علت ایجاد ضربه قوچ

تغییر سرعت باعث ایجاد موج فشار در خطوط لوله می شود و نهایتا علت ایجاد ضربه قوچ است که این تغییر سرعت در ایسـتگاه های پمپـاژ بـه دلایل زیر ممکن است اتفاق بیافتد :

• روشن کردن یک یا چند پمپ
•  خاموش کردن یک یا چند پمپ
•  تغییر تنظیم شیرها و یا بسته شدن ناگهانی شیرها
•  تغییر سرعت دورانی پمپ یا پمپها (در سیستم های دور متغیر)
•  پر کردن غیر اصولی خط لوله
•  استفاده از شیرهای یکطرفه نامناسب
•  از کار افتادن ناگهانی یک یا چند پمپ

با اتخاذ تدابیری مانند انتخاب شیرهای یکطرفه مناسب، بستن و یا باز کردن شیرها در خروجـی پمپ هـا بـه صورت کاملاَ آرام می توان تغییرات فشار را به حداقل ممکن رساند باعث جلوگیری از پدیده ضربه قوچ شد. یکی از دلایلی که موکداً توصیه می شود که قبل از روشـن کردن یک پمپ، شیر خروجی بسته بوده و بعد از استارت زدن آرام آرام باز شود و نیـز قبـل از خـاموش کـردن پمـپ اول شـیر خروجی آرام آرام بسته شود و سپس پمپ خاموش شود، همین موضوع است. ولی در شرایط قطع ناگهانی برق این تـدابیر قابـل اجرا نخواهد بود و پدیده ضربت قوچی با شدت زیاد بوقوع خواهد پیوست و در این شرایط سیستم های حفاظتی که توضـیح آن داده خواهد شد می توانند تاثیر تخریبی آن را تا حد قابل قبول کاهش دهند. 

شیرهای یک طرفه ای که نتوانند سریع (قبل از معکوس شدن جریان در خط لوله) بسته شوند 2L/a باعث تـشـدیـد شـدن ضربـi قوچـی و نیـز بوجـود آمـدن پدیـده کوبــیده شـدن دیـســـک شـیرهای یـکطرفـه بـنـام Slamming effect می شوند که صدا و ضربه بسیار شدیدی ایجاد می کنند. 

علت ایجاد ضربه قوچ

در سیستم پمپاژ و خط لوله مربوطه بطوریکـه در شـکل زیر نشـان داده شـده اسـت نـوعی از گسـیخته شـدن آب بنـام گسیختگی ممتد Extended Cavitation اتفاق می افتد.

علت-ایجاد-ضربه-قوچ

بعد از قطع ناگهانی برق در ایستگاه پمپاژ در فاز اول فشار منفی ایجاد شده و با سرعت صوت در خط لوله به انتهای مسیر حرکت می کند اگر این فشار منفی به حدی باشد که در طول خط لوله منحنی کاهش فشـار، منحنی پروفیل طولی خط لوله را قطع بکند، در این حالت ستون آب داخل خط لوله به علت تبخیر شدن از هم گسیخته می شود و شرایطی را پیش می آورد که بسیار حادتر از شرایط عـادی اسـت و افـزایش فشـار ناشـی از آن، از مقادیـر قابـل محـاسبه با فرمول ژوکوفسکی بسیار بیشـتر می شود. برای توضیح بیشتر مثالی ذکر می شود.افزایش فشار ناشی از خاموش شدن پمپ در خط لوله ای که سرعت آب در آن 2 m/s است، به شرط اینکه سـتون آب از هـم گسیخته نشود مطابق فرمول ژوکوفسکی 200متر ستون آب خواهد بود.