سیم بکسل حفاری Excavating wire rope یکی از سیم بکسل های فولادی می باشد که در سایز های مختلف هم با مغزی از جنس فولادی و هم با مغزی کنفی مورد استفاده قرار می گیرد. سیم بکسل حفاری دارای 6 رشته می باشد که در هر رشته خود از 19 مفتول فولادی استفاده می کند. از سیم بکسل حفاری اغلب بر روی دکل های حفاری چاه های نفتی استفاده می شود و اغلب بصورت یک تکه و در متراژ بالا بکار گرفته می شوند. سیم بکسل حفاری دارای بیشترین کاربری در سایز های 8 الی 12 میلیمتر می باشد و بر روی قرقره های مستحکم چوبی و به به متراژ 1000 متری عرضه می شود. سیم بکسل حفاری از گرید های متوسط فولادی که بطور متوسط دارای تنسایل مقاومتی 1770 N/mm2 نیوتن بر میلیمتر مربع یا مگا پاسکال هستند تولید شده است. سیم بکسل حفاری اغلب بصورت گالوانیزه سرد برای داشتن مقاومت محیطی اولیه در برابر خورنده های ضعیف و رقیق محیطی به بازار عرضه می شود.
سیم بکسل حفاری اغلب با دو نوع بافت مختلف یعنی بافت سیل SEALE و بافت استاندارد STANDARD تولید و مورد استفاده قرار می گیرد. سیم بکسل حفاری بافت سیل دارای دو قطر مفتول متفاوت که از هر 19 مفتول در هر استرند 10 مفتول با قطر بالا و 9 مفتول با قطر کم در این ساختار وارد شده اند. این در حالی است که سیم بکسل حفاری با بافت استاندارد تنها از یک قطر مفتول فولادی در ساختار خود بهره می گیرد. از نظر نوع ساختار تنها ساختار 6 رشته 6X19 اما با دو نوع مغزی مختلف یعنی مغزی فولادی و مغزی الیافی در تولید سیم بکسل حفاری وارد شده است. بیشترین میزان مقاومت کششی در میان بافت ها و ساختار های سیم بکسل حفاری در فطر برابر برای ساختار استاندارد 6X19 با مغزی فولادی و بالاترین میزان انعطاف در میان تمامی ساختار ها و بافت های سیم بکسل حفاری برای ساختار 6X19 SEALE سیل با مغزی کنفی می باشد.
سیم بکسل حفاری با مغزی کنفی و با ساختار سیل SEALE در واقع منعطف ترین ساختار سیم بکسل حفاری محسوب می شود که از جنس فولادی و یا آلیاژ فولادی با قابلیت کششی بالایی تولید شده است. نوع بافت این سیم بکسل حفاری سیل می باشد که وجود مفتول هایی با قطر پایین در تار و پود رشته های این سیم بکسل سبب ایجاد انعطاف بالایی در آن می شود. نوعی مغزی بکار رفته در این ساختار که با پسوند FC مخفف fiber core نیز در آن وارد شده است الیاف طبیعی کنفی می باشد که بصورت بافته شده در مغز این سیم بکسل حفاری بکار گرفته شده است. تنسایل مقاومت کششی این سیم بکسل اغلب 1770 نیوتن بر میلیمتر مربع می باشد که البته برخی از تولید کنندگان از تنسایل های کمتر مانند 1560 و برخی دیگر از تنسایل های بالاتر مانند 1960 نیوتن بر میلیمتر مربع نیز در تولید این سیم بکسل حفاری بهره می برند. سطح این سیم بکسل حفاری نقره ای براق پوشیده شده از فلز زینک برای افزایش مقاومت محیطی در برابر زنگ زدگی می باشد.
مشاهده جدولسیم بکسل حفاری کیس وایر KISWIRE کره Korea Excavating Wire Rope که هم با بافت نوع استاندارد و هم با بافت نوع سیل تولید می شود دارای انعطاف بسیار مناسبی است. بکارگیری آلیاژ های فولادی بسیار ویژه در تولید این سیم بکسل حفاری و عملیات ویژه حرارتی بکار گرفته شده توسط این برند معتبر صنعتی که بزرگترین واحد تولیدی فولادی در کشور کره نیز به شمار می رود نه تنها به تنسایل مقاومتی بالا برای سیم بکسل حفاری کیس وایر KISWIRE کره می انجامد بلکه مقاومت سایشی سطح مفتول های بکار گرفته شده در بافت که یکی از مهمترین فاکتور های کیفی برای سیم بکسل حفاری به شمار می رود را نیز فرا هم می آورد. آبکاری سطحی گالوانیزه سرد با فلز زینگ که در دمای حدود 240 درجه سانتی گراد صورت می پذیرد نیز مقاومت سطحی سیم بکسل حفاری کیس وایر KISWIRE کره را در برابر زنگ زدگی و اکسید شدن در تماس با آب، رطوبت و برخی از خورنده های محیطی رقیق فراهم می آورد. نوع مغزی کنفی از سیم بکسل حفاری کیس وایر KISWIRE کره حداکثر انعطاف و نوع فولادی آن حداکثر مقاومت کششی را بوجود می آورد که البته اغلب در سایز های کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد.
سیم بکسل با ساختار استاندارد حفاری Standard excavating wire rope نوعی از بافت با ساده ترین ترکیب مفتول ها یعنی مفتول هایی با قطر کاملا برابر در طول کل استرند ها می باشد. هر چند مقاومت کششی این نوع بافت سیم بکسل حفاری بالا می باشد اما در کل هم دارای انعطاف کمی است که یکی از فاکتور های کیفی سیم بکسل حفاری انعطاف بالاست و هم سایش بین لایه ای به میزان بالایی در آن اتفاق می افتد. سیم بکسل با ساختار استاندارد حفاری هم با مغزی از نوع کنفی که به شکل 6X19+FC نمایش داده می شود تولید می شود و هم بصورت مغز فولادی که به سبب یکسان بودن کلیه استرند ها از هر لحاظ در کل ساختار این سیم بکسل حفاری آن را بصورت 7X19 نیز نمایش می دهند. در اغلب موارد از آبکاری گالوانیزه برای پوشش سطحی مفتول های استرند های این سیم استفاده می شود. قطر مورد استفاده از سیم بکسل حفاری بافت استاندارد بسته به مقاومت کششی مورد نظر است و در اغلب موارد در صورت استفاده از مغزی فولادی در قطر های کمتر استفاده می شود.
بدون تردید بسیاری از فاکتور های دقیق کیقی سیم بکسل حفاری که بصورت مستقیم بر روی قیمت سیم بکسل حفاری نیز تاثیر می گذارند بصورت بصری و از روی ظاهر این سیم فولادی قابل تشخیص نیستند که تنسایل مقاومت کششی از این فاکتور ها می باشد. با این وجود بسیاری از مشخصات ظاهری که در بررسی سیم بکسل حفاری بکار می روند گویای کیفیت تولید و کاربری آن می باشند. برخی از این فاکتور ها که می توان در نگاه اولیه و البته لمس و تست خمش سیم بکسل حفاری مورد توجه قرار داد به قرار زیر هستند.
بسته به اینکه از سیم بکسل حفاری مغز کنفی و یا مغز فولادی استفاده می شود نیز می توان به بررسی کیفیت مفتول های داخلی و یا رشته های کنفی داخلی این سیم بکسل ها پرداخت.
سیم بکسل حفاری دارای تنوع بسیاری بوده که طبیعتا این تنوع بر قیمت این سیم بکسل ها نیز تاثیر مستقیمی دارند. قیمت سیم بکسل حفاری تحت تاثیر تنوع قطر که طبیعتا بر میزان متریال بکار گرفته در تولید تاثیر می گذارد، نوع مغزی که می تواند کنفی و یا فولادی باشد، میزان قابلیت کششی سیم بکسل حفاری که با کمیت تنسایل مشخص می شود، برند تولید کننده و نوع آبکاری و یا روغن کاری مفتول های سیم بکسل حفاری تاثیر می پذیرد. بازرگانی تکین بکسل وارد کننده برند ها و سایز های مختلف سیم بکسل حفاری با سایز های مختلف با مناسب ترین قیمت ها می باشد.
بالا رفتن تنسایل مقاومت کششی سیم بکسل حفاری که دارای میزان حداقلی 1560، حد متوسط 1770 و در بالاترین میزان برای کاربری های خاص میزان 1960 نیوتن بر میلیمتر مربع می باشد نیاز به بالا رفتن تکنولوژی تولید داشته و بطور مستقیم سبب بالا رفتن قیمت سیم بکسل حفاری نیز می شود. برند تولید کننده نیز طبیعتا طول عمر مفید کاری و کیفیت عملکرد سیم بکسل حفاری را تحت تاثیر قرار داده و طبیعتا سیم های برند های معتبر جهانی مانند کیس وایر کره انعطاف و کیفیت بهتری داشته و طبیعتا قیمت سیم بکسل حفاری با برند های معتبر جهانی بالاتر می باشد. نوع مقاوم سازی سطحی که می تواند از نوع روغن کاری یا گریس کاری سطح سیم بکسل حفاری باشد که قیمت پایین تر و یا آبکاری گالوانیزه سرد سیم بکسل حفاری با فلز زینک باشد که قیمت بالاتر این سیم بکسل ها را به همراه خواهد داشت.
سیم بکسل های حفاری از نوع 6 رشته و با ساختار 6X19 مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از مهمترین فاکتور های کیفی در عملکرد مناسب سیم بکسل حفاری مقاومت سایشی آن می باشد. در واقع مقاومت سایشی، انعطاف و مقاومت کششی هر سه می بایست در تولید سیم بکسل های مصرفی بر روی دکل های حفاری مورد توجه قرار گیرند. در اغلب موارد فرایند های مکانیکی شامل عملیات سخت کاری که به منظور بالا بردن مقاومت کششی مفتول های سیم بکسل حفاری بکار گرفته می شود بصورت موازی به افزایش مقاومت سایشی آن نیز می انجامد. در واقع این دو کمیت مکانیکی بصورت موازی با هم حرکت می کنند که از مزایای عملیات سخت کاری حرارتی می باشد.
به جز ترکیبات شیمیایی و عملیات سخت کاری حرارتی، روش هایی در طراحی و تولید نیز وجود دارد که می تواند سبب بالا رفتن قابلیت های سایشی مفتول های سیم بکسل حفاری گردد. یکی از محبوب ترین روش ها که البته تولید آن با چالش های بالایی روبرو بوده و نیاز به تکنولوژی بالاتری نسبت به تولید سیم بکسل های عمومی است تولید به روش کامپکت می باشد. در این روش مفتول هایی که در بیرون استرند ها قرار می گیرند بجای داشتن سطح مقطع گرد، سطح مقطی نیمه تخت دارند. این امر سبب می شود تا سیم بکسل حفاری کامپکت بر روی سطح بیرونی سطح تماس بالاتری پدید آورده و مقاومت سایشی آن بصورت قابل توجهی بالا رود. قیمت سیم بکسل حفاری کامپکت طبیعتا بالاتر از نمونه های ساده آن می باشد.
یکی از روش های تولید سیم بکسل به منظور بالا بردن سطح مقطع تماس تولید به روش لنگ می باشد Lang Lay در واقع نوعی از ساختار می باشد که راستای رشته ها یا استرند های سیم بکسل بصورت موازی با طول نبوده و یک زاویه به شکل مورب را می سازد. این روش از تولید هر چند مقاومت سایشی سیم بکسل حفاری را بالا می برد اما میل به باز شدن رشته ها و استرند ها نیز در آن بالا می باشد و از این رو بصورت انبوه تولید نمی شود. در کل باید گفت که بالاترین قابلیت سایشی در میان تمامی سیم بکسل های مصرفی بر روی دکل های حفاری مربوط به ساختار 6X19 از نوع کامپکت و با خواب نوع لنگ می باشد.
سیم بکسل حفاری از نوع کامپکت Compact در واقع نه ساختار ویژه ای از سیم بکسل بوده و نه دارای بافت متفاوتی است. در واقع کامپکت به مفهوم پلمپ یا بسته می باشد و اشاره به سیم بکسل های حفاری ویژه ای دارد که سطح مقطع مفتول های بکار رفته در تولید آنها تخت بوده و از این رو سطح بیرونی آنها بصورت یکپارچه دیده می شود. تولید سیم بکسل حفاری کامپکت نیاز به تکنولوژی بالاتری نسبت به نمونه های عادی بوده و از این رو این سری از سیم بکسل ها دارای قیمت بالاتری بوده و بصورت محدودتری مورد استفاده قرار می گیرند.
شکل تخت مقطع مفتول های سیم بکسل حفاری کامپکت سبب می شود که مقاومت سایشی آنها به شدت نسبت به نمونه های ساده افزایش پیدا کند. از این رو در شرایط سخت کاری و بر روی دکل های حفاری از سیم بکسل کامپکت استفاده می شود. در کل با تلفیق خواب لنگ و شکل کامپکت مفتول های سیم بکسل می توان به حداکثر مقاومت سایشی در سیم بکسل های حفاری دست یافت.