BR112014032167B1

BR112014032167B1 - Dispositivo de galvanoplastia

Info

Publication number: BR112014032167B1
Application number: BR112014032167-1A
Authority: BR
Inventors: Masanari Kimoto; Kazuya Ishii; Tatsuya Yamamoto
Original assignee: Vallourec Oil And Gas France; Nippon Steel Corporation
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2021-10-19
Also published as: AR091612A1; BR112014032167A2; CN104379819A; MY186849A; CN104379819B; EP2868777A1; EP2868777A4; CA2873691C; US20150136590A1; IN2014DN09788A; UA110181C2; EP2868777B1; CA2873691A1; JP5699253B2; WO2014007090A1; MX353819B; AU2013284698B2; BR112014032167B8; JPWO2014007090A1; MX2014015994A

Abstract

dispositivo de galvanoplastia. a presente invenção refere-se a um dispositivo de galvanoplastia que inclui um meca-nismo de vedação interna de cano que obstrui um canal interno de um cano de aço, um eletrodo insolúvel tubular que é disposto em uma extremidade do cano de modo a estar oposto a um parafuso fêmea, um mecanismo de alimentação de solução de revestimento que inclui uma pluralidade de bocais que se estende radialmente com um eixo geométrico do cano do cano de aço como um centro, e um mecanismo de vedação de extremidade de cano que acomoda os bocais dentro do mesmo e é montado na extremidade do cano, quando visualizado na direção axial do cano, uma ponta de cada um dos bocais sendo posicionada entre o parafuso fêmea e o eletrodo insolúvel, e cada um dos bocais injetando a solução de galvanização na direção que forma uma interseção com uma direção de extensão do bocal, a direção sendo uma direção de rotação de uma direção horária ou anti-horária na qual o eixo geométrico do cano é o centro.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de galvano- plastia que forma uma camada galvanizada em uma superfície de um parafuso fêmea cravado em uma superfície circunferencial interna de uma extremidade de tubo de um tubo de aço.

[002] A prioridade é reivindicada do pedido de patente japonês N° 2012-148476, depositado em 2 de julho de 2012, e o conteúdo do qual é incorporado aqui por referência.

Antecedentes da Técnica

[003] A fim de se coletar gás natural e óleo cru do subsolo, um sulco é cavado na direção de um campo de gás natural ou um campo de óleo existente a vários milhares de metros a partir da superfície do solo para o subterrâneo, e é necessário se instalar um tubo de transporte grande para o sulco. No tubo de transporte, uma pluralidade de tubos de aço longos (chamados de tubos de poço de óleo) é conectados um ao outro em linha. Recentemente, no ponto de vista de aperfeiçoamento de produtividade, uma necessidade de se criar uma junta tipo parafuso (chamada de junta integral) para um tubo de aço capaz de conectar diretamente os tubos do poço de óleo sem utilização de um acoplamento tem crescido. O tubo de poço de óleo possuindo um parafuso macho formado em uma superfície circunferencial externa de uma extremidade de tubo e um parafuso fêmea formado na superfície circunferencial interna da outra extremidade de tubo é utilizado como a junta integral. Isso é, a junta integral inclui o parafuso macho (pino) que é cravado de forma espiral na superfície circunferencial externa de uma extremidade de tubo do tubo de poço de óleo, e o parafuso fêmea (caixa) que é cravado em espiral na superfície circunferencial interna de uma extremidade de tubo do outro tubo de poço de óleo conectado ao tubo de poço de óleo.

[004] Convencionalmente, quando os tubos de poço de óleo são presos um ao outro, a fim de evitar a quebra da parte de junta, óleo lubrificante (“API dope”) incluindo metais pesados tal como Pb é aplicado a pelo menos um dos parafusos macho e fêmea do tubo de poço de óleo. Por outro lado, em uma região na qual o uso de “API dope” é limitado sob uma regulamentação ambiental severa, o óleo lubrificante com proteção ambiental (“Green dope”) não incluindo metais pesados pode ser utilizado. Visto que a lubrificação do “Green dope” é pior do que a do “API dope”, a quebra ocorre com facilidade na parte de junta. Dessa forma, quando o “Green dope” é utilizado como óleo lubrificante, a fim de compensar a falta de lubrificação do “Green dope” e evitar a ocorrência de quebra, é preferível que uma camada galvanizada tal como cobre seja formada em pelo menos uma superfície dos parafusos macho e fêmea cravados na extremidade de tubo do tubo de poço de óleo.

[005] Por exemplo, no Documento de Patente 1 abaixo, um dispositivo é descrito formando uma camada galvanizada em uma superfície de um parafuso macho (pino) cravado em uma extremidade de tubo do tubo de poço de óleo, isso é, em uma superfície circunferenci- al externa de uma extremidade de tubo do tubo de poço de óleo.

Documento da Técnica Anterior Documento de Patente

[006] Documento de Patente 1: Pedido de patente japonês examinado, segunda publicação No. S63-6637

Descrição da Invenção Problema que a Invenção deve solucionar

[007] Quando um acoplamento é utilizado como um elemento de junção, uma camada galvanizada é formada em uma superfície de um parafuso fêmea cravado em uma superfície circunferencial interna do acoplamento, e, dessa forma, a confiabilidade (resistência à quebra) de uma parte de junta é aperfeiçoada. Além disso, em uma junta integral, a fim de se obter uma confiabilidade similar, é preferível que uma camada galvanizada seja formada em uma superfície de um parafuso fêmea (caixa) cravado em uma superfície circunferencial interna de uma extremidade de tubo de um tubo de poço de óleo.

[008] Em geral, quando a camada galvanizada é formada, bolhas de hidrogênio ou oxigênio são geradas simultaneamente com a camada galvanizada. Como descrito no Documento de Patente 1, quando a camada galvanizada é formada na superfície do parafuso macho cravado na superfície circunferencial externa do tubo de aço, visto que as bolhas são rapidamente separadas da superfície do parafuso macho, não há problema. No entanto, quando a camada galvanizada é formada na superfície do parafuso fêmea cravado na superfície circunferen- cial interna do tubo de aço, visto que a separação das bolhas é impedida devido a uma parede interna do tubo de aço, particularmente, as bolhas permanecem com facilidade nos sulcos do parafuso fêmea. A parte residual das bolhas se torna uma região não revestida e se torna a causa que reduz a resistência à quebra da parte de junção.

[009] A presente invenção é criada considerando-se a circunstância descrita acima, e um objetivo da mesma é fornecer um dispositivo de galvanoplastia capaz e formar uma camada galvanizada uniforme sem uma região não revestida na superfície do parafuso fêmea cravado na superfície circunferencial interna da extremidade do tubo do tubo de aço.

Meios para Solucionar os Problemas

[0010] A presente invenção adota os seguintes meios a fim de solucionar os problemas descritos acima e alcançar o objetivo relacionado. Isso é: (1) De acordo com um aspecto da presente invenção, é for- necido um dispositivo de galvanoplastia que forma uma camada galvanizada em uma superfície de um parafuso fêmea cravado em uma superfície circunferencial interna de uma extremidade de tubo de um tubo de aço, incluindo: um mecanismo de vedação dentro do campo que obstrui um canal interno do tubo de aço em uma posição distanciada do parafuso fêmea em uma direção axial de tubo do tubo de aço; um eletrodo insolúvel tubular que é disposto na extremidade do tubo de modo a ser oposto ao parafuso fêmea; um mecanismo de alimentação de solução de galvanização que inclui uma pluralidade de bocais que se estendem radialmente com um eixo geométrico do tubo do tubo de aço como um centro e é disposto fora da extremidade de tubo; e um mecanismo de vedação de extremidade de tubo que acomoda os bocais dentro do mesmo e é montado na extremidade de tubo em um estado no qual o mecanismo de vedação de extremidade de tubo entra em contato próximo com uma superfície circunferencial externa da extremidade de tubo, e quando visualizado na direção axial do tubo, uma ponta de cada um dos bocais é posicionada entre o parafuso fêmea e o eletrodo insolúvel, e cada um dos bocais injeta a solução de galvanização a partir de uma porta de injeção formada na ponta em uma direção que forma uma interseção com uma direção de extensão do bocal, a direção sendo uma direção de rotação de uma direção horária ou uma direção anti-horária na qual o eixo geométrico do tubo é o centro. (2) No dispositivo de galvanoplastia de acordo com (1), cada um dos bocais pode ser perpendicular à direção axial do tubo ou ser inclinado na direção do lado de extremidade de tubo. (3) No dispositivo de galvanoplastia de acordo com (1), cada um dos bocais pode ser perpendicular à direção axial de tubo, e cada um dos bocais pode injetar a solução de galvanização em uma direção de referência perpendicular à direção axial do tubo e a direção de extensão quando visualizada na direção de extensão do bocal ou injetar a solução de galvanização em uma direção que é inclinada a partir da direção de referência para o lado de extremidade de tubo. (4) No dispositivo de galvanoplastia de acordo com (1) a (3), o mecanismo de alimentação de solução de galvanização pode incluir três bocais. (5) . No dispositivo de galvanoplastia de acordo com qualquer um de (1) a (4), o mecanismo de vedação de extremidade de tubo pode incluir adicionalmente: uma porta de descarga para descarregar uma solução de galvanização usada; e um mecanismo de promoção de descarga de líquido para promover a descarga da solução de galvanização utilizada. (6) . No dispositivo de galvanoplastia de acordo com (5), o mecanismo de promoção de descarga de líquido pode ser uma parte de abertura para a atmosfera que é disposta em uma posição acima do tubo de aço no mecanismo de vedação de extremidade de tubo. Efeitos da Invenção

[0011] De acordo com os aspectos descritos acima, uma camada galvanizada uniforme pode ser formada sem uma região não revestida na superfície do parafuso fêmea cravado na superfície circunferencial interna da extremidade do tubo do tubo de aço.

Breve Descrição dos Desenhos

[0012] A Figura 1 é uma vista explanatória ilustrando de forma conceitual uma configuração de um dispositivo de galvanoplastia de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0013] A Figura 2 é uma vista transversal tirada ao longo da linha A-A da Figura 1 (uma vista quando visualizada em uma direção axial de tubo de um tubo de aço 0).

[0014] A Figura 3 é uma vista quando um mecanismo de alimentação de solução de galvanização 7 no exemplo de modificação é visualizado em uma direção perpendicular à direção axial de tubo do tubo de aço 0.

[0015] A Figura 4 é uma vista transversal tirada ao longo da linha B-B da Figura 3 (uma vista quando observada em uma direção axial do tubo de um tubo de aço 0).

[0016] A Figura 5 é uma vista quando um bocal de injeção de solução de galvanização 7a é observado em uma direção de extensão R11 do mesmo. Melhor Forma de Realização da Invenção

[0017] Doravante, uma modalidade da presente invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos ou similares.

[0018] A Figura 1 é uma vista explanatória ilustrando conceitual- mente uma configuração de um dispositivo de galvanoplastia 1 de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0019] Como ilustrado na Figura 1, o dispositivo de galvanoplastia 1 de acordo com a presente modalidade é um dispositivo que forma uma camada galvanizada em uma superfície de um parafuso fêmea 0b cravado de forma espiral em uma superfície circunferencial interna de uma extremidade de tubo 0a de um tubo de aço cilíndrico 0. Na Figura 1, um estado no qual o tubo de aço 0 é disposto aproximadamente de forma horizontal é exemplificado. Nas descrições abaixo, um caso no qual o tubo de aço 0 é um tubo de poço de óleo sem junção longo é exemplificado. Ademais, um número de referência AX no desenho indica um eixo geométrico de tubo (eixo geométrico central) do tubo de aço 0.

[0020] O dispositivo de galvanoplastia 1 inclui um mecanismo de vedação de dentro do tubo 2, um mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3, um eletrodo insolúvel 4, e um mecanismo de alimentação de solução de galvanização 5. Doravante, os detalhes de cada componente do dispositivo de galvanoplastia 1 serão descritos sequencialmente. Mecanismo de Vedação de Dentro do Tubo 2

[0021] O mecanismo de vedação de dentro do tubo 2 é disposto em uma posição predeterminada 0c dentro de uma direção axial do tubo (uma direção ao longo do eixo geométrico de tubo AX na Figura 1) do tubo de aço 0 a partir de um parafuso fêmea 0b do tubo de aço 0. O mecanismo de vedação de dentro do tubo 2 entra em contato com o tubo de aço 0 em um estado de vedação na posição predeterminada 0c. Em outras palavras, o mecanismo de vedação de dentro do tubo 2 obstrui um canal interno do tubo de aço 0 na posição predeterminada 0c.

[0022] Por exemplo, como o mecanismo de vedação de dentro do tubo 2, um bujão sextavado que é utilizado no trabalho de tubulação pode ser utilizado. Como é bem sabido, o bujão sextavado possui uma estrutura que obstrui um canal interno de um elemento tubular pela inserção de um anel de borracha entre duas placas e expandindo o diâmetro do anel de borracha. Ademais, o mecanismo de vedação de dentro de tubo 2 não está limitado ao bujão sextavado e pode ser qualquer dispositivo se possuir uma estrutura capaz de obstruir o canal interno do tubo de aço 0.

[0023] Visto que o mecanismo de vedação de dentro do tubo 2 é bem conhecido dos versados na técnica, descrições adicionais com relação ao mecanismo de vedação de dentro do tubo 2 são omitidas. Mecanismo de Vedação de Extremidade de Tubo 3

[0024] O mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3 inclui um corpo principal tubular 3a que acomoda os bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c incluídos no mecanismo de alimentação de solução de galvanização 5 descrito abaixo dentro do mesmo e inclui um formato de superfície interna que pode ser montado em um estado no qual o corpo principal 3a entra em contato próximo com uma superfície circunferencial externa e uma superfície de extremidade da extremidade do tubo 0a do tubo de aço 0.

[0025] O mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3 é montado na extremidade do tubo 0a no estado onde o corpo principal 3a entra em contato próximo com a superfície circunferencial externa e a superfície de extremidade da extremidade de tubo 0a do tubo de aço 0, e, dessa forma, o mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3 veda o interior da extremidade de tubo 0a do tubo de aço 0 juntamente com o mecanismo de vedação de dentro do tubo 2.

[0026] Uma porta de descarga de líquido 3c e um mecanismo de promoção de descarga de líquido 3b são dispostos no corpo principal 3a do mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3.

[0027] A porta de descarga de líquido 3c descarrega a solução de galvanização depois que a solução de galvanização é utilizada para a formação da camada galvanizada, e é disposta em uma posição inferior ao tubo de aço 0 quando o mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3 é montado no tubo de aço 0.

[0028] O mecanismo de promoção de descarga de líquido 3b promove a descarga de solução de galvanização usada. O mecanismo de promoção de descarga de líquido 3b não está limitado a um tipo especifico se puder promover a descarga da solução de galvanização, e como ilustrado na Figura 1, for preferivelmente uma porta de abertura para atmosfera 3b que é disposta em uma posição acima do tubo de aço 0 no mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3.

[0029] Uma configuração pode ser adotada na qual uma válvula eletromagnética (não ilustrada) é disposta na porta de abertura para a atmosfera 3b e a porta de abertura para a atmosfera 3b é aberta e fechada. Alternativamente, uma mangueira é montada na porta de abertura para a atmosfera 3b, a mangueira sendo estendida ascendentemente, e podendo impedir que o líquido seja assoprado para fora do corpo principal 3a pelo equilíbrio de pressão do líquido inserido por uma bomba e o peso do líquido propriamente dito. Alternativamente, a descarga da solução de galvanização usada pode ser promovida pela alimentação de ar comprimido a partir da porta de abertura para atmosfera 3b para a parte interna da extremidade de tubo 0a, ou similar.

[0030] Se a solução de galvanização usada não for rapidamente descarregada depois de a camada galvanizada ser formada, a camada galvanizada pode corroer e a cor da camada pode ser alterada. No entanto, como descrito acima, visto que a porta de abertura para a atmosfera 3b é fornecida no mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3 e, dessa forma, a solução de galvanização usada for rapidamente descarregada, a mudança de cor da superfície da camada gal-vanizada formada no parafuso fêmea 0b pode suprimida.

Eletrodo Insolúvel 4

[0031] O eletrodo insolúvel 4 é um eletrodo cilíndrico oco (anodo) para formação da camada galvanizada no parafuso fêmea 0b e é disposto na extremidade de tubo 0a do tubo de aço 0 de modo a estar oposto ao parafuso fêmea 0b. É preferível que o eixo geométrico central do eletrodo insolúvel 4 seja disposto de modo a coincidir com o eixo geométrico de tubo AX do tubo de aço 0. Isso é, quando visualizado na direção axial do tubo do tubo de aço 0, é preferível que o tubo de aço 0 e o eletrodo insolúvel 4 tenham uma relação concêntrica. O eletrodo insolúvel 4 é disposto dessa forma, e, desse modo, uma camada galvanizada possuindo alta uniformidade pode ser formada na superfície do parafuso fêmea 0b que é cravado na superfície circunfe- rencial interna da extremidade de tubo 0a.

[0032] Como o eletrodo insolúvel 4, é preferível que um eletrodo, no qual uma placa de titânio de revestimento de óxido de irídio ou placa de aço inoxidável, ou similar, e formada em um formato cilíndrico, seja usado.

[0033] Uma barra energizante 6 para energizar o eletrodo insolúvel 4 penetra o corpo principal 3a do mecanismo de vedação de extremi- dade de tubo 3 e é conectada ao eletrodo insolúvel 4. Por exemplo, uma barra de titânio, uma barra de aço inoxidável, ou similar pode ser utilizada como a barra energizante 6.

[0034] Se uma diferença potencial for aplicada entre o eletrodo insolúvel 4 e o tubo de aço 0 enquanto a solução de galvanização é suprida entre o parafuso fêmea 0b e o eletrodo insolúvel 4 pelo mecanismo de alimentação de solução de galvanização 5 descrito acima, a camada galvanizada é formada na superfície do parafuso fêmea 0b.

[0035] Visto que o eletrodo insolúvel 4 é bem conhecido dos versados na técnica, descrições adicionais com relação ao eletrodo insolúvel 4 são omitidas. Mecanismo de Alimentação de Solução de Galvanização 5

[0036] O mecanismo de alimentação de solução de galvanização 5 supre uma solução de galvanização para o interior da extremidade do tubo 0a do tubo de aço 0 e é suportado em uma posição fora da extremidade de tubo 0a por um mecanismo de suporte (não ilustrado) que é fornecido no mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3.

[0037] Doravante, uma configuração do mecanismo de alimentação de solução de galvanização 5 será descrita em detalhes com referência às Figuras 1 e 2. Ademais, a Figura 2 é uma vista transversal tirada ao longo da linha A-A da Figura 1 (isso é, uma vista quando é visualizada de fora do tubo de aço 0 para dentro do tubo de aço 0 na direção axial do tubo do tubo de aço 0).

[0038] Como ilustrado nas Figuras 1 e 2, o mecanismo de alimentação de solução de galvanização 5 inclui uma pluralidade de (três como um exemplo na presente modalidade) bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b, 5c que se estendem radialmente com o eixo geométrico de tubo AX do tubo de aço 0 como o centro. Como ilustrado na Figura 2, quando visualizado na direção axial do tubo do tubo de aço 0, as pontas (referência às referências numéricas 5a-1, 5b-1a e 5c-1 na Figura 2) dos bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 5a, 5b, e 5c são dispostos entre o parafuso fêmea 0b e o eletrodo insolúvel 4.

[0039] Adicionalmente, quando visualizados na direção axial do tubo do tubo de aço 0, os bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 5a, 5b, 5c injetam a solução de galvanização a partir das portas de injeção (referência às referências numéricas 5d, 5e e 5f na Figura 2) formadas em cada ponta dos bocais na direção que formam interseção com as direções de extensão (referência numérica R1, R2 e R3 na Figura 2) dos bocais de injeção de solução de galvanização, as direções sendo direções de rotação de uma direção horária ou uma direção anti-horária na qual o eixo de tubo AX é o centro. Doravante, as direções nas quais a solução de galvanização é injetada a partir dos bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 5a, 5b e 5c são referidas como direções de injeção de solução de galvanização (referência numérica S1, S2 e S3, na Figura 2).

[0040] Ademais, como descrito acima, as direções de injeção de solução de galvanização respectivas S1, S2 e S3 podem ser determinadas como a direção de rotação de qualquer uma dentre a direção no sentido horário e a direção no sentido anti-horário onde o eixo geométrico do tubo AX é o centro. No entanto, a fim de suprimir a ocorrência de regiões não revestidas de forma eficiente, é preferível que as direções de injeção de solução de galvanização respectivas S1, S2 e S3 sejam configuradas para a mesma direção de rotação da direção horária ou a direção anti-horária como uma direção de corte de parafuso do parafuso fêmea 0b.

[0041] Como ilustrado na Figura 2, a direção de extensão R1 do bocal de injeção de solução de galvanização 5a forma uma interseção com a direção de injeção de solução de galvanização S1. No entanto, ambos (R1 e S1) não formam necessariamente uma interseção um com o outro em um estado onde ambos são perpendiculares um ao outro. Em outras palavras, um ângulo de interseção entre a direção de extensão R1 do bocal de injeção de solução de galvanização 5a e a direção de injeção de solução de galvanização S1 não está limitado a 90°, e pode ser configurado adequadamente de acordo com as dimensões do tubo de aço 0 e o eletrodo insolúvel 4 ou similar de modo que uma camada galvanizada uniforme seja formada na superfície do parafuso fêmea 0b.

[0042] Uma relação entre a direção de extensão R2 do bocal de injeção de solução de galvanização 5b e a direção de injeção de solução de galvanização S2 e uma relação entre a direção de extensão R3 do bocal de injeção de solução de galvanização 5c e a direção de injeção de solução de galvanização S3 são similares ao acima.

[0043] Adicionalmente, por exemplo, quando a direção de corte de parafuso do parafuso fêmea 0b é a direção horária, é preferível que todas as direções de injeção de solução de galvanização S1, S2 e S3 sejam configuradas de modo a estarem voltadas para a direção de rotação da direção horária na qual o eixo geométrico de tubo AX é o centro.

[0044] Ademais, um ângulo entre os bocais de injeção de solução de galvanização adjacentes pode ser adequadamente determinado de acordo com o número total de bocais de injeção de solução de galvanização. Por exemplo, na presente modalidade, quando o número total de bocais de injeção de solução de galvanização é 3, o ângulo entre os bocais de injeção de solução de galvanização adjacentes pode ser determinado para 120°.

[0045] Adicionalmente, como ilustrado na Figura 1, quando visuali- zado na direção perpendicular à direção axial de tubo do tubo de aço 0, os bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 5a, 5b e 5c são inclinados na direção do lado da extremidade de tubo 0a. Em outras palavras, as direções de extensão R1, R2 e R3 dos bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 5a, 5b, 5c são inclina- dos com relação ao eixo geométrico de tubo AX do tubo de aço 0.

[0046] Por exemplo, é preferível que um anulo inclinado (referência numérica α1 na Figura 1) entre o bocal de injeção de solução de galvanização 5a (direção de extensão R1) e o eixo geométrico de tubo AX seja determinado adequadamente de acordo com as dimensões do tubo de aço 0 e o eletrodo insolúvel 4 ou similar de modo que uma camada galvanizada uniforme seja formada na superfície do parafuso fêmea 0b. De acordo com o exame conduzido pelos inventores, foi estabelecido que a camada galvanizada possuindo alta uniformidade foi formada se o ângulo inclinado α1 for configurado para uma faixa igual a ou superior a 45° e inferior a 90°.

[0047] Ademais, o bocal de injeção de solução de galvanização 5a (direção de extensão R1) pode ser perpendicular à direção axial de tubo do tubo de aço 0 (isso é, ângulo inclinado a1 = 90°). Também nesse caso, foi estabelecido que a camada galvanizada possuindo alta uniformidade foi formada.

[0048] Uma relação entre o bocal de injeção de solução de galvanização 5b e o eixo geométrico de tubo AX e uma relação entre o bocal de injeção de solução de galvanização 5c e o eixo geométrico de tubo AX são similares às acima.

[0049] De acordo com o dispositivo de galvanoplástica 1 da presente modalidade descrito acima, a camada galvanizada uniforme pode ser formada sem uma região não revestida na superfície do parafuso fêmea 0b cravado na superfície circunferencial interna da extremidade de tubo 0a do tubo de aço 0. Doravante, as razões serão descritas.

[0050] Quando a camada galvanizada é formada na superfície de parafuso do tubo de aço 0, um método que separa as bolhas pela aplicação de um jato da solução de galvanização é geralmente conhecido. Por exemplo, na técnica relacionada descrita no documento de patente 1, é possível se aplicar o jato da solução de galvanização pelo aumento de uma quantidade de suprimento da solução de galvanização.

[0051] No entanto, a superfície de galvanização é uma superfície de um parafuso e inclui saliências enroscadas e fundos enroscados. Dessa forma, o jato é fraco nos fundos enroscados enquanto o jato é forte perto das superfícies das saliências enroscadas. Visto que o gás de hidrogênio ou gás de oxigênio gerado quando a camada galvanizada é formada são bolhas minúsculas, as bolhas acumuladas nos fundos enroscados não são separadas dos fundos enroscados até que as bolhas minúsculas sejam coletadas nos fundos enroscados (sulcos do parafuso) e se tornam bolhas grandes. A região não revestida que realmente ocorre é uma região tipo ponto pequeno. Ademais, o parafuso que é utilizado para fixação de elementos é formado no formato espiral tridimensional.

[0052] Como o método que separa as bolhas minúsculas dos fundos enroscados, os inventores descobriram um método que alimenta a solução de galvanização por um jato espiral entre a superfície do parafuso fêmea 0b e o eletrodo insolúvel 4 por uma pluralidade de dois ou mais bocais de injeção de solução de galvanização. No entanto, quando um bocal de injeção de solução de galvanização singular é utilizado, os efeitos de jato suficientes não podem ser obtidos.

[0053] Ademais, mesmo quando três bocais de injeção de solução de galvanização são instalados nas pontas da porta de suprimento, se a direção de injeção de solução de galvanização de cada bocal de injeção de solução de galvanização não for adequada, um equilíbrio de pressão entre os bocais de injeção de solução de galvanização não pode ser adequadamente ajustado, e efeitos de jato suficientes não podem ser obtidos.

[0054] Portanto, a pluralidade de bocais de injeção de solução de galvanização é disposta na porta de suprimento do centro da extremidade do tubo 0a do tubo de aço 0, e um jato espiral uniforme pode ser obtido pelo ajuste das direções de injeção de solução de galvanização de cada um dos bocais de injeção de solução de galvanização.

[0055] Especificamente, como ilustrado nas Figuras 1 e 2, as pontas dos respectivos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c são inclinados para o eixo geométrico do tubo AX do tubo de aço 0 a ser revestido. É preferível que três bocais de injeção de solução de galvanização podem ser fornecidos. Ademais, é preferível que as direções de injeção de solução de galvanização S1, S2, S3 dos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c sejam configuradas de modo que o jato em espiral seja formado na mesma direção de rotação que a direção de corte de parafuso da superfície do parafuso fêmea 0b a ser revestido.

[0056] É preferível que as pontas dos respectivos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c sejam posicionadas no exterior do tubo de aço 0 a partir da ponta do parafuso fêmea 0b, isso é, uma ponta 0a-1 da extremidade do tubo 0a do tubo de aço 0 de modo que as bolhas sejam separadas de toda a região da superfície do parafuso fêmea 0b.

[0057] Ademais, é preferível que as superfícies de ponta dos respectivos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c sejam posicionadas entre o parafuso fêmea 0b e o eletrodo insolúvel 4 em uma direção radial do tubo de aço 0.

[0058] As pontas dos respectivos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c são formadas de maneira linear na direção do parafuso fêmea 0b. No entanto, por exemplo, uma parte da ponta incluindo a superfície de ponta de cada um dos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c pode ser inclinada na direção de fora na direção radial do tubo de aço 0 de acordo com o diâmetro do tubo de aço 0, as dimensões do parafuso fêmea 0b, ou similares a fim de aumentar a uniformidade do jato em espiral que é formado entre o parafuso fêmea 0b e o eletrodo insolúvel 4. Adicionalmente, mesmo no caso onde uma parte da ponta incluindo a superfície de ponta de cada um dos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c não é inclinada na direção de fora na direção radial do tubo de aço 0, quando o tubo de aço 0 que é galvanizado é alterado, é preferível que as direções de orientação (direções de injeção de solução de galvanização) dos respectivos bocais de injeção de solução de galvanização 5a, 5b e 5c seja corrigidas adequadamente de acordo com o diâmetro do tubo de aço 0, as dimensões do parafuso fêmea 0b ou similar.

[0059] Como descrito acima, no dispositivo de galvanoplastia 1 da presente modalidade, visto que um jato em espiral uniforme pode ser formado entre o parafuso fêmea 0b e o eletrodo insolúvel 4, as bolhas que permanecem nos fundos enroscados do parafuso fêmea 0b podem ser efetivamente removidas.

[0060] Portanto, de acordo com o dispositivo de galvanoplastia 1 da presente modalidade, a camada galvanizada uniforme pode ser formada sem uma região não revestida na superfície do parafuso fêmea 0b cravado na superfície circunferencial interna da extremidade do tubo 0a do tubo de aço 0.

[0061] Adicionalmente, de acordo com o dispositivo de galvano- plastia 1 da presente modalidade, visto que a porta de abertura para a atmosfera 3b é fornecida no mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3 e, dessa forma, a solução de galvanização usada é rapidamente descarregada, a mudança de cor da superfície da camada galvanizada formada no parafuso fêmea 0b pode ser suprimida.

[0062] Ademais, a presente invenção não está limitada à modalidade descrita acima, e pode ser o exemplo de modificação abaixo. Por exemplo, ao invés do mecanismo de alimentação de solução de gal- vanização 5 ilustrado nas Figuras 1 e 2, um mecanismo de alimentação de solução de galvanização 7 incluindo uma configuração ilustrada nas Figuras 3 e 4 pode ser utilizado. A Figura 3 é uma vista quando o mecanismo de alimentação de solução de galvanização 7 no Exemplo de Modificação é visualizado em uma direção perpendicular à direção axial do tubo do tubo de aço 0. A Figura 4 é uma vista transversal tirada ao longo da linha B-B da Figura 3 (isso é, uma vista quando é visualizada para fora do tubo de aço 0 a partir de dentro do tubo de aço 0 em uma direção axial de tubo de um tubo de aço 0).

[0063] Como ilustrado nas Figuras 3 e 4, o mecanismo de alimentação de solução de galvanização 7 do Exemplo de Modificação inclui uma pluralidade de (três como um exemplo na presente modalidade) bocais de injeção de solução de galvanização 7a, 7b, 7c que se estendem radialmente com o eixo geométrico de tubo AX do tubo de aço 0 como o centro. Como ilustrado na Figura 4, quando visualizadas na direção axial de tubo do tubo de aço 0, as pontas (referência às referencias numéricas 7a-1, 7b-1 e 7c-1 na Figura 4) dos bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 7a, 7b, e 7c são dispostas entre o parafuso fêmea 0b e o eletrodo insolúvel 4.

[0064] Adicionalmente, quando visualizados na direção axial de tubo do tubo de aço 0, os bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 7a, 7b e 7c injetam a solução de galvanização a partir das portas de injeção (referência numérica 7d, 7e e 7f na Figura 4) formadas em cada ponta dos bocais nas direções que formam uma interseção com as direções de extensão (referências numéricas R11, R12 e R13 na Figura 4) dos bocais de injeção de solução de galvanização, as direções sendo direções de rotação da direção horária ou da direção anti-horária nas quais o eixo geométrico do tubo AX é o centro. Doravante, as direções nas quais a solução de galvanização é injetada a partir dos bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 7a, 7b, e 7c são referidas como direções de injeção de solução de galvanização (referências numéricas S11, S12 e S13 na Figura 4).

[0065] Ademais, como descrito acima, as direções de injeção de solução de galvanização respectivas S11, S12 e S13 podem ser determinadas para a direção de rotação de qualquer uma dentre a direção horária e a direção anti-horária onde o eixo geométrico do tubo AX é o centro. No entanto, a fim de suprimir a ocorrência das regiões não revestidas de forma eficiente, é preferível que as direções de injeção de solução de galvanização respectivas S11, S12 e S13 sejam configuradas para a mesma direção de rotação da direção horária ou a direção anti-horária que a direção de corte de parafuso do parafuso fêmea 0b.

[0066] Como ilustrado na Figura 4, a direção de extensão R11 do bocal de injeção de solução de galvanização 7a forma uma interseção com a direção de injeção de solução de galvanização S11. No entanto, ambas (R11 e S11) não formam necessariamente a interseção uma com a outra em um estado onde ambas são perpendiculares uma à outra. Em outras palavras, um ângulo de interseção entre a direção de extensão R11 do bocal de injeção de solução de galvanização 7a e a direção de injeção de solução de galvanização S11 não está limitado a 90°, e pode ser adequadamente determinado de acordo com as dimensões do tubo de aço 0 e o eletrodo insolúvel 4 ou similar de modo que uma camada galvanizada uniforme seja formada na superfície do parafuso fêmea 0b.

[0067] Uma relação entre a direção de extensão R12 do bocal de injeção de solução de galvanização 7b e a direção de injeção de solução de galvanização S12 e uma relação entre a direção de extensão R13 do bocal de injeção de solução de galvanização 7c e a direção de injeção de solução de galvanização S13 são similares ao acima exposto.

[0068] Adicionalmente, por exemplo, quando a direção de corte de parafuso do parafuso fêmea 0b é a rotação para a direita, é preferível que todas as direções de injeção de solução de galvanização S11, S12 e S13 sejam configuradas de modo a estarem voltadas para a direção de rotação da direção horária na qual o eixo geométrico de tubo AX é o centro.

[0069] Ademais, um ângulo entre os bocais de injeção de solução de galvanização adjacentes pode ser adequadamente determinado de acordo com o número total de bocais de injeção de solução de galvanização. Como ilustrado na Figura 4, quando o número total de bocais de injeção de solução de galvanização é igual a 3, o ângulo entre os bocais de injeção de solução de galvanização adjacentes pode ser determinado para 120°.

[0070] Adicionalmente, como ilustrado na Figura 3, quando visualizado na direção perpendicular à direção axial de tubo do tubo de aço 0, os bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 7a, 7b e 7c são perpendiculares à direção axial do tubo do tubo de aço 0. Em outras palavras, as direções de extensão R11, R12 e R13 dos bocais de injeção de solução de galvanização respectivos 7a, 7b e 7c são perpendiculares à direção axial de tubo do tubo de aço 0.

[0071] Adicionalmente, por exemplo, como ilustrado na Figura 5, quando visualizado na direção de extensão R11 do bocal de injeção de solução de galvanização 7a, o bocal de injeção de solução de galvanização 7a injeta a solução de galvanização na direção que é inclinada a partir de uma direção de referência V perpendicular à direção axial de tubo e a direção de extensão R11 para o lado de extremidade de tubo 0a.

[0072] Isso é, quando observado na direção de extensão R11 do bocal de injeção de solução de galvanização 7a, a direção de injeção de solução de galvanização S11 do bocal de injeção de solução de galvanização 7a é inclinado a partir da direção de referência V para o lado da extremidade de tubo 0a.

[0073] É preferível que um ângulo inclinado (referência numérica α2 na Figura 5) entre a direção de injeção de solução de galvanização S11 do bocal de injeção de solução de galvanização 7a e a direção de referência V é adequadamente configurada de acordo com as dimensões do tubo de aço 0 e o eletrodo insolúvel 4 ou similar de modo que uma camada galvanizada uniforme seja formada na superfície do parafuso fêmea 0b. De acordo com o exame conduzido pelos inventores, foi estabelecido que a camada galvanizada uniforme foi formada sem uma região não revestida se o ângulo inclinado a2 tiver sido configurado para uma faixa de mais de 0° e menos de ou igual a 45° (mais preferivelmente, uma faixa maior que 0° e menor que ou igual a 20°).

[0074] Adicionalmente, o bocal de injeção de solução de galvanização 7a pode injetar a solução de galvanização na direção de referência V. Nesse caso, a direção de injeção de solução de galvanização S11 do bocal de injeção de solução de galvanização 7a e a direção de referência V coincide uma com a outra (isso é, o ângulo inclinado a2 = 0°). Também nesse caso, foi estabelecido que a camada galvanizada possuindo uniformidade alta foi formada. Os bocais de injeção de solução de galvanização 7b e 7c também são similares aos expostos acima. Exemplo

[0075] Doravante, exemplos da presente invenção serão descritos.

[0076] Um líquido desengordurante (hidróxido de sódio = 50 g/L), um banho de Ni-strike (cloreto de níquel = 250 g/L e ácido hidro clorídrico = 80 g/L), e um banho de galvanização de cobre (sulfato de cobre = 250 g/L e ácido sulfúrico = 110 g/L) foram preparados, e a galvanização com cobre foi realizado pelos processos e condições ilustrados na Tabela 1 utilizando o dispositivo de galvanoplastia 1 ilustrado na Figura 1. Tabela 1

[0077] Pela mudança do tipo de bocal de injeção de solução de galvanização, o número de bocais de injeção de solução de galvanização, e a presença ou ausência de porta de abertura para atmosfera, apresenta ou ausência de uma região não revestida (Boa: nenhum, Normal: ocorrência leve e, Ruim: ocorrência grande) e a presença ou ausência da mudança de cor da superfície revestida (Boa: ausência e Ruim: presença) onde examinado. Os resultados são ilustrados na Tabela 2. Adicionalmente, em uma coluna de um "tipo de bocal" da Tabela 2, um tipo comum dentro do tubo significa um tipo (Exemplos 1, 2 e 3) que utiliza a disposição do bocal de injeção de solução de galvanização ilustrado na Figura 1.

[0078] Como ilustrado na Figura 2, quando o bocal de injeção de solução de galvanização foi individualmente fornecido fora do tubo (Exemplos Comparativos 1 e 2), apesar de o número de bocais de injeção de solução de galvanização ser igual a 3, um jato em espiral uniforme pode não ser obtido, e regiões não revestidas ocorrem.

[0079] Por outro lado, quando três ou mais bocais de injeção de solução de galvanização foram fornecidos no tubo interno comum (Exemplos 1 e 2), foi compreendido que a região não revestida não ocorreu. Isso foi considerado visto que as bolhas restantes nos fundos enroscados do parafuso fêmea foram efetivamente removidas pela formação de um jato em espiral uniforme entre o parafuso fêmea e o anodo do eletrodo insolúvel.

[0080] Adicionalmente, foi confirmado que a solução de galvanização foi rapidamente descarregada pelo fornecimento da porta de abertura para a atmosfera na posição da parte superior do tubo e a mudança de cor da superfície da camada galvanizada não ocorreu.

[0081] Ademais, descobriu-se que apesar de as regiões não revestidas terem ocorrido ligeiramente no Exemplo 3 (quando o número de bocais de injeção de solução de galvanização é igual a dois) da Tabela 2, as mesmas foram niveladas sem problemas, e os efeitos de remoção das bolhas foram suficientes.

[0082] Como compreendido a partir dos resultados, a fim de se evitar que as regiões não revestidas ocorram devido à permanência de gás de oxigênio gerado a partir do anodo no momento da galvanização, o método de aplicação de jato é considerado. É eficiente em um caso de um formato plano apenas pelo fornecimento do bocal de injeção de solução de galvanização fora do tubo. No entanto, no formato de parafuso em espiral, as bolhas permanecem nos fundos enroscados e as regiões não revestidas ocorrem. Mesmo quando o número de bocais de injeção de solução de galvanização é aumentado, um jato uniforme não é obtido e as regiões não revestidas ocorrem.

[0083] Por outro lado, se a pluralidade de dois ou mais bocais de injeção de solução de galvanização forem fornecidos no tubo interno comum, um jato espiral uniforme pode ser formado entre o parafuso fêmea e o eletrodo insolúvel, as bolhas restantes nos fundos enrosca- dos são efetivamente removidas, e a ocorrência das regiões não revestidas pode ser impedida. O número de bocais de injeção de solução de galvanização é preferivelmente igual a 3, e, dessa forma, a ocorrência de regiões não revestidas pode ser impedida com segurança. Adicionalmente, a solução de galvanização é rapidamente descarregada pelo fornecimento da porta de abertura para a atmosfera e a mudança da cor da superfície do parafuso fêmea revestido não ocorre. Descrição das Referências Numéricas e Sinais 0: tubo de aço 0a: extremidade do tubo 0a-1: ponta da extremidade do tubo 0b: parafuso fêmea 0c: posição predeterminada 1: dispositivo de galvanoplastia 2: mecanismo de vedação interna do tubo 3: mecanismo de vedação de extremidade de tubo 3a: corpo principal 3b: mecanismo de promoção de descarga de líquido (porta de abertura para atmosfera) 3c: porta de descarga de líquido 4: eletrodo insolúvel 5: e 7: mecanismo de alimentação de solução de galvanização 5a,5b,5c: bocal de injeção de solução de galvanização 7a,7b,7c: bocal de injeção de solução de galvanização 5a-1,5b-1 5c-1: ponta do bocal de ejeção de solução de galvanização 7a-1,7b-1, 7c-1: ponta do bocal de injeção de solução de galvanização 6: barra de energização

Claims

1. Dispositivo de galvanoplastia (1), que forma uma camada por eletrodeposição sobre uma superfície de um parafuso fêmea (0b), entalhada numa superfície periférica interior de uma extremidade de tubo de um tubo de aço (0), sendo o dispositivo de galvanoplastia (1), caracterizado pelo fato de compreender: um tubo dentro do mecanismo de vedação (2) que oclui um canal interno do tubo de aço em uma posição distanciada do parafuso fêmea (0b) na direção axial do tubo de aço (0); um eletrodo tubular insolúvel (4) que é disposto na extremidade do tubo (0a) de modo a ficar oposto ao parafuso fêmea (0b); um mecanismo de alimentação de solução de galvanização (5, 7) que inclui uma pluralidade de bocais (5a,5b,5c,7a,7b,7c) que se estendem radialmente com um eixo de tubo do tubo de aço como um centro e é disposto fora da extremidade do tubo (0a); e um mecanismo de vedação de extremidade de tubo (3) que acomoda os bocais em seu interior e é montado na extremidade de tubo (0a) em um estado em que o mecanismo de vedação de extremidade de tubo (3) entra em contato próximo com uma superfície circun- ferencial externa da extremidade de tubo (3), em que quando visto na direção axial do tubo (0), uma ponta (5a-1,5b-1, 5c-1, 7a-1,7b-1, 7c-1) de cada um dos bocais é posicionada entre o parafuso fêmea (0b) e o eletrodo insolúvel (4), e cada um dos bocais (5a,5b,5c,7a,7b,7c) injeta a solução de galvanização a partir de uma porta de injeção formada na ponta em direção a uma direção que cruza uma direção de extensão do bocal, sendo a direção uma direção rotacional no sentido horário ou uma direção no sentido anti-horário na qual o eixo do tubo é o centro e em que a ponta de cada um dos bocais está posicionada em uma porção externa do tubo de aço a partir de uma ponta do parafuso fêmea (0b) na direção axial do tubo (0).

2. Dispositivo de galvanoplastia (1), de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos bocais (5a,5b,5c,7a,7b,7c) é perpendicular à direção axial do tubo (0) ou inclinado para o lado da extremidade do tubo (0a).

3. Dispositivo de galvanoplastia (1) de acordo com a reivin-dicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de ali-mentação da solução de galvanização (5, 7) incluir três bocais.

4. Dispositivo de galvanoplastia (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de vedação da extremidade do tubo (3) incluir ainda: uma porta de descarga (3c) para descarregar uma solução de galvanização usada; e uma porção de abertura de atmosfera (3b) que é disposta em uma posição acima do tubo de aço (0) no mecanismo de vedação de extremidade de tubo (3) e promove a descarga da solução de galvanização usada.

5. Dispositivo de galvanoplastia (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que cada um dos bocais é perpendicular à direção do eixo de tubo, e cada um dos bocais injeta a solução de galvanização em uma perpendicular direção de referência à direção axial do tubo e no sentido da extensão quando visto na direção de extensão do bocal ou injeta a solução de galvanização em uma direção inclinada a partir da direção de referência para o lado da extremidade do tubo (3).