Proč je použití cementového zátky zakázáno pro průchody stěn GIS?

Uvnitř umístěné GIS zařízení obvykle zahrnuje instalace procházející stěnou, s výjimkou případů s kabelovými vstupy a výstupy. V nejvíce případech se hlavní nebo vedlejší sběrnice prodlužují zevnitř skrz stěnu ven, kde se spojují s porcelánovými nebo kompozitními izolátory pro spojení s povrchovými vedeními. Mezera mezi otvorem ve stěně a obalem GIS sběrnice je však náchylná k propustnosti vody a vzduchu a proto obvykle vyžaduje utěsnění. Tento článek diskutuje důvody, proč není dovoleno používat cementové utěsnění.

Vydání z roku 2015 opatření proti haváriím Čínské jižní elektrárny explicitně zakazuje používání cementu k utěsnění částí GIS sběrnice procházejících stěnou.

Hlavním důvodem tohoto zákazu je riziko chemických reakcí mezi alkalickými složkami v cementu a hliníkovým slitovým materiálem použitým v obalech GIS. Když mokrý (nezatvrzelý) cement nebo cement nasáklý dešťovou vodou přijde do kontaktu s hliníkovou povrchem, může dojít k korozí, což může vést k úniku plynu. Poznamenejme, že reakce probíhá pouze tehdy, když je cement vlhký – jakmile je plně ztuhlý, riziko je výrazně snížené. Tento problém však vyžaduje speciální pozornost během fáze stavby.

Když částice cementu přijdou do kontaktu s vodou, začíná hydratace postupně vrstva po vrstvě. Hlavní produkty hydratace zahrnují: hydrát kalciového křemičitého (C-S-H) želé, hydrát kalciového železnatého želé, hydroxid vápenatý (Ca(OH)₂), hydrát kalciového hliníkového a ettringit. Mezi těmito látkami mohou alkalické látky, jako jsou hydroxid vápenatý a hydrát kalciového hliníkového, reagovat s hliníkovým slitovým materiálem, což může způsobit poškození obalu GIS.

Kromě cementu mohou být na místech procházejících stěnou použity i jiné utěsněvací materiály, jako jsou azbestové desky nebo vodotěsné lepidlo. Avšak azbestové desky často obsahují cementové složky a nevhodně vybraná lepidla – zejména alkalické typy – mohou podobně korodovat hliníkový slitový obal, což může vést k riziku úniku plynu.

Ačkoli hliníkový slitový materiál je samovolně odolný vůči korozí ve vzduchu, existuje další možný mechanismus korozí: cement může nejdříve degradovat ochrannou lakovou vrstvu na povrchu obalu, protože laky jsou méně odolné vůči korozí než hliník. Jakmile je pokrytí poškozeno, podložný kov se stává zranitelným. V stavebnictví je právě proto běžné aplikovat před natřením cihlového povrchu podsložku nebo mastník.

Toto vysvětluje původ zákazu používání cementu k utěsnění částí GIS sběrnice procházejících stěnou.