NO820139L - Fremgangsmaate for stroemloes nikkelplettering av lange legemer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en strømløs nikkelpletterings-raetode

og- innretning, mer særskilt en fremgangsmåte og en innretning for strømløs nikkelplettering av lange legemer.

Selv om strømløs nikkelplettering av alle slags legemer er

kjent er det allikevel vanskelig å oppnå jevn plettering av legemer med eksepsjonell lengde, såsom rør, ledninger eller pumpelegemer.

Vanligvis blir lange legemer eller gjenstander, såsom rør og ledninger, opplagret horisontalt inne i en lang pletteringstank. Den strømløse nikkelpletteringsløsning varmes, noen ganger også agitert, for plettering av det horisontale lege-

me som er neddykket i løsningen i tanken. Fremmedpartikler i badet eller løsningen vil ha en tendens til å falle ned på legemets frie oppadvendte flater. Slike fremmed-

partikler som avsetter seg på de oppadvendte flater har en tendens til å plettere seg på flatene som følge av en auto-katalytisk reduksjonsreaksjon. De kornformede legemer avsetter seg således sammen med pletteringsmaterialet, slik at gjenstanden får et ujevnt totalbelegg.

Hydrogenbobler, som er biprodukter av den strømløse løsnings-reaksjon, har en tendens til å stige opp og adhere til de nedadvendte frie flater. Der hvor hydrogenboblene adherer til flaten oppnås bare en liten om i det hele tatt noen pletteringsvirkning av den strømløse nikkelløsning. Some følge herav vil slike områder bare få tynn plettering.

På lignende måte, men aksentuert, vil det forekomme avset-ninger av kornmateriale og tomrom fra hydrogenbobler på legemenes innvendige flater, eksempelvis i løpet i et langt rør, hvorigjennom det er vanskelig å få sirkulasjon av løs-ningen, særlig med samme strømningshastighet som for løs-

ningen på legemenes ytterflater. Jo lengre legemene er,

desto mer ujevn vil pletteringen kunne bli.

Videre byr eksepsjonelt lange legemer på plassproblemer, såvel som på ekstra fremstillingsomkostninger i forbindelse med frem-stillingen av meget lange horisontale pletteringstanker.

Når det lange legemet som skal pletteres har en betydelig

vekt må flere støtter anordnes for å hindre at det lange legemet bøyer seg. Der hvor ekstra understøttelser eller braketter anordnes for holding av det lange legemet inne i tanken, for å holde legemets lengdeakse i hovedsken rett,

vil de tilhørende områder av legemet, som samvirker med understøttelsene, ikke pletteres.

Det er således en hensikt med denne oppfinnelse å tilveiebringe en ny fremgangsmåte og innretning for strømløs nikkelplettering av i hovedsaken lange legemer, såsom ledninger, rørformede elementer og pumpehus, hvor slike legemer opp-lagres inne i en stor eller dyp pletteringstank i en i hovedsaken vertikal stilling. Gravitasjonens virkning på fremmedpartikler såvel som virkningen til oppstigende hydrogenbobler i den strømløse nikkelløsning vil minimalisere de avleiringsproblemer som er knyttet til slike partikler og bobler på flatene til det lange legemet, og vil derfor ha en tendens til å gi en mer jevn kontinuerlig plettering.

Oppfinnelsen vedrører videre en fluidumledning eller et rør med i vertikale avstander plasserte sprøytehull for retting av strømmen av strømløs nikkelløsning på en hovedsakelig jevn måte over hele høyden til det legemet som er plassert inne i pletteringstanken.

Mer spesielt innbefatter innretningen en pletteringstank med en vesentlig høyde, og fremstilt av et materiale som ikke bare er isolerende, men også er inert overfor pletteringen eller den kjemiske reaksjon i den strømløse nikkelpletterings-løsning. Høyden til tanken er slik at det lange legemet som skal pletteres kan opptas helt inne i tanken i en i hovedsaken vertikal stilling og være i hovedsaken neddykket i pletterings-løsningen inne i tanken.

Et fluidum-fordelingssystem er anordnet i form av en pumpe,

en filteranordning, en varmeveksler for oppvarming av den strømløse nikkelløsning, og et sprøyterør eller- ledning med i vertikale avstander plasserte utløp inne i tanken og rettet i hovedsaken mot det lange legemet som skal pletteres.

Pumpen, varmeveksleren og sprøyterøret er utformet slik at jevn temperatur, konsentrasjon og pH-verdi for den strømløse nikkelløsning kan opprettholdes i hovedsaken over hele dybden til løsningen inne i tanken.

Fig. 1 viser et grunnriss av en utførelsesform av innretningen,

med deler avbrutt,

fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 i fig. 1,

fig. 3 viser et forstørret snitt av sprøyterøret etter linjen

3-3 i fig. 2,

fig. 4 viser et snitt i mindre målestokk etter linjen 4-4 i

fig. 3, med avbrutte partier,

fig. 5 viser et grunnriss av en første modifisert utførelses-form av innretningen,

fig. 6 viser et snitt etter linjen 6-6 i fig. 5,

fig. 7 viser et grunnriss av en andre modifisert utførelses-form av innretningen, og

fig. 8 viser et utsnitt etter linjen 8-8 i fig. 7.

Under henvisning til fig. 1-4 innbefatter innretningen 10

en lang pletteringstank 11, hvis lengdeakse går vertikalt. Høyden til tanken 11 er tilstrekkelig for opptak av et langt legeme, eksempelvis et langt rør 12, vist med strekpunkterte linjer i fig. 2, i en vertikal stilling og helt neddykket under overflaten 32 til den strømløse nikkelløsning inne i tanken 11, for plettering av hele røret eller legemet 12. Pletteringstanken 11 kan være sylindrisk eller ha en hvilken

som helst annen ønsket form, med en lukket bunn 13 og en åpen topp 14 og en sylindrisk sidevegg 15. Tanken 11 er fortrinnsvis fremstilt av et ultrahøy-molekulær-polyetylenmateriale,

med bunnen 13 sveiset sammen med den sylindriske sidevegg 15. Pletteringstanken 11 kan være båret og avstøttet av et rammeverk 16. Pletteringstanken 11 kan også være isolert inne i en isolerende mantel, ikke vist, for å holde på den høye temperaturen til pletteringsløsningen inne i tanken 11,

om så ønskes.

Et dreneringsrør 19 med en dreneringsventil 20 er tilknyttet

en dreneringsåpning 18 i bunnen 13. Når dreneringsventilen 20 er lukket vil løsning som går gjennom dreneringsrøret 19 resirkuleres oppover gjennom pumpe-inntaksledningen 21 og ventilen 22 og til pumpen 23.

Pumpen 23 er konstruert for å bevege den strømløse nikkel-løsning gjennom sirkulasjons- eller fordelingssystemet inn-befattende inntaksledningen 21 og pumpens leveringsledning 24, med høy strømningshastighet. Den strømløse nikkelløsning går gjennom et filterapparat 25 i fra pumpens leveringsledning 24. Her filtreres løsningen, eksempelvis ved hjelp av kon-vensjonelle posefiltre 26. Den filtrerte løsning går så gjennom ledningen 27 og inn i varmeveksleren 28, hvor løsningen oppvarmes ved hjelp av en egnet anordning, til en temperatur som vil gi en bestemt temperatur inne i pletteringstanken 11, eksempelvis 88°C. Den filtrerte oppvarmede løsning går så ut fra varmeveksleren 28 gjennom ledningen 29 og inn i et sprøyterør 30.

Sprøyterøret 30 strekker seg fortrinnsvis over hele høyden til pletteringstanken 11 i en vertikal stilling, og er forsynt med flere i vertikale avstander plasserte sprøytehull 31, 31'. An-ordningen av prøytehullene 31 er slik at det rettes en kraftig strøm av strømløs nikkelløsning direkte mot, eller tangensielt forbi legemet 12 som skal pletteres inne i pletteringstanken 11.

I en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen har sprøyte-hullene 31 like vertikale avstander, men har varierende størr-else eller diameter, idet hullene gradvis blir større regnet fra toppen og mot bunnen av sprøyterøret 30. Da den oppvarmede strømløse nikkelløsning vil stige opp, er hensikten med de graderte hullstørrelser å oppnå en i vertikalretningen gradert utstrømming slik at mer oppvarmet løsning går ut i de lavere nivåer. Dersom utstrømningen var jevn over hele høyden til tanken 11 ville det foreligge mer oppvarmet løs-ning i de øvre nivåer i tanken enn ved de nedre nivåer, og dette ville gi ujevn plettering. Mer oppvarmet løsning må således leveres ved de lavere nivåer enn ved de øvre nivåer, og mengden av fluidumstrømningen må øke progressivt nedover.

Som best vist i fig. 3 og 4 er to vertikale rekker av sprøytehull 31 og 31' utformet i sprøyterøret 30 for å tilveiebringe to vertikale strømmer av fluidum rettet med horisontale radialvinkler i forhold til hverandre. Slike divergerende strømningsmønstre vil sikre skikkelig dispergering av den strømløse nikkelløsning på begge sider av det vertikalt plasserte legemet 12 som skal pletteres.

Innretningen 10 er beregnet for plettering av ekstremt

lange legemer som er plassert i en vertikal stilling, i motsetning til ved de kjente pletteringsmetoder hvor lange legemer plasseres horisontalt.

Innretningen 10 er utført for plettering av vertikalt plasserte legemer 12 hvor lengden av legemet 12, eller dybden i tanken 11, strekker seg under det første atmosfære-fluidumtrykkområde og inn i det andre atmosfære-fluidumtrykkområde, eller i det minste ca. 10 meter.

Når et langt legeme 12 pletteres med en strømløs nikkel-løsning under utnyttelse av innretningen 10, med det lange legemet 12 plassert i en vertikal stilling, vil samtlige flater på alle nivåer pletteres i hovedsaken likt, fordi gravitasjonskraften virker likt på samtlige vertikale flater på legemet 12 i alle nivåer når legemet 12 er i en vertikal stilling. Fremmedmaterialer vil falle ned til bunnen av tanken 11, uten å avsette seg på rørets 12 vertikale flate.

Selv når legemet 12 har horisontale fremspring med topp- og bunnflater, så vil slike flater være minimale sammenlignet med flatene på et horisontalt forløpende legeme. Dessuten vil den kraftige løsningsstrøm fra prøyterøret 30 gi tilstrekkelig agitasjon til å hindre såkalt "shelving" eller overplettering av horisontale toppflater. Utstrømningen gjennom sprøytehullene 31 og 31' vil opprettholde et i hovedsaken jevnt og agitert strømningsmønster som hindrer avsetning-er av fremmedpartikler eller hydrogenbobler på samtlige flater, hva enten de er vertikale eller horisontale, vender opp eller ned.

Den strømløse nikkelløsning er konvensjonell eller typisk

og innbefatter nikkelsulfat, såsom eddiksyre og sitronsyre.

I den modifiserte innretning 40 som er vist i fig. 5 og 6 benyttes samme pletteringstank 11, sprøyterør 30, pumpe 23

og pumpeledninger 21 og 24. Den strømløse nikkelløsning presses av pumpen 23 gjennom ledningen 24 til en annerledes, men fremdeles konvensjonell filteranordning 41. Den filtrerte løsning går direkte ut gjennom en sugeledning 42, plassert under løsningsflaten 32, og en sugepumpe 43 til en varmeveksler 44, hvor den oppvarmede løsning så går videre gjennom inntaksledningen 45 og inn i sprøyterøret 30. Sprøyterøret 30 har samme utførelse som sprøyterøret 30 i innretningen 10, men er vist i en noe annen stilling. Legemet som skal pletteres, ikke vist i fig. 5 og 6, plasseres slik i pletteringstanken 11 at sprøytehullene 31 og 31' vil rette den strømløse nikkelløsning mot legemet i et optimalt dispergeringsmønster for effektiv plettering av legemet.

Med unntagelse av de modifiserte elementer som er vist i

fig. 5 og 6 virker innretningen 40 på i hovedsaken samme måte som innretningen 10.

I den modifiserte innretning 50, som er vist i fig. 7 og 8,

er elementene i hovedsaken de samme som vist i fig. 5 og 6 i innretningen 40, med unntagelse av at varmeveksleren 52 er av en annen type og er plassert på en annen måte i strømnings-mønsteret. Varmeveksleren 52 er en supervikling av den type som fremstilles av E.I. Dupont deNemours Company, og som er forsynt med flere små plastpipetter hvorigjennom damp går ut for dannelse av et stort antall varmevekslerflater under løsningsflaten 3 2 i tanken 11. Den oppvarmede løsning tas opp av sugerøret 53 ved hjelp av en sekundær sugepumpe 54 og går ut gjennom inntaksledningen 55 oh direkte inn i sprøyte-røret 3 5 i innretningen 50. Forøvrig virker innretningen 5 0

på samme måte som innretningene 40 og 10.

En typisk leveringsmengde for pumpen 23 er ca. 1135 liter

pr. minutt.

Innretningene 10, 40 eller 50 tillater plettering av deler

og legemer med stor lengde og/eller abnormal form med strøm-

løs nikkelløsning i en vertikal stilling. En slik strømløs nikkelpletteringsprosess er langt overlegen de tidligere metoder, ikke bare på grunn av den vertikale plassering av legemet i en pletteringstank med en vesentlig høyde, men også på grunn av det agiterte strømningsmønster som det spesielt utformede sprøyterør 30 tillater. Innretningen 10, 40 eller 50 mulig-gjør en gjennomføring av pletteringen med minimum temperatur-gradienter og med minimal partikkelavleiring på de pletterte flater. Oppbyggingen av pletteringsløsningen på noen flater, såvel som den tynne plettering som følger av adheringen' av hydrogenbobler, minimaliseres vesentlig.

Eksempler på ulike typer av lange rør, ledninger eller

legemer 12 som på en effektiv måte kan behandles i vertikal stilling i nnretningen 10, 40 eller 50, er lange oljeledninger, oljepumpehus, varmevekslerrør, lange væsketrykkbeholdere, og mange andre lange produkter.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for strømløs nikkelplettering av et relativt langt legeme (12) som har en lengdeakse, karakterisert ved følgende trinn: a) fullstendig neddykking av det lange legeme (12) i et bad av en strømløs nikkelpletteringsløsning (32) i en dyp pletteringstank, og plassering av det lange legeme (12) slik at lengdeaksen til det lange legeme (12) er i hovedsaken vertikal, b) oppvarming (28) av den strømløse nikkelløsning (32) til en forutbestemt, i hovedsaken jevn temperatur, c) neddykking av en fluidumledning (30) med flere i vertikale avstander plasserte sprøytehull (31, 31') i badet i en avstand fra det lange legeme (12), d) retting av sprøytehullene (31, 31') mot det lange legeme (12), og e) pressing (23) av den strømløse nikkelløsning gjennom fluidumledningen (30) for utstrømming av løsningen (32) gjennom sprøytehullene (31, 31') i strømmer mot det lange legeme (12) over hele dets vertikale lengde.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved filtrering (25, 41) av pletteringsløsningen før løsningens utstrømning gjennom sprøytehullene (31, 31').

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,- karakterisert ved at løsningsstrømmene gjennom sprøytehullene (31,

31') øker i størrelse fra toppen mot bunnen av badet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at sprøytehullene (31, 31') er jevnt vertikalt avstandsplassert i tanken (11), og at størrelsen av sprøyte-hullene (31, 31') øker jevnt fra toppen mot bunnen av fluidumledningen (30).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sprøytehullene (31, 31') anordnes i flere sideveis avstandsplasserte vertikale rekker slik at det nevnte press-ingstrinn (23) bevirker i hovedsaken horisontale strømmer av løsning fra sprøytehullene (31, 31'),hvilke strømmer fra en vertikal rekke av sprøytehull (31) går ut i en horisontal-retning som adskiller seg fra horisontalretningen til strømmer som går ut fra sprøytehullene (31') i en hvilken som helst annen vertikalrekke.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den strømløse nikkelløsning holdes i pletteringstanken (11) på en i hovedsaken jevn temperatur, konsentrasjon og pH-verdi.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lengden av det lange legemet (12) som neddykkes i badet (32) er i det minste ca. 10 m.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lengden av legemet (12) som neddykkes i badet (32) er lang nok til å strekke seg ned til en dybde i badet hvor fluidumtrykket er i det minste tilnærmet lik en atmosfære.