ضربه قوچ در لوله آب چیست؟

تغییر ناگهانی شرایط مرزی در سامانه‌های انتقال آب مانند باز و بسته شدن ناگهانی دریچه‌ها یا یک شیرفلکه، قطع و وصل شدن ناگهانی پمپ و توربین و نظیر این‌ها باعث ایجاد جریان گذرایی می‌شود که اصطلاحاً ضربه قوچ نامیده می‌شود. ضربه قوچ پدیده‌ای است که در خطوط لوله جریان تحت‌فشار و مجاری باز اتفاق می‌افتد و بر قوانین فشار، تغییرات دبی یا تغییرات سرعت جریان و شرایط زمانی و مکانی حرکت سیال استوار است. موج‌های فشاری که به‌صورت پیاپی در طول ماده منتشر می‌شود می‌تواند در شبکه فشاری چندین برابر فشار کار سیستم را تولید کنند و موجب به وجود آمدن تنش‌های بسیار زیادی در اجزای مدار شده و در بدترین حالت قادر به از بین بردن لوله‌ها، پوسته پمپ و شکستن اتصالات گوناگونی می‌شود. درک بیشتر منجر به وضع اقدامات پیشگیرانه در طراحی سیستم، راه‌اندازی سیستم و تعمیرات و نگهداری سیستم، کمک به ایمنی کارکنان، کمک به کاهش هزینه تعمیرات و کاهش مدت ازکارافتادگی سیستم، می‌شود. ضربه قوچ در مخرب‌ترین حالت خود می‌تواند باعث زخمی شدن یا مرگ کارکنان شود. برخی افراد اشتباهاً معتقدند که این پدیده اجتناب‌ناپذیر و جزئی از سیستم است که این کاملاً اشتباه است زیرا اگر سامانه‌ای به‌درستی طراحی و راه‌اندازی شود، این پدیده هرگز در آن به وجود نمی‌آید

ضربه قوچ اصطلاحی است که از زبان فرانسه ترجمه‌شده است و معادل انگلیسی آن چکش آبی هست که علت این نام‌گذاری صدای چکش مانند ناشی از این پدیده است. ضربه قوچ از دیدگاه علمی موجی از فشار است که در اثر تغییرات دبی یا سرعت جریان در لوله ایجاد می‌شود. ضربه قوچ که در برخی از متون فارسی از آن به‌عنوان چکش آبی یا ضربه آبی نیز یاد شده است، در خطوط لوله جریان تحت‌فشار اتفاق میافتد و بر قوانین فشار، تغییرات بده یا سرعت جریان و شرایط مکانی، زمانی حرکت سیال استوار است. در برخی از سامانه‌های هیدرولیکی تحت‌فشار، مانند خطوط انتقال آب، نفت یا شبکه‌های توزیع ولوله‌های آب بر منتهی به توربین‌ها، تونل‌های آبی، سامانه‌های پمپاژ و جریان‌های ثقلی، پدیده ضربه قوچ با ایجاد موج‌های سریع و زودگذر و میرا موجب خطرات گوناگونی می‌شود، گاهی اوقات قدرت تخریبی این موج‌های فشار به حدی است که نتایج وخیمی به بار می‌آورد، ترکیدن خطوط لوله در سامانه‌های انتقال و شبکه‌های توزیع، خرابی و شکسته شدن شیرها، دریچه‌های کنترل و تلمبه‌ها از نمونه‌های بارز تأثیر این پدیده هست؛ به‌عنوان‌مثال در یک نمونه از حوادث تخریبی ضربه قوچ یک قطعه از جدار لوله به وزن 12 تن تا فاصله 50 متری پرتاب گردید. ازاین‌گونه حوادث که در طرح‌های آبی موجب تخریب می‌شود، فراوان مشاهده شده و همه‌ساله خسارات زیادی را به سامانه‌های جریان تحت‌فشار تحمیل می‌نماید؛ البته در بعضی از پروژه‌ها شدت تخریب ضربه قوچ به حدی نیست که به‌یک‌باره سامانه انتقال را فلج نماید، اما در همین سامانه‌ها نیز با تکرار این حادثه در هنگام بهره‌برداری، موجب می‌شود تا از کارایی سامانه موردنظر، کاسته شده و درنهایت به خطوط لوله، شیرهای، دریچه‌ها، تلمبه‌ها، توربین‌ها و سازه‌های اطراف سامانه هیدرولیکی و یا تأسیسات مکانیکی مجاور صدمه وارد شود.