CN215800022U - 一种乏燃料储存罐内壁电镀镍系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，本实用新型包括镀液槽、泵、PH稳定器、乏燃料储存罐内壁电镀装置和供电系统，镀液槽、泵、PH稳定器、乏燃料储存罐内壁电镀装置依次循环连接成镀液循环回路，PH稳定器包括稳定罐体，稳定罐体内装填有镍材料，稳定罐体的下部设置镀液进口，稳定罐体的上部设置镀液出口，PH稳定器的镀液进口和镀液出口连接有旁通管路，泵通过电磁换向阀连接旁通管路和PH稳定器。本实用新型镀液循环回路中设置有PH稳定器，能及时向镀液中补充镍，保证镀液镍离子稳定，同时更好地控制镀液PH。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电镀镍装置，特别涉及一种乏燃料储存罐内壁电镀镍系统。
背景技术
中国专利公开号CN213570803U公开了一种结晶器铜管内表面耐磨镀层电镀装置，该实用新型工作原理：在四个储液桶中分别加入水、除油液、活化液、电解质，能实现除油、水洗、活化、电镀四种功能。根据需要选择开启相应储液桶的阀门。使液体从结晶器铜管的下部进入并从上部溢出回流到储液桶，实现循环使用，并在结晶器铜管内壁实现相应的功能。
该电镀系统对于结晶器铜管这种小型的桶体适用，在用于大型筒体，在电镀镍时，镀液在的镍消耗较快，不及时补充会降低电镀镍的效果。
乏燃料储存罐用作燃料元件和高放射性废物的运输和临时储存容器。制造单位重量为30至160吨的厚壁球墨铸铁桶身，包括必要的机械加工。
乏燃料储存罐由球墨铸铁铸造而成，内表面镀镍涂层以增强抗腐蚀能力，产品结构要求乏燃料储存罐单重30-160吨，材质球墨铸铁，高度4.8米直径 1.5米，属于大型难镀内孔件。内腔深度大且底部倒圆角比较小，上部还有两阶用于装两种密封盖的倒圆角的台阶，这样造成内壁电镀镍的许多难点。而且镀层厚度1000u以上。
采用现有的电镀镍系统容易造成以下问题：
(1)由于电镀镍乏燃料储罐电镀镍的特殊性-阴极乏燃料储罐阴极面积远远大于阳极面积，造成电镀时大阴极镍离子逐渐减少。
(2)底部面积大镀层厚度不均匀，且容易沉积颗粒，造成镀层孔隙率高。
(3)底部R角部镀层上镀慢，阴阳极距离控制不好镀不上，角部镀层容易薄。
(4)上部的两阶台阶倒圆角部容易烧焦，平面部位镀层薄倒圆角部不宜上镀且容易沉积颗粒。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，使其电镀镍效果稳定。
为了解决上述技术问题，本实用新型包括镀液槽、泵、PH稳定器、乏燃料储存罐内壁电镀装置和供电系统，镀液槽、泵、PH稳定器、乏燃料储存罐内壁电镀装置依次循环连接成镀液循环回路，PH稳定器包括稳定罐体，稳定罐体内装填有镍材料，稳定罐体的下部设置镀液进口，稳定罐体的上部设置镀液出口，PH稳定器的镀液进口和镀液出口连接有旁通管路，泵通过电磁换向阀连接旁通管路和PH稳定器。
优选的，所述稳定罐体中的镍材料为镍珠或镍角，镍材料的装填高度为稳定罐体内高的1/2-3/4，稳定罐体内镀液出口高于镍材料。
优选的，所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍包括乏燃料储存罐、阳极、密封盖板和镀液供给结构，乏燃料储存罐为上端开口的罐体，罐体的内腔为圆柱形且在口部具有从下往上内径变大的二级台阶，罐体的内腔的底部有倒圆角，阳极悬挂在乏燃料储存罐中且不与乏燃料储存罐接触，密封盖板封闭在乏燃料储存罐的上端口部，阳极包括上钛篮、镍条和下钛篮，上钛篮和下钛篮之间绝缘连接有多个间隔分布的所述的镍条，所有镍条电连接，镀液供给结构用于向乏燃料储存罐内腔供给镀液，上钛篮呈二级阶梯状柱形，上钛篮位于乏燃料储存罐的口部的二级台阶内，上钛篮顶面高出二级台阶，上钛篮和下钛篮中均装有镍材料，上钛篮、镍条和下钛篮各自连接有阳极导线，乏燃料储存罐连接有阴极导线。
优选的，所述的镀液供给结构包括进液结构和出液结构，所述进液结构采用螺旋喷射器，螺旋喷射器的出液口位于乏燃料储存罐内且在上钛篮下侧。
优选的，所述的镀液供给结构包括螺旋喷射器和溢流管，溢流管设置在密封盖板上，溢流管连通密封盖板内外两侧，螺旋喷射器穿插在阳极中，螺旋喷射器的上端穿过上钛篮及密封盖板，螺旋喷射器的下端穿出下钛篮的底面并螺旋伸出，螺旋喷射器的中部螺旋盘绕在镍条中，螺旋喷射器的上端为进液口下端为出液口。
优选的，三根所述阳极导线均从密封盖板穿出，所述的供电系统包括P LC控制器，三个整流器交流接口分别接PLC控制器，三个整流器的阳极分别连接三根阳极导线，三个整流器的负极接口均与阴极导线连接，镀液槽中设置有PH检测仪，PH检测仪和电磁换向阀均连接PLC控制器。
优选的，所述的上钛篮上连接有吊挂结构，吊挂结构从密封盖板穿出。
优选的，所述的阳极外包裹耐酸滤布，所述上钛篮和下钛篮中的镍材料为镍板或镍角。
优选的，所述的镍条的上下两端各连接在一块钛板上，上钛板通过绝缘垫木连接在上钛篮上，下钛板通过绝缘垫木连接在下钛篮上，相邻镍条间距 80-150mm。
优选的，所述的上钛篮和下钛篮上涂有铱钽涂层。
本实用新型的有益效果是：本实用新型镀液循环回路中设置有PH稳定器，能及时向镀液中补充镍，保证镀液镍离子稳定，同时更好地控制镀液PH。本实用新型采用特别结构的阳极，阳极采用三部分组成，便于控制各部分的电流，使得乏燃料储存罐不容易上镀的底部倒圆角处容易上镀，出口的台阶处不易被烧焦，镀层均匀。整体镀层效果好。
附图说明
图1是本实用新型的乏燃料储存罐内壁电镀镍装置的外部结构示意图；
图2是本实用新型的乏燃料储存罐内壁电镀镍装置的内部结构示意图；
图3是镍条和螺旋喷射器的平面布置图；
图4是本实用新型原理图；
图中：1、密封盖板，2、乏燃料储存罐，3、镍条，4、螺旋喷射器，5、下钛篮，6、阴极导线，7、阳极导线，8、吊挂结构，9、上钛篮，10、溢流管，11、镀液槽，12、泵，13、PH稳定器，14、PLC控制器，15、整流器， 16、电磁换向阀，17、PH检测仪。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图4所示的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，包括镀液槽11、泵12、P H稳定器13、乏燃料储存罐内壁电镀装置和供电系统，镀液槽11、泵12、P H稳定器13、乏燃料储存罐内壁电镀装置依次循环连接成镀液循环回路，泵 12为镀液的循环提供动力，PH稳定器13包括稳定罐体，稳定罐体内装填有镍珠或镍角，装填高度为稳定罐体内高的2/3，稳定罐体的下部设置镀液进口，稳定罐体的上部设置镀液出口，稳定罐体内镀液出口高于装填的镍材料。PH稳定器13的镀液进口和镀液出口连接有旁通管路，泵12通过电磁换向阀 16连接旁通管路和PH稳定器13。
如图1－3所示的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，它包括乏燃料储存罐 2、阳极、密封盖板1和镀液供给结构，乏燃料储存罐2为上端开口的罐体，罐体的内腔为圆柱形且在口部具有从下往上内径变大的二级台阶，罐体的内腔的底部有倒圆角，阳极悬挂在乏燃料储存罐2中且不与乏燃料储存罐2接触，密封盖板1封闭在乏燃料储存罐2的上端口部，阳极包括上钛篮9、镍条3和下钛篮5，上钛篮9和下钛篮5之间连接有多个间隔分布的镍条3，镍条3的上下两端各连接在一块钛板上，上钛板通过绝缘垫木连接在上钛篮 9上，下钛板通过绝缘垫木连接在下钛篮5上，上钛篮9上连接有吊挂结构 8，吊挂结构8从密封盖板1穿出。上钛篮9呈二级阶梯状柱形，上钛篮9 位于乏燃料储存罐2的口部的二级台阶内，上钛篮9顶面高出二级台阶，上钛篮9和下钛篮5中均装有镍材料，镍材料为镍板或镍角。
镀液供给结构用于向乏燃料储存罐2内腔供给镀液，镀液供给结构包括螺旋喷射器4和溢流管10，溢流管10设置在密封盖板1上，溢流管10连通密封盖板1的内外两侧，用于乏燃料储存罐2内的镀液向外溢流，螺旋喷射器4穿插在阳极中，螺旋喷射器4的上端穿过上钛篮9及密封盖板1，螺旋喷射器4的下端穿出下钛篮5的底面并螺旋伸出，螺旋喷射器4的中部螺旋盘绕在镍条3中，螺旋长度较长，使得出液口有较强的螺旋喷射力，螺旋喷射器4的上端为进液口下端为出液口，镀液通过螺旋喷射器喷射到乏燃料储存罐2底部，并逐步达到罐顶部流出。通过螺旋喷射器喷射溶液可以使镀液分散均匀，并且镀液从乏燃料储存罐2的底部螺旋射入，镀液在触底向上流动的过程中，使镀液得到搅拌，从而达到镀层均匀的目的。
上钛篮9、镍条3和下钛篮5均连接有阳极导线7，三根阳极导线7均从密封盖板1穿出，可以分别控制阳极三部分的电流，乏燃料储存罐2连接有阴极导线6。供电系统包括PLC控制器14，PLC控制器14连接有三个整流器15，三个整流器15的交流接口分别接PLC控制器14，三个整流器 15的阳极分别连接三根阳极导线7，三个整流器15的负极接口均与阴极导线连接，通过整流器15将PLC控制器14输出的交流电转变成直流并控制输入阳极各部分电流的大小。镀液槽11中设置有PH检测仪17，PH检测仪 17和电磁换向阀16均连接PLC控制器14。PLC控制器14通过PH检测仪17检测的PH值可控制电磁换向阀16通往旁通管路或PH稳定器。
工作原理：工作时将吊挂结构8吊挂在吊机上，由吊机承提阳极的重量，在泵12的作用下，通过螺旋喷射器4向乏燃料储存罐底部喷入镀液，镀液从溢流管10溢流，使得持续有新镀液补充进来，通过整流器15来控制阳极三部分的电流大小，实现对乏燃料储存罐2的内腔电镀镍。在电镀操作过程中，电镀液从储液槽11经泵12、电磁换向阀16流入旁通管路一路可以直接流入乏燃料储存罐2。当pH值下降到超过预先设定的pH值时。PLC控制器14 控制电磁换向阀16换向，将镀液压入PH稳定器13，镀液与PH稳定器13 中的金属镍接触以引起镍离子的溶解。将其循环至乏燃料储罐以弥补镍离子的不足并保持预定的pH值以及镀液中的镍离子浓度恒定。当PH检测仪检测的PH值达到上线，PLC控制器14控制电磁换向阀16再次换向到旁通管路，镀液不经过PH稳定器13。因此，可以在连续且稳定的条件下以对被镀物体进行均匀质量的镀覆。而不用补加氨基磺酸镍。镍离子浓度与pH值正相关，本系统通过检测pH值来间接监控镍离子浓度，并通过镀液与金属镍的接触来调节镀液中的镍离子浓度。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：包括镀液槽、泵、PH稳定器、乏燃料储存罐内壁电镀装置和供电系统，镀液槽、泵、PH稳定器、乏燃料储存罐内壁电镀装置依次循环连接成镀液循环回路，PH稳定器包括稳定罐体，稳定罐体内装填有镍材料，稳定罐体的下部设置镀液进口，稳定罐体的上部设置镀液出口，PH稳定器的镀液进口和镀液出口连接有旁通管路，泵通过电磁换向阀连接旁通管路和PH稳定器。
2.根据权利要求1所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述稳定罐体中的镍材料为镍珠或镍角，镍材料的装填高度为稳定罐体内高的1/2-3/4，稳定罐体内镀液出口高于镍材料。
3.根据权利要求1所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍包括乏燃料储存罐、阳极、密封盖板和镀液供给结构，乏燃料储存罐为上端开口的罐体，罐体的内腔为圆柱形且在口部具有从下往上内径变大的二级台阶，罐体的内腔的底部有倒圆角，阳极悬挂在乏燃料储存罐中且不与乏燃料储存罐接触，密封盖板封闭在乏燃料储存罐的上端口部，阳极包括上钛篮、镍条和下钛篮，上钛篮和下钛篮之间绝缘连接有多个间隔分布的所述的镍条，所有镍条电连接，镀液供给结构用于向乏燃料储存罐内腔供给镀液，上钛篮呈二级阶梯状柱形，上钛篮位于乏燃料储存罐的口部的二级台阶内，上钛篮顶面高出二级台阶，上钛篮和下钛篮中均装有镍材料，上钛篮、镍条和下钛篮各自连接有阳极导线，乏燃料储存罐连接有阴极导线。
4.根据权利要求3所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述的镀液供给结构包括进液结构和出液结构，所述进液结构采用螺旋喷射器，螺旋喷射器的出液口位于乏燃料储存罐内且在上钛篮下侧。
5.根据权利要求3所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述的镀液供给结构包括螺旋喷射器和溢流管，溢流管设置在密封盖板上，溢流管连通密封盖板内外两侧，螺旋喷射器穿插在阳极中，螺旋喷射器的上端穿过上钛篮及密封盖板，螺旋喷射器的下端穿出下钛篮的底面并螺旋伸出，螺旋喷射器的中部螺旋盘绕在镍条中，螺旋喷射器的上端为进液口下端为出液口。
6.根据权利要求3-5中任何一项所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：三根所述阳极导线均从密封盖板穿出，所述的供电系统包括PLC控制器，三个整流器交流接口分别接PLC控制器，三个整流器的阳极分别连接三根阳极导线，三个整流器的负极接口均与阴极导线连接，镀液槽中设置有PH检测仪，PH检测仪和电磁换向阀均连接PLC控制器。
7.根据权利要求3-5中任何一项所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述的上钛篮上连接有吊挂结构，吊挂结构从密封盖板穿出。
8.根据权利要求3-5中任何一项所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述的阳极外包裹耐酸滤布，所述上钛篮和下钛篮中的镍材料为镍板或镍角。
9.根据权利要求3-5中任何一项所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述的镍条的上下两端各连接在一块钛板上，上钛板通过绝缘垫木连接在上钛篮上，下钛板通过绝缘垫木连接在下钛篮上，相邻镍条间距80-150mm。
10.根据权利要求3-5中任何一项所述的乏燃料储存罐内壁电镀镍系统，其特征在于：所述的上钛篮和下钛篮上涂有铱钽涂层。
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| CN118957551A (zh) * | 2024-10-16 | 2024-11-15 | 上海脉诺金属表面处理技术有限公司 | 一种钢瓶内表面化学镀镍装置及其使用方法 |
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Assignee: Jinan Xinda Metal Surface Engineering Technology Co.,Ltd. Assignor: JINAN EASTERN CRYSTALLIZER Co.,Ltd. Contract record no.: X2024980011200 Denomination of utility model: A nickel plating system for the inner wall of spent fuel storage tanks Granted publication date: 20220211 License type: Common License Record date: 20240809 |