שסתומי הסימון הם שסתומים דו כיווניים, כלומר יש להם שני פתחים בגוף השסתום, אחד לכניסת נוזלים והשני ליציאת נוזלים. ישנם סוגים שונים של שסתומי סימון המשמשים במגוון רחב של יישומים. שסתומי סימון הם בדרך כלל חלק מחפצי בית נפוצים. למרות שהם מגיעים במגוון גדלים ועלויות, שסתומי הסימון הם לרוב קטנים מאוד, פשוטים או זולים. שסתומי הסימון פועלים באופן אוטומטי, ורובם אינם נשלטים על ידי אנשים או כל בקרה חיצונית; כתוצאה מכך, לרובם אין ידיות או גבעולים של שסתומים. הגוף (הבית) של רוב שסתומי הסימון עשוי מפלסטיק או מתכת. מושג חשוב עבור שסתום סימון הוא לחץ הפתיחה, שהוא לחץ ההפרש המינימלי במעלה הזרם בין הכניסה והיציאה כאשר השסתום פועל. בדרך כלל, שסתומי הסימון מתוכננים ולכן יכולים לציין לחץ פתיחה ספציפי.
סוג שסתום הסימון
שסתום סימון כדורי
שסתום סימון כדורי הוא שסתום סימון שבו חתיכת הסגר, החלק הנעים, לחסימת הזרימה, הוא כדור. בחלק משסתומי הסימון הכדוריים, הכדור עמוס בקפיצים כדי לעזור לשמור אותו סגור. עבור אותם עיצובים שאין להם קפיץ, נדרשת זרימה הפוכה כדי להזיז את הכדור לכיוון המושב וליצור אטימה. המשטח הפנימי של המושב הראשי של שסתום הסימון הכדור הוא פחות או יותר חרוטי כדי לכוון את הכדור לתוך המושב וליצור אטימה חיובית כאשר הזרימה ההפוכה נעצרת. שסתומי סימון כדוריים הם בדרך כלל קטנים מאוד, פשוטים וזולים. הם משמשים בדרך כלל במתקני מיקרו משאבות נוזלים או ג'ל, מכשירי ריסוס, כמה כדורי גומי לשאיבת אוויר וכו', משאבות אוויר ידניות וכמה משאבות אחרות, כמו גם מזרקי מילוי חוזרים. בעוד שכדורים עשויים בדרך כלל ממתכת, הם יכולים להיות עשויים מחומרים אחרים; במקרים מיוחדים, הוא עשוי מחומרים עמידים מאוד או אינרטיים, כגון ספיר. משאבות HPLC בלחץ גבוה ויישומים דומים משתמשים בדרך כלל בשסתומי סימון כדוריים בכניסה וביציאה קטנים עם מושבים עשויים מכדורי אודם (מלאכותיים) וספירים [6] או כדורים ומושבי אודם [7], קשיות ועמידות כימית. לאחר שימוש ממושך, שסתום הסימון הזה יתבלה בסופו של דבר או שהמושב ייסדק ויהיה צורך להחליף אותו. כתוצאה מכך ניתן להחליף את השסתום, לעיתים בגוף פלסטיק קטן שנכנס היטב בתוך אביזר מתכת שיכול לעמוד בלחץ גבוה ולהבריג לתוך ראש המשאבה. ישנם שסתומי סימון דומים, כאשר הדיסק אינו כדור אלא צורה אחרת, כגון שסתום שקע הנרגש מקפיץ. אין לבלבל בין שסתום סימון כדורי לבין שסתום כדורי, שהוא סוג שונה של שסתום שבו הכדור פועל כרוטור הניתן לשליטה כדי לעצור או לכוון את הזרימה.
שסתום סימון פתוח
שסתום סימון מתנדנד או שסתום הסימון של דיסק הטיה הוא שסתום סימון שבו, כאשר הדיסק מוזז, החלק הנייד חוסם את הזרימה, והציר או הציר בתנופה חוסמים את הזרימה ההפוכה במושב או עוזבים את המושב כדי לאפשר זרימה קדימה. חתך פתיחת המושב יכול להיות מאונך לקו המרכז בין שתי היציאות או בזווית. בעוד שסתומי סימון מתנדנדים יכולים להגיע במגוון גדלים, שסתומי סימון גדולים הם בדרך כלל שסתומי סימון מתנדנדים. הבעיה הנפוצה הנגרמת על ידי שסתומי סימון נדנוד ידועה בשם פטיש מים. זה מתרחש כאשר בדיקת התנופה כבויה והזרימה נעצרת בפתאומיות, מה שגורם לתנודות לחץ הגורמות לגלי הלם במהירות גבוהה לפעול על צינורות ושסתומים, להפעיל לחץ רב על המתכות ורעידות במערכת. פטיש מים שלא מזוהה עלול לגרום נזק למשאבות, שסתומים וצינורות בתוך המערכת. שסתום הבלבול במנגנון השטיפה של האסלה הוא דוגמה לסוג זה של שסתום. הלחץ של המיכל, שהחזיק אותו סגור, התגבר על ידי הרמה ידנית של הבפל. לאחר מכן הוא נשאר פתוח עד שהטנק מתנקז והבלאט נופל עקב כוח הכבידה. גרסה נוספת של המנגנון היא דיסקית השסתום, המשמשת ביישומים כגון הגנה מפני אש ומערכות בטיחות חיי אש. הדלת המפרקית נשארת פתוחה רק בכיוון הזרימה. לדיסק יש בדרך כלל קפיץ ששומר על השער סגור כאשר אין לחץ קדימה. דוגמה נוספת היא שסתום חוזר (המשמש במערכת ניקוז סניטרית) למניעת הצפה הנגרמת כתוצאה מזרימה לאחור של ביוב. סיכון זה מתרחש לרוב במערכות ניקוז סניטריות המחוברות למערכות ביוב משולבות ומי סופה. זה יכול להיות בגלל גשמים כבדים, התכה או הצפה.
הרמת שסתום סימון
שסתום סימון הרמה הוא שסתום סימון שבו ניתן להרים את הדיסק, המכונה לפעמים מעלית, ממושבו על ידי לחץ גבוה יותר של הנוזל הנכנס או במעלה הזרם כדי לאפשר זרימה אל היציאה או הצד במורד הזרם. המדריך שומר על תנועת הדיסק בקו האנכי, כך שניתן יהיה להתקין מחדש את השסתום מחדש במועד מאוחר יותר. כאשר הלחץ כבר לא גבוה, כוח הכבידה או לחץ גבוה יותר במורד הזרם יגרמו לדיסק לרדת אל המושב שלו, ולסגור את השסתום כדי לעצור את הזרימה ההפוכה. שסתום סימון מקוון הוא שסתום סימון הדומה לשסתום סימון הרמה. עם זאת, לשסתום יש בדרך כלל קפיץ ש"יתרומם" כאשר יש לחץ על הצד במעלה הזרם של השסתום. הלחץ הנדרש בצדו העליון של השסתום כדי להתגבר על מתח הקפיץ נקרא "לחץ הפתיחה". כאשר הלחץ העובר דרך השסתום נמוך מלחץ הפתיחה, הקפיץ יסגור את השסתום כדי למנוע זרימה חוזרת בתהליך.
תחומי יישום
שסתומי סימון משמשים במערכות נוזלים רבות, כגון תחנות כימיקלים ותחנות כוח, כמו גם בתהליכים תעשייתיים רבים אחרים. יישומים אופייניים בתעשייה הגרעינית הם מערכות בקרת מי הזנה, קווי מזבלה, מי תוספת, מערכות טיפול שונות, מערכות N2 ומערכות ניטור ודגימה. במגזר המטוסים והחלל, משתמשים בשסתומי סימון כאשר יש רעידות גבוהות, קיצוניות של טמפרטורות גבוהות ונוזלים קורוזיביים. לדוגמה, בקרת דחף הנעה עבור חלליות ורכבי שיגור עבור מערכות בקרת תגובה (RCS) ומערכות בקרת גישה (ACS), וכן עבור הידראוליקה של מטוסים. שסתומי סימון נמצאים בשימוש נפוץ גם כאשר מערבבים מספר גזים לזרם יחיד. שסתום סימון מותקן על כל זרם גז בודד כדי למנוע ערבוב גז בגז המקורי. לדוגמה, אם יש לערבב דלק ומחמצן, לרוב נעשה שימוש בשסתום סימון על מקור הדלק והמחמצן כדי להבטיח שהצילינדר המקורי יישאר טהור ולכן אינו דליק. בשנת 2010, מעבדת ההנעה הסילון של נאס"א שינתה מעט עיצוב שסתום סימון פשוט שנועד לאחסן דגימות נוזליות המעידות על חיי המאדים במאגרים שונים של המכשיר ללא חשש לזיהום צולב.