spezielle API Gewinde für die Mantelrohre, die dazu dienen, die Wände einer Erdölbohrung abzustützen und einen Einbruch zu verhindern. Und auch für die verschiedenen Rohrarten, die in der Ölproduktion und für den Transport eingesetzt werden, gibt es jeweils eigens entworfene API Gewinde, die perfekt an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst sind. Die API Gewinde sind also hochspezialisiert und dienen nur einem ganz konkreten Zweck.
Welche API Gewinde gibt es?
Die API Norm 5B beschreibt mehrere verschiedene Gewindearten, die zwar alle auf bekannten Gewindeprofilen basieren, im Detail jedoch für sehr konkrete Einsatzzwecke angepasst wurden.
API Round Thread Casing and Tubing
Bei diesem API Gewinde handelt es sich um ein Rundgewinde, das sowohl für Mantelrohre als auch für Rohre in der Produktion eingesetzt wird. Das API Rundgewinde wird in zwei verschiedenen Längen definiert, einmal als Short Round Thread (STC) und einmal als Long Round Thread (LTC). Das LTC Gewinde wird bei axialer Belastung eingesetzt und vor allem dann, wenn im Bohrloch keine hohen Temperaturen und kein extremer Druck herrscht. Bei extremeren Bedingungen ohne Axialbelastung ist das STC Rundgewinde dagegen die bessere Wahl.
Das API Rundgewinde eignet sich aufgrund seines runden Profils besonders gut für den anspruchsvollen Einsatzort. Es lässt sich trotz seiner positiven Eigenschaften einfach und günstig herstellen und ist unempfindlich gegen Schmutz. Auch mechanische Schäden wie Kratzer oder Dellen treten beim API Rundgewinde seltener auf. Und falls doch nötig, ist die Reinigung und Wartung des API Rundgewindes ebenfalls einfach durchzuführen.
API Buttress Thread Casing
Dieses API Gewinde ist ein Sägengewinde, das hohen Zug- und Druckbelastungen standhalten kann. Es wird vor allem dann verwendet, wenn eine sehr gute hydraulische Dichtung erzielt werden soll. Das API Sägengewinde wurde optimiert und mit besonders engen Toleranzen ausgestattet, um einen sehr festen Sitz zu garantieren. Auf diese Weise entstehen im Gewinde keine Spalten, durch die Flüssigkeit austreten könnte, was zu einer hervorragenden Abdichtung führt.
API Line Pipe Gewinde
Und schließlich beinhaltet die API Gewindenorm 5B auch noch die Abmessungen für ein Spitzgewinde. Das API Line Pipe Gewinde wird vor allem für Leitungsrohre verwendet. Es ist ein konisches Rohrgewinde mit 60° Flankenwinkel.
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