استم یا ساقه در شیرهای صنعتی چیست؟ انواع آن کدام‌اند؟
استم شیرها حرکت مورد نیاز برای جابه‌جایی دیسک، پلاگ یا توپی را به منظور باز و بسته کردن شیر فراهم می‌کنند، و هم‌چنین باعث قرارگیری دیسک در موقعیت مناسب می‌شوند. یک طرف استم‌ها به هندویل، عملگر و یا اهرم متصل شده و طرف دیگر به دیسک شیر متصل می‌باشد.
در شیرهای دروازه‌ای یا کروی، حرکت خطی دیسک برای باز و بسته کردن شیر نیاز است، در حالی که در شیرهای سماوری، توپی و پروانه‌ای دیسک برای باز و بسته کردن شیر حرکت دورانی می‌کند.
استم‌ها معمولاً از نوع فورج می‌باشند و با رزوه شدن یا دیگر روش‌ها به دیسک متصل می‌شوند. برای جلوگیری از نشتی، در ناحیه آب‌بندی، ایجاد یک روکش خوب در سطح استم‌ها لازم است.
در تصویر زیر نمونهای از استم‌ها را در شیرهای سماوری و دروازه‌ای را مشاهده می‌کنید
در این بخش به 5 نوع از استم‌ها اشاره میکنیم
استم بالارونده (Rising stem or RS)
1. استم بالا رونده با رزوه بیرونی و یوغ (Rising stem with outside screw and yoke)
قسمت‌های خارجی استم‌ها به صورت رزوه‌ای بوده در حالی که اجزای درونی آن‌ها سطحی صاف دارند. استمهای رزوه‌ای معمولاً به وسیله‌ی stem packingها مانع از نشتی می‌شوند (جریان را ایزوله می‌کنند). دو مدل طراحی مختلف در آن‌ها وجود دارد: در یکی از این طراحی‌ها هندویل به استم متصل است پس با یکدیگر به سمت بالا حرکت می‌کنند. و در طراحی دیگر روکش رزوه‌ای باعث میشود استم داخل هندویل بالا برود. این طراحی معمولاً برای شیرهای با NPS2 و یا شیرهای بزرگ‌تر به کار می‌رود.
2. استم بالارونده با رزوه‌ی درونی (rising stem with inside screw)
قسمت رزوه‌ای استم‌ها در داخل بدنه شیر قرار دارد، و استم پکینگ در امتداد سطح صافی که در معرض فضای بیرونی و اتمسفر قرار دارد می‌باشد. در این مورد، رزوه شیر در تماس با جریان عبوری می‌باشد. زمانی که چرخانده شود استم و هندویل با هم بالا می‌روند تا شیر را باز کنند.
استم غیر بالارونده (Non-Rising stem or NRS)
3. استم غیر بالارونده با رزوه درونی (Non rising stem with screw inside)
بخش رزوه‌ای استم‌ها در داخل شیر قرار گرفته است و بالا نمی‌رود. درحالتی که استم می‌چرخد، مجرابند شیر همانند یک مهره در جهت استم حرکت می‌کند. رزوه‌های استم در معرض عبور جریان قرار دارند و تحت فشار می‌باشند. به همین دلیل است که این مدل در زمانی استفاده میشود که فضا برای حرکت خطی محدود است و جریان باعث سایش، فرسایش و خوردگی نمی‌شود.
4. استم کشویی (Sliding stem)
این استم‌ها دوران یا چرخش ندارند، به داخل و خارج شیر حرکت می‌کنند تا شیر را باز یا بسته کند. این نوع از شیرها در شیرهای دستی که نیازمند باز شدن سریع می‌باشند کاربرد دارند. این مدل هم‌چنین در شیرهای کنترلی که با سیلندرهای نیوماتیکی یا هیدرولیکی عمل می‌کنند استفاده میشود.
5. استم چرخشی (Rotary stem)
این مدل بیشترین استفاده را در شیرهای توپی، شیرهای سماوری و شیرهای پروانه‌ای دارد. حرکت ربع‌گرد این مدل از استم‌ها شیر را باز یا بسته می‌کند.
آب‌بندی استم شیر (Valve stem packing)
برای ایجاد آب بندی مطمئن بین استم و بونت از گسکت‌ها استفاده میشود. به این عمل پکینگ گفته میشود و در مواردی که در ذیل به آن اشاره شده است استفاده میشود:
Gland follower، لوله‌ای که باعث فشرده شدن پکینگ میشود، به وسیله‌ی یک گلند (gland) که suffing box نامیده میشود.
گلند، یکی از انواع بوشینگ (bushing)، که پکینگ را به داخل suffing box فشرده می‌کند.
Suffing box، فضایی است که پکینگ در آن فشرده میشود
پکینگ (packing)، در مواد مختلف موجود می‌باشد مانند تفلون، متریال‌های الاستومریک، مواد فیبری و …
وظیفه‌ی آن آب بندی بین استم و بونت (کلاهک) می‌باشد و زمانی که شیر به صورت کامل باز است، مانع از فشار سیستم بر روی پکینگ میشود. بک‌سیت‌ها معمولاً در شیرهای کروی و دروازه‌ای استفاده می‌شوند.
یکی از مسائل مهم در طول عمر شیر نوع آب بندی (sealing assembly) آن می‌باشد. تقریباً تمام شیرها، مانند شیرهای توپی، کروی، دروازه‌ای، سماوری و پروانه‌ای استاندارد آب بندی مخصوص به خود را که بر پایه‌ی نیروی برشی، اصطحکاک و پارگی می‌باشد، دارند
بنابراین بسته‌بندی (packing) شیر باید به درستی انجام شود، تا از آسیب رسیدن به استم و هدر رفتن سیالات یا گازها جلوگیری شود. زمانی که پکینگ به خوبی انجام نشود شاهد نشتی شیر خواهیم بود. و اگر پکینگ بسیار سخت انجام شود، بر حرکت و جابه‌جایی استم تاثیر گذاشته و حتی ممکن است به آن آسیب برساند.
برای مشاهده مقالات در مورد دیگر اجزای شیرها بر روی لینک کلیک نمایید.