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2020年二级建造师考试网上辅导 机电工程管理与实务 机电工程施工技术2H311000机电工程常用材料及工程设备本章知识体系2H311000机电工程常用材料及工程设备2H311010机电工程常用材料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。一、黑色金属材料黑色金属（又称钢铁材料）主要是铁和以铁为基的合金；它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。（一）钢产品分类2.分类钢产品通常分为四大类：液态钢（即生铁）、钢锭和半成品、轧制成品和最终产品、其他产品。（二）机电工程常用的钢产品1.液态钢产品生铁分为炼钢用生铁、铸造用生铁、球墨铸铁用生铁、耐磨生铁、脱碳低磷粒铁、含钒生铁。2.钢锭和半成品（非合金钢为例）（1）钢1）按化学成分分类为：非合金钢、低合金钢、合金钢；2）按主要质量等级，非合金钢分类为：普通非合金钢、优质非合金钢、特殊质量非合金钢。了解钢号及等级。（3）铸铁铸铁牌号是以化学成分或力学性能表示的方法。（4）铸钢非合金铸钢分为铸造碳钢、焊接结构用铸钢。3.轧制成品和最终产品（非合金钢为例）包括：钢板和钢管、型钢、钢制法兰、阀门。热轧型钢分为：工字钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等。钢制法兰：一般非合金钢法兰用的材料为铸件、板材、锻件；石油化工钢制法兰、压力容器用材为板材和锻件。阀门：阀门铸铁件可由碳素钢铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁为原料。（四）机电工程常用典型低合金钢和合金钢1.低合金钢常用材料牌号有Q355、16MnDG、AF11、Q265GNH。2.合金钢常用材料牌号有：20Mn2、12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、06Cr19Ni10。二、有色金属有色金属又称为非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。（一）铝及铝合金2.铸造铝合金（1）以铝锭为主要原料，依照国家标准或特殊要求添加其他元素，如：硅、铜、镁、铁，改善纯铝在铸造性、化学性及物理性的不足，而调配出来的合金。（2）按形状分为圆铸锭和扁铸锭两种，按成分分为纯铝和铝合金两类。（3）根据主要合金元素差异，现有四类铸造铝合金产品：铝硅系合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌系合金，可用于铝合金铸件（不含压铸件）的生产。（4）铝合金牌号“ZAlSi7MgA”是由有色金属铸造代号“Z”、基体铝硅的元素符号“AlSi”、硅的名义含量“7%”，以及主要合金元素符号“Mg”组成，附加质量等级“A”。（二）其他有色金属机电安装工程涉及的有色金属材料还包括：铜、钛、镁、镍、锆金属及其合金。（三）贵重金属贵金属主要指金、银和铂族金属。按照生产过程，并兼顾到某种产品的特定用途，贵金属及其合金牌号分为冶炼产品、加工产品、复合材料、粉末产品、钎焊料五类。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、涂料、高分子粘结剂、高分子基复合材料、功能高分子材料和纤维等。1.塑料塑料俗称树脂，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。根据各种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。（1）通用塑料通用塑料有四大品种，即聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。根据塑料的光学性能来分，可分为透明、半透明及不透明塑料。1）聚乙烯。常用聚乙烯可分为低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）。三者当中，HDPE有较好的热性能、电性能和机械性能，而LDPE和LLDPE有较好的柔韧性、冲击性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用于包装用薄膜、农用薄膜、塑料改性等，而HDPE的用途比较广泛，可用于薄膜、管材、注射日用品等多个领域。2）聚丙烯。相对来说，聚丙烯的品种更多，用途也比较复杂，领域繁多。3）聚氯乙烯。由于其成本低廉，产品具有自阻燃的特性，故在建筑领域里用途广泛，尤其是在下水道管材、塑钢门窗、板材、人造皮革等方面用途最为广泛。4）聚苯乙烯。作为一种透明的原材料，在有透明需求的情况下，用途广泛，如汽车灯罩、日用透明件、透明杯、罐等。（2）工程塑料一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。聚酰胺（PA）：聚酰胺的缺点是吸湿性大、对强酸、强碱、酚类等抵抗力较差，易老化。常用于代替铜及其他有色金属制作机械、化工、电器零件。（3）特种塑料一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅塑料具有突出的耐高温、自润滑等特殊性能。增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑料的范畴。6.功能高分子材料功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息转换、磁性、传递和储存等特殊功能。（二）无机非金属材料无机非金属材料具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性，以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。新型无机非金属材料除具有传统无机非金属材料的优点外，还有某些特征，如：强度高，具有电学、光学特性和生物功能等。1.普通（传统）的非金属材料传统无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，如水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料等，是工业和基本建设所必需的基础材料。2.特种（新型）的无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。二、机电工程中常用的非金属材料及使用范围（二）绝热材料在机电工程中，常用的绝热材料种类很多，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）防腐材料包括：陶瓷制品、油漆及涂料、塑料制品、橡胶制品、玻璃钢及其制品。（四）非金属风管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。风管材料适用范围不适用范围酚醛复合风管低、中压空调系统、潮湿环境高压、洁净空调、酸碱性、防排烟聚氨酯复合风管低、中、高压洁净空调系统、潮湿环境酸碱性、防排烟玻璃纤维复合风管中压以下空调系统洁净空调、酸碱性、防排烟、湿度90%以上硬聚氯乙烯洁净室含酸碱的排风系统【例题】（2016一级真题）下列非金属风管材料中，适用于酸碱性环境的是（）。A.聚氨脂复合板材B.酚醛复合板材C.硬聚氯乙烯板材D.玻璃纤维复合板材正确答案C答案解析本题考查的是机电工程中常用的非金属材料使用范围。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.硬聚氯乙烯管：内壁光滑阻力小、不结垢，无毒、无污染，耐腐蚀。使用温度不大于40，故为冷水管。抗老化性能好、难燃，可采用橡胶圈柔性接口安装。主要用于给水管道（非饮用水）、排水管道、雨水管道。2.氯化聚氯乙烯管：高温机械强度高，适于受压的场合。主要应用于冷热水管、消防水管系统、工业管道系统。3.无规共聚聚丙烯管：适合采用嵌墙和地坪面层内的直埋暗敷方式，水流阻力小。主要应用于饮用水管、冷热水管。4.丁烯管：应用于饮用水、冷热水管。特别适用于薄壁、小口径压力管道。5.交联聚乙烯管：主要用于地板辐射供暖系统的盘管。6.铝塑复合管：应用于饮用水，冷、热水管。7.塑复铜管：主要用作工业及生活饮用水，冷、热水输送管道。2H311013电气材料的类型及应用、导线1.裸导线（1）裸绞线裸绞线主要用于架空线路，具有良好的导电性能和足够的机械强度。常用的有铝绞线和钢芯铝绞线，钢芯铝绞线用于各种电压等级的长距离输电线路，抗拉强度大。铝绞线一般用于短距离电力线路。（2）型线型线有铜母线、铝母线、扁钢等。矩形硬铜母线（TMY型）和硬铝母线（LMY型）用于变配电系统中的汇流排装置和车间低压架空母线等。扁钢用于接地线和接闪线，常用的扁钢规格有254、256、404等。例如，TMY10010，表示为硬铜母线宽100mm、厚10mm。2.绝缘导线低压供电线路及电气设备的连线，多采用绝缘导线。按绝缘层材料来分有聚氯乙烯绝缘导线、橡皮绝缘导线等。在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。二、电缆电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电缆等；按绝缘材料分有（油浸）纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆等；电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。电缆的结构主要有三个部分，即线芯、绝缘层和保护层，保护层又分为内保护层和外保护层。电气工程中应用最广泛的是电力电缆。1.电力电缆常用的电力电缆，按其线芯材质分为铜芯和铝芯两大类。按其采用的绝缘材料分为聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆、橡胶绝缘电力电缆和纸绝缘电力电缆等。具有聚氯乙烯绝缘或聚氯乙烯护套的电缆，安装时的环境温度不宜低于0。了解电缆型号及名称。补充：电线电缆符号含义：K表示电缆用途，为控制电缆；绝缘材料：X为橡胶绝缘，Y为聚乙烯绝缘，V为聚氯乙烯绝缘，YJ交联聚乙烯，Z油浸纸绝缘；护套屏蔽类型：V为聚氯乙烯护套，Q为铅套，Y为聚乙烯护套，P为编织屏蔽；后面两位数字中的第一位中的2为钢带铠装、3为细圆钢丝铠装，4为粗圆钢丝铠装，第二位中的2为聚氯乙烯外护层、3为聚乙烯外护层，铜芯符号省略。（1）阻燃电缆根据电缆阻燃材料的不同，阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆。无卤低烟电缆燃烧时产生的烟尘较少，且不会发出有毒烟雾，燃烧时的腐蚀性较低，因此对环境产生危害很小。阻燃电缆分A、B、C三个类别，A类最高。无卤低烟的聚烯烃材料主要采用氢氧化物作为阻燃剂，容易吸收空气中的水分（潮解）。潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降，由原来的17M/km可降至0.1M/km。（3）氧化镁电缆氧化镁电缆是由铜芯、铜护套、氧化镁绝缘材料加工而成的。氧化镁电缆的材料是无机物，铜和氧化镁的熔点分别为1038和2800，防火性能特佳；耐高温（电缆允许长期工作温度达250）、防爆、载流量大、防水性能好、机械强度高、寿命长、具有良好的接地性能等优点，但价格贵、工艺复杂、施工难度大。在油灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高且经济性可以接受的场合，可采用氧化镁电缆。由于氧化镁电缆原材料及工艺的特殊性，截面为25mm2以上的多芯电缆均由单芯电缆组成。（4）分支电缆分支电缆常用的有YJV型、YJY型、WDZN-YJFE型等类型电缆。订购分支电缆时，应根据建筑电气设计图确定各配电柜位置，提供主电缆的型号、规格及总有效长度；各分支电缆的型号、规格及各段有效长度；各分支接头在主电缆上的位置（尺寸）；安装方式（垂直沿墙敷设、水平架空敷设等）；所需分支电缆吊头、横梁吊挂等附件型号、规格和数量。【案例知识点】2.控制电缆控制电缆用于电气控制系统和配电装置的二次系统。二次电路的电流较小，因此芯线截面通常在10mm2以下，控制电缆的线芯多采用铜导体，其芯线组合有同心式和对绞式。控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。其中以聚乙烯电性能最好，可应用于高频线路。如KVVP用于敷设室内、电缆沟等要求屏蔽的场所；如KVV22等用于敷设在电缆沟、直埋地等能承受较大机械外力的场所；如KVVR、KVVRP等敷设于室内要求移动的场所。【例题】（2015真题）下列关于控制电缆的说法，正确的是（）。A.芯线的截面积在10mm2以下B.线芯材质多采用钢导体C.芯线的绞合主要采用对绞线D.允许的工作温度为95E.绝缘层材质可采用聚乙烯正确答案AE答案解析本题考查的是电缆。控制电缆用于电气控制系统和配电装置的二次系统。二次电路的电流较小，因此芯线截面通常在10mm2以下，控制电缆的线芯多采用铜导体，其芯线组合有同心式和对绞式。控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。其中以聚乙烯电性能最好，可应用于高频线路。（部分容教材已删除，可用排除法来解答）3.仪表电缆（1）仪表用电缆：如YVV、YVVP等，适用于仪器仪表及其他电气设备中的信号传输及控制线路。（2）阻燃型仪表电缆：如ZRC-YVVP、ZRC-YYJVP、ZRC-YEVP等，阻燃仪表电缆具有防干扰性能高、电气性能稳定，能可靠地传送数字信号和模拟信号，兼有阻燃等特点，所以广泛应用于电站、矿山和石油化工等部门的检测和控制系统上。常固定敷设于室内、隧道内、管道中或户外托架中。三、母线槽1.母线槽的分类母线槽按绝缘方式可分为空气型母线槽、紧密型母线槽和高强度母线槽三种；按导电材料分为铜母线槽和铝母线槽；按防火能力可分为普通型母线槽和耐火型母线槽。（1）空气型母线槽母线之间接头用铜片软接过渡，接头之间体积过大，占用了一定空间，应用较少。空气型母线槽不能用于垂直安装，因存在烟囱效应。（2）紧密型母线槽紧密型母线槽采用插接式连接，具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便等优点，可用于树干式供电系统，在高层建筑中得到广泛应用。紧密型母线槽防潮性能较差，在施工时容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。2.母线槽选用（1）高层建筑的垂直输配电应选用紧密型母线槽，可防止烟囱效应，其导体应选用长期工作温度不低于130的阻燃材料包覆。楼层之间应设阻火隔断，阻火隔断应采用防火堵料。应急电源应选用耐火型母线槽，且不准释放出危及人身安全的有毒气体。（2）大容量母线槽可选用散热好的紧密型母线槽，若选用空气型母线槽，应采用只有在专用工作场所才能使用的IP30的外壳防护等级。（3）母线槽接口相对较容易受潮，选用母线槽时应注意其防护等级。对于不同的安装场所，应选用不同外壳防护等级母线槽。一般室内正常环境可选用防护等级为IP40的母线槽，消防喷淋区域应选用防护等级为IP54或IP66的母线槽。（4）母线槽不能直接和有显著摇动和冲击振动的设备连接，应采用软接头加以连接。四、绝缘材料1.按其物理状态分类气体绝缘材料：有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。2.按其化学性质不同分类无机绝缘材料：有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃和硫黄等。2H311020机电工程常用工程设备2H311021通用工程设备的分类和性能机电工程的通用工程设备是指通用性强、用途较广泛的机械设备。一般是指风机设备、泵设备、压缩机设备、输送设备等。一、泵的分类和性能（一）泵的分类1.了解标准中泵的分类。其中离心式泵效率高，结构简单，适用范围最广。2.按照泵的工作原理和结构形式可分为：容积式泵、叶轮式泵。（1）容积式泵。根据运动部件运动方式的不同分为往复泵和回转泵两类，往复泵有活塞泵、柱塞泵等；回转泵有齿轮泵、螺杆泵和叶片泵等。（2）叶轮式泵。分为离心泵、轴流泵和旋涡泵等。（二）泵的性能泵的性能参数主要有：流量、扬程、功率、效率、转速等。例如，一幢30层（98m高）的高层建筑，其消防水泵的扬程应在130m以上。二、风机的分类和性能（一）风机的分类2.按照气体在旋转叶轮内部流动方向划分，可分为：离心式风机、轴流式风机、混流式风机。3.按照结构形式划分，可分为：单级风机、多级风机。4.按照排气压强的不同划分，可分为：通风机、鼓风机、压气机。（二）风机的性能风机的性能是指风机在标准进气状态下的性能，标准进气状态即风机进口处空气压力为一个标准大气压，温度为20，相对湿度为50%的气体状态，其主要性能参数有：流量（又称为风量）、全风压、动压、静压、功率、效率、转速、比转速等。【例题】（2012一级真题）下列参数中，属于风机的主要性能参数的是（）。A.流量、风压、比转速B.流量、吸气压力、转速C.功率、吸气压力、比转速D.功率、扬程、转速正确答案A答案解析本题考查的是风机的分类和性能。风机的主要性能参数有：流量、全风压、动压、静压、功率、效率、转速、比转速等。三、压缩机的分类和性能（一）压缩机的分类1.按照建设工程分类标准GB/T508412013中压缩机设备安装工程类别划分，可分为：活塞式压缩机、回转式螺杆压缩机、离心式压缩机等。3.按照压缩气体方式可分为：容积式压缩机和动力式压缩机两大类。按结构形式和工作原理，容积式压缩机可分为往复式压缩机、回转式压缩机；动力式压缩机可分为轴流式压缩机、离心式压缩机和混流式压缩机。7.压缩机还可以按照压缩机排气量的大小划分、按照润滑方式划分、按照冷却方式划分、按照传动方式划分等。（二）压缩机的性能性能参数：容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、噪声等。【例题】（2015真题）按压缩气体的方式分类，属于速度型的压缩机有（）。A.轴流式B.螺杆式C.转子式D.离心式E.混流式正确答案ADE答案解析本题考查的是压缩机的分类和性能。压缩机按结构形式和工作原理，容积型压缩机可分为往复式（活塞式、膜式）、回转式（滑片式、螺杆式、转子式）；动力式压缩机（速度型压缩机）可分为轴流式、离心式、混流式压缩机（新教材内容有调整）。四、连续输送设备的分类和性能（一）连续输送设备的分类2.按照有无牵引件（链、绳、带）来划分，可分为：具有挠性牵引件的输送设备，如带式输送机、板式输送机、刮板式输送机、提升机、架空索道等；无挠性牵引件的输送设备，如螺旋输送机、辊子输送机、振动输送机、气力输送机等。（二）连续输送设备的性能连续输送设备只能沿着一定路线向一个方向连续输送物料，可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路。【例题】（2011一级真题）下列设备中，属于通用机械设备的是（）。A.压缩机B.桥式起重机C.锅炉D.汽轮机正确答案A答案解析本题考查的是通用工程设备的分类和性能。压缩机属于通用设备。2H311022专用工程设备的分类和性能专用设备是指专门针对某一种或一类对象或产品，实现一项或几项功能的设备。例如，电力设备、石油化工设备、冶金设备、建材设备、矿业设备等。一、专用设备的分类1.电力设备2.石油化工设备反应设备（代号R）。如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜等。换热设备（代号E）。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。分离设备（代号S）。如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器等。储存设备（代号C，其中球罐代号B）。如各种形式的储槽、储罐等。【例题】（2018真题）用于完成介质间热量交换的换热设备是（）。A.分离器B.反应器C.冷凝器D.分解锅正确答案C答案解析本题考查的是专用设备的分类。换热设备（代号E），主要用于成介质间热量交换的压力容器，如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。二、专用设备的性能专用设备的性能针对性强，是专门针对某一种或一类对象或产品实现一项或几项功能的设备。它往往只完成某一种或有限的几种零件或产品的特定工序或几个工序的加工或生产，效率特别高，适合于单品种大批量加工或连续生产。2H311023电气工程设备的分类和性