سیم بکسل حفاری

مشخصات کیفی سیم بکسل حفاری

سیم بکسل های مصرفی بر روی دکل ها و ماشین های حفاری اغلب بصورت 6 رشته انتخاب می شوند. تعداد رشته های کمتر در قطر برابر اغلب قطر بالاتر مفتول های بکار گرفته شده در هر استرند را به دنبال دارد که تاثیر قابل توجهی بر روی مشخصات مکانیکی سیم بکسل حفاری می گذارد. دو مورد از مهمترین مشخصات کیفی سیم بکسل حفاری مقاومت سایشی و انعطاف می باشند که تا اندازه زیادی تابع ساختار سیم بکسل حفاری ، قطر، نوع مغزی و متریال بکار رفته در تولید این سیم بکسل ها هستند. در واقع بکار گیری مفتول هایی با قطر بیشتر در تولید استرند های سیم بکسل حفاری از یک سو سبب بالا رفتن مقاومت سایشی و از سمت دیگر سبب کاهش انعطاف این ساختار می شود که در واقع یکی از چالش های اصلی در کاربری سیم بکسل حفاری محسوب می شود.

در سایز برابر بدیهی است که سیم بکسل حفاری بصورت مغز کنفی که با ساختار 6X19+FC تولید شده باشد دارای انعطاف بالاتری است. در بین دو بافت مختلف سیل و استاندارد نیز با توجه به بکارگیری مفتول هایی با قطر کمتر در لایه های میانی استرند ها در بافت سیل انعطاف این ساختار بالاتر از نوع استاندارد می باشد. از دیگر مشخصات کیفی سیم بکسل حفاری می توان به تنسایل یا مقاومت کششی آن اشاره نمود که با کمیت های مختلفی از جمله تنسایل (تابع قطر سیم بکسل نمی باشد) ، WLL , MBL اشاره نمود. در اغلب کاربری ها به منظور داشتن مقاومت کششی و سایشی مناسب سیم بکسل حفاری را با تنسایل حداقلی 1770 N/mm2 بکار می گیرند .

آبکاری گالوانیزه سیم بکسل حفاری

سیم بکسل های حفاری همراه با مقاومت کششی و سایشی بالا و اغلب با بکارگیری آلیاژ های فولادی تولید می شوند. فولاد با وجود مقاومت کششی و قابلیت های مکانیکی بالایی که دارد در برابر زنگ زدگی در تماس با آب و رطوبت آسیب پذیری بالایی داشته و به سرعت اکسید می شود. علاوه بر این شرایط کاربری سیم بکسل حفاری در محیط های باز بر روی دکل های حفاری آنها را در معرض تماس با باران های اسیدی نیز قرار داده که قابلیت زنگ زدگی بالایی را ایجاد می کنند. از این رو سیم بکسل حفاری را اغلب بصورت آبکاری شده گالوانیزه مورد استفاده قرار می دهند.

فرایند آبکاری گالوانیزه سیم بکسل حفاری به روش گالوانیزه سرد صورت می پذیرد بدین گونه که مفتول های استرند های سیم بکسل را در حمام های ویژه ای در دمای بین 240 الی 260 درجه سانتی گراد در محرض فلز زینک Zn که با نام روی شناخته می شود قرار می دهند. در این دما یک لایه بسیار نازک و اغلب بین 12 الی 18 میکرون از فلز زینگ بر روی سطح مفتول های فولادی سیم بکسل حفاری قرار می گیرد. این لایه نازک از تماس مستقیم آب و دیگر خورنده های محیطی بر روی سطح فولاد جلوگیری کرده و از زنگ زدگی سیم بکسل حفاری ممانعت به عمل می آورد. در برخی از کاربری ها پس از آبکاری گالوانیزه سرد سیم بکسل حفاری را روغن اندود یا گریس کاری نیز می کنند که به افزایش مقاومت محیطی و طول عمر کاری این سیم بکسل ها می انجامد.

تنسایل ایده آل در تولید سیم بکسل دکل حفاری

سیم بکسل اتصالی بر روی دکل های حفاری می بایست مشخصات کیفی از جمله مقاومت سایشی، کششی و حرارتی را بصورت یکجا داشته و از طرفی دارای انعطاف مناسب و مقاومت در برابر رطوبت و باران های اسیدی باشند. از این رو سیم بکسل حفاری را با بکارگیری آلیاژ های فولادی که قابلیت افزایش قابلیت های مکانیکی را از طریق افزودن درصد کربن و عملیات حرارتی داشته باشند تولید می کنند. دو مشخصه کیفی یعنی مقاومت سایشی و کششی سیم بکسل حفاری در آلیاژ های فولادی بکار گرفته شده در مفتول های سیم بکسل بصورت موازی از طریق عملیات حرارتی تقویت شده و تنسایل سیم بکسل دکل حفاری معرف مناسبی از این فاکتور ها است. البته تنسایل تنها معرف مقاومت کششی سیم بکسل و سختی سطحی که با راکول یا ویکرز مشخص می شود معرف مقاومت سایشی آن می باشد. با این وجود از آنجا که این دو کمیت بصورت موازی رشد می کنند بیان تنسایل بالای سیم بکسل حفاری به خودی خود معرف سختی سطحی بالا نیز است.

اغلب تولید کنندگان سیم بکسل دکل حفاری از آلیاژ های فولادی که دارای تنسایل 1770 نیوتن بر میلیمتر مربع است در تولید این ساختار خاص از سیم بکسل استفاده می کنند. این سطح از تنسایل با بکارگیری درصد متوسط و بالای کربن در ترکیبات آلیاژی بدست آمده و طی فرایند نورد فولاد به روش حرارتی تولید می شود. البته در برخی از موارد از تنسایل های بالاتر مانند 1960 نیوتن بر میلیمتر مربع نیز در تولید سیم بکسل دکل حفاری استفاده می شود اما این گرید اندکی ترد بوده و انعطاف مناسب بالاخص در سایز های بسیار پایین را ندارد.