فشار کوبه ای (Surge pressure) در لوله ای که سیال را انتقال می دهد، در نتیجه تغییر در سرعت جریان رخ می دهد. زمانی که شیر در مسیر سیال به سرعت بسته شود، انرژی سیال در حال حرکت رو به جلو داخل لوله منجر به افزایش ناگهانی فشار به دلیل ایجاد تراکم در بالا دست شیر می گردد. ضربه قوچ یک فشار موج شدید در لوله را توصیف می کند که دو ستون آب پس از جدا شدن موقت ستون های سیال در لوله کشی در نتیجه جدا شدن گاز یا تبخیر به دلیل افت فشار و به دنبال آن افزایش فشار، برخورد می کنند. ضربه قوچ زمانی اتفاق می افتد که انرژی جنبشی سیال به انرژی الاستیک تبدیل شود. تنها تغییرات سریع سرعت جریان این اثر را ایجاد می کند. برای مثال بسته شدن ناگهانی یک شیر و یا خرابی یا خاموش شدن ناگهانی پمپ. از آن جایی که نمی توان بطور کلی از تغییرات فشار به هنگام کارکرد یک سیستم لوله کشی اجتناب کرد، هنر در نگه داشتن تغییرات فشار در محدوده کنترل پذیر است. به دلیل اینرسی سیال، سرعت جریان ستون مایع به عنوان یک کل دیگر قادر به تطبیق با وضعیت جدید نیست و سیال همراه با فشار های گذرا تغییر شکل می یابد.
دلیل اصلی خطرناک بودن فشار کوبه ای آن است که این موج فشاری به طور تقریبی با سرعت صوت پیشروی کرده (معادل با 1000 متر بر ثانیه برای گونه های زیادی از مواد سازنده لوله ها) و موجب تخریب هر نقطه ای از سیستم لوله کشی که به آن می رسد، می گردد. میزان افزایش فشار توسط معادله جوکوفسکی محاسبه می گردد. این معادله بیان می کند که میزان افزایش فشار ناشی از تغییرات ناگهانی سرعت سیال داخل یک لوله برابر است با حاصل ضرب چگالی سیال در سرعت پیشروی موج داخل سیال و مقدار تغییر سرعت داخل سیال. برخی از آثار مخرب پدیده ضربه قوچ عبارتند از: پارگی لوله، آسیب دیدن فیکسچر های لوله، آسیب دیدن پمپ ها، فونداسیون ها، شیر ها و لوله ها، کمانش لوله های پلاستیکی و فولادی جدار نازک، متلاشی شدن سیمان پوشش لوله ها، کشیده شدن آب و هوای کثیف داخل لوله از طریق فلنج ها و اتصالات، و جدایش ستون های آب همراه با افزایش زیاد فشار زمانی که ستون های مایع جدا شده دوباره ترکیب می شوند (ماکرو کاویتاسیون).
منبع:
