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2021机电工程管理与实务(2H310000机电工程施工技术)

上海洁净室起重机的用途和特点 洁净起重机 2021-10-25 17:09

2H310000 机电工程施工技术

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琳娜元素组成的合金

(一)分类

钢铁钢是以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。生铁是含碳量超过2%,并且其他合金元素含量不超过规定极限值 铁—碳合金。分类(1)钢按化学成分分类为:非合金钢、低合金钢、合金钢。(2)钢按主要质量等级,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。(3)生铁按化学成分分类为:非合金生铁、合金生铁。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。

(二)机电工程常用的钢产品

非合金钢材料非合金钢材料所用钢锭和半成品产品标准见表2H311011-1。

非合金钢材料所用钢锭和半成品产品标准 表2H311011-1

2.轧制成品和最终产品

(1)钢板和钢管。非合金钢不同质量等级钢板(钢管)与产品标准对应关系见表2H311011-2。

(2)型钢。机电工程中常用的非合金材质型钢产品标准和钢牌号对照见表2H311011-3。非合金材质型钢产品标准和钢牌号对照表 表2H311011-3

(3)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。钢制法兰产品标准与法兰类型划分,其鞋料标准、牌号见表2H311011-4

(4)阀门

1)阀门按行业分为:通用阀门、工业阀门、石化用工业阀门、核电厂阀门、建筑用阀门等;按结构分为:闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀、排污阀、调节阀、分配阀、混合阀、水力控制阀;按驱动方式分为:手动阀门、电动阀门、液压或气动阀门;按温度和压力分为:低(中、高、超高)压阀门、高(中、常、低、超低)温阀门。

2)《阀门 型号编制方法》GB/T32808-2016中规定阀门型号由阀门类型、驱动方式、连接方式、结构形式、密封面或衬里材料、压力、阀体材料七部分组成。

3)阀门铸铁件可由碳素钢铸件、灰铸件球墨铸件、可锻铸件为原料。

4)钢制阀门包含的阀体、阀盖或盖板等承压件,所选择的非合金钢材料见表2H311011-5。

钢制阀门承压件采用非合金钢牌号 表2H311011-5

3.其他产品(非合金钢为例)

应用于各行业生产原材料或产品零部件加工。主要包括管件、弯管、钢盘条、供暖系统的铸件件等。

(1)管件

管件采用非合金钢牌号及其产品标准见表2H311011-6

法兰、管件及其他受压的铸铁件产品、材料标准及牌号 表2H311011-6

(2)弯管

无缝急弯弯管采用无缝钢管制造,产品和材料标准及牌号见表2H311011-7

无缝急弯弯管产品标准及原材料对照 表2H311011-7

(3)钢盘条

《焊接用钢盘条》GB/T 3429-2015适用于焊条电弧烛、埋弧焊、电渣焊、气焊和气体保护焊等用途的焊接用钢盘条。

(4)供暖系统的铸件件

如《铸件供暖散热器》GB/T19913-2018。

(三)特种设备用非合金钢管板和钢管。

锅炉、压力容器、工业管道的相关规定《锅炉安全技术监察规程》TSG G0001-2012、《压力容器 第2部分:材料》使用的非合金钢牌号及其产品标准见表2H311011-8。表中牌号示例:Q245—“Q"屈服强度第一个字母,”245“代表最小屈服强度值为245MPa(或N/m㎡);20—表示平均含碳量为0.002;20MnG—”Mn"表示较高含锰量的优质非合金钢,“G”表示锅炉用钢管;L210—“L”表示管线用钢,“210”代表最小屈服强度值为210MPa(或N/m㎡)。

2.锅炉、压力容器、工业管道应用非合金钢牌号及其产品标准对照见表2H311011-8锅炉、压力容器、工业管道应用非合金钢牌号及其产品标准对照 表2H311011-8

(四)施工金属材料在机电工程施工使用中的安全技术要求

1.脚手架钢管应用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T 13793-2016或《低压液流体输送用焊接钢管》GB/T 3091-2015中规定的Q235普通钢管;脚手架钢管规格宜采用,每根钢管的最大质量不应大于25.8kg。

2.吊装钢丝绳的选用

(1)选用一般用途钢丝绳,结构要求与基本参数应符合现行国家标准《钢丝绳通用技术条件》GB/T20118-2017的有关规定,一般用于机械、建筑、矿业、货运索道等行业的圆股钢丝绳。

(2)选择重要用途钢丝绳,结构要求与基本参数应符合现行国家标准《重要用途钢丝绳》GB 8918-2006的有关规定,采用的标准级别较GB/T20112高。一般用于矿井提升、高炉卷扬、大型浇铸、石油钻井、大型吊装、繁忙起重、索道、地面缆车、船舱、海上设施等用途的圆股钢丝绳和异形股钢丝绳。

(3)选用粗直径钢丝绳,结构要求与基本参数应符合现行国家标准《粗直径钢丝绳》GB/T 20067-2017有有关规定;一般用于直径60~192mm和各种重要用途粗直径钢丝绳。

(五)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、Q265FNH。

2.合金钢

常用材料牌号有:Mn2、12CrMo、15CrMo、12CrMoV、06Cr19Ni10。

二、有色金属

有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。铝、镁、钛、铜、锆、镍、钴、锌、锡、铅等有色金属冶炼产品类别包括:阴极铜、重熔铝锭、锌锭、铅锭、锡锭、电解镍等有色金属及合金。

(一)铝及铝合金

1.重熔用铝锭

(1)重熔用铝锭(以下简称铝锭)是采用氧化铝-冰晶石熔盐电解法生产的纯铝。

(2)铝锭产品按化学成分分为8个牌号:A99.85、A199.80、A199.70、A19.60、A199.50、A199.7E、A199.E,其中数字代表化学成分(质量分数)AI不小于该数值。

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(Si)、铜(Cu)、镁(Mg)、铁(Fe)……,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)根据主要合金元素差异,现有四类铸造铝合金产品:铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金,可用于铝合金铸件(不含压铸件)的生产。

3.变形铝及铝合金

以压力加工方法生产的铝合金加工产品(板、带、箔、管、棒、线和锻件)及其所用的铸锭一坯料。

4.铝及铝合金管材

(1)无缝圆管是对坯料采用穿孔挤压、或将坯料镗孔后采用固定针挤压,气筒内孔边界之间无分界线或焊缝的管材。

(2)有缝管材对坯料不采用穿孔挤压,而是采用分流组合模或桥式组合模挤压,所得内孔边界之间有一条或多条分界线或焊缝的管材(包括圆、矩形及正多边形管)。

(3)焊接管材用轧制的板材或带材焊接而成的管材,在焊接边界之间有一条明显的分界线或焊缝的管材。

5.铝及铝合金建材型材

(1)铝合金建筑型材可分为:基材、阳极氧化型材、电泳涂漆型材、喷粉开票、隔热型材。

(2)隔热型材常被称为断桥铝合金,它是以低热导率的非金属材料连接铝合金建筑型材制成的具有隔热、隔冷功能的复合材料。

6.铝和铝合金母线

电工用铝和铝合金母线(亦称铝和铝合金排),按材料各类分为铝母线和铝合金母线。

(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

高分子材料也称为聚合物材料,它是一类以高分子化合物为基体,再配以其他添加济所构成的材料。高分子材料按特性可分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。

1.塑料

塑料是以合成树脂或化学改性的天然分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。按用途可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。

(1)通用塑料

通用塑料一般指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。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)。

通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料。通常情况下,热塑性塑料的产品可再回收利用,而热固性塑料则不能。

1)聚乙烯(PE)

聚乙烯是典型的热塑性塑料,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、注射件、日用品等多个领域。

2)聚丙烯(PP)

相对来说,聚丙烯的品种更多,用途也比较复杂,领域繁多。品种主要有均聚聚丙烯(HOMOPP)、嵌段共聚聚丙烯(COPP)和无规共聚聚丙烯(RAPP);根据用途的不同,均聚聚丙烯主要在拉丝、纤维、注射件、BOPP膜等领域,嵌段共聚聚丙烯主要应用于家用电器、注射件、改性原料、日用注射产品、管材等,无规共聚聚丙烯主要用于透明制品、高性能产品、高性能管材等。

3)聚氯乙烯(PVC)

聚氯乙烯由于具有低廉和自阻燃的特性,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、PVC膜、包装材料、各种口径的硬管、 异形管、波纹管、电线套管、涂层制品、泡沫制品、PVC透明片材等方面用途为广泛。由于聚氯乙烯的最大特点是阻燃,因此被广泛用于防火。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体。

4)聚苯乙烯(PS)

聚苯乙烯易加工成型,并具有透明、廉价、刚性、绝缘、印刷性好等优点,可广泛用于轻工市场、日用装潢、照明指示和包装等方面。在电气方面更是良好的绝缘材料和隔热保温材料,可以制作各种仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容介质层等。

(2)工程塑料

工程塑料可分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。通用工程塑料通常是指已大规模工业化生产的、应用范围较广的5种塑料,即聚酰胺(尼龙,PA)、聚碳酸酯(聚碳,PC)、聚甲醛(POM)、聚酯(主要是PBT)及聚苯醚(PPO)。主要应用在机械、汽车、电子、电气、建材、农业上。

(3)特种塑料

特种塑料则是指性能更加优异独特,但目前大部分尚未大规模工业化生产或生产规模较小、用途相对较窄的一些塑料,如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSF)、聚醚酮(PEK)、液晶聚合物(LCP)等。

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)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、传送带等一般制品使用的橡胶,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、聚氨橡胶、丁腈橡胶等。

3.高分子涂料

高分子涂料是以聚聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。

4.同分子粘结剂

高分子粘结剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料,分为天然和合成两种。粘结剂应用较多的是合成粘结剂。

5.高分子基复合材料

高分子基复合材料是以高分子化合物为基体,添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点,并可根据需要进行材料设计。高分子基复合材料也称为分子改性,改性分为分子改性和共混改性。

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。包括高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子开关记忆材料和医用、药用高分子材料等。

7.纤维

纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等,后者是以天然高分子或合成高分子的原料,经过纺丝后处理制得。

(二)无机非金属材料

无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是某些元素氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料,是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属樯是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。

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、透光性良好的铁电性、铁磁性和压电性。

传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的比较:传统无机非金属材料具有性质稳定、搞腐蚀耐高温等优点,但热质脆,经不起热冲击。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的指硅酸盐材料,硅酸盐材料是以含硅的物质为原料经加热而制成的,如水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料等,是工业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

新型无机非金属材料是20是世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要胡先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(nonerystal material)、人工晶体(artificial crystal)、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre)等。

二、机电工程中常用的非金属材料及使用范围

(一)砌筑材料

在机电工程中,常用的砌筑材料包括耐火黏土砖、普通高铝砖、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

在机电工程中,常用的绝热材料各类很多,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

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,广泛用于机电工程中。常用防腐材料有:

陶瓷制品:管件、阀门、管材、泵用零件、轴承。油漆及涂料:无机富锌漆、防锈底漆广泛用于设备管道工程中。例如,清漆、冷固环氧树脂漆、环氧呋喃树脂漆、酚醛树脂漆等。塑料制品:聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氯乙烯等,用于建筑管道、电线导管、化工耐腐蚀零件及交换器等。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。玻璃钢及其制品:以玻璃纤维为增强剂,以合成树脂为粘结剂制成的复合材料,主要用于石油化工耐腐蚀耐压窗口及管道等。

(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、硬聚乙烯板材。酚醛复合风管选用于低、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温度90%以上的系统不适用;硬聚氯乙烯风管适用于洁净含酸碱的排风系统。

(五)塑料及复合材料水管

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。氯化聚氯乙烯管:高温机械强度高,适于受压场合。主要应用于冷热水管、消防水管系统、工业管道系统。无规共聚聚丙烯管:无毒、无害、不生锈、不腐蚀,有高度的耐酸性和耐氯化物性。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。丁烯管:有较高的强度、韧性好、无毒。应用于饮用水、冷热水管。特别适用于薄壁、小口径压力管道。交联聚乙烯管:无毒、卫生、透明。主要用于地板辐射供暖系统的盘管。铝塑复合管:安全无毒、耐腐蚀、不结垢、流量大、阻力小、寿命长、柔性好、弯曲后不反弹、安装简单。应用于饮用水,冷、热水管。塑复钢管:无毒、抗菌卫生、不腐蚀、不结垢、水质好、流量大、强度高、刚性大、耐热、抗冻、耐久,长期使用温度范围宽(-70~100℃),比铜管保温性能好。主要用作工业及生活饮用水,冷、热水输送管道。

(六)粘合剂

现代粘合剂通过其使用方式可分为聚合型,如环氧树脂;热熔型,如尼龙、聚乙烯;加压型,如天然橡胶;水溶型,如淀粉。

(七)新型高分子材料

新型高分子材料的主要分类为:光功能材料和高分子离膜,高分子复合材料以及高分子磁性材料。

光功能材料即是指这种材料能够对光进行吸收和转换,或者透射和储存。

高分子分离膜材料,其本身是一种薄膜性质的材料,即是利用高分子材料来制作成的一种具有半透明性质的过滤膜,它的典型特征是选择透过性。这种材料对环保工作等做出了重要贡献,并且分离效率高,使用条件好。

高分子复合材料是指有多种具有不同性质的物质所复合而成的多相材料。这种材料聚集了多种材料的特征,优势十分明显,例如,复合材料能够同时具备耐高温和高强度等多种优点。

高分子磁性材料是指磁性材料与高分子材料的一种复合形式,也属于高分子复合材料的一种。这些新兴的高分子材料已经渗透进了人类的各个领域,在医疗行业以及工业行业都做出了重大的贡献。

2H311013 电气 材料的类型及应用

一、导线

导线是用来传送电能和信号的。导线的品种繁多,按其性能、结构和使用特点可分为裸导线、绝缘导线等。

裸导线裸导线没有绝缘层,散热好,可输送较大电流。常用的有圆单线、裸绞线和型线等。(1)裸绞线裸绞线有铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线等,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。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。常用裸绞线的型号、规格和用途见表2H311013-1。

常用裸绞线的型号、规格和用途 表2H311013-1

(2)型线

型线有铜母线、铝母线和扁钢等。矩形硬铜母线(TMY型)和硬铝母线(LMY型)用于变电系统中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25X4、25X6、40X4等。

例如,TMY-100X10,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。

绝缘导线的线芯材料有铜芯和铝芯(铝芯基本不采用),机电工程常用的导线截面有1.5、2.5、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240mm等。护套线有二芯、三芯、四芯和五芯之分。常用的绝缘导线型号、规格和用途见表2H311013-2。

例如,BV-0.5KV-1.5mm,表示塑料铜芯线,额定电压500V,截面1.5mm;

例如,BVV -0.5KV-2X1.5mm,表示塑料护套铜芯线,额定电压500V,2芯,截面1.5mm。

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。

电力电缆电力电缆是用以传输和分配电能的产品。主要用在输变电线路中,工作电流在几十安至几千安,额定电压在220V~500KV及以上。常用的电力电缆,按其线芯材质分为铜芯和铝芯两大类。按工采用的绝缘材料分为聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚氯乙烯电力电缆、橡胶绝缘电力电缆、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电缆,安装时的环境温度不宜低于0℃。常用电力电缆的型号及名称见表2H311013-3。常用电力电缆的型号及名称 表2H311013-3

例如,YJV22-0.6/1-3X5+1X50,表示交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装铜芯电力电缆,额定电压0.6/1KV,3芯95mm+1芯50mm。

例如,YJY-26/35-3X240,表示交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电力电缆,额定电压26/35KV,3芯240mm。

(1)阻燃电缆

阻燃电缆是指残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。阻燃电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内,因此可以避免因电缆着火延燃而造成的重大灾害,从而提高电缆线路的防火水平。电气工程中常用的阻燃电力电缆型号、名称及用途见表2H311013-4。

阻燃电力电缆型号、名称及用途 表2H311013-4

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。无卤低烟电缆指由不含卤素(F、CI、Br、I、At)、不含铅、镉、铬、汞等物质的胶料制成,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化物作为阻燃剂,氢氧化物又称为碱,其特性是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17MΩ/km可降至0.1MΩ/km。

(2)耐火电缆

耐火电缆是指在火焰燃烧情况下能够保持一定时间安全运行的电缆。分A、B两种类别,A类火焰温度950~1000℃时,能持续供电时间90min;B类是在火焰温度750~800℃时,能持续供电时间90min。耐火电缆广泛应用于高层建筑、地铁、地下商场、大型电站及重要的工矿企业等与防火安全和消防救生有关的场所。

耐火电缆在建筑物燃烧时,伴随的着水喷淋的情况下,电缆仍可保持线路完整运行。常用的耐火电力电缆型号、名称及用途见表2H311013-5

耐火电力电缆型号、名称及用途 表2H311013-5

当耐火电缆用于电缆密集的电缆隧道、电缆夹层中,或位于油管、油库附近等易燃场所时,应首先选用A类耐火电缆。除上述情况外且电缆配置数量少时,可采用B类耐火电缆。

耐火电缆大多用作应急电源的供电回路,要求火灾时正常工作。由于火灾进环境温度急剧上升,为保证线路的输送容量,降低压降,对于供电线路较长且严格限定允许电压降的回路,应将耐火电缆截面至少放大一档。

耐火电缆不能当作耐高温电缆使用。为降低电缆接头在火灾事故中的故障概率,在安装中应尽量减少接头数量,以保证线路在火灾中能正常工作。如果需要做分支接线,应对接头做好防火处理。

(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℃,短见附件爱看非常时期允许接近铜熔点温度)、防爆(无缝铜管套及其这密封的电缆终端可阻止可燃气体和火焰通过电缆进入电器设备)、截流量大、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。在油罐区、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25mm以上的多芯电缆均由单芯电缆组成。氧化镁电缆的型号、名称见表2H311013-6。

例如,BTTQ-3X4,表示轻型铜护套氧化镁绝缘铜芯电缆,3芯,4mm。

例如,BTTZ-5X1X25,表示重型铜护套氧化镁绝缘铜芯电力电缆,5根单芯25mm。

(4)分支电缆

分支电缆是按设计要求,由工厂预先将分支线制造在电缆上,分支线截面和长度是根据设计要求决定,极大缩短了施工周期,大幅度减少了材料费用和施工费用,保证了配电的安全和可靠性。

分支电缆可以广泛就在住宅楼、办公楼、商务楼、教学楼、科研楼等各种中高层建筑中,作为供配电的主、干线电缆使用。

分支电缆常用的有交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆(YJV型)、交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电力电缆(YJY型)和无卤低烟阻燃耐火型辐照交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电力电缆(WDZN-YJFE型)类型电缆,可根据分支电缆的使用场合对阻燃、耐火的要求程度,选择相应的电缆类型。

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、规格和数量。

(5)铝合金电缆

铝合金电缆不同于传统的铝芯电缆,它是国家一种新颖的电缆,电缆的结构形式主要有非铠装和铠装两大类,带PVC护套和不带PVC护套的,其芯线则采用强度、抗蠕变、高层电率的铝合金材料。

铝合金表面与空气接触自然形成的氧化层能耐受多种腐蚀。在满足相同导电性能的前提下,合金线缆的重量是同样截流量的铜缆的一半,使用合金铝线缆以取代铜缆,可以减少电缆重量,合金铝导体比铜柔韧的多,弯曲性能好,安装时有更小的弯曲半径及更容易进行端子连接,使安装工作更为轻松。

非嵌装铝合金电力电缆可替代YJV型电力电缆,适用于室内、隧道、电缆沟等场所的敷设,不能承受机械外力;嵌装铝合金电力电缆可替代YJV型电力电缆,适用于隧道、电缆沟、竖井或埋地敷设,能承受较大的机械外力和拉力。

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10mm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1000V及以下的控制、信号、保护及测量线路。

塑料绝缘控制电缆:如KVV、KVVP等。主要用于交流500V、直流1000V及以下的控制、信号、保护及测量线路。

如KVVP用于敷设室内、电缆沟等要求屏蔽的场所;如KVV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。

3.仪表电缆

(1)仪表电缆: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

母线槽是由金属外壳(钢板或铝板)、导电排、绝缘材料及有关附件组成的。具有系列配套、体积小、容量大、电流易于分配到各个支路、设计施工周期短、装拆方便、安全可靠、使用寿命长等优点,特别适用于高层建筑、标准厂房、机床密集的车间等场所,作为电力馈电及配电之用,是一种比较理想的输配电系列产品。

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有一种;按导电材料分为铜母线槽和铝母线槽;按防火能力可分为产能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度,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,在高层建筑中等到广泛应用。

紧凑型母线槽的散热主要靠外壳,母线槽温升偏高,散热效果较差。母线的相间气隙小,母线通过大电流时,产生较大的电动力,使磁振荡率形成叠加状态,可能产生较大的噪声。紧密型母线槽防潮性能较差,在施工时容易受潮及渗水,造成相同绝缘电阻下降。

(3)高强度母线槽

高强度母线槽外壳做成瓦沟形式,使用母线机械强度增加,解决了大跨度安装无法支撑吊装的问题。母线之间有一定的间距,线间通风良好,相对紧密式母线槽而言,其防潮和散热功能有明显的提高;由于线间有一定的空隙,使导线的温升下降,这样就提高了过载能力,并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比紧密式母线槽大得多,因此在同规格比较时,它的导电截面必须比紧密式母线槽大。

(4)耐火型母线槽

耐火型母线槽是专供消防设备电源使用,其外壳采用耐高温不低于1100℃的防火材料,隔热层采用耐高温不低于300℃的绝缘材料,耐火赶时间有60min、90min、120min、180min,满负荷运行可达8h以上。耐火型母线槽除应通过CCC认证外,还应有国家认可的检测机构出具的形式检验报告。

2.母线槽的选用

(1)高层建筑的垂直输配电应选用紧密型线槽,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,阻火隔断应采用离火堵料。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毛线为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

在机电工程中,常用的绝缘材料各类繁多。

1.按其物理状态分类

可分为气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。

(1)气体绝缘材料:有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫(SF)等。

(2)液体绝缘材料:有变压器油、断路器油、电容器油、电缆油等。

(3)固体绝缘材料:有绝缘漆、胶和熔敷粉末;纸、纸板等绝缘纤维制品;漆布、漆管和绑扎带等绝缘浸渍纤维制品;绝缘云母制品;电工用薄膜、复合制品和粘带;电工用层压制品;电工用塑料和橡胶等。

2.按其化学性质不同分类

可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。

(1)无机绝缘材料:有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃和硫黄等,主要用作电机和电器绝缘、开关的底板和绝缘子等。

(2)有机绝缘材料:有矿物油、虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、蚕丝和人造丝等,大多用于制造绝缘漆、绕组和导线的被覆绝缘物等。

(3)混合绝缘材料:由无机绝缘材料和有机绝缘材料经加工后制成的各种成型绝缘材料,主要用作电器的底座、外壳等。

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批通用性强、用途广泛的机械设备。按现行标准《建设工程分类标准》GB/T 50841-2013的划分,机电工程常用的通用工程设备,主要有风机设备、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.机电工程中常用的泵有:离心式泵、旋涡泵、电动往复泵、柱塞泵、蒸汽往复泵、计量泵、螺杆泵、齿轮泵等;回转泵等。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和回转两类。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。根据泵的叶轮和流道结构特点的不同,叶轮式泵分为离心泵、轴流泵和旋涡泵等。

3.按照输送介质分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵等。

4.按照吸入方式分为单吸泵和双吸泵。

5.按照叶轮数目分为单级泵和多级泵。

(二)泵的性能

泵的性能参数主要有:流量、扬程、功率、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

1.机电工程中常用的风机有:离心式通风机、离心式引风机、轴流通风机、回转式鼓风机、离心式鼓风机。

2.按照气体在旋转叶轮内部流动方向可分为:离心式风机、轴流风机、混流式风机。

3.按照结构形式可分为:单级风机、多级风机。

4.按照排气压强的不同可分为: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。

三、压缩机的分类和性能

(一)压缩机的分类

1.机电工程中常用的压缩机有:活塞式压缩机、回转式螺杆压缩机、离心式压缩机等。

2.按照所压缩的气体不同,压缩机可分为:空气压缩机、氧气压缩机、氨气压缩机、天然气压缩机。

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,容积工压缩柯分为往复式压缩机、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。

4.按照压缩次数可分为:单级压缩机、两级压缩机、多级压缩机。

5.按照汽缸的布置方式可分为:立式压缩机、卧式压缩机、L形压缩机、V形压缩机、W形压缩机、扇形压缩机、M形压缩机、H形压缩机。

6.按照压缩机的排气最终压力划分,可分为:低压压缩机、中压压缩机、高压压缩机和超高压压缩机。

7.压缩机还可按照压缩机排气量的大小、润滑方式、传动方式划分。

(二)压缩机的性能

压缩机的性能参数主要包括容积、流量、吸气压力、排气压力、工作效率、噪声等。

四、连续输送设备的分类和性能

(一)连续输送设备的分类

1.机电工程中常用的连续输送设备有:斗式提升机、刮板输送机、板(裙)式输送机、悬挂输送机、固定式胶带输送机、气力输送设备、卸矿车和皮带秤。

2.按照无牵引件(链、绳、带)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

连续输送设备的性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。输送设备输送能力大、运距长、设备简单、操作简便、生产率高,除可以进行物料输送外,还可与生产流程中的工艺相配合,形成流水作业线,在输送过程中同时完成若干工艺操作。

该设备广泛用于机械、电子、电力、冶金、矿山、化工、医药、轻工、食品等行业。

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

电力设备包括:火力发电设备、核电设备、风力发电设备、光伏发电设备等。

(1)火力发电设备包括:承压蒸汽锅炉机组、汽轮发电机组、工业自动化仪表、管道及系统、水处理及制氢设备和系统。

(2)核电设备包括:核岛设备、常规岛设备、辅助系统设备。常规岛设备包括:汽轮机、发电机、凝汽器、汽水分离再热器、给水加热器、除氧器、阀门、水泵、输变电设备、起吊设备、高压电动机。

(3)风力发电设备按照安装场地分为:陆上风电机组和海上风电机组;按照驱动方式分为:直驱风电机组和双馈式风电机组。

(4)光伏发电系统分为:独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统。

(5)塔式太阳能光热发电设备分为:镜场设备(包括反射镜和跟踪设备)、集热塔(吸热塔)、热储存设备、热交换设备和发电常规岛设备。

2.石油化工设备

石油化工设备分为静设备、动设备等。静设备包括:容器、反应设备、塔设备、换热设备、储罐等;动设备包括:压缩机、粉碎设备、混合设备、分离过滤设备、制冷设备、干燥设备、包装设备、输送设备、储运设备、成型设备等。

(1)反应设备(代号R)。指主要用来完成介质化学反应的压力容器,如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜等。

(2)换热设备(代号E)。主要用于完成介质间热量交换的压力容器称为换热设备,如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等。

(3)分离设备(代号S)。主要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器称为分离设备,如分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤器等。

(4)储存设备(代号C,其中球罐代号B)。主要是用于盛装生产用的原料气体、流体、液体气体等的压力容器,如各种形式的储槽、储罐等。

3.冶金设备

冶金设备包括:选矿机械设备、焦化机械设备、炼铁机械设备、炼钢机械设备、轧制机械设备、冶金机械液压(润滑、气动)设备、冶金电气设备、环保设备等。

(1)轧制设备包括:拉坯机、结晶器、中间包设备、板材轧机、轧管机、无疑钢管自动轧管机、型材轧机和矫直机等。

(2)炼钢设备包括:转炉、电弧炉、钢包精炼炉、钢包真空精炼炉、真空吹氧脱碳炉、连续铸钢机械设备等。

(3)选矿设备包括:破碎设备、筛分设备、磨矿设备、选别设备等。

建材设备包括:水泥生产设备、玻璃生产设备、陶瓷生产设备、耐火材料设备、新型建筑材料设备、无机非金属材料及制品设备等。

水泥设备主要是”一窑三磨“,包括:回转窑、生料磨、煤磨、水泥磨。

浮法玻璃生产线主要工艺设备包括:玻璃熔窑、锡槽、退火窑及冷端的切装系统。

5.其他专用设备

其他专用设备包括加工中心、电子设备、环保设备、节能设备、可再生能源设备等。

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能

机电工程常用的电气设备有电动机、变压器、高压电器及成套装置、低压电器及成套装置、电工测量仪器仪表等。主要的性能是受电、变电、配电和电能转换。

一、电动机的分类和性能

1.电动机的分类

(1)电动机的各类可按防护形式、安装方式、绝缘等级、电源电压、结构等来分类。

(2)按工作电源分有直流电动机、交流电动机。其中,交流电动机又可分为单相电动机和三相电动机。

(3)按结构及工作原理分有同步电动机、异步电动机、直流电动机。交流同步电动机可分为电磁同步电动机、永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。直流电动机可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。

(4)按用途分有驱动用电动机、控制用电动机。

(5)按转子的结构分有鼠笼式感应电动机、绕线式感应电动机。

2.电动机的性能

(1)同步电动机常用于拖动恒速运转的大、中型低速机械,具有转速恒定及功率因数可调的特点;其缺点是:结构较复杂、价格较贵。

(2)异步电动机是现代生产和生活中使用最广泛的一种电动机。其转子绕组不需要与其他电源相连接,而定子绕组的电流则直接取自交流电网,具有结构简单、制造容易 、价格低廉、运行可靠、维护方便、坚固耐用等一系列优点。其缺点是:与直流电动机相比,其启动性和调速性能较差;与同步电动机相比,其功率因数不高,在运行时必须向电网吸收滞后的无功功率,对电网运行不利。

(3)直流电动机常用于拖动对调速要求较高的生产机械。它具有较大的启动转矩和良好的启动、制动性能,在较宽范围内实现平滑调速的特点;其缺点是:结构复杂,价格高。

二、变压器的分类和性能

变压器的分类变压器是输送交流电时所使用的一种变换电压和变换电流的设备。(1)按变换电压的不同分为升压变压器和降压变压器。(2)按冷却方式分为自然风冷却、强迫没循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。(3)按变压器的冷却人质分类分为:油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器等。(4)按相数的不同分为单相变压器、三相变压器。(5)按每组绕组数量的不同分为双绕组变压器、三绕组变声器和自耦变压器等。(6)按变压器的用途不同分为电力变压器、电炉变压器、整流变压器、电焊变压器、船用变压器。量测变压器等。变压器的参数变压器的主要技术参数有:额定容量、额定电压、额定电流、空载电流、短路损耗、空载阻抗、连接级别等。

三、高压电器及成套装置的分类和性能

高压电器及成套装置的分类(1)高压电器是指交流电压1000V、直流电压1500V以上的电器。高压成套装置是指由一个或多个高压开关设备和相关的控制、测量、信号、保护等设备通过内部的电气、机械连接和外部的结构部件组合形成和一种组合体。(2)常用高压电器包括:高压断路器、高压接触器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器、高压互感器、高压电容器、高压绝缘子及套管、高压成套设备等。高压电器及盛大装置的性能高压电器及成套装置的性能重要有:通断、保护、控制和调节四大性能。

四、低压电器及成套装置的分类和性能

低压电器及成套装置的分类(1)低压电器是指在交流电压1000V、直流电压1500V以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。低压成套装置是指由一个或多个低压开关设备和相关的控制、测量、信号、保护等设备通过内部的电气、机械连接和外部的结构部件组合形成的一种组合体。(2)常用低压电器包括:刀开关及熔断器、低压断路器、低压负荷开关、低压隔离开关、接触器、继电器、控制器与主令电器、电阻器与变阻器、低压互感器、防爆电器、漏电保护器、低压成套设备等。低压电器及成套装置的性能低压电器及成套装置的性能主要有:通断、保护、控制和调节四大性能。

五、电工测量仪器仪表的分类和性能

电工测量仪器仪表的分类(1)指示仪表:能够直读被测量的大小和单位的仪表。指示仪表的分类很多,有按准确等级分级、按使用环境分、按外壳防护性能分、按仪表防御外界磁场或电场吃影响的性能分、按计数装置分、按工作原理分、按使用方法分。常见的分类方法有:按工作原理分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系等;按使用方式分为安装式、便携式。(2)比较仪器:把握测量与度量器进行比较后确定被测量的仪器。电工测量仪器仪表的性能电工测量仪器仪表的性能由被测量对象来决定,测量对象包括电流、电压、功率、频率、相位、电能、电阻、电容、电感等参数,以及磁场强度、磁通、磁感应强度、磁滞、涡流损耗、磁导率等参数。随着技术的进步,以集成电路为核心的数字式仪表、以微处理器为核心的智能测量仪表已获得了高速发展和应用,这些仪表不仅具有常规仪表的测量和显示功能,而且通常都带有参数设置、界面切换、数据通信等性能。

 

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