WO2014007090A1 - 電気めっき装置 - Google Patents

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WO2014007090A1
WO2014007090A1 PCT/JP2013/067194 JP2013067194W WO2014007090A1 WO 2014007090 A1 WO2014007090 A1 WO 2014007090A1 JP 2013067194 W JP2013067194 W JP 2013067194W WO 2014007090 A1 WO2014007090 A1 WO 2014007090A1
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plating solution
pipe
steel pipe
tube
nozzles
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PCT/JP2013/067194
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French (fr)
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雅也 木本
石井　一也
山本　達也
Original Assignee
新日鐵住金株式会社
バローレック・マネスマン・オイル・アンド・ガス・フランス
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    • C25D5/627—Electroplating characterised by the visual appearance of the layers, e.g. colour, brightness or mat appearance

Definitions

  • the present invention relates to an electroplating apparatus for forming an electroplating layer on the surface of an internal thread engraved on an inner peripheral surface of a pipe end portion of a steel pipe.
  • This transport pipe is formed by connecting a plurality of long steel pipes (so-called oil well pipes) in series.
  • oil well pipes long steel pipes
  • integral joints a threaded joint for steel pipes (so-called integral joints) capable of directly connecting oil well pipes without using a coupling.
  • This integral joint uses an oil well pipe in which a male thread is formed on the outer peripheral surface of one pipe end and a female thread is formed on the inner peripheral surface of the other pipe end.
  • a male screw spirally engraved on the outer peripheral surface of one pipe end of the oil well pipe and a spiral on the inner peripheral surface of the pipe end of another oil well pipe connected to the oil well pipe It is composed of engraved female screws (boxes).
  • a lubricating oil (API dope) containing a heavy metal such as Pb is applied to at least one of a male screw and a female screw of an oil well pipe in order to prevent seizure of the joint portion when the oil well pipes are fastened.
  • API dope a lubricating oil
  • an environmental protection type lubricating oil (green dope) that does not contain heavy metals may be used. Since this green dope is inferior in lubricity compared to API dope, seizure is likely to occur in the joint portion.
  • the surface of at least one of a male screw and a female screw engraved at the pipe end of the oil well pipe It is desirable to form an electroplating layer of copper or the like.
  • Patent Document 1 discloses an apparatus for forming an electroplating layer on the surface of a male screw (pin) engraved at one pipe end of an oil well pipe, that is, on the outer peripheral surface of one pipe end of the oil well pipe. It is disclosed.
  • the reliability (seizure resistance) of the joint portion is improved by forming an electroplating layer on the surface of the female thread engraved on the inner peripheral surface of the coupling. Also in the integral joint, in order to obtain the same reliability, it is desirable to form an electroplating layer on the surface of the internal thread (box) engraved on the inner peripheral surface of one end of the oil well pipe. .
  • This invention is made
  • An object is to provide a possible electroplating apparatus.
  • the electroplating apparatus which concerns on 1 aspect of this invention is an electroplating apparatus which forms an electroplating layer on the surface of the internal thread engraved on the internal peripheral surface of the pipe end part of a steel pipe, Comprising: A pipe internal seal mechanism that closes the internal flow path of the steel pipe inside the pipe axis direction of the steel pipe; a cylindrical insoluble electrode arranged to face the female screw inside the pipe end; and the steel pipe A plating solution supply mechanism having a plurality of nozzles extending radially about the tube axis of the tube and disposed outside the tube end portion; and housing the plurality of nozzles inside and an outer periphery of the tube end portion A tube end seal mechanism mounted on the tube end in close contact with a surface, and when viewed from the tube axis direction, the tip of each nozzle is located between the female screw and the insoluble electrode. Each nozzle is positioned at the tip From the formed injection port, a direction
  • each nozzle may be orthogonal to the tube axis direction or may be inclined toward the tube end side.
  • each nozzle when each nozzle is orthogonal to the tube axis direction and viewed from the extending direction of the nozzle, the tube axis direction and The plating solution may be sprayed in a reference direction orthogonal to the extending direction, or the plating solution may be sprayed in a direction inclined from the reference direction toward the tube end side.
  • the plating solution supply mechanism may include three nozzles.
  • the tube end seal mechanism includes a discharge port for discharging the plating solution after use; And a drainage promotion mechanism for promoting the drainage of the plating solution.
  • the drainage promotion mechanism may be an air release port disposed at a position above the steel pipe in the pipe end seal mechanism.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 (viewed from the pipe axis direction of the steel pipe 0). It is the figure which looked at the plating solution supply mechanism 7 in the modification from the direction orthogonal to the pipe axis direction of the steel pipe 0.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 (viewed from the pipe axis direction of the steel pipe 0). It is the figure which looked at the plating solution injection nozzle 7a from the extending direction R11.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually showing the structure of an electroplating apparatus 1 according to one embodiment of the present invention.
  • the electroplating apparatus 1 includes an electroplating layer on the surface of a female screw 0 b spirally engraved on the inner peripheral surface of one pipe end 0 a of a cylindrical steel pipe 0.
  • a device for forming Is a device for forming
  • positioned substantially horizontally is illustrated.
  • the case where the steel pipe 0 is a long seamless oil-free pipe is illustrated.
  • symbol AX in a figure has shown the pipe axis (center axis line) of the steel pipe 0.
  • the electroplating apparatus 1 includes a pipe internal seal mechanism 2, a pipe end seal mechanism 3, an insoluble electrode 4, and a plating solution supply mechanism 5.
  • a pipe internal seal mechanism 2 a pipe end seal mechanism 3
  • an insoluble electrode 4 a plating solution supply mechanism 5.
  • the pipe internal seal mechanism 2 is disposed at a predetermined position 0c inside the pipe axis direction of the steel pipe 0 (the direction along the pipe axis AX in FIG. 1) relative to the female screw 0b of the steel pipe 0.
  • the pipe internal seal mechanism 2 contacts the steel pipe 0 in a sealed state at the predetermined position 0c. In other words, the pipe internal seal mechanism 2 closes the internal flow path of the steel pipe 0 at the predetermined position 0c.
  • a pipe internal seal mechanism 2 for example, a hexa plug used for piping work can be used.
  • the hexaplug has a structure in which a rubber ring is sandwiched between two plates to enlarge the diameter of the rubber ring and close the internal flow path of the tubular member.
  • the pipe internal sealing mechanism 2 is not limited to a hexa plug, and any apparatus having a structure capable of closing the internal flow path of the steel pipe 0 may be used.
  • the pipe end seal mechanism 3 accommodates plating solution injection nozzles 5a, 5b and 5c included in a plating solution supply mechanism 5 described later, and is in close contact with the outer peripheral surface and end surface of the tube end portion 0a of the steel pipe 0. It has a cylindrical main body 3a having an inner surface shape that can be mounted.
  • the pipe end seal mechanism 3 is attached to the pipe end 0a in a state where the main body 3a is in close contact with the outer peripheral surface and the end face of the pipe end 0a of the steel pipe 0. The inside of the end portion 0a is sealed.
  • a drainage port 3 c and a drainage promotion mechanism 3 b are disposed in the main body 3 a of the pipe end seal mechanism 3.
  • the drainage port 3c is for discharging the plating solution after being used for forming the electroplating layer, and is disposed at a position lower than the steel pipe 0 when the pipe end seal mechanism 3 is attached to the steel pipe 0. ing.
  • the drainage promotion mechanism 3b is for promoting the discharge of the plating solution after use.
  • the drainage promotion mechanism 3b is not limited to a specific type as long as it can promote the discharge of the plating solution.
  • the pipe end seal mechanism 3 is above the steel pipe 0. It is preferable that it is the atmospheric
  • a configuration may be adopted in which a solenoid valve (not shown) is disposed at the atmosphere opening 3b to open and close the atmosphere opening 3b.
  • a solenoid valve (not shown) is disposed at the atmosphere opening 3b to open and close the atmosphere opening 3b.
  • the liquid can be prevented from being blown out of the main body 3a. It may be.
  • the discharge of the plating solution after use may be promoted by sending compressed air from the atmosphere opening 3b to the inside of the tube end 0a.
  • the electroplating layer may corrode and discolor.
  • the provision of the air opening 3b in the tube end seal mechanism 3 speeds up the discharge of the plating solution after use, thereby suppressing discoloration of the surface of the electroplating layer formed on the female screw 0b. It becomes possible to do.
  • the insoluble electrode 4 is a hollow cylindrical electrode (anode) for forming an electroplating layer on the female screw 0b, and is disposed inside the tube end portion 0a of the steel pipe 0 so as to face the female screw 0b. It is desirable that the insoluble electrode 4 is disposed so that the center axis thereof coincides with the tube axis AX of the steel pipe 0. That is, it is desirable that the steel pipe 0 and the insoluble electrode 4 have a concentric relationship when viewed from the pipe axis direction of the steel pipe 0. By disposing the insoluble electrode 4 in this way, a highly uniform electroplating layer can be formed on the surface of the internal thread 0b carved on the inner peripheral surface of the tube end portion 0a.
  • the insoluble electrode 4 it is preferable to use an iridium oxide-coated titanium plate, a stainless steel plate or the like formed into a cylindrical shape.
  • An energizing rod 6 for energizing the insoluble electrode 4 passes through the main body 3 a of the tube end seal mechanism 3 and is connected to the insoluble electrode 4.
  • a titanium rod or a stainless steel rod can be used as the current-carrying rod 6.
  • the plating solution supply mechanism 5 supplies the plating solution to the inside of the tube end portion 0a of the steel pipe 0, and is provided outside the tube end portion 0a by a support mechanism (not shown) provided in the tube end portion seal mechanism 3. Supported in position. Below, the structure of the plating solution supply mechanism 5 is demonstrated in detail, referring FIG.1 and FIG.2. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 (that is, a view from the inside to the outside of the steel pipe 0 in the pipe axis direction of the steel pipe 0).
  • the plating solution supply mechanism 5 includes a plurality (three as an example) of plating solution injection nozzles 5 a and 5 b extending radially about the tube axis AX of the steel pipe 0. And 5c. As shown in FIG. 2, when viewed from the direction of the pipe axis of the steel pipe 0, the tips of the plating solution injection nozzles 5a, 5b and 5c (see reference numerals 5a-1, 5b-1, and 5c-1 in FIG. 2) Is located between the female screw 0b and the insoluble electrode 4.
  • each of the plating solution injection nozzles 5a, 5b and 5c is plated from an injection port formed at the tip (see reference numerals 5d, 5e and 5f in FIG. 2).
  • a direction that intersects the extending direction of the liquid injection nozzle (refer to reference signs R1, R2, and R3 in FIG. 2), and toward the clockwise or counterclockwise rotation direction about the tube axis AX. Spray the plating solution.
  • plating solution ejection direction the direction in which the plating solution is ejected from each of the plating solution ejection nozzles 5a, 5b, and 5c is referred to as a plating solution ejection direction (refer to reference numerals S1, S2, and S3 in FIG. 2).
  • Each plating solution injection direction S1, S2 and S3 may be set in either the clockwise direction or the counterclockwise rotation direction around the tube axis AX as described above.
  • the plating solution injection directions S1, S2, and S3 are set to the same clockwise or counterclockwise rotation direction as the threading direction of the female screw 0b.
  • the extending direction R1 of the plating solution injection nozzle 5a and the plating solution injection direction S1 intersect, but it is not always necessary that both (R1 and S1) intersect at right angles. .
  • the crossing angle between the extending direction R1 of the plating solution injection nozzle 5a and the plating solution injection direction S1 is not limited to 90 °, and the steel pipe 0 is formed so that a uniform electroplating layer is formed on the surface of the female screw 0b. Further, it may be set as appropriate according to the dimensions of the insoluble electrode 4 and the like.
  • the relationship between the extending direction R2 of the plating solution injection nozzle 5b and the plating solution injection direction S2 and the relationship between the extending direction R3 of the plating solution injection nozzle 5c and the plating solution injection direction S3 are the same as described above. Further, for example, when the threading direction of the female screw 0b is clockwise, all of the plating solution injection directions S1, S2, and S3 are set to face the clockwise rotation direction about the tube axis AX. Is preferred. Moreover, what is necessary is just to set the angle between adjacent plating solution injection nozzles suitably according to the total number of plating solution injection nozzles. For example, when the total number of plating solution spray nozzles is three as in this embodiment, the angle between adjacent plating solution spray nozzles may be set to 120 °.
  • the plating solution injection nozzles 5 a, 5 b, and 5 c are inclined toward the pipe end 0 a side.
  • the extending directions R1, R2, and R3 of the plating solution spray nozzles 5a, 5b, and 5c are inclined with respect to the tube axis AX of the steel pipe 0, respectively.
  • the inclination angle (symbol ⁇ 1 in FIG. 1) between the plating solution spray nozzle 5a (extending direction R1) and the tube axis AX is such that a uniform electroplating layer is formed on the surface of the female screw 0b.
  • the relationship between the plating solution injection nozzle 5b and the tube axis AX and the relationship between the plating solution injection nozzle 5c and the tube axis AX are the same as described above.
  • a uniform electroplating layer having no unplated area is formed on the surface of the internal thread 0b engraved on the inner peripheral surface of the pipe end portion 0a of the steel pipe 0. It becomes possible to do. The reason will be described below.
  • the plated surface is the surface of the screw, and there are threads and a screw bottom. For this reason, although a jet becomes strong near the thread surface, a jet becomes weak in a screw bottom. Since the hydrogen gas and oxygen gas generated during the formation of the electroplating layer are fine bubbles, until the bubbles gather at the screw bottom (screw groove) and become large bubbles, Do not leave. The actual non-plated area is a small dot. Furthermore, the screws used for fastening the members are formed in a three-dimensional spiral shape.
  • the inventor of the present application spirally sends a plating solution between the surface of the female screw 0b and the insoluble electrode 4 with a plurality of, that is, two or more plating solution injection nozzles. I found a way. However, when a single plating solution jet nozzle is used, a sufficient jet effect cannot be obtained.
  • the tips of the plating solution ejection nozzles 5a, 5b, and 5c are inclined with respect to the tube axis AX of the steel pipe 0 to be plated. It is desirable that three or more plating solution spray nozzles are provided.
  • the plating solution ejection directions S1, S2, and S3 of the plating solution ejection nozzles 5a, 5b, and 5c are set so that a spiral jet is formed in the same rotational direction as the threading direction of the surface of the female screw 0b to be plated. Is more desirable.
  • each of the plating solution ejection nozzles 5a, 5b and 5c is a steel pipe rather than the tip of the female screw 0b, that is, the tip 0a-1 of the pipe end portion 0a of the steel pipe 0, in order to release bubbles over the entire surface of the female screw 0b. It is preferably located outside of zero.
  • the tip surfaces of the plating solution ejection nozzles 5 a, 5 b and 5 c are located between the female screw 0 b and the insoluble electrode 4 in the radial direction of the steel pipe 0.
  • the tips of the plating solution ejection nozzles 5a, 5b, and 5c are linearly formed toward the female screw 0b.
  • a part of the tip including the tip surfaces of the plating solution ejection nozzles 5a, 5b and 5c is inclined outward in the radial direction of the steel pipe 0. Also good.
  • each plating solution ejection nozzle 5a, 5b and 5c is not inclined toward the radial direction outer side of the steel pipe 0 .
  • the directivity direction plating solution injection direction
  • the electroplating apparatus 1 of the present embodiment can form a uniform spiral jet between the female screw 0b and the insoluble electrode 4, bubbles remaining on the screw bottom of the female screw 0b are efficiently removed. can do. Therefore, according to the electroplating apparatus 1 of the present embodiment, a uniform electroplating layer having no unplated area is formed on the surface of the female screw 0b engraved on the inner peripheral surface of the pipe end portion 0a of the steel pipe 0. Is possible. In addition, according to the electroplating apparatus 1 of the present embodiment, by providing the air opening 3b in the tube end seal mechanism 3, the discharge of the plating solution after use is accelerated, and therefore the electroplating formed on the female screw 0b. It becomes possible to suppress discoloration of the surface of the layer.
  • FIG. 3 is a view of the plating solution supply mechanism 7 in the present modification as viewed from a direction orthogonal to the tube axis direction of the steel pipe 0.
  • 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3 (that is, a view of the steel pipe 0 viewed from the inside to the outside in the pipe axis direction of the steel pipe 0).
  • the plating solution supply mechanism 7 in the present modification includes a plurality of (three in the present embodiment as an example) plating solution injections extending radially about the tube axis AX of the steel pipe 0. It has nozzles 7a, 7b and 7c. As shown in FIG. 4, when viewed from the pipe axis direction of the steel pipe 0, the tips of the plating solution injection nozzles 7a, 7b, and 7c (see reference numerals 7a-1, 7b-1, and 7c-1 in FIG. 4) Is located between the female screw 0b and the insoluble electrode 4.
  • each of the plating solution spray nozzles 7a, 7b and 7c is plated from a spray port formed at the tip (see symbols 7d, 7e and 7f in FIG. 4).
  • a direction intersecting with the extending direction of the liquid jet nozzle see reference numerals R11, R12, and R13 in FIG. 4 and toward the clockwise or counterclockwise rotation direction about the tube axis AX. Spray the plating solution.
  • plating solution ejection direction such a direction in which the plating solution is ejected from each of the plating solution ejection nozzles 7a, 7b, and 7c is referred to as a plating solution ejection direction (see symbols S11, S12, and S13 in FIG. 4).
  • each plating solution injection direction S11, S12, and S13 should just be set to the rotation direction of either the clockwise rotation or the counterclockwise rotation centering on the pipe axis AX as mentioned above, In order to suppress generation more effectively, it is preferable that the plating solution injection directions S11, S12, and S13 are set to the same clockwise or counterclockwise rotation direction as the threading direction of the female screw 0b.
  • the extending direction R11 of the plating solution injection nozzle 7a and the plating solution injection direction S11 intersect, but it is not always necessary that both (R11 and S11) intersect at right angles. .
  • the crossing angle between the extending direction R11 of the plating solution injection nozzle 7a and the plating solution injection direction S11 is not limited to 90 °, and the steel pipe 0 is formed so that a uniform electroplating layer is formed on the surface of the female screw 0b. Further, it may be set as appropriate according to the dimensions of the insoluble electrode 4 and the like.
  • the relationship between the extending direction R12 of the plating solution injection nozzle 7b and the plating solution injection direction S12 and the relationship between the extending direction R13 of the plating solution injection nozzle 7c and the plating solution injection direction S13 are the same as described above.
  • all of the plating solution injection directions S11, S12, and S13 are set so as to face the clockwise rotation direction about the tube axis AX. Is preferred.
  • the angle between adjacent plating solution injection nozzles suitably according to the total number of plating solution injection nozzles. As shown in FIG. 4, when the total number of plating solution spray nozzles is 3, the angle between adjacent plating solution spray nozzles may be set to 120 °, for example.
  • the plating solution injection nozzles 7 a, 7 b and 7 c are orthogonal to the pipe axis direction of the steel pipe 0. Yes.
  • the extending directions R11, R12, and R13 of the plating solution spray nozzles 7a, 7b, and 7c are orthogonal to the tube axis direction of the steel pipe 0.
  • the plating solution spray nozzle 7a is connected to the tube end from the reference direction V orthogonal to the tube axis direction and the extending direction R11.
  • the plating solution is sprayed in a direction inclined toward the part 0a. That is, when viewed from the extending direction R11 of the plating solution injection nozzle 7a, the plating solution injection direction S11 of the plating solution injection nozzle 7a is inclined from the reference direction V to the tube end 0a side.
  • the inclination angle (symbol ⁇ 2 in FIG. 5) between the plating solution injection direction S11 and the reference direction V of the plating solution injection nozzle 7a is such that a uniform electroplating layer is formed on the surface of the female screw 0b. It is preferable to set appropriately according to the dimensions of the insoluble electrode 4 and the like. According to the investigation by the inventors of the present application, when the above inclination angle ⁇ 2 is set in a range of more than 0 ° to 45 ° or less (more preferably in a range of more than 0 ° to 20 ° or less), a uniform electroplating layer without a non-plating region is obtained. It has been found that it is formed.
  • the plating solution spray nozzle 7a may spray the plating solution in the reference direction V.
  • the number of plating solution spray nozzles and the number of plating solution spray nozzles, and the presence / absence of an air opening are changed, and the presence / absence of non-plating areas (Good: none, Normal: little generated, Bad: generated frequently) and the presence or absence of discoloration of the plating surface (Good) ; None, Bad; Yes).
  • the results are shown in Table 2.
  • the individual outside the tube means that the plating solution spray nozzles are fixed to the main body of the tube end seal mechanism one by one, and the plating solution spray nozzles are connected to the plating solution spray nozzles from the outside of the tube via hoses. This means a method (Comparative Examples 1 and 2) in which the plating solution is supplied individually.
  • “common in the pipe” in the column of “nozzle method” in Table 2 means a method using the arrangement of the plating solution injection nozzle shown in FIG.
  • Example 3 in Table 2 (in the case where there are two plating solution spray nozzles) is a level with no problem although some non-plating regions are generated, and the effect of removing bubbles was sufficiently observed.
  • a method of giving a jet can be considered.
  • the provision of the nozzle only from the outside of the tube is effective in the case of a flat shape, but in the spiral screw shape, bubbles are retained in the screw bottom and an unplated region is generated. Even if the number of the plating solution spray nozzles is increased, a uniform jet cannot be obtained and a non-plating region occurs.
  • a uniform spiral jet can be formed between the female screw and the insoluble electrode, effectively removing residual bubbles at the screw bottom, Generation of non-plated areas can be prevented.
  • the number of plating solution spray nozzles is preferably three, and the occurrence of non-plating regions can be reliably prevented. Furthermore, by providing the air opening, the plating solution is quickly discharged, and the surface of the plated female screw is not discolored.
  • Electroplating device 0a Steel pipe 0a Pipe end 0a-1 Pipe end 0b Female screw 0c Predetermined position 1 Electroplating device 2 Pipe internal seal mechanism 3 Pipe end seal mechanism 3a Main body 3b Drainage promotion mechanism (atmosphere release port) 3c Drain port 4 Insoluble electrodes 5, 7 Plating solution supply mechanisms 5a, 5b, 5c Plating solution injection nozzles 7a, 7b, 7c Plating solution injection nozzles 5a-1, 5b-1, 5c-1 Tip 7a of the plating solution injection nozzle -1, 7b-1, 7c-1 Tip of plating solution injection nozzle 6

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Abstract

本発明の電気めっき装置は、鋼管の管軸方向の内側において内部流路を閉塞する管内部シール機構と；管端部の内部において雌ねじに対向するように配置された筒状の不溶性陽極と；鋼管の管軸を中心として放射状に延在する複数のノズルを有するめっき液供給機構と；複数のノズルを内部に収容すると共に管端部に装着された管端部シール機構と；を備え、管軸方向から視た場合、各ノズルの先端は、雌ねじと不溶性陽極との間に位置し；各ノズルは、ノズルの延在方向に対して交差する方向であって、且つ管軸を中心とする右周り或いは左周りの回転方向に向かってめっき液を噴射する。

Description

電気めっき装置
本発明は、鋼管の管端部の内周面に刻設された雌ねじの表面に電気めっき層を形成する電気めっき装置に関する。
本願は、２０１２年０７月０２日に、日本に出願された特願２０１２－１４８４７６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
地下から天然ガスや原油を採取するためには、地表から地下数千ｍに存在する天然ガス田や油田に向かって竪穴を掘り、その竪穴に長大な輸送用パイプを設置する必要がある。この輸送用パイプは、複数の長尺の鋼管（いわゆる油井管）が直列に接続されたものである。近年、生産性向上の観点から、カップリングを用いずに、油井管同士の直接接続が可能な鋼管用ねじ継手（いわゆるインテグラルジョイント）のニーズが高まっている。このインテグラルジョイントは、一方の管端部の外周面に雄ねじが形成され、他方の管端部の内周面に雌ねじが形成された油井管が用いられる。すなわち、油井管の一方の管端部の外周面に螺旋状に刻設された雄ねじ（ピン）と、当該油井管と接続される他の油井管の管端部の内周面に螺旋状に刻設された雌ねじ（ボックス）とから構成される。
従来から、油井管同士の締結時に、継手部分の焼き付きを防止するため、Ｐｂなどの重金属を含む潤滑油（ＡＰＩドープ）が、油井管の雄ねじ及び雌ねじの少なくとも一方に塗布される。一方、厳しい環境規制の下でＡＰＩドープの使用が制限されている地域では、重金属を含まない環境保護型の潤滑油（グリーンドープ）が使用される場合がある。このグリーンドープは、ＡＰＩドープと比較して潤滑性に劣るため、継手部分に焼き付きが発生しやすい。このため、グリーンドープを潤滑油として用いる場合、グリーンドープの潤滑性の不足を補って焼き付きの発生を防止するために、油井管の管端部に刻設された雄ねじ及び雌ねじの少なくとも一方の表面に銅等の電気めっき層を形成することが望ましい。
例えば、下記特許文献１には、油井管の一方の管端部に刻設された雄ねじ（ピン）の表面、すなわち油井管の一方の管端部の外周面に電気めっき層を形成する装置が開示されている。
日本国特公昭６３－６６３７号公報
カップリングを継手要素として用いる場合、そのカップリングの内周面に刻設された雌ねじの表面に電気めっき層を形成することで、継手部分の信頼性（耐焼き付き性）が向上する。インテグラルジョイントにおいても、同様の信頼性を得るために、油井管の一方の管端部の内周面に刻設された雌ねじ（ボックス）の表面に、電気めっき層を形成することが望まれる。
電気めっき層の形成時には、通常、電気めっき層と同時に水素や酸素の気泡が発生する。特許文献１に開示されているように、鋼管の外周面に刻設された雄ねじの表面に電気めっき層を形成する場合、気泡は雄ねじの表面から速やかに離脱するので問題はない。しかしながら、鋼管の内周面に刻設された雌ねじの表面に電気めっき層を形成する場合、鋼管の内壁によって気泡の離脱が妨げられるので、特に雌ねじの溝部分に気泡が残留しやすい。このような気泡の残留部は、不めっき領域となり、継手部分の耐焼き付き性を低下させる原因となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、鋼管の管端部の内周面に刻設された雌ねじの表面に、不めっき領域のない均一な電気めっき層を形成することが可能な電気めっき装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用する。すなわち、
（１）本発明の一態様に係る電気めっき装置は、鋼管の管端部の内周面に刻設された雌ねじの表面に電気めっき層を形成する電気めっき装置であって、前記雌ねじよりも前記鋼管の管軸方向の内側において前記鋼管の内部流路を閉塞する管内部シール機構と；前記管端部の内部において前記雌ねじに対向するように配置された筒状の不溶性電極と；前記鋼管の管軸を中心として放射状に延在する複数のノズルを有すると共に前記管端部の外側に配置されためっき液供給機構と；前記複数のノズルを内部に収容すると共に、前記管端部の外周面に密着した状態で前記管端部に装着された管端部シール機構と；を備え、前記管軸方向から視た場合、前記各ノズルの先端が、前記雌ねじと前記不溶性電極との間に位置し；前記各ノズルが、前記先端に形成された噴射口から、前記ノズルの延在方向に対して交差する方向であって、且つ前記管軸を中心とする右周り或いは左周りの回転方向に向かってめっき液を噴射する。
（２）上記（１）に記載の電気めっき装置において、前記各ノズルが、前記管軸方向に対して直交している、或いは前記管端部側へ向かって傾斜していてもよい。
（３）上記（１）に記載の電気めっき装置において、前記各ノズルが、前記管軸方向に対して直交していると共に、前記ノズルの延在方向から視た場合に、前記管軸方向及び前記延在方向に直交する基準方向へ前記めっき液を噴射するか、或いは前記基準方向から前記管端部側へ傾斜した方向へ前記めっき液を噴射してもよい。
（４）上記（１）～（３）のいずれか一つに記載の電気めっき装置において、前記めっき液供給機構が、前記ノズルを３つ備えていてもよい。
（５）上記上記（１）～（４）のいずれか一つに記載の電気めっき装置において、前記管端部シール機構が、使用後のめっき液を排出するための排出口と；前記使用後のめっき液の排出を促進するための排液促進機構と；をさらに有していてもよい。
（６）上記（５）に記載の電気めっき装置において、前記排液促進機構が、前記管端部シール機構における、前記鋼管よりも上方の位置に配置された大気開放口であってもよい。
上記の態様によれば、鋼管の管端部の内周面に刻設された雌ねじの表面に、不めっき領域のない均一な電気めっき層を形成することが可能である。
本発明の一実施形態に係る電気めっき装置の構成を概念的に示す説明図である。 図１のＡ－Ａ矢視断面図（鋼管０の管軸方向から視た図）である。 変形例におけるめっき液供給機構７を、鋼管０の管軸方向に対して直交する方向から視た図である。 図３のＢ－Ｂ矢視断面図（鋼管０の管軸方向から視た図）である。 めっき液噴射ノズル７ａを、その延在方向Ｒ１１から視た図である。
以下、本発明の一実施形態について図面等を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電気めっき装置１の構成を概念的に示す説明図である。
図１に示すように、本実施形態に係る電気めっき装置１は、円筒形状の鋼管０の一方の管端部０ａの内周面に螺旋状に刻設された雌ねじ０ｂの表面に電気めっき層を形成する装置である。図１では、鋼管０が、略水平に配置されている状態を例示している。以降の説明では、鋼管０が長尺の継目無油井管である場合を例示する。また、図中の符号ＡＸは、鋼管０の管軸（中心軸線）を示している。
この電気めっき装置１は、管内部シール機構２と、管端部シール機構３と、不溶性電極４と、めっき液供給機構５とを備えている。以下、これら電気めっき装置１の各構成要素の詳細について順に説明する。
［管内部シール機構２］
管内部シール機構２は、鋼管０の雌ねじ０ｂよりも鋼管０の管軸方向（図１における管軸ＡＸに沿った方向）の内側の所定の位置０ｃに配置されている。この管内部シール機構２は、上記の所定位置０ｃにおいて、鋼管０と封止状態で接触する。言い換えれば、管内部シール機構２は、上記の所定位置０ｃにおいて鋼管０の内部流路を閉塞する。
このような管内部シール機構２として、例えば、配管工事に用いられるヘキサプラグを用いることができる。周知のように、ヘキサプラグは、ゴムリングを２枚の板で挟み込むことにより、そのゴムリングの径を拡大させて管状部材の内部流路を閉塞する構造を備えている。なお、管内部シール機構２は、ヘキサプラグに限らず、鋼管０の内部流路を閉塞可能な構造を有する装置であればよい。
このような管内部シール機構２は当業者にとっては周知であるので、管内部シール機構２に関するこれ以上の説明は省略する。
［管端部シール機構３］
管端部シール機構３は、後述のめっき液供給機構５に含まれるめっき液噴射ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃを内部に収容すると共に、鋼管０の管端部０ａの外周面及び端面に密着した状態で装着可能な内面形状を有する筒状の本体３ａを有する。
管端部シール機構３は、本体３ａが鋼管０の管端部０ａの外周面及び端面に密着した状態で管端部０ａに装着されることにより、管内部シール機構２とともに、鋼管０の管端部０ａの内部をシールする。
管端部シール機構３の本体３ａには、排液口３ｃと排液促進機構３ｂが配設されている。
排液口３ｃは、電気めっき層の形成に使用した後のめっき液を排出するためのもので、管端部シール機構３を鋼管０に装着した際に鋼管０よりも低くなる位置に配置されている。
排液促進機構３ｂは、使用後のめっき液の排出を促進するためのものである。この排液促進機構３ｂは、めっき液の排出を促進できるものであれば特定の型式のものには制限されないが、図１に示すように、管端部シール機構３における、鋼管０よりも上方の位置に配置された大気開放口３ｂであることが好ましい。
大気開放口３ｂに電磁弁（図示省略）を配置して大気開放口３ｂを開閉するような構成を採用してもよい。あるいは、大気開放口３ｂにホースを装着して、そのホースを上方へ伸ばし、ポンプにより挿入される液の圧力と液の自重をバランスさせることにより、本体３ａの外部に液が吹き出すことを防ぐようにしてもよい。あるいは、大気開放口３ｂから管端部０ａの内部に圧縮空気を送る等により、使用後のめっき液の排出を促進するようにしてもよい。
電気めっき層の形成後に使用後のめっき液を迅速に排出しなければ、電気めっき層が腐食して変色する可能性がある。しかしながら、上記のように、管端部シール機構３に大気開放口３ｂを設けることにより、使用後のめっき液の排出が早くなるので、雌ねじ０ｂに形成された電気めっき層の表面の変色を抑制することが可能となる。
［不溶性電極４］
不溶性電極４は、雌ねじ０ｂに電気めっき層を形成するための中空円筒状の電極（陽極）であり、鋼管０の管端部０ａの内部において、雌ねじ０ｂに対向するように配置されている。この不溶性電極４は、その中心軸線が、鋼管０の管軸ＡＸと一致するように配置されていることが望ましい。つまり、鋼管０の管軸方向から視た場合に、鋼管０と不溶性電極４が同心円の関係になっていることが望ましい。このように不溶性電極４を配置することにより、管端部０ａの内周面に刻設された雌ねじ０ｂの表面に、均一性の高い電気めっき層を形成することができる。
不溶性電極４としては、酸化イリジウム被覆チタン板やステンレス鋼板などが円筒状に成形されたものを使用することが好ましい。
不溶性電極４に通電するための通電棒６が、管端部シール機構３の本体３ａを貫通して不溶性電極４に接続されている。通電棒６としては、例えばチタン棒やステンレス鋼棒等を使用することができる。
後述のめっき液供給機構５によって雌ねじ０ｂと不溶性電極４との間にめっき液を供給しながら、不溶性電極４と鋼管０との間に電位差を与えると、雌ねじ０ｂの表面に電気めっき層が形成される。
このような不溶性電極４は当業者にとっては周知であるので、不溶性電極４に関するこれ以上の説明は省略する。
［めっき液供給機構５］
めっき液供給機構５は、鋼管０の管端部０ａの内部にめっき液を供給するものであり、管端部シール機構３に設けられた支持機構（図示省略）によって管端部０ａの外側の位置で支持されている。
以下では、めっき液供給機構５の構成について、図１及び図２を参照しながら詳細に説明する。なお、図２は、図１のＡ－Ａ矢視断面図（つまり、鋼管０の管軸方向において鋼管０の内側から外側を視た図）である。
図１及び図２に示すように、めっき液供給機構５は、鋼管０の管軸ＡＸを中心として放射状に延在する複数（本実施形態では一例として３つ）のめっき液噴射ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃを有している。図２に示すように、鋼管０の管軸方向から視た場合、各めっき液噴射ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの先端（図２中の符号５ａ－１、５ｂ－１、５ｃ－１を参照）は、雌ねじ０ｂと不溶性電極４との間に位置している。
また、鋼管０の管軸方向から視た場合、各めっき液噴射ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃは、それぞれ先端に形成された噴射口（図２中の符号５ｄ、５ｅ、５ｆを参照）から、めっき液噴射ノズルの延在方向（図２中の符号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を参照）に対して交差する方向であって、且つ管軸ＡＸを中心とする右周り或いは左周りの回転方向に向かってめっき液を噴射する。以下では、このような各めっき液噴射ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃからめっき液が噴射される方向をめっき液噴射方向（図２中の符号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を参照）と呼称する。
なお、各めっき液噴射方向Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、上記のように管軸ＡＸを中心とする右周り或いは左周りのいずれか一方の回転方向に設定されていれば良いが、不めっき領域の発生をより効果的に抑制するためには、各めっき液噴射方向Ｓ１、Ｓ２及びＳ３が、雌ねじ０ｂのねじ切り方向と同一の右周り或いは左周りの回転方向に設定されていることが好ましい。
図２に示すように、めっき液噴射ノズル５ａの延在方向Ｒ１とめっき液噴射方向Ｓ１とが交差しているが、必ずしも両者（Ｒ１とＳ１）が直交した状態で交差している必要はない。言い換えれば、めっき液噴射ノズル５ａの延在方向Ｒ１とめっき液噴射方向Ｓ１との交差角度は、９０°に限らず、雌ねじ０ｂの表面に均一な電気めっき層が形成されるように、鋼管０及び不溶性電極４の寸法等に応じて適宜設定すれば良い。
めっき液噴射ノズル５ｂの延在方向Ｒ２とめっき液噴射方向Ｓ２との関係、及びめっき液噴射ノズル５ｃの延在方向Ｒ３とめっき液噴射方向Ｓ３との関係についても上記と同様である。
また、例えば、雌ねじ０ｂのねじ切り方向が右周りの場合には、めっき液噴射方向Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の全てが、管軸ＡＸを中心とする右周りの回転方向を向くように設定されることが好ましい。
また、隣合うめっき液噴射ノズル間の角度は、めっき液噴射ノズルの総数に応じて適宜設定すればよい。本実施形態のように、例えば、めっき液噴射ノズルの総数が３つである場合、隣合うめっき液噴射ノズル間の角度を１２０°に設定してもよい。
また、図１に示すように、鋼管０の管軸方向に対して直交する方向から視た場合、各めっき液噴射ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃは、管端部０ａ側へ向かって傾斜している。言い換えれば、各めっき液噴射ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの延在方向Ｒ１、Ｒ２及びＲ３が、それぞれ鋼管０の管軸ＡＸに対して傾斜している。
例えば、めっき液噴射ノズル５ａ（延在方向Ｒ１）と管軸ＡＸとの間の傾斜角（図１中の符号α１）は、雌ねじ０ｂの表面に均一な電気めっき層が形成されるように、鋼管０及び不溶性電極４の寸法等に応じて適宜設定することが好ましい。本願発明者の調査によると、上記の傾斜角α１を４５°以上９０°未満の範囲で設定すると均一性の高い電気めっき層が形成されることが判明している。
また、めっき液噴射ノズル５ａ（延在方向Ｒ１）が、鋼管０の管軸方向に対して直交していてもよい（つまり、傾斜角α１＝９０°）。この場合でも、均一性の高い電気めっき層が形成されることが判明している。
めっき液噴射ノズル５ｂと管軸ＡＸとの関係、及びめっき液噴射ノズル５ｃと管軸ＡＸとの関係についても上記と同様である。
以上のような本実施形態の電気めっき装置１によれば、鋼管０の管端部０ａの内周面に刻設された雌ねじ０ｂの表面に、不めっき領域のない均一な電気めっき層を形成することが可能となる。以下、その理由について説明する。
鋼管０のねじ表面に電気めっき層を形成する場合に、めっき液の噴流を与えて気泡を離脱させる方法は一般的に知られている。例えば特許文献１に記載された従来技術においても、めっき液の供給量を多くすることで、めっき液の噴流を与えることが可能である。
しかし、めっき面はねじの表面であり、ねじ山とねじ底が存在する。このため、ねじ山表面近傍では噴流が強くなるものの、ねじ底では噴流が弱くなる。電気めっき層の形成時に発生する水素ガスや酸素ガスは微細な気泡であるので、それらがねじ底（ねじの溝）に集まって大きな気泡となるまでは、ねじ底に溜まった気泡はねじ底から離脱しない。実際に生じる不めっき領域は小さな点状のものである。さらに、部材同士の締結に用いられるねじは、立体的な螺旋状に形成されている。
本願発明者は、微小な気泡をねじ底から離脱させる方法として、複数本、すなわち２本以上のめっき液噴射ノズルで雌ねじ０ｂの表面と不溶性電極４との間にめっき液を螺旋噴流送液する方法を見出した。しかしながら、１本のめっき液噴射ノズルを用いる場合には十分な噴流効果が得られない。
また、３本のめっき液噴射ノズルを供給口先端に設置しても、各めっき液噴射ノズルのめっき液噴射方向が適正でなければ、各めっき液噴射ノズル間の圧力バランスを適正に調整できず、十分な噴流効果が得られない。
したがって、鋼管０の管端部０ａの中央の供給口に、複数本のめっき液噴射ノズルを配設し、それぞれのめっき液噴射ノズルのめっき液噴射方向を調整することにより、均一な螺旋噴流が得られる。
具体的には、図１及び図２に示すように、各めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの先端が、めっき処理される鋼管０の管軸ＡＸに対して傾けられている。めっき液噴射ノズルは３本以上設けられていることが望ましい。また、めっき処理される雌ねじ０ｂの表面のねじ切り方向と同じ回転方向に螺旋噴流が形成されるように、めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃのめっき液噴射方向Ｓ１、Ｓ２及びＳ３を設定することがさらに望ましい。
各めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの先端は、雌ねじ０ｂの表面の全域で気泡を離脱させるために、雌ねじ０ｂの先端、すなわち鋼管０の管端部０ａの先端０ａ－１よりも、鋼管０の外部に位置することが好ましい。
また、各めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの先端面は、鋼管０の半径方向において雌ねじ０ｂと不溶性電極４との間に位置することが好ましい。
各めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの先端は、雌ねじ０ｂへ向けて直線状に形成されているが、雌ねじ０ｂと不溶性電極４との間に形成される螺旋噴流の均一性を高めるために、鋼管０の径や雌ねじ０ｂの寸法等に応じて、例えば、各めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの先端面を含む先端の一部を、鋼管０の半径方向外側へ向けて傾斜させてもよい。また、各めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの先端面を含む先端の一部を、鋼管０の半径方向外側へ向けて傾斜させない場合であっても、各めっき液噴出ノズル５ａ、５ｂ及び５ｃの指向方向（めっき液噴射方向）を、電気めっきする鋼管０が変更された場合には、鋼管０の径や雌ねじ０ｂの寸法等に応じて、適宜修正することが好ましい。
上記のように、本実施形態の電気めっき装置１は、雌ねじ０ｂと不溶性電極４との間に均一な螺旋噴流を形成できるので、雌ねじ０ｂのねじ底に残留している気泡を効率的に除去することができる。
従って、本実施形態の電気めっき装置１によれば、鋼管０の管端部０ａの内周面に刻設された雌ねじ０ｂの表面に、不めっき領域のない均一な電気めっき層を形成することが可能となる。
また、本実施形態の電気めっき装置１によれば、管端部シール機構３に大気開放口３ｂを設けることにより、使用後のめっき液の排出が早くなるので、雌ねじ０ｂに形成された電気めっき層の表面の変色を抑制することが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。例えば、図１及び図２に示しためっき液供給機構５に替えて、図３及び図４に示すような構成を備えるめっき液供給機構７を用いても良い。図３は、本変形例におけるめっき液供給機構７を、鋼管０の管軸方向に対して直交する方向から視た図である。図４は、図３のＢ－Ｂ矢視断面図（つまり、鋼管０の管軸方向において鋼管０の内側から外側を視た図）である。
図３及び図４に示すように、本変形例におけるめっき液供給機構７は、鋼管０の管軸ＡＸを中心として放射状に延在する複数（本実施形態では一例として３つ）のめっき液噴射ノズル７ａ、７ｂ及び７ｃを有している。図４に示すように、鋼管０の管軸方向から視た場合、各めっき液噴射ノズル７ａ、７ｂ及び７ｃの先端（図４中の符号７ａ－１、７ｂ－１、７ｃ－１を参照）は、雌ねじ０ｂと不溶性電極４との間に位置している。
また、鋼管０の管軸方向から視た場合、各めっき液噴射ノズル７ａ、７ｂ及び７ｃは、それぞれ先端に形成された噴射口（図４中の符号７ｄ、７ｅ、７ｆを参照）から、めっき液噴射ノズルの延在方向（図４中の符号Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を参照）に対して交差する方向であって、且つ管軸ＡＸを中心とする右周り或いは左周りの回転方向に向かってめっき液を噴射する。以下では、このような各めっき液噴射ノズル７ａ、７ｂ及び７ｃからめっき液が噴射される方向をめっき液噴射方向（図４中の符号Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３を参照）と呼称する。
なお、各めっき液噴射方向Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３は、上記のように管軸ＡＸを中心とする右周り或いは左周りのいずれか一方の回転方向に設定されていれば良いが、不めっき領域の発生をより効果的に抑制するためには、各めっき液噴射方向Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３が、雌ねじ０ｂのねじ切り方向と同一の右周り或いは左周りの回転方向に設定されていることが好ましい。
図４に示すように、めっき液噴射ノズル７ａの延在方向Ｒ１１とめっき液噴射方向Ｓ１１とが交差しているが、必ずしも両者（Ｒ１１とＳ１１）が直交した状態で交差している必要はない。言い換えれば、めっき液噴射ノズル７ａの延在方向Ｒ１１とめっき液噴射方向Ｓ１１との交差角度は、９０°に限らず、雌ねじ０ｂの表面に均一な電気めっき層が形成されるように、鋼管０及び不溶性電極４の寸法等に応じて適宜設定すれば良い。
めっき液噴射ノズル７ｂの延在方向Ｒ１２とめっき液噴射方向Ｓ１２との関係、及びめっき液噴射ノズル７ｃの延在方向Ｒ１３とめっき液噴射方向Ｓ１３との関係についても上記と同様である。
また、例えば、雌ねじ０ｂのねじ切り方向が右周りの場合には、めっき液噴射方向Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３の全てが、管軸ＡＸを中心とする右周りの回転方向を向くように設定されることが好ましい。
また、隣合うめっき液噴射ノズル間の角度は、めっき液噴射ノズルの総数に応じて適宜設定すればよい。図４に示すように、めっき液噴射ノズルの総数が３つである場合、隣合うめっき液噴射ノズル間の角度を例えば１２０°に設定してもよい。
また、図３に示すように、鋼管０の管軸方向に対して直交する方向から視た場合、各めっき液噴射ノズル７ａ、７ｂ及び７ｃは、鋼管０の管軸方向に対して直交している。言い換えれば、各めっき液噴射ノズル７ａ、７ｂ及び７ｃの延在方向Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３が、鋼管０の管軸方向に対して直交している。
そして、例えば、図５に示すように、めっき液噴射ノズル７ａの延在方向Ｒ１１から視た場合、めっき液噴射ノズル７ａは、管軸方向及び延在方向Ｒ１１に直交する基準方向Ｖから管端部０ａ側へ傾斜した方向へめっき液を噴射する。
つまり、めっき液噴射ノズル７ａの延在方向Ｒ１１から視た場合、めっき液噴射ノズル７ａのめっき液噴射方向Ｓ１１は、基準方向Ｖから管端部０ａ側へ傾斜している。
めっき液噴射ノズル７ａのめっき液噴射方向Ｓ１１と基準方向Ｖとの間の傾斜角（図５中の符号α２）は、雌ねじ０ｂの表面に均一な電気めっき層が形成されるように、鋼管０及び不溶性電極４の寸法等に応じて適宜設定することが好ましい。本願発明者の調査によると、上記の傾斜角α２を０°超４５°以下の範囲（より好ましくは０°超２０°以下の範囲）で設定すると、不めっき領域のない均一な電気めっき層が形成されることが判明している。
また、めっき液噴射ノズル７ａが、基準方向Ｖへめっき液を噴射するようにしても良い。この場合、めっき液噴射ノズル７ａのめっき液噴射方向Ｓ１１と基準方向Ｖとが一致する（つまり、傾斜角α２＝０°）ことになる。この場合でも、均一性の高い電気めっき層が形成されることが判明している。めっき液噴射ノズル７ｂ及び７ｃについても上記と同様である。
以下、本発明の実施例について説明する。
脱脂液（水酸化ナトリウム＝５０ｇ／Ｌ）、Ｎｉストライク浴（塩化ニッケル＝２５０ｇ／Ｌ、塩酸＝８０ｇ／Ｌ）、銅めっき浴（硫酸銅＝２５０ｇ／Ｌ、硫酸＝１１０ｇ／Ｌ）を建浴し、図１に示す電気めっき装置１を用い、表１に示す工程及び条件で銅めっきを施した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
めっき液噴射ノズル方式とめっき液噴射ノズルの本数、さらに大気開放口の有無を変え、不めっき領域の有無（Good；皆無、Normal；少し発生、Bad；多く発生）とめっき表面変色の有無（Good；無、Bad；有）を調査した。結果を表２に示す。なお、表２の「ノズル方式」の欄における管外個別とは、めっき液噴射ノズルを一本ずつ管端部シール機構の本体に固定し、管外からホースを介して各めっき液噴射ノズルに個別にめっき液を供給する方式（比較例１、２）を意味する。また、表２の「ノズル方式」の欄における管内共通とは、図１に示すめっき液噴射ノズルの配置を用いる方式（実施例１、２、３）を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表２に示すように、めっき液噴射ノズルを管外から個別に設けた場合（比較例１、２）では、めっき液噴射ノズルの本数を３本にしても均一な螺旋噴流が得られず、不めっき領域が発生する。
これに対して、管内共通にめっき液噴射ノズルを３本以上設けた場合（実施例１、２）、不めっき領域が発生しないことがわかる。これは、雌ねじと不溶性電極の陽極との間に均一な螺旋噴流が形成されることにより、雌ねじのねじ底に残留している気泡が効率的に除去されたためと考えられる。
さらに、大気開放口を管上部位置に設けることにより、めっき液の排出が迅速に行われ、電気めっき層の表面変色が起こらないことも確認された。
なお、表２における実施例３（めっき液噴射ノズルが２本の場合）は、不めっき領域が若干発生するものの問題のないレベルであり、気泡の除去効果が充分に見られた。
この結果から理解されるように、めっき時に発生する陽極からの酸素ガスが滞留することによって不めっき領域が発生することを防止するためには、噴流を与える方法が考えられるが、単にめっき液噴射ノズルを管外から設けるだけでは、平形状の場合では効果があるが、螺旋状のねじ形状ではねじ底に気泡が滞留して不めっき領域が生じる。めっき液噴射ノズルの本数を多くしても均一な噴流が得られず不めっき領域が発生する。
これに対して、管内共通にめっき液噴射ノズルを複数本、すなわち２本以上設けると雌ねじと不溶性電極との間に均一な螺旋噴流を形成でき、効率的にねじ底の残留気泡を除去し、不めっき領域の発生を防止できる。めっき液噴射ノズルの本数は好ましくは３本であり、不めっき領域の発生を確実に防止できる。さらに、大気開放口を設けることにより、めっき液の排出が迅速に行われ、めっきされた雌ねじの表面の変色が起こらない。
０　　鋼管
０ａ　　管端部
０ａ－１　　管端部の先端
０ｂ　　雌ねじ
０ｃ　　所定の位置
１　　電気めっき装置
２　　管内部シール機構
３　　管端部シール機構
３ａ　　本体
３ｂ　　排液促進機構（大気開放口）
３ｃ　　排液口
４　　不溶性電極
５、７　　めっき液供給機構
５ａ、５ｂ、５ｃ　　めっき液噴射ノズル
７ａ、７ｂ、７ｃ　　めっき液噴射ノズル
５ａ－１、５ｂ－１、５ｃ－１　　めっき液噴射ノズルの先端
７ａ－１、７ｂ－１、７ｃ－１　　めっき液噴射ノズルの先端
６　　通電棒

Claims (6)

  1. 鋼管の管端部の内周面に刻設された雌ねじの表面に電気めっき層を形成する電気めっき装置であって、
    前記雌ねじよりも前記鋼管の管軸方向の内側において前記鋼管の内部流路を閉塞する管内部シール機構と；
    前記管端部の内部において前記雌ねじに対向するように配置された筒状の不溶性電極と；
    前記鋼管の管軸を中心として放射状に延在する複数のノズルを有すると共に前記管端部の外側に配置されためっき液供給機構と；
    前記複数のノズルを内部に収容すると共に、前記管端部の外周面に密着した状態で前記管端部に装着された管端部シール機構と；
    を備え、
    前記管軸方向から視た場合、
    前記各ノズルの先端は、前記雌ねじと前記不溶性電極との間に位置し；
    前記各ノズルは、前記先端に形成された噴射口から、前記ノズルの延在方向に対して交差する方向であって、且つ前記管軸を中心とする右周り或いは左周りの回転方向に向かってめっき液を噴射する；
    ことを特徴とする電気めっき装置。
  2. 　前記各ノズルは、前記管軸方向に対して直交している、或いは前記管端部側へ向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置。
  3. 前記各ノズルは、前記管軸方向に対して直交していると共に、前記ノズルの延在方向から視た場合に、前記管軸方向及び前記延在方向に直交する基準方向へ前記めっき液を噴射するか、或いは前記基準方向から前記管端部側へ傾斜した方向へ前記めっき液を噴射することを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置。
  4. 前記めっき液供給機構は、前記ノズルを３つ備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の電気めっき装置。
  5. 前記管端部シール機構は、
    使用後のめっき液を排出するための排出口と；
    前記使用後のめっき液の排出を促進するための排液促進機構と；
    をさらに有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の電気めっき装置。
  6. 前記排液促進機構は、前記管端部シール機構における、前記鋼管よりも上方の位置に配置された大気開放口であることを特徴とする請求項５に記載の電気めっき装置。
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