2020年一级造价工程师《安装工程》备考讲义：第一章第二节

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第二节　安装工程常用材料

一、型材、板材、管材

(一)型材

(二)板材

1.钢板

普通钢板、镀锌钢板、塑料复合钢板和不锈耐酸钢板等为常用钢板。空调、超净等防尘要求较高的通风系统，一般采用镀锌钢板和塑料复合钢板。镀锌钢板表面有保护层起防锈作用，一般不再刷防锈漆。

2.铝合金板延展性能好，适宜咬口连接、耐腐蚀，且具有传热性能良好，在摩擦时不易产生火花的特性，所以铝合金板常用于防爆的通风系统。

3.塑料复合钢板

(三)管材

1.金属钢管

(1)无缝钢管

1)一般无缝钢管。适用于高压供热系统和高层建筑的冷、热水管和蒸汽管道以及各种机械零件的坯料，通常压力在 0.6MPa 以上的管路都应采用无缝钢管。无缝钢管的规格用外径×壁厚来表示。

2)锅炉及过热器用无缝钢管

锅炉用高压无缝钢管是用优质碳素钢和合金钢制造，可以耐高压和超高压。用于制造锅炉设备与高压超高压管道，用来输送高温、高压气、水等介质或高温高压含氢介质。

3)不锈钢无缝钢管

(2)焊接钢管

焊接钢管分为焊接钢管(黑铁管)和镀锌钢管(白铁管)。按焊缝的形状可分为直缝钢管、螺纹缝钢管和双层卷焊钢管;按用途不同又可分为水、煤气输送钢管。

1)直缝电焊钢管主要用于输送水、暖气和煤气等低压流体和制作结构零件等。电线套管是用易焊接的软钢制造的，它是保护电线用的薄壁焊接钢管。

2)螺旋缝钢管。单面螺旋缝焊管用于输送水等一般用途，双面螺旋焊管用于输送石油和天然气等特殊用途。

3)双层卷焊钢管。具有高爆破强度和内表面清洁度，良好耐疲劳抗震性能，适于冷冻设备、电热电器工业中的刹车管、燃料管、润滑油管、加热或冷却器管等。

钢管的理论质量(钢的密度为 7.85g/cm3)按下式计算：W=0.0246615×(D-t)×t

式中 W——钢管的单位长度理论重量(kg/m)

D——钢管的外径(mm)

t——钢管的壁厚(mm)

(3)合金钢管。用于各种锅炉耐热管道及过热器管道等。

(4)铸铁管。其特点是经久耐用、抗腐蚀性强、材质较脆，多用于耐腐蚀介质及给排水工程。铸铁管的连接常用承插式和法兰式。

排水承插铸铁管适用于污水的排放。

双盘法兰铸铁管的特点是装拆方便，工业上常用于输送硫酸和碱类等介质。

(5)有色金属管。通常用外径×壁厚来表示。

1)铅及铅合金管

在化工、医药等方面使用较多，其耐蚀性能强，用于输送 15%～65%的硫酸、二氧化硫、60%氢氟酸、浓度小于 80%的醋酸，但不能输送硝酸、次氯酸、高锰酸钾及盐酸。铅管的机械性能不高，但自重大，是金属管材中最重的一种。

2)铜及铜合金管。导热性能良好，多用于制造换热器、压缩机输油管、低温管道、自控仪表以及保温伴热管、氧气管道等。

3)铝及铝合金管。铝管多用于耐腐蚀性介质管道、食品卫生管道及有特殊要求的管道。铝管的特点是重量轻，不生锈，但机械强度较差，不能承受较高的压力，它不耐碱及含氯离子的化合物，如盐水和盐酸等介质。

4)钛及钛合金管。钛管具有质量轻、强度高、耐腐蚀性强和耐低温等特点。常用于输送强酸、强碱及其他材质管道不能输送的介质。

2.非金属管材

(1)混凝土管。

(2)陶瓷管。普通陶瓷管多用于建筑工程室外排水管道。耐酸陶瓷管用于化工和石油工业输送酸性介质的工艺管道，以及工业中蓄电池间酸性溶液的排水管道等。

(3)玻璃管。用于输送除氢氟酸、氟硅酸、热磷酸和热浓碱以外的一切腐蚀性介质和有机溶剂。

(4)玻璃钢管。耐腐蚀性好，可输送氢氟酸和热浓碱以外的腐蚀性介质和有机溶剂。

(5)石墨管。石墨管热稳定性好，能导热、线膨胀系数小，不污染介质，能保证产品纯度，抗腐蚀，具有良好的耐酸性和耐碱性，主要用于高温耐腐蚀生产环境中。

(6)铸石管。多用于承受各种强烈磨损、强酸和碱腐蚀的地方。

(7)橡胶管。

(8)塑料管(9 种)。塑料管具有质量轻、耐腐蚀、易成型和施工方便等特点。

1)硬聚氯乙烯(UPVC)管。耐腐蚀性强、重量轻、绝热、绝缘性能好和易加工安装。可输送多种酸、碱、盐和有机溶剂。使用温度范围为-10～40℃，最高温度不能超过 60℃。

2)氯化聚氯乙烯(CPVC)管。氯化聚氯乙烯冷热水管道是现今新型的输水管道，与其它塑料管材相比具有刚性高、耐腐蚀、阻燃性能好、导热性能低、热膨胀系数低及安装方便等特点。

3)聚乙烯(PE)管。无毒、质量轻、韧性好、可盘绕，耐腐蚀，常温下不溶于任何溶剂，低温性能、抗冲击性和耐久性均比聚氯乙烯好。主要应用于饮用水管、雨水管、气体管道、工业耐腐蚀管道等领域。PE 管强度较低，适宜于压力较低的工作环境，且耐热性能不好，不能作为热水管使用。

4)超高分子量聚乙烯管。许多性能是普通塑料管无法相比的，耐磨性为塑料之冠，断裂伸长率可达 410%～470%，管材柔性、抗冲击性能优良，低温下能保持优异的冲击强度，抗冻性及抗震性好，摩擦系数小，具有自润滑性，耐化学腐蚀，热性能优异，可在-169～110℃下长期使用，适合于寒冷地区。

5)交联聚乙烯(PEX)管。PEX 管耐温范围广(-70～110℃)、耐压、化学性能稳定、抗蠕变强度高、重量轻、流体阻力小、安装简便、使用寿命长，且无味、无毒。PEX 管适用于建筑冷热水管道、供暖管道、雨水管道、燃气管道以及工业用的管道等。

6)聚丙烯(PP)管。PP-R 管是最轻的热塑性塑料管，相对聚氯乙烯管、聚乙烯管来说，PP-R 管具有较高的强度，较好的耐热性，最高工作温度可达 95℃，在 1.0MPa 下长期(50 年)使用温度可达 70℃，另外 PP-R 管无毒、耐化学腐蚀，在常温下无任何溶剂能溶解，目前它被广泛地用在冷热水供应系统中。但其低温脆化温度仅为-15～0℃，在北方地区其应用受到一定限制。

7)聚丁烯(PB)管。具有很高的耐久性、化学稳定性和可塑性，重量轻，柔韧性好，用于压力管道时耐高温特性尤为突出(-30～100℃)，抗腐蚀性好、可冷弯、使用安装维修方便、寿命长(可达50～100 年)，适于输送热水，但紫外线照射会导致老化，易受有机溶剂侵蚀，可采用热溶连接。

8)工程塑料(ABS)管。用于输送饮用水、生活用水、污水、雨水，以及化工、食品、医药工程中的各种介质。目前广泛用于中央空调、纯水制备和水处理系统中的各用水管道，但该管道对于流体介质温度一般要求小于 60℃。

9)耐酸酚醛塑料管。

3.复合材料管材

(1)铝塑复合管。适用于热水的交联聚乙烯铝塑复合管和适用于冷水的高密度聚乙烯铝塑复合管。

(2)钢塑复合管。使用水温为 50℃以下，多用作建筑给水冷水管。

(3)钢骨架聚乙烯(PE)管。

(4)涂塑钢管。不但具有钢管高强度、易连接、耐水流冲击等优点，还克服了钢管遇水易腐蚀、污染、结垢及塑料管强度不高、消防性能差等缺点，设计寿命可达 50 年。主要缺点是安装时不得进行弯曲、热加工和电焊切割等作业。

(5)玻璃钢管(FRP 管)。适用于输送潮湿和酸碱等腐蚀性气体的通风系统，可输送氢氟酸和热浓碱以外的腐蚀性介质和有机溶剂。

(6)硬聚氯乙烯/玻璃钢(UPVC/FRP)复合管。

二、焊接材料

(一)手工电弧焊焊接材料

1.焊条的组成。

焊条是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极，由药皮和焊芯两部分组成。

(1)焊芯。焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转化成热能;二是焊芯本身熔化为填充金属，与母材金属熔合形成焊缝。

如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。焊丝可分为非合金钢及细晶粒钢焊丝、热强钢焊丝和不锈钢焊丝三类。

(2)药皮。药皮是由各种矿物类、铁合金、有机物和化工产品(水玻璃类)原料组成。

采用无药皮的光焊条焊接：

a.空气中氧和氮会大量侵入熔化金属，氧化和氮化铁、碳、硅、锰等，形成氧化物和氮化物残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。

b.熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，使焊缝力学性能(强度、冲击值等)大大降低，使焊缝变脆。

c.电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。

有药皮的焊条焊接：

a.药皮中某些物质受电弧高温作用而解放出氧，使液态金属中的合金元素烧毁，导致焊缝质量降低。

因此在药皮中要加入一些还原剂，使氧化物还原，以保证焊缝质量。

b.在焊条药皮中加入铁合金或其他合金元素，随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去，以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的力学性能。

c.药皮还可改善焊接工艺性能使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。

总之，药皮的作用是保证被焊接金属获得具有合乎要求的化学成分和力学性能，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。

2.焊条的分类

(1)按焊条的用途分

(2)按焊条药皮熔化后的熔渣特性分类

1)酸性焊条。熔渣成分主要是酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)及焊接时易放出氧的物质。其焊接过程中产生烟尘较少，有利于焊工健康，且价格比碱性焊条低，焊接时可选用交流焊机。

酸性焊条药皮中含有多种氧化物，具有较强的氧化性，促使合金元素氧化;同时电弧气中的氧电离后形成负离子与氢离子有很强的亲和力，生成氢氧根离子，从而防止氢离子溶入液态金属里，所以这类焊条对铁锈、水分不敏感，焊缝很少产生由氢引起的气孔。

但酸性熔渣脱氧不完全，也不能有效地清除焊缝的硫、磷等杂质，故焊缝的金属力学性能较低，一般用于焊接低碳钢和不太重要的碳钢结构。

2)碱性焊条。其熔渣的主要成分是碱性氧化物(如大理石、萤石等)，含有较多铁合金作为脱氧剂和合金剂，焊接时大理石分解产生的二氧化碳气体作为保护气体。由于焊条的脱氧性能好，合金元素烧损少，焊缝金属合金化效果较好。

碱性焊条的熔渣脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的力学性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。

由于电弧中含氧量低，如遇焊件或焊条存在铁锈和水分时，容易出现氢气孔。在药皮中加入一定量的萤石，在焊接过程中与氢化合生成氟化氢，具有去氢作用。但是萤石不利于电弧的稳定，必须采用直流反极性进行焊接。若在药皮中加入稳定电弧的组成物碳酸钾(K2CO3)等，便可使用交流电源。

(二)电弧刨割条

电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流，吹除熔化金属，达到刨割的目的。

(三)埋弧焊焊接材料

埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，由焊丝和焊剂两部分组成。

1.焊丝。埋弧焊所用焊丝有实心焊丝和药芯焊丝两种。

焊丝直径的选择根据用途而定。半自动埋弧焊用的焊丝较细，一般直径为 1.6mm、2mm、2.4mm。自动埋弧焊一般使用直径 3～6mm 的焊丝，以充分发挥埋弧焊的大电流和高熔敷率的优点。

对于一定的电流值可使用不同直径的焊丝。同一电流使用较小直径的焊丝时，可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时，宜选用较粗的焊丝。

2.焊剂。埋弧焊焊剂按用途分为钢用焊剂和非铁金属用焊剂，按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂，按化学成分分为碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。

三、防腐材料

安装工程中常用的防腐材料主要有各种涂料、玻璃钢、橡胶制品、无机板材等。

1.涂料

涂料可分为两大类：油基漆(成膜物质为干性油类)和树脂基漆(成膜物质为合成树脂)。

(1)涂料的基本组成。

涂料大体上可分为三部分，即主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质。

1)主要成膜物质。

①油料。

②天然树脂和合成树脂。

2)次要成膜物质—颜料

颜料是涂料的主要成分之一，其不仅使涂料具有装饰性，更重要的是能改善涂料的物理和化学性能，提高涂层的机械强度、附着力、抗渗性和防腐蚀性能等，还有滤去有害光波的作用，从而增进涂层的耐候性和保护性。

①防锈颜料。主要用在底漆中起防锈作用。按照防锈机理的不同，可分化学防锈颜料，如红丹、锌铬黄、锌粉、磷酸锌和有机铬酸盐等，这类颜料在涂层中是借助化学或电化学的作用起防锈作用的;另一类为物理性防锈颜料，如铝粉、云母氧化铁、氧化锌和石墨粉等。其主要功能是提高漆膜的致密度，降低漆膜的可渗性，阻止阳光和水分的透入，以增强涂层的防锈效果。

②体质颜料和着色颜料。这些颜料都可以在不同程度上提高涂层的耐候性、抗渗性、耐磨性和物理机械强度等。常用的有滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、云母粉和硅藻土等。着色颜料在涂料中主要起着色和遮盖膜面的作用。

3)辅助成膜物质

①溶剂。溶剂在涂料中主要起着溶解成膜物质、调整涂料黏度、控制涂料干燥速度等方面作用。

②其他辅助材料。增塑剂，触变剂，催干剂。

2.常用涂料。

涂料按其所起的作用，可分成底漆和面漆两种。目前常用的底漆有：

1)生漆(也称大漆)。缺点是不耐强碱及强氧化剂。漆膜干燥时间较长，毒性较大，施工时易引起人体中毒。

2)漆酚树脂漆。改变了生漆毒性大、干燥慢、施工不便等缺点，但仍保持生漆的其他优点。可作为地下防潮和防腐蚀材料，但它不耐阳光紫外线照射，应用时应考虑到用于受阳光照射较少的部位。

3)酚醛树脂漆。具有良好的电绝缘性和耐油性，能耐 60%的硫酸、盐酸、一定浓度的醋酸、磷酸、

大多数盐类和有机溶剂等介质的腐蚀，但不耐强氧化剂和碱。其漆膜较脆，温差变化大时易开裂，与金属附着力较差，在生产中应用受到一定限制。

4)环氧-酚醛漆。其漆膜兼有环氧和酚醛两者的长处，既有环氧树脂良好的机械性能和耐碱性，又有酚醛树脂的耐酸、耐溶和电绝缘性。

5)环氧树脂涂料。环氧树脂涂料具有良好的耐腐蚀性能，特别是耐碱性，并有较好的耐磨性。与金属和非金属(除聚氯乙烯、聚乙烯等外)有极好的附着力，漆膜有良好的弹性与硬度，收缩率也较低。

使用温度一般为 90～100℃左右。若在环氧树脂中加入适量的呋喃树脂改性，可以提高其使用温度。热固型环氧涂料其耐温性和耐腐蚀性均比冷固型环氧涂料好。

6)过氯乙烯漆。具有良好的耐酸性气体、耐海水、耐酸等性能，但不耐酚类、酮类、脂类和苯类等有机溶剂介质的腐蚀。它与金属表面附着力不强，特别是光滑表面和有色金属表面更为突出。在漆膜没有充分干燥下往往会有漆膜揭皮现象。

7)沥青漆。在常温下能耐浓度 40%以下的碱、海水、土壤、盐类溶液以及酸性气体等介质腐蚀，但不耐油类、醇类、脂类、烃类等有机溶剂和强氧化剂等介质腐蚀。

沥青漆膜对阳光稳定性较差，耐热度在 60℃。常用于设备和管道的表面，防止工业大气、土壤和水的腐蚀。

8)呋喃树脂漆。呋喃树脂漆不宜直接涂覆在金属或混凝土表面上，必须用其他漆料作为底漆。能耐大部分有机酸、无机酸、盐类等介质的腐蚀，具有良好耐碱性、耐有机溶剂性、耐水性、耐油性，但不耐强氧化性介质(硝酸、铬酸、浓硫酸等)的腐蚀。由于呋喃树脂存在性脆，与金属附着力差，干后会收缩等缺点，因此大部分采用改性呋喃树脂。

9)聚氨基甲酸脂漆。

10)无机富锌漆。施工简单，价格便宜。具有良好的耐水性、耐油性、耐溶剂性及耐干湿交替的盐雾。适用于海水、清水、海洋大气、工业大气和油类等介质。

11)聚氨酯漆。广泛用于石油、化工、矿山、冶金等行业的管道、容器、设备以及混凝土构筑物表面等防腐领域。聚氨酯漆具有耐盐、耐酸、耐各种稀释剂等优点，同时又具有施工方便、无毒、造价低等特点。

12)环氧煤沥青。它综合了环氧树脂机械强度高、黏结力大、耐化学介质侵蚀和煤沥青耐腐蚀等优点。在酸、碱、盐、水、汽油、煤油、柴油等一般稀释剂中长期浸泡无变化，防腐寿命可达到 50 年以上。环氧煤沥青广泛用于城市给水管道、煤气管道以及炼油厂、化工厂、污水处理厂等设备、管道的防腐处理。

13)三聚乙烯防腐涂料。该涂料广泛用于天然气和石油输配管线、市政管网、油罐、桥梁等防腐工程。具有良好的机械强度、电性能、抗紫外线、抗老化和抗阳极剥离等性能，防腐寿命可达到 20 年以上。

14)氟-46 涂料。具有优良耐腐蚀性能，对强酸、强碱及强氧化剂，即使在高温下也不发生任何作用。耐热性仅次于聚四氟乙烯涂料，耐寒性很好，具有杰出的防污和耐候性，因此可维持 15～20 年不用重涂。故特别适用于对耐候性要求很高的桥梁或化工厂设施，在赋予被涂物美观的外表的同时避免基材的锈蚀。

2.玻璃钢。

3.橡胶。橡胶硫化后具有优良的耐腐蚀性能，除强氧化剂(如硝酸、浓硫酸、铬酸)及某些溶剂(如苯、二硫化碳、四氯化碳等)外，能耐受大多数无机酸、有机酸、碱、各种盐类及酸类介质腐蚀。

目前用于化工防腐蚀的主要有聚异丁烯橡胶。

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