ضربه قوچ

ضربهٔ قوچ افزایش فشار یا موجی است که در شاره های در حال حرکت پس از توقف یا تغییر مسیر ناگهانی پیش می آید. این افزایش فشار معمولاً هنگامی رخ می دهد که شیری در مسیر حرکت شاره ( آب یا گاز ) ناگهان بسته می شود.
ضربه قوچ که در بعضی از متون فارسی از آن به عنوان «چکش آبی» Water Hammering هم یاد شده از ترجمه واژه فرانسوی ( Coup De Belier* ) آمده است. این پدیده در خطوط لوله جریان تحت فشار و مجاری باز اتفاق می افتد و به وضوح بر قوانین فشار، تغییرات آبی یا تغییرات سرعت جریان و شرایط زمانی و مکانی حرکت سیال استوار است. در بعضی از سیستم های هیدرولیکی تحت فشار، نظیر خطوط انتقال آب، نفت یا شبکه های توزیع و لوله های آب بر منتهی به توربین ها، تونل های آبی، سیستم های پمپاژ و جریان های ثقلی، پدیده ضربه قوچ با ایجاد موج های سریع، زودگذر و میرا موجب خطرات گوناگونی می شود. گاهی اوقات قدرت تخریبی این موج های فشار به حدی است که نتایج وخیمی به بار می آورد. ترکیدن خطوط لوله در سیستم های انتقال و شبکه های توزیع، خرابی و شکسته شدن شیرها، دریچه های کنترل و پمپ ها از نمونه های بارز تأثیر این پدیده می باشد.
برای نمونه، در سال ۱۹۳۴ میلادی قدرت تخریبی ضربه قوچ در پروژه ای موجب شده که قطعه ای از اطراف خط لوله به وزن ۱۲ تن تا فاصله ۵۰ متری پرتاب شود. در واقع امروزه در کلیه طرح های انتقال آب یا سیستم های انتقال سیالات دیگر، بررسی و مطالعه دقیق ضربه قوچ به عنوان یک امر لازم و ضروری می باشد تا با شناخت کامل اثر آن، برای کنترل اثرات سوء این فرایند تمهیدات مناسب اتخاذ گردد.
• ساده ترین روش کاهش اثر ضربهٔ قوچ اینست که با افزایش قطر لوله از سرعت جریان پمپ کاست. البته با در نظر گرفتن جنبه اقتصادی که دقت ویژه ای را می طلبد.
• با افزایش مدت زمان ایستادن پمپ که این کار معمولاً با قراردادن چرخ لنگر در محور پمپ انجام می گیرد. البته باید جرم چرخ به صورت دقیق محاسبه گردد.
• با قرار دادن شیرهای الکتریکی پشت پمپ مدت زمان بستن و بازکردن شیر را به دلخواه تنظیم نمود تا پیش از روشن و خاموش کردن پمپ از آن استفاده نمود.
• استفاده از اتصالات انعطاف پذیر Expansion Joint نیز یکی از راه های کاهش تاثیرات ضربه قوچ می باشد. بصورت خاص استفاده از لرزه گیرهای لاستیکی Rubber Expansion Joints تاثیرات اثبات شده ای در این زمینه دارد.
• با قرار دادن شیر خودکار هواده وهوا گیر پس از پمپ، موجب می شوند که هنگام ایجاد مکش هوا وارد لوله شده وهنگام برگشت موج فشار هوا از لوله بیرون رود.
• با کمک خفه کننده ها مانند منبع های هوای فشرده و برج تعادل مانع از کاهش آنی سرعت جریان در لوله می گردند.
• برای کاستن سرعت موج انتخاب نوع لوله مؤثر می باشد به طور مثال با استفاده از لوله های انعطاف پذیری مانند انواع لوله های پلی اتیلنی می توان مقدار سرعت موج را کاهش داد.
• سرج تانک یا تانک ضربه گیر جهت جلوگیری از فشار مثبت و منفی مخرب