به گزارش سایت خبری پُرسون، سیم بکسل دستگاه حفاری یکی از مهم ترین اجزای انتقال نیرو و جابجایی بار در دکل های حفاری، دراوورکس و وینچ های صنعتی است. این تجهیز باید بتواند بارهای استاتیکی و دینامیکی بسیار بالا را تحمل کند. قطر سیم بکسل های حفاری معمولا بین 16 تا 45 میلی متر متغیر است. مقاومت کششی مفتول ها نیز اغلب در محدوده 1770 تا 2160 مگاپاسکال قرار دارد. انتخاب صحیح ساختار سیم بکسل تاثیر مستقیمی بر ایمنی، طول عمر و هزینه های عملیاتی پروژه دارد.
در تجهیزات حفاری سنگین معمولا از ساختارهای 6×19، 6×26، 6×36 و 8×36 استفاده می شود. این ساختارها تعادل مناسبی میان مقاومت سایشی، انعطاف پذیری و تحمل خستگی ایجاد می کنند. مغزی سیم بکسل نیز می تواند فولادی IWRC یا الیافی باشد. در عملیات حفاری عمیق، مغزی فولادی به دلیل مقاومت فشاری بالاتر و کاهش تغییر شکل، گزینه مناسب تری محسوب می شود.
عملکرد سیم بکسل مغز فولادی و مغز کنفی حفاری تحت تاثیر عواملی مانند قطر قرقره، سرعت وینچ، تعداد سیکل کاری و شرایط محیطی قرار دارد. در معادن روباز و پروژه های نفت و گاز، سیم بکسل باید در برابر سایش، خوردگی، ضربه و بارهای متناوب مقاومت بالایی داشته باشد. به همین دلیل استفاده از سیم بکسل های گالوانیزه یا روانکاری شده در بسیاری از پروژه ها توصیه می شود.
فاکتورهای موثر در انتخاب سیم بکسل دستگاه حفاری
اولین معیار انتخاب، حداکثر بار کاری یا Working Load است. ضریب ایمنی در تجهیزات حفاری معمولا بین 5 تا 8 در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال برای بار کاری 10 تن، سیم بکسل باید حداقل نیروی گسیختگی 50 تا 80 تن داشته باشد. رعایت این نسبت احتمال شکست ناگهانی را به حداقل می رساند.
عامل مهم بعدی نوع کاربرد است. سیم بکسل مورد استفاده در سیستم های بالابرنده دکل با سیم بکسل مورد استفاده در وینچ های کششی تفاوت دارد. کاربردهای کششی به مقاومت سایشی بیشتری نیاز دارند. در مقابل، کاربردهای چند لایه روی درام به انعطاف پذیری بالاتری احتیاج دارند. به همین دلیل انتخاب ساختار بدون توجه به شرایط کاری می تواند عمر سیم بکسل را به شدت کاهش دهد.
شرایط محیطی نیز نقش تعیین کننده ای دارد. در مناطق ساحلی و پروژه های دریایی، خوردگی مهم ترین عامل تخریب سیم بکسل محسوب می شود. در معادن سنگ و حفاری های اکتشافی، سایش و گرد و غبار اهمیت بیشتری دارند. دمای محیط، میزان رطوبت و تماس با مواد شیمیایی نیز باید در محاسبات انتخاب لحاظ شوند.
نحوه انتخاب سایز و گرید سیم بکسل حفاری
انتخاب قطر سیم بکسل باید بر اساس ظرفیت بار، قطر قرقره و ضریب ایمنی انجام شود. نسبت قطر قرقره به قطر سیم بکسل یا D/d معمولا نباید کمتر از 18 تا 24 باشد. هرچه این نسبت بزرگ تر باشد، خستگی خمشی کاهش یافته و طول عمر سیم بکسل افزایش می یابد. برای وینچ های حفاری سنگین اغلب از قطرهای 22، 26، 32 و 38 میلی متر استفاده می شود.
گرید سیم بکسل نشان دهنده استحکام کششی مفتول های فولادی است. گریدهای 1770، 1960 و 2160 مگاپاسکال رایج ترین گزینه های صنعتی هستند. گریدهای بالاتر ظرفیت بار بیشتری ایجاد می کنند، اما در برخی شرایط انعطاف پذیری کمتری دارند. برای حفاری های سنگین و بارهای بالا، گرید 1960 یا 2160 انتخاب متداول تری است.
ساختار سیم بکسل نیز باید متناسب با نوع بارگذاری انتخاب شود. ساختار 6×19 مقاومت سایشی بالایی دارد و برای شرایط سخت مناسب است. ساختار 6×36 انعطاف بیشتری ارائه می دهد و در سیستم هایی با قرقره های متعدد کاربرد دارد. سیم بکسل های کامپکت شده نیز به دلیل سطح تماس بیشتر، ظرفیت بار و مقاومت سایشی بالاتری نسبت به نمونه های استاندارد دارند.
تفاوت سیم بکسل چپ گرد و راست گرد و برندهای معتبر تولید کننده
سیم بکسل های راست گرد (Right Lay) رایج ترین نوع مورد استفاده در صنعت حفاری هستند. در این ساختار جهت تاب مفتول ها و رشته ها به سمت راست است. این نوع سیم بکسل مقاومت مناسبی در برابر سایش دارد و نصب آن ساده تر است. اکثر تجهیزات حفاری استاندارد برای استفاده از سیم بکسل راست گرد طراحی می شوند.
سیم بکسل های چپ گرد (Left Lay) زمانی استفاده می شوند که جهت چرخش تجهیزات یا شرایط کاری خاص باعث بازشدگی تدریجی سیم بکسل راست گرد شود. انتخاب اشتباه جهت تاب می تواند موجب پیچ خوردگی، کاهش عمر مفید و افزایش احتمال پارگی شود. بنابراین جهت چرخش درام و سیستم قرقره باید پیش از انتخاب بررسی شود.
از معتبرترین تولیدکنندگان سیم بکسل حفاری در جهان می توان به Bridon-Bekaert، WireCo، Kiswire، Teufelberger و Usha Martin اشاره کرد. این برندها محصولات خود را مطابق استانداردهای بین المللی تولید می کنند و در پروژه های نفت، گاز، معدن و حفاری سنگین مورد استفاده قرار می گیرند.
منبع: بازرگانی آریا بکسل
