2015年二级建造师执业资格考试机电工程管理与实务j考试复习重点资料.doc
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1、 全国二级建造师执业资格考试用书 (第四版) 机电工程管理与实务 3242H310000 机电工程施工技术 机电工程是指按照一定的工艺和方法, 将不同规格、型号、性能、材质的设备、 管路、线路等有机组合起来,满足使用功 能要求的工程。设备是指各类机械设备、 静置设备、电气设备、自动化控制仪表和 智能化设备等。管路是指按等级使用要求, 将各类不同压力、温度、材质、介质、型 号、规格的管道与管件、附件组合形成的 系统。线路是指按等级使用要求,将各类 不同型号、规格、材质的电线电缆与组件、 附件组合形成的系统。机电工程涵盖的专 业工程技术很多,涉及的专业面很广,学 科跨度大,本章按照考试大纲要求的知
2、识 点,对机电工程涉及的有关机电工程常用 材料、机电工程常用工程设备、工程测量 技术、起重技术、焊接技术等必须掌握的 专业技术基础知识作了重要的阐述。对机 电工程工业安装技术和建筑安装技术,从 工程实践出发,结合有关施工质量控制、 安全管理、现行相关的法规和标准及施工 质量验收规范,提出了各专业工程施工技 术要点和要求。 2H311000 机电工程常用材料及工程设备 正确选择机电工程合格的材料、设备, 将不同规格、型号、性能、材质的设备、 管路、线路等按照规定的工艺和方法有机 组合起来,是满足机电工程项目使用功能 要求或生产出合格产品的关键。 2H311010 机电工程常用材料 机电工程材料是
3、构成最终工程产品的 一部分,是关系到工程质量与工程效益的 关键。机电工程材料品种、规格、型号繁 多,常用材料有金属材料、非金属材料和 电气材料,在施工时,必须按照设计文件 要求选用。本目重点是:常用金属材料的 类型及应用,非金属材料的类型及应用, 电气材料的类型及应用。 2H311011 金属材料的类型及应用 金属材料分为黑色金属和有色金属两 大类。其中,黑色金属主要是铁和以铁为 基的合金(钢、铸铁和铁合金) ,广义的黑 色金属还包括锰、铬及合金。有色金属种 类较多,常用的有铝及铝合金、铜及铜合 金、钦及钛合金、镁及镁合金和镍及镍合 金等。 一 黑色金属材料 黑色金属材料又称钢铁材料,它是工
4、业中应用最广、用量最多的金属材料,它 们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。 (一)生铁 碳的质量分数(叫)大于 2%的铁碳合 金称为生铁。按用途分为:炼钢生铁、铸 造生 2 2H310000 机电工程施工技术 铁。按化学成分分为:普通生铁、特种生 铁。 (二) 铸铁 碳的质量分数(叫)超过 2%(般为 2. 5%3. 5%)的铁碳合金称为铸铁。 铸铁类型及应用如下: (1) 按断口颜色分为:灰铸铁、 白口铸铁、麻口铸铁。灰铸铁普遍应用于 工业中。例如,在火电站中,灰铸铁多用 于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。 (2) 按生产方法和组织性能分为: 普通灰铸铁、孕育铸铁、特殊性能铸铁、 可锻铸铁
5、、球墨铸铁、特殊性能铸铁。 (三) 钢 碳的质量分数(叫)不大于 2%的铁碳合 金称为钢。 1. 按化学成分和性能分类 按化学成分和性能分为:碳素结构钢、 合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。 在机电工程中,它们主要用于压力容器、 高温和低温构件、耐腐蚀、耐磨及耐热构 件、零部件、管道和锻件等。 (1) 碳素结构钢:按其含碳量的 不同,可分为低碳钢(含碳量叫 25% 60%)和 高碳钢(含碳量叫0. 60%)。按照碳素钢屈 服强度的下限值将其分级别,其对应的牌 号为 Q195、Q215、Q235、Q255 和 Q275 等。其中 Q 代表屈服强度,数字为屈服强 度的下限值。 例如,在机电工程中
6、常见的各种型钢、 钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢,优质的 碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、 高强螺栓及预应力锚具等。 (2) 合金结构钢:按其合金元素的 总含量,可分为低合金结构钢、中合金结 构钢和高合金结构钢。在机电工程中,低 合金结构钢最为常用,按照国家标准低 合金高强度结构钢GB/T 15912008,根 据屈服强度划分,其共有 Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550 、Q620 等强度等级。 例如,某 600MW 超临界电站锅炉汽 包使用的就是 Q460 型钢;机电工程施工 中使用的起重机就是 Q345 型钢制造的, 因为该种钢不仅韧度好,而且缺口敏感性 也较素结
7、构钢大。 例如,我酉压力容器规范推荐使用的 低合金高强度钢板为 16MnR、 15MnVR、18MnMoNbR、13Mn MoNbR 和 07MncrMoVR 等,我国第一套 30 万 t 合成氨装置中的氨合成塔的筒体就 是采用三层各 50mm 的 18MnMoNbR 钢板 进行热卷,并作热套,组成邦 3200mm 直 径和彡 5150mm 厚的高压合成塔筒体。 (3) 特殊性能低合金高强度钢 特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢, 主要包括:耐候钢、耐海水腐蚀钢、表面处 理钢材、汽车冲压钢板、石油及天然气管 线钢、工程机械用钢与可焊接高强度钢、 钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。 2. 按钢的用途分
8、类 按钢的用途分为:结构钢、工具钢、 特殊用钢、专用钢、铸钢、锻钢、热轧钢、 冷乳钢、冷拔钢。 (四) 钢材 2H311000 机电工程常用材料及工程 设备 3 在机电工程中,钢材应用最为广泛。 钢材就其使用可划分为:型材、板材、管 材、线材和钢制品。 1型材 在机电工程中,常用的型材主要有: 圆钢、方钢、扁钢、H 型钢、角钢、工字 钢、 T 型钢、槽钢、钢轨等。 例如,电站锅炉钢架的立柱通常采用 宽翼缘 H 型钢(HK300M; 为确保炉膛内压 力波动时炉墙有一定的强度,在炉墙上设 计有足够强度的刚性梁。一般每隔 3m 左 右装设一层,其大部分采用强度足够的工 字钢制成。 例如,大型角钢广泛
9、用于厂房、铁路、 交通、桥梁、车辆、船舶等大型结构件; 中型角钢用于电力铁塔、井架及其他用途 的构件;小型角钢用于设备制造、支架和 框架等。 2. 板材 在机电工程中,常用的板材主要有: 钢带(带钢) 、薄钢板( 厚度在 0.24mm)、 厚钢板(厚度在 4mm 以上的钢板统称为厚 钢板)、中板( 厚度在 425mm 之间) 、厚 板(厚度在 2560mm 之间) 、特厚板(厚度 大于 60mm)。 例如,碳素结构钢厚钢板广泛用于焊 接、铆接、栓接结构,如桥梁、船舶、管 线、车辆和机械。其中质量等级 C、D 属 于优质碳素结构钢,主要用于对韧性和焊 接性能要较高的钢结构。 例如,电站锅炉中的汽
10、包就是用钢板 焊制成的圆筒形容器。其中,中、低压锅 炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢,高 压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。 3. 管材 在机电安装工程中,常用的管材有普 通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管 i 无 缝不锈钢管、高压无缝钢管等。 例如,锅炉水冷壁和省煤器使用的无 缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢 管,但过热器和再热器使用的无缝钢管根 据不同壁温,通常采用 15CrMo 或 12CrlMoV 等钢材。 例如,流体输送用焊接钢管(镀锌和黑 皮)主要用于输送水、煤气、天然气、空气、 采暖蒸汽、污水,矿山、井下送风、排水, 农业喷灌,深井水泵,潜水泵等。 4. 钢制品 在机电安装工程
11、中,常用的钢制品主 要有焊条、管件、阀门等。 (1) 焊条常用的有酸性焊条、碱 性焊条、结构钢焊条、不锈钢焊条、铸铁 焊条、低温钢焊条等; (2) 管件主要包括法兰、弯头、 三通、四通、变径、钢制活接头、管接头、 封头、盲板等; (3) 阀门根据工作压力、温度、 介质状况、阀体、阀芯、密封垫材质不同 及构造形式可以分为许多种类型。管道工 程常用阀门大类上可以分为闸阀、截止阀、 球阀、针形阀、蝶阀、止回阀、调节阀、 角阀、减压阀、安全阀、旋塞、柱塞阀、 隔膜阀、浮球阀、疏水 二、有色金属 有色金属及其合金具有钢铁材料所没 有的许多特殊的机械、物理和化学性能, 在机械、仪器仪表、飞机制造等工业中广
12、 泛使用的有铝、铜、钛、镁、镍合金。 4 2H310000 机电工程施工技术 (一) 铝及铝合金 1. 纯铝 (1) 纯铝的密度只有 2. 7g/cm3, 仅为铁的 1/3。铝的导电性好,其磁化率 极低,接近于非铁磁性材料。在电气工程、 航空及宇航工业、一般机械和轻工业中广 泛应用。 (2) 纯铝按纯度可分为高纯铝和 工业纯铝两类。高纯铝主要用于科学研究 及制作电容器等。以纯度高低分别用于制 作铝箔、包铝和电线、电缆、器皿、焊条、 装饰材料、反光板、热交换器等。 2. 铝合金 (1) 铝合金热处理后可显著提高强度。 铸造铝合金铸造性能极好。 (2) 铝合金按照成分和工艺特点不同 分为变形铝合金
13、和铸造铝合金。 (二) 铜及铜合金 1. 纯铜 (1) 纯铜常称紫铜,主要用于制 作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导 电、导热性很好,对大气和水的抗蚀能力 很高。铜是抗磁性物质。 (2) 根据杂质含量的不同,工业 纯铜牌号分为四种:Tl、T2、T3、T4。编 号越大,纯度越低。T1 主要用于导电材料 $配高纯度合金;T2 主要用于电力输送用 导电材料,制作电线、电缆等;T3、T4 主要用士电机、电工器材、电气开关、垫 圈、铆钉、油管等。 2. 铜合金 铜中加人合金元素后,可获得较高的 强度和硬度,同时保持纯铜的某些优良性 能。铜合金一般分黄铜、青铜和白铜三大 类。 (1) 黄铜 黄铜是以锌为
14、主要合金元素的铜合金。 黄铜分普通黄铜和复杂黄铜两种。复杂黄 铜:铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜等。 (2) 青铜 含铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金 习惯称为青铜,包括有锡青铜、铝青铜、 铍青铜等。 (3) 白铜 白铜是以镍为主要合金元素的铜合金。 主要用于制造船舶仪器零件、化工机械零 件及医疗器械等。锰含量高的锰白铜可制 作热电偶丝。 (三) 钛及钛合金 (1) 钛的熔点高,热膨胀系数小, 导热性差。纯钛塑性好、强度低,容易加 工成型,可制成细丝和薄片。钛的抗氧化 能力优于大多数奥氏体不锈钢。 (2) 工业纯钛中含有氢、碳、氧、 铁、镁等杂质元素,工业纯钛可制作在 35(TC 以下工作、强度要求不高
15、的零件。 (3) 钛合金可分为三类:a 钛合金、p 钛合金和(a+卩) 钛合金。 (四) 镁及镁合金 (1) 纯镁的室温密度仅为 1. 74g/cm3,是所有金属结构材料中最低的。 (2) 镁合金按照形成的工艺特点不同 分为变形镁合金和铸造镁合金两类。 (五) 镍及镍合金 1纯镍。具有优异的耐腐蚀和抗高温 氧化性能,是重要的工程金属材料。工业 纯镍 2H311000 机电工程常用材料及 工程设备 5 有良好的强度和导电性,可 用于电子器件;同时由于其耐蚀性好,还 可用于食品加工设备。 2镍合金。其耐蚀性和力学性能进一 步提高,还可具有特殊物理性能。镍合金 按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、
16、耐高温镍合金和功能镍合金三类。例如, 耐腐蚀镍合金可用于化工、石油、船舶等 领域,如阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热 交换器等;耐高温镍合金广泛用于航空发 动机和运载火箭发动机涡轮盘、压气机盘 等。 2H311012 非金属材料的类型及应用 一、非金属材料的类型 (一)高分子材料 高分子材料是以高分子化合物为基材 的一大类材料的总称。按照来源可分为天 然高分子材料和合成高分子材料,按特性 可分为普通高分子材料和功能高分子材料, 最常用的分类方法是按性能和用途分类, 可分为塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料 和高分子基复合材料等。 1塑料 塑料是以树脂为主要成分,一般含有 添加剂,在加工过程中能流动成型
17、的材料。 按物理化学性能可分为热塑性塑料和热固 性塑料。按用途可分为通用塑料和工程塑 料。 (1) 通用塑料 通用塑料一般指用量大、用途广、成 型性好、价格低廉的塑料,如聚乙烯、聚 丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料和 氨基塑料六大品种,占塑料总产量的 75% 以上。 1) 聚乙烯 (PE)。聚乙烯按生产方 式不同可分为高压、中压和低压聚乙烯三 类。如低压聚乙烯(压力小于 5MPa)常用于 制造容器、通用机械零件、管道和绝缘材 料等。 2) 聚丙烯(PP)。强度、硬度、刚 度和耐热性(150C 不变形)均优于低压聚 乙烯,常用于制造容器、贮罐、阀门等。 3) 聚氯乙烯(PVC)。强度、刚度 比
18、聚乙烯好。硬质聚氯乙烯常用于制作化 工耐蚀的结构材料及管道、电绝缘材料等。 软质聚氯乙烯主要用于电线电缆的套管、 密封件等。 4) 聚苯乙烯(PS)。聚苯乙烯是良 好的刚性材料,但质脆而硬,主要用来生 产注塑产品,如用于制作仪表透明罩板、 外壳等。 (2) 工程塑料 工程塑料指有良好的力学性能和尺寸 稳定性,可作为工程结构的塑料,如 ABS 塑料、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等。 1) ABS 塑料。ABS 塑料是丙烯 腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的 共聚物。在机械、电气、纺织、汽车、飞 机、轮船等制造及化工中得到广泛应用, 如机器零件、各种仪表的外壳、设备衬里 等。 2) 聚酰胺
19、 (PA)。常用于代替铜及 其他有色金属制作机械、化工、电器零件, 如齿轮、轴承、油管、密封圈等。 3) 聚碳酸酯(PC)。主要应用于机 械、电气等部门,如机械行业中的轴承、 齿轮、蜗轮、蜗杆等传动零件;电气行业 中高绝缘的垫圈、垫片、电容器等。 例如,水管主要采用聚氯乙烯制作; 燃气管采用中、高密度聚乙烯制作;热水 管目前 6 2H310000 机电工程施工技 术 均用耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚 1-丁烯 制造;泡沫塑料热导率极低,相对密度小, 特别适于作屋顶和外墙隔热保温材料,在 冷库中用得更多。 2橡胶 橡胶按来源可分为天然橡胶和合成橡 胶,按性能和用途可分为通用橡胶和特种 橡胶。 (1
20、) 通用橡胶。指性能与天然橡 胶相同或接近,物理性能和加工性能较好, 用于制造软管、密封件、传送带等一般橡 胶制品的橡胶,如天然橡胶、丁苯橡胶、 顺丁橡胶、氯丁橡胶等; (2) 特种橡胶。指具有特殊性能, 专供耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐油、耐 溶剂、耐辐射等特殊性能要求使用的橡胶。 如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡 胶等。 3.涂料 涂料是指涂敷于物体表面,能与基体 材料很好粘结并形成完整而坚軔保护膜的 物料。按其是否有颜色可分为清漆和色漆; 按其涂膜的特殊功能可分为绝缘漆、防锈 漆、防腐蚀漆等。 (二)无机非金属材料 无机非金属材料是除有机高分子材料 和金属材料以外的所有材料的统称。 1
21、普通(传统)的非金属材料 指以硅酸盐为主要成分的材料并包括 一些生产工艺相近的非硅酸盐材料。例如, 碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻 璃,镁质、铬镁质耐火材料和碳素材料等。 通常这一类材料生产历史较长、产量较大, 用途也较广。 2特种(新型)的无机非金属材料 主要指用氧化物、氮化物、碳化物、 硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非 金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。 它是 20 世纪以来发展起来的、具有特殊 性质和用途的材料。例如,压电、铁电、 导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超 高温、生物工程材料及无机复合材料等。 二、机电工程中常用的非金属材料使 用范围 (一) 砌筑材料 在机电工
22、程中,常用的筑材料包括耐 火黏土砖、普通用高锅砖、轻质耐火砖、 耐火水泥、硅藻土质隔热材料、轻质黏土 砖、石棉绒(优质) 、石棉水泥板、矿渣棉、 蛭石和浮石等,一般用于各类型炉窑砌筑 工程等,如各种类型的锅炉炉墙砌筑;各 种类型的冶炼炉砌筑;各种类型的窑炉砌筑 等。 (二) 绝热材料 在机电安装工程中,常用的绝热材料 种类很多,通常有膨胀珍珠岩类、离心玻 璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿 棉类、岩棉类、泡沫塑料类等,常用于保 温、保冷的各类容器、管道、通风空调管 道等绝热工程。 (三) 防腐材料及制品 防腐材料大致可分为高分子材料、无 机非金属材料、复合材料和涂料等,广泛 用于机电安装工程
23、中。常用防腐材料有: (1) 陶瓷制品:管件、阀门、管材、 泵用零件、轴承等。主要用于防腐蚀工程 中。 (2) 油漆及涂料:无机富锌漆、防镑 底漆广泛用于设备管道工程中。例如,清 漆、冷 2H311000 机电工程常用材料 及工程设备 7 固环氧树脂漆、环氧呋喃 树脂漆、酚醛树脂漆等。 (3) 塑料制品:聚氯乙烯、聚乙 烯、聚四氟乙烯等,用于建筑管道、电线 导管、化工耐腐蚀零件及热交换器等。 (4) 橡胶制品:天然橡胶、氯化 橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁 苯橡胶、丁酯橡胶等,用于密封件、衬板、 衬里等。 (5) 玻璃钢及其制品:以玻璃纤 维为增强剂,以合成树脂为胶粘剂制成的 复合材料,
24、主要用于石油化工耐腐蚀耐压 容器及管道等。 (四) 非金属风管 非金属风管材料有酚醛复合板材,聚 氨酯复合板材,玻璃纤维复合板材,无机 玻璃钢板材,硬聚氯乙烯板材。 酚醛复合风管适用于低、中压空调系 统及潮湿环境,但对高压及洁净空调、酸 碱性环境和防排烟系统不适用;聚氨酯复合 风管适用于低、中、高压洁净空调系统及 潮湿环境,但对酸碱性环境和防排烟系统 不适用;玻璃纤维复合风管适用于中压以 下的空调系统,但对洁净空调、酸碱性环 境和防排烟系统以及相对湿度 90%以上的 系统不适用;硬聚氯乙烯风管适用于洁净 室含酸碱的排风系统。 (五) 塑料及复合材料水管 (1)聚乙條塑料管:无毒,可用于输送 生
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