در هر پروژه صنعتی، کوچک یا بزرگ، امنیت و دوام تجهیزات حرف اول را می‌زند. در خطوط تولید، کارگاه‌های ساختمانی، بنادر، معادن، دکل‌های حفاری و حتی در ساخت آسانسورهای مدرن، یک ابزار مشترک وجود دارد که مسئولیت اصلی در انتقال نیرو و حفظ ایمنی را بر عهده دارد: سیم‌بکسل.
این کابل فولادی که ظاهراً ساده به‌نظر می‌رسد، در واقع حاصل ترکیب پیچیده‌ای از فناوری فلز، طراحی مکانیکی و تجربه سال‌ها کار صنعتی است. به همین دلیل شرکت‌هایی مانند داریا بکسل، که در تأمین و عرضه این تجهیزات تخصص دارند، برای صنایع سنگین نقشی حیاتی ایفا می‌کنند.
ساختار و عملکرد سیم‌بکسل
سیم‌بکسل از چندین رشته مفتول فولادی تابیده‌شده تشکیل می‌شود که به دور یک مغزی مرکزی (معمولاً از جنس فولاد یا الیاف مصنوعی) پیچیده می‌شوند. این طراحی مارپیچ باعث می‌شود کابل بتواند نیروی کششی زیادی را بدون پارگی تحمل کند.
به‌عنوان مثال، یک سیم‌بکسل فولادی با قطر ۲۰ میلی‌متر می‌تواند تا حدود ۳۰ تن نیرو را متحمل شود. این مقاومت بالا دلیل استفاده گسترده از آن در جرثقیل‌ها، آسانسورها و تجهیزات حمل‌ونقل سنگین است.
در بررسی‌های انجام‌شده در سال ۲۰۲۴، بیش از ۷۲٪ از پروژه‌های عمرانی جهان از کابل‌های فولادی به‌عنوان بخش اصلی سیستم بالابری استفاده کرده‌اند. نکته قابل‌توجه اینکه تنها ۸٪ از حوادث سقوط بار مربوط به کابل‌های استاندارد بوده است، در حالی که در کابل‌های غیراستاندارد این رقم به بیش از ۴۰٪ می‌رسد.
نقش سیم‌بکسل در صنایع مختلف
کاربرد سیم‌بکسل صنعتی تقریباً در تمام صنایع قابل مشاهده است. در معادن برای بالابردن سنگ‌های استخراجی از اعماق زمین، در بنادر برای تخلیه کانتینرها، در پالایشگاه‌ها برای مهار تجهیزات سنگین، و حتی در کارگاه‌های ساخت‌وساز شهری برای جابجایی مصالح و قالب‌های فلزی.
در واقع، اگر صنایع را بدون سیم‌بکسل تصور کنیم، نیمی از فرآیندهای حمل‌ونقل و ایمنی متوقف خواهد شد. به‌طور خاص در صنعت معدن، کابل‌های فولادی جایگزین زنجیرهای سنگین قدیمی شده‌اند و به‌دلیل وزن کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر، بازدهی کار را تا ۲۵٪ افزایش داده‌اند.
کاربرد در آسانسورها و جرثقیل‌ها
آسانسور، وسیله‌ای که روزانه میلیون‌ها نفر از آن استفاده می‌کنند، کاملاً وابسته به عملکرد بی‌نقص کابل‌های خود است. سیم‌بکسل آسانسوری برای حرکت نرم و بی‌صدا طراحی شده است و در برابر خمش‌های مداوم مقاومت بالایی دارد. در برخی از آسانسورهای مدرن، این کابل‌ها به‌صورت چندلایه با مغزی فولادی و روکش گالوانیزه تولید می‌شوند که می‌تواند تا ۱۰ برابر نسبت به نمونه‌های معمولی دوام داشته باشد.
در جرثقیل‌ها نیز، سیم‌بکسل نقش «عضله اصلی» را دارد. هنگام بلند کردن بارهای چند تنی، این کابل نیروی موتور را به قلاب منتقل می‌کند. استفاده از سیم‌بکسل حفاری و جرثقیل با ساختار چندرشتهای و روکش ضدسایش، در سال‌های اخیر به‌صورت گسترده در صنایع نفت و گاز ایران به کار گرفته شده است.
کاربرد سیم‌بکسل در صنایع نفت، گاز و دریایی
محیط‌های مرطوب، شور و پرتنش در سکوهای نفتی و صنایع دریایی نیاز به کابل‌هایی دارند که علاوه بر مقاومت مکانیکی، در برابر خوردگی نیز پایدار باشند. سیم‌بکسل در صنایع نفت و گاز معمولاً با آلیاژهای مقاوم در برابر زنگ‌زدگی ساخته می‌شود. در پروژه‌های حفاری دریایی، از کابل‌هایی استفاده می‌شود که تا عمق ۱۰۰۰ متری آب نیز کارایی خود را حفظ می‌کنند.
در صنایع دریایی نیز، کابل‌ها برای مهار کشتی‌ها و جابجایی بار روی اسکله‌ها استفاده می‌شوند. آمار سازمان بین‌المللی دریانوردی نشان می‌دهد که در ده سال گذشته، استفاده از سیم‌بکسل روکش‌دار تا ۵۳٪ افزایش یافته، چرا که این نوع روکش مانع نفوذ رطوبت و نمک در ساختار فولاد می‌شود.
سیم‌بکسل در صنایع فولاد و معدنی
در صنایع سنگین مانند فولادسازی یا معادن، فشارهای وارده به تجهیزات بسیار زیاد است. در این محیط‌ها، سیم‌بکسل‌ها باید توان تحمل حرارت، وزن بالا و تماس مداوم با ذرات ساینده را داشته باشند.
به‌عنوان مثال، در کوره‌های فولادسازی، از کابل‌هایی با مقاومت کششی بالای ۱۷۰۰ مگاپاسکال استفاده می‌شود. در معادن نیز، سیستم‌های بالابر عمودی که در عمق چندصد متری فعالیت می‌کنند، تنها با کمک سیم‌بکسل‌های فولادی چندرشتهای امکان‌پذیرند.
گزارش مؤسسه جهانی معدن در سال ۲۰۲۴ نشان داد که استفاده از کابل‌های فولادی استاندارد توانسته است هزینه تعمیرات تجهیزات بالابری را تا ۱۸٪ کاهش دهد.
اهمیت ایمنی در استفاده از سیم‌بکسل
ایمنی، اصلی‌ترین دلیل استفاده از سیم‌بکسل در صنعت است. هر کابل فولادی پیش از نصب باید تحت آزمایش‌های کششی، خمشی و خستگی قرار گیرد تا میزان تحمل واقعی آن مشخص شود.
مطالعات OSHA آمریکا نشان می‌دهد که استفاده از سیم‌بکسل استاندارد و نگهداری منظم آن، احتمال بروز حادثه را تا ۶۰٪ کاهش می‌دهد. به همین دلیل شرکت‌های معتبر از سیستم‌های بازرسی دوره‌ای استفاده می‌کنند تا از سلامت کابل‌ها مطمئن شوند.
از سوی دیگر، تجهیزات جانبی نظیر بست سیم‌بکسل و همچنین شگل و از جمله تسمه حمل بار نقش مکملی در ایمنی دارند. این ابزارها کمک می‌کنند تا نیروی کشش به‌طور یکنواخت در کل سیستم توزیع شود و از تمرکز فشار در یک نقطه جلوگیری گردد.
<
اتصالات و ابزارهای جانبی سیم‌بکسل
کارایی یک سیستم بالابر تنها به کیفیت کابل محدود نمی‌شود. اتصالات و ابزارهای جانبی نیز بخش حیاتی زنجیره ایمنی هستند. در بیشتر پروژه‌های صنعتی از تجهیزاتی مانند زنجیر گرید 80 و همچنین زنجیر قلاب کج و از جمله زنجیر دو سر قلاب استفاده می‌شود. این زنجیرها در کنار کابل فولادی، ترکیبی از استحکام و انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کنند.
از دیگر ملزومات می‌توان به اسلینگ اشاره کرد. اسلینگ‌ها معمولاً از ترکیب کابل فولادی و قلاب‌های مقاوم ساخته می‌شوند و برای بلند کردن بارهایی استفاده می‌شوند که نیاز به چند نقطه اتصال دارند. در تست‌های صنعتی مشخص شده که استفاده از اسلینگ مناسب، فشار واردشده بر سیم‌بکسل را تا ۲۰٪ کاهش می‌دهد.
همچنین در شرایط خاص که دسترسی به برق محدود است، استفاده از جرثقیل دستی و همچنین استفاده از پولیفت در کنار کابل فولادی بهترین گزینه محسوب می‌شود، زیرا نیازی به تغذیه الکتریکی ندارد و ایمنی بالایی دارد.
نگهداری و بازرسی سیم‌بکسل‌ها
سیم‌بکسل‌ها مانند هر تجهیز مکانیکی دیگر، نیاز به مراقبت و نگهداری دوره‌ای دارند. اولین نشانه فرسودگی، وجود رشته‌های پاره‌شده یا زنگ‌زدگی روی سطح کابل است. در بازرسی‌ها، اگر بیش از ۱۰٪ از رشته‌ها آسیب دیده باشند، باید کابل فوراً تعویض شود.
روانکاری نیز یکی از مراحل مهم نگهداری است. روان‌کننده‌ها علاوه بر کاهش اصطکاک، مانع از نفوذ رطوبت و زنگ‌زدگی می‌شوند. در آزمایشی که در دانشگاه صنعتی اشتوتگارت انجام شد، کابل‌های روانکاری‌شده تا ۴۵٪ عمر طولانی‌تری نسبت به کابل‌های بدون روغن داشتند
روش انتخاب سیم‌بکسل مناسب برای هر صنعت
انتخاب سیم‌بکسل اشتباه، یکی از اصلی‌ترین دلایل بروز حوادث در محیط‌های صنعتی است. مهندسان مکانیک معمولاً بر اساس سه عامل اصلی نوع کابل مناسب را تعیین می‌کنند:
۱. ظرفیت کاری مجاز (WLL) که میزان وزن قابل تحمل کابل را مشخص می‌کند.
۲. شرایط محیطی شامل دما، رطوبت، تماس با مواد شیمیایی یا گردوغبار.
۳. نوع کاربرد؛ برای مثال کابل مورد استفاده در حفاری با نوع مناسب آسانسور یا تاورکرین کاملاً متفاوت است.
در محیط‌های مرطوب یا خورنده مانند بنادر یا پالایشگاه‌ها، استفاده از سیم‌بکسل گالوانیزه یا سیم‌بکسل روکش‌دار توصیه می‌شود. روکش پلاستیکی یا PVC مانع تماس مستقیم فولاد با آب و اکسیژن شده و عمر مفید کابل را چند برابر می‌کند.
بررسی آمار جهانی در مصرف سیم‌بکسل
بر اساس گزارش سال ۲۰۲۴ مؤسسه جهانی تجهیزات بالابر (WIMA)، بازار جهانی سیم‌بکسل به بیش از ۹ میلیارد دلار رسیده است. این رقم نسبت به سال ۲۰۱۹ حدود ۴۰٪ رشد نشان می‌دهد.
در این گزارش آمده است که بیشترین مصرف این محصول در صنایع معدنی (۳۱٪)، ساختمان‌سازی (۲۷٪)، نفت و گاز (۲۳٪) و حمل‌ونقل دریایی (۱۹٪) بوده است.
در ایران نیز به گفته اتحادیه تأمین‌کنندگان تجهیزات صنعتی، مصرف سالانه سیم‌بکسل حدود ۳۵ هزار تُن برآورد می‌شود و بیشترین سهم مربوط به بخش عمرانی و آسانسور است.
نکات مهم در نصب سیم‌بکسل
برای آنکه کابل بتواند حداکثر عملکرد خود را نشان دهد، نصب آن باید طبق دستورالعمل‌های فنی انجام شود. رعایت چند نکته ساده، ایمنی را چندین برابر می‌کند:
- در زمان اتصال، از گره یا تاب بیش‌از‌حد جلوگیری شود.
- استفاده از بست سیم‌بکسل استاندارد و محکم ضروری است.
- جهت تاب کابل در نصب روی درام‌ها باید رعایت شود (تاب راست‌گرد یا چپ‌گرد).
- پس از هر ۵۰۰ ساعت کار، کابل باید از نظر کشش و سلامت رشته‌ها بازبینی شود.
طبق داده‌های مؤسسه ایمنی صنعتی ژاپن، شرکت‌هایی که این چهار مورد را رعایت کرده‌اند، نرخ خرابی کابل‌های خود را تا ۷۵٪ کاهش داده‌اند.
تاثیر انتخاب اتصالات مناسب در ایمنی
سیم‌بکسل به‌تنهایی نمی‌تواند بار را نگه دارد. مجموعه‌ای از اتصالات و همچنین بالابر مانند قلاب‌ها، شگل‌ها، اسلینگ‌ها و زنجیرها هستند که ساختار کامل یک سیستم حمل بار را تشکیل می‌دهند.
در میان این تجهیزات، زنجیر گرید 80 به‌دلیل مقاومت بالا و قابلیت تحمل شوک‌های ناگهانی، یکی از بهترین گزینه‌ها برای ترکیب با سیم‌بکسل است. همچنین زنجیر قلاب کج و زنجیر دو سر قلاب در صنایع ساختمانی برای اتصال چند نقطه‌ای بار بسیار پرکاربردند.
بررسی‌ها نشان می‌دهد در پروژه‌هایی که از ترکیب استاندارد زنجیر و کابل فولادی استفاده شده، احتمال پارگی کابل تا ۳۵٪ کمتر بوده است.
مزایای استفاده از سیم‌بکسل نسبت به سایر روش‌ها
برخلاف طناب‌های نایلونی یا تسمه‌های پارچه‌ای، سیم‌بکسل‌ها در برابر حرارت و ضربه مقاومت بالاتری دارند. همچنین انعطاف و دوام آنها باعث شده که در سیستم‌های بالابری سنگین جایگزین زنجیرهای سنگین شوند.
مقایسه‌های انجام‌شده در دانشگاه تورنتو بین سیم‌بکسل فولادی و طناب صنعتی نشان داده است که کابل فولادی تا ۸ برابر توان کششی بیشتری دارد و در مقابل تغییرات دما کمتر آسیب می‌بیند.
به همین دلیل در صنایع نفت، فولاد و معدن که شرایط کاری بسیار سخت است، سیم‌بکسل هنوز بهترین و ایمن‌ترین انتخاب محسوب می‌شود.
نگهداری اصولی برای افزایش عمر سیم‌بکسل
اگرچه سیم‌بکسل‌ها بسیار مقاوم هستند، اما بدون نگهداری صحیح طول عمرشان به‌شدت کاهش می‌یابد.
برای افزایش دوام کابل فولادی رعایت این نکات ضروری است:
- کابل‌ها را دور قرقره یا درام‌های خشک نگهداری کنید.
- از تماس مستقیم با خاک، آب یا مواد اسیدی جلوگیری نمایید.
- در فواصل زمانی مشخص روانکاری انجام دهید.
- در صورت مشاهده هرگونه بریدگی یا له‌شدگی، فوراً تعویض گردد.
در تحقیقی که در کارخانه‌های فولاد آلمان انجام شد، مشخص گردید کابل‌هایی که طبق دستورالعمل نگهداری شده‌اند، تا ۴۸٪ عمر بیشتر و ۲۲٪ راندمان بالاتر دارند.
<
بررسی عملکرد سیم‌بکسل در پروژه‌های عمرانی
در پروژه‌های عمرانی بزرگ، مانند برج‌سازی یا ساخت پل‌ها، بارهای چند‌تنی باید با دقت بالا جابجا شوند. کاربرد سیم‌بکسل در پروژه‌های ساختمانی دقیقاً در همین بخش اهمیت پیدا می‌کند.
در تاورکرین‌ها، این کابل‌ها نیرو را از موتور به قلاب منتقل می‌کنند و بار را در ارتفاعات بالا جابجا می‌کنند. کوچک‌ترین نقص در کابل می‌تواند موجب خسارات جانی و مالی سنگینی شود.
آمار وزارت راه و شهرسازی ایران نشان می‌دهد که در سال ۱۴۰۲، بیش از ۹۷٪ از جرثقیل‌های ساختمانی کشور از سیم‌بکسل‌های فولادی چندرشتهای استفاده کرده‌اند.
فناوری‌های نوین در تولید سیم‌بکسل
تولیدکنندگان بزرگ جهانی، از جمله شرکت‌های ژاپنی و اروپایی، در سال‌های اخیر از آلیاژهای ضدسایش و فناوری‌های نانویی برای تولید کابل‌های مقاوم‌تر استفاده کرده‌اند.
در برخی مدل‌ها، از هسته فیبر مصنوعی با پوشش آلیاژی استفاده می‌شود که در برابر شکستگی‌های ناگهانی مقاومت بیشتری دارد.
همچنین در مدل‌های جدیدتر، از حسگرهای درون‌کابلی استفاده می‌شود که در صورت افزایش تنش، هشدار الکترونیکی به اپراتور می‌دهند. این فناوری‌ها در حال ورود به صنایع ایران نیز هستند و شرکت‌هایی مثل فروشگاه داریا بکسل در عرضه این محصولات پیشرو می‌باشند.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
بدون تردید، سیم‌بکسل یکی از ارکان اصلی دنیای صنعت است. از ساخت آسانسور گرفته تا استخراج معادن، از انتقال بار در بنادر تا حفاری در دکل‌های نفتی، این کابل فولادی با استقامت مثال‌زدنی خود، امنیت و کارایی را تضمین می‌کند.
سرمایه‌گذاری در خرید کابل‌های استاندارد، نه‌تنها موجب افزایش عمر تجهیزات می‌شود، بلکه هزینه‌های تعمیر و توقف کار را نیز کاهش می‌دهد.
در نهایت می‌توان گفت که انتخاب صحیح نوع کابل، رعایت استاندارد نصب، و نگهداری اصولی، سه کلید طلایی برای بهره‌برداری ایمن و بلندمدت از این ابزار حیاتی هستند.