NO175906B - Fremgangsmåte for metallbelegging av innvendige flater i tanker og rör - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for metallbelegging av innvendige flater i tanker og rørsystemer hvor flatene forbehandles ved at en sur væske med en fortrinnsvis forhøyet temperatur sirkuleres i de aktuelle hulrom og gjennom filter, hvoretter innvendige flater belegges ved utfelling fra en metallholdig væske som sirkuleres i de aktuelle hulrom, og hvor væskens surhetsgrad, temperatur og metallkonsentrasjon holdes konstant eller nær konstant, ved etterjustering i takt med utfellingen.

Belegging av innvendige flater i tanker og rørsystemer har vanligvis til hensikt å beskytte grunnmaterialet mot korro-sjon eller mekanisk slitasje. I noen tilfeller er det ønske-lig å beskytte innhold i tanker og rør, som for eksempel næringsmidler, mot uheldige effekter fra grunnmaterialet.

Belegg kan påføres på flere måter. Maling påføres som kjent med kost, rulle eller sprøyte. Metallbelegg påføres eksempelvis ved termisk sprøyting, ved elektrolyse eller ved utfelling av metaller fra en metalloppløsning. Ulike former for påføring av metalldamp i vakuum er også kjent.

På et grunnmateriale som stål foretrekkes ofte metallbelegg av eksempelvis krom- og nikkel-legeringer for korrosjons-beskyttelse og slitestyrke. Belegg av ulike karbider nyttes hvor særlig stor slitestyrke er påkrevd.

Ved å dyppe en gjenstand i en metallholdig oppløsning kan metall felles ut på gjenstandens overflate. Det kreves kontroll med temperatur, surhetsgrad og konsentrasjon for å få en jevn utfelling. Godt forarbeid, som rengjøring og fjerning av oksydbelegg, er viktig for å få god heft til grunnmaterialet. Behandlingen kan innebære dypping i opptil et titalls bad med ulik kjemisk sammensetning. Når gjenstanden flyttes fra et bad til det neste er overflaten ofte svært reaktiv. Det er om å gjøre å arbeide slik at korro-sjonsangrep ikke oppstår mens gjenstanden er ute av badene.

Kjemisk belegging ved utfelling er vanskelig å utføre på svært store gjenstander, blant annet fordi det krever mange og store kar til å dyppe i. Reparasjonsbehandling som inne-bærer demontering, transport og dypping av tanker på eksempelvis to hundre kubikkmeter, er så godt som utenkelig med kjent teknikk.

Et formål med oppfinnelsen er å skaffe tilveie en fremgangsmåte for å utfellingsbelegge innvendige flater i tanker og rørsystemer uten dypping i kar. Det er også et formål at flater som skal belegges ikke utsettes for korrosive omgivel-ser mellom de ulike trinn i prosessen.

Formålene oppnås ved at den gjenstand som skal innvendig belegges fylles med en væske hvor kjemisk sammensetning, surhetsgrad og temperatur varieres. Derved erstattes de ulike trinn i dyppeprosessen. Overflaten som skal belegges gjennom-går omtrent de samme stadier som ved dypping i flere kar med ulike kjemikalier. Formålene oppnås således ved de trekk som er angitt i etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen beskrives med henvisning til vedlagt figur, og med utgangspunkt i at en tank av stål skal belegges innvendig med eksempelvis en nikkel-legering av kjent type.

I figuren angir henvisningstallet 1 en tank hvor en første pumpe 2 er innrettet til å sirkulere en væske 3 i tanken 1 gjennom et filter 4. Et blåserør 5 er innrettet til å kunne tilføre gass eller damp til væsken 3 for omrøring. Et eller flere varmeelement 6 er innrettet til å kunne varme opp væsken 3, og et eller flere termometer 7 registrerer tempera-turen i væsken 3. En pH-måler 8 registrerer surhetsgraden i væsken 3. En andre pumpe 9 er innrettet til å pumpe syre 10 inn i tanken 1. En tredje pumpe 11 er innrettet til å pumpe en base 12 inn i tanken 1. En føler 13 måler konsentrasjonen av oppløst metall i væsken 3, og en fjerde pumpe 14 er innrettet til å kunne pumpe en konsentrert metalloppløsning 15 inn i tanken 1. Overskuddsvæske og gass dreneres fra tanken 1 via et dreneringsrør 16.

Tanken 1 forutsettes å være rengjort før behandlingen tar til. Tanken 1 belegges innvendig ved at metall som er løst i væsken 3, på i og for seg kjent måte, felles ut på tankens 1 innvendige overflate.

Tanken 1 fylles først med vann hvor det tilsettes syre 10 for å fjerne oksyder fra flaten som skal belegges. For ren-gjøring av stål vil tilsetning av to til fem prosent konsentrert svovelsyre oftest være tilstrekkelig. Væsken 3, som nå er sur, varmes opp og sirkuleres gjennom filter 4 ved hjelp av første pumpe 2. Når tankens 1 innvendige flate er renset, nøytraliseres væsken 3 ved å tilsette en base 12, eksempelvis ammoniakk, ved hjelp av tredje pumpe 11. Når væsken 3 har nådd pH lik sju, tappes omtrent en femdel av væsken 3 ut, og tanken 1 etterfylles med konsentrert metalloppløsning 15 ved hjelp av pumpen 14. Ved å blåse luft inn i blåserør 5, oppstår det omrøring i væsken 3 som varmes til den temperatur som er spesifisert for den aktuelle løsning. Varmeelement 6 og termometer 7 brukes for å holde konstant eller nær konstant temperatur. Surhetsgraden i væsken 3 holdes nær fire komma sju ved at syre 10 eller base 12 tilsettes ved hjelp av andre og tredje pumpe'9, 11. Metallkonsentrasjonen i væsken 3 holdes nær konstant ved at metalløsning 15 pumpes inn tanken 1 i takt med at metall felles ut. Hvor fort metall felles ut avhenger av temperatur, surhetsgrad og konsentrasjon av løst metall i væsken 3. Det er viktig å regulere disse parametre slik at belegget som dannes får de tiltenkte egenskaper. Aktuelle verdier finnes i datablad for den metalloppløsning som brukes. Tykkelsen av belegget på tankens 1 innvendige flate kan eksempelvis kontrolleres fra utsiden med kjent ultralyd teknikk. I tanken 1 kan det også henges metall-prøver som tas ut og analyseres etterhvert som prosessen virker. Når belegget har fått ønsket tykkelse, avbrytes prosessen ved at væsken 3 kjøles ned og tappes ut. Oppløst metall kan gjenvinnes, for eksempel med omvendt osmose filtrering.

For å få en bedre temperaturkontroll, kan luften som blåses inn i væsken 3 forvarmes. Eventuelt kan det benyttes vann-damp. Væsken 3 vil avkjøles ved tankens 1 vegger og om-røring med luft eller damp, samt tilførsel av varme, inn-rettes slik at det ønsket utfelling oppnås. Flere varmeele-menter 6 og temperaturfølere 7 kan derfor være påkrevd for selektiv temperaturkontroll i utvalgte områder av tanken 1. Likeså må blåserør 5 utformes slik at ønsket røreeffekt oppnås. Ved bruk av flere blåserør 5, kan selektiv omrøring oppnås i utvalgte områder av tanken 1. Omrøring kan også gjøres ved hjelp av annen kjent teknikk, som roterende skovlhjul, injisering av jetstrømmer i væske og lignende.

Claims (1)

1. Framgangsmåte for metallbelegging av innvendige flater i tanker og rørsystemer hvor flatene forbehandles ved at en sur væske (3) med en fortrinnsvis forhøyet temperatur sirkuleres i de aktuelle hulrom og gjennom filter, hvoretter innvendige flater belegges ved utfelling fra en metallholdig væske som sirkuleres i de aktuelle hulrom, og hvor væskens surhetsgrad, temperatur og metallkonsentrasjon holdes konstant eller nær konstant, ved etterjustering i takt med utfellingen,karakterisert ved at den sure væske (3) etter forbehandling av en tank (1) nøytraliseres ved å til-føre en base i tanken (1), hvoretter omtrent en femdel av den nøytraliserte væske (3) tappes ut og erstattes av en konsentrert metalloppløsning (15); og hvor så den nå metallbærende væske (3) sirkuleres i tanken (1) for utfellingsbelegging av innvendige flater.