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第二節　安裝工程常用材料

一、型材、板材、管材

(一)型材

(二)板材

1.鋼板

普通鋼板、鍍鋅鋼板、塑料復合鋼板和不銹耐酸鋼板等為常用鋼板。空調、超凈等防塵要求較高的通風系統，一般采用鍍鋅鋼板和塑料復合鋼板。鍍鋅鋼板表面有保護層起防銹作用，一般不再刷防銹漆。

2.鋁合金板延展性能好，適宜咬口連接、耐腐蝕，且具有傳熱性能良好，在摩擦時不易產生火花的特性，所以鋁合金板常用于防爆的通風系統。

3.塑料復合鋼板

(三)管材

1.金屬鋼管

(1)無縫鋼管

1)一般無縫鋼管。適用于高壓供熱系統和高層建筑的冷、熱水管和蒸汽管道以及各種機械零件的坯料，通常壓力在 0.6MPa 以上的管路都應采用無縫鋼管。無縫鋼管的規格用外徑×壁厚來表示。

2)鍋爐及過熱器用無縫鋼管

鍋爐用高壓無縫鋼管是用優質碳素鋼和合金鋼制造，可以耐高壓和超高壓。用于制造鍋爐設備與高壓超高壓管道，用來輸送高溫、高壓氣、水等介質或高溫高壓含氫介質。

3)不銹鋼無縫鋼管

(2)焊接鋼管

焊接鋼管分為焊接鋼管(黑鐵管)和鍍鋅鋼管(白鐵管)。按焊縫的形狀可分為直縫鋼管、螺紋縫鋼管和雙層卷焊鋼管;按用途不同又可分為水、煤氣輸送鋼管。

1)直縫電焊鋼管主要用于輸送水、暖氣和煤氣等低壓流體和制作結構零件等。電線套管是用易焊接的軟鋼制造的，它是保護電線用的薄壁焊接鋼管。

2)螺旋縫鋼管。單面螺旋縫焊管用于輸送水等一般用途，雙面螺旋焊管用于輸送石油和天然氣等特殊用途。

3)雙層卷焊鋼管。具有高爆破強度和內表面清潔度，良好耐疲勞抗震性能，適于冷凍設備、電熱電器工業中的剎車管、燃料管、潤滑油管、加熱或冷卻器管等。

鋼管的理論質量(鋼的密度為 7.85g/cm3)按下式計算：W=0.0246615×(D-t)×t

式中 W——鋼管的單位長度理論重量(kg/m)

D——鋼管的外徑(mm)

t——鋼管的壁厚(mm)

(3)合金鋼管。用于各種鍋爐耐熱管道及過熱器管道等。

(4)鑄鐵管。其特點是經久耐用、抗腐蝕性強、材質較脆，多用于耐腐蝕介質及給排水工程。鑄鐵管的連接常用承插式和法蘭式。

排水承插鑄鐵管適用于污水的排放。

雙盤法蘭鑄鐵管的特點是裝拆方便，工業上常用于輸送硫酸和堿類等介質。

(5)有色金屬管。通常用外徑×壁厚來表示。

1)鉛及鉛合金管

在化工、醫藥等方面使用較多，其耐蝕性能強，用于輸送 15%～65%的硫酸、二氧化硫、60%氫氟酸、濃度小于 80%的醋酸，但不能輸送硝酸、次氯酸、高錳酸鉀及鹽酸。鉛管的機械性能不高，但自重大，是金屬管材中最重的一種。

2)銅及銅合金管。導熱性能良好，多用于制造換熱器、壓縮機輸油管、低溫管道、自控儀表以及保溫伴熱管、氧氣管道等。

3)鋁及鋁合金管。鋁管多用于耐腐蝕性介質管道、食品衛生管道及有特殊要求的管道。鋁管的特點是重量輕，不生銹，但機械強度較差，不能承受較高的壓力，它不耐堿及含氯離子的化合物，如鹽水和鹽酸等介質。

4)鈦及鈦合金管。鈦管具有質量輕、強度高、耐腐蝕性強和耐低溫等特點。常用于輸送強酸、強堿及其他材質管道不能輸送的介質。

2.非金屬管材

(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業輸送酸性介質的工藝管道，以及工業中蓄電池間酸性溶液的排水管道等。

(3)玻璃管。用于輸送除氫氟酸、氟硅酸、熱磷酸和熱濃堿以外的一切腐蝕性介質和有機溶劑。

(4)玻璃鋼管。耐腐蝕性好，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質和有機溶劑。

(5)石墨管。石墨管熱穩定性好，能導熱、線膨脹系數小，不污染介質，能保證產品純度，抗腐蝕，具有良好的耐酸性和耐堿性，主要用于高溫耐腐蝕生產環境中。

(6)鑄石管。多用于承受各種強烈磨損、強酸和堿腐蝕的地方。

(7)橡膠管。

(8)塑料管(9 種)。塑料管具有質量輕、耐腐蝕、易成型和施工方便等特點。

1)硬聚氯乙烯(UPVC)管。耐腐蝕性強、重量輕、絕熱、絕緣性能好和易加工安裝。可輸送多種酸、堿、鹽和有機溶劑。使用溫度范圍為-10～40℃，最高溫度不能超過 60℃。

2)氯化聚氯乙烯(CPVC)管。氯化聚氯乙烯冷熱水管道是現今新型的輸水管道，與其它塑料管材相比具有剛性高、耐腐蝕、阻燃性能好、導熱性能低、熱膨脹系數低及安裝方便等特點。

3)聚乙烯(PE)管。無毒、質量輕、韌性好、可盤繞，耐腐蝕，常溫下不溶于任何溶劑，低溫性能、抗沖擊性和耐久性均比聚氯乙烯好。主要應用于飲用水管、雨水管、氣體管道、工業耐腐蝕管道等領域。PE 管強度較低，適宜于壓力較低的工作環境，且耐熱性能不好，不能作為熱水管使用。

4)超高分子量聚乙烯管。許多性能是普通塑料管無法相比的，耐磨性為塑料之冠，斷裂伸長率可達 410%～470%，管材柔性、抗沖擊性能優良，低溫下能保持優異的沖擊強度，抗凍性及抗震性好，摩擦系數小，具有自潤滑性，耐化學腐蝕，熱性能優異，可在-169～110℃下長期使用，適合于寒冷地區。

5)交聯聚乙烯(PEX)管。PEX 管耐溫范圍廣(-70～110℃)、耐壓、化學性能穩定、抗蠕變強度高、重量輕、流體阻力小、安裝簡便、使用壽命長，且無味、無毒。PEX 管適用于建筑冷熱水管道、供暖管道、雨水管道、燃氣管道以及工業用的管道等。

6)聚丙烯(PP)管。PP-R 管是最輕的熱塑性塑料管，相對聚氯乙烯管、聚乙烯管來說，PP-R 管具有較高的強度，較好的耐熱性，最高工作溫度可達 95℃，在 1.0MPa 下長期(50 年)使用溫度可達 70℃，另外 PP-R 管無毒、耐化學腐蝕，在常溫下無任何溶劑能溶解，目前它被廣泛地用在冷熱水供應系統中。但其低溫脆化溫度僅為-15～0℃，在北方地區其應用受到一定限制。

7)聚丁烯(PB)管。具有很高的耐久性、化學穩定性和可塑性，重量輕，柔韌性好，用于壓力管道時耐高溫特性尤為突出(-30～100℃)，抗腐蝕性好、可冷彎、使用安裝維修方便、壽命長(可達50～100 年)，適于輸送熱水，但紫外線照射會導致老化，易受有機溶劑侵蝕，可采用熱溶連接。

8)工程塑料(ABS)管。用于輸送飲用水、生活用水、污水、雨水，以及化工、食品、醫藥工程中的各種介質。目前廣泛用于中央空調、純水制備和水處理系統中的各用水管道，但該管道對于流體介質溫度一般要求小于 60℃。

9)耐酸酚醛塑料管。

3.復合材料管材

(1)鋁塑復合管。適用于熱水的交聯聚乙烯鋁塑復合管和適用于冷水的高密度聚乙烯鋁塑復合管。

(2)鋼塑復合管。使用水溫為 50℃以下，多用作建筑給水冷水管。

(3)鋼骨架聚乙烯(PE)管。

(4)涂塑鋼管。不但具有鋼管高強度、易連接、耐水流沖擊等優點，還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結垢及塑料管強度不高、消防性能差等缺點，設計壽命可達 50 年。主要缺點是安裝時不得進行彎曲、熱加工和電焊切割等作業。

(5)玻璃鋼管(FRP 管)。適用于輸送潮濕和酸堿等腐蝕性氣體的通風系統，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質和有機溶劑。

(6)硬聚氯乙烯/玻璃鋼(UPVC/FRP)復合管。

二、焊接材料

(一)手工電弧焊焊接材料

1.焊條的組成。

焊條是涂有藥皮的供電弧焊使用的熔化電極，由藥皮和焊芯兩部分組成。

(1)焊芯。焊芯有兩個作用：一是傳導焊接電流，產生電弧把電能轉化成熱能;二是焊芯本身熔化為填充金屬，與母材金屬熔合形成焊縫。

如果用于埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊和氣焊等熔焊方法作填充金屬時，則稱為焊絲。焊絲可分為非合金鋼及細晶粒鋼焊絲、熱強鋼焊絲和不銹鋼焊絲三類。

(2)藥皮。藥皮是由各種礦物類、鐵合金、有機物和化工產品(水玻璃類)原料組成。

采用無藥皮的光焊條焊接：

a.空氣中氧和氮會大量侵入熔化金屬，氧化和氮化鐵、碳、硅、錳等，形成氧化物和氮化物殘留在焊縫中，造成焊縫夾渣或裂紋。

b.熔入熔池中的氣體可能使焊縫產生大量氣孔，使焊縫力學性能(強度、沖擊值等)大大降低，使焊縫變脆。

c.電弧很不穩定，飛濺嚴重，焊縫成形很差。

有藥皮的焊條焊接：

a.藥皮中某些物質受電弧高溫作用而解放出氧，使液態金屬中的合金元素燒毀，導致焊縫質量降低。

因此在藥皮中要加入一些還原劑，使氧化物還原，以保證焊縫質量。

b.在焊條藥皮中加入鐵合金或其他合金元素，隨著藥皮的熔化而過渡到焊縫金屬中去，以彌補合金元素燒損和提高焊縫金屬的力學性能。

c.藥皮還可改善焊接工藝性能使電弧穩定燃燒、飛濺少、焊縫成形好、易脫渣和熔敷效率高。

總之，藥皮的作用是保證被焊接金屬獲得具有合乎要求的化學成分和力學性能，并使焊條具有良好的焊接工藝性能。

2.焊條的分類

(1)按焊條的用途分

(2)按焊條藥皮熔化后的熔渣特性分類

1)酸性焊條。熔渣成分主要是酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)及焊接時易放出氧的物質。其焊接過程中產生煙塵較少，有利于焊工健康，且價格比堿性焊條低，焊接時可選用交流焊機。

酸性焊條藥皮中含有多種氧化物，具有較強的氧化性，促使合金元素氧化;同時電弧氣中的氧電離后形成負離子與氫離子有很強的親和力，生成氫氧根離子，從而防止氫離子溶入液態金屬里，所以這類焊條對鐵銹、水分不敏感，焊縫很少產生由氫引起的氣孔。

但酸性熔渣脫氧不完全，也不能有效地清除焊縫的硫、磷等雜質，故焊縫的金屬力學性能較低，一般用于焊接低碳鋼和不太重要的碳鋼結構。

2)堿性焊條。其熔渣的主要成分是堿性氧化物(如大理石、螢石等)，含有較多鐵合金作為脫氧劑和合金劑，焊接時大理石分解產生的二氧化碳氣體作為保護氣體。由于焊條的脫氧性能好，合金元素燒損少，焊縫金屬合金化效果較好。

堿性焊條的熔渣脫氧較完全，又能有效地消除焊縫金屬中的硫，合金元素燒損少，所以焊縫金屬的力學性能和抗裂性均較好，可用于合金鋼和重要碳鋼結構的焊接。

由于電弧中含氧量低，如遇焊件或焊條存在鐵銹和水分時，容易出現氫氣孔。在藥皮中加入一定量的螢石，在焊接過程中與氫化合生成氟化氫，具有去氫作用。但是螢石不利于電弧的穩定，必須采用直流反極性進行焊接。若在藥皮中加入穩定電弧的組成物碳酸鉀(K2CO3)等，便可使用交流電源。

(二)電弧刨割條

電弧刨割條的外形與普通焊條相同，是利用藥皮在電弧高溫下產生的噴射氣流，吹除熔化金屬，達到刨割的目的。

(三)埋弧焊焊接材料

埋弧焊時電弧是在一層顆粒狀的可熔化焊劑覆蓋下燃燒，電弧不外露，由焊絲和焊劑兩部分組成。

1.焊絲。埋弧焊所用焊絲有實心焊絲和藥芯焊絲兩種。

焊絲直徑的選擇根據用途而定。半自動埋弧焊用的焊絲較細，一般直徑為 1.6mm、2mm、2.4mm。自動埋弧焊一般使用直徑 3～6mm 的焊絲，以充分發揮埋弧焊的大電流和高熔敷率的優點。

對于一定的電流值可使用不同直徑的焊絲。同一電流使用較小直徑的焊絲時，可獲得加大焊縫熔深、減小熔寬的效果。當工件裝配不良時，宜選用較粗的焊絲。

2.焊劑。埋弧焊焊劑按用途分為鋼用焊劑和非鐵金屬用焊劑，按制造方法分為熔煉焊劑、燒結焊劑和陶質焊劑，按化學成分分為堿性焊劑、酸性焊劑和中性焊劑。

三、防腐材料

安裝工程中常用的防腐材料主要有各種涂料、玻璃鋼、橡膠制品、無機板材等。

1.涂料

涂料可分為兩大類：油基漆(成膜物質為干性油類)和樹脂基漆(成膜物質為合成樹脂)。

(1)涂料的基本組成。

涂料大體上可分為三部分，即主要成膜物質、次要成膜物質和輔助成膜物質。

1)主要成膜物質。

①油料。

②天然樹脂和合成樹脂。

2)次要成膜物質—顏料

顏料是涂料的主要成分之一，其不僅使涂料具有裝飾性，更重要的是能改善涂料的物理和化學性能，提高涂層的機械強度、附著力、抗滲性和防腐蝕性能等，還有濾去有害光波的作用，從而增進涂層的耐候性和保護性。

①防銹顏料。主要用在底漆中起防銹作用。按照防銹機理的不同，可分化學防銹顏料，如紅丹、鋅鉻黃、鋅粉、磷酸鋅和有機鉻酸鹽等，這類顏料在涂層中是借助化學或電化學的作用起防銹作用的;另一類為物理性防銹顏料，如鋁粉、云母氧化鐵、氧化鋅和石墨粉等。其主要功能是提高漆膜的致密度，降低漆膜的可滲性，阻止陽光和水分的透入，以增強涂層的防銹效果。

②體質顏料和著色顏料。這些顏料都可以在不同程度上提高涂層的耐候性、抗滲性、耐磨性和物理機械強度等。常用的有滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、云母粉和硅藻土等。著色顏料在涂料中主要起著色和遮蓋膜面的作用。

3)輔助成膜物質

①溶劑。溶劑在涂料中主要起著溶解成膜物質、調整涂料黏度、控制涂料干燥速度等方面作用。

②其他輔助材料。增塑劑，觸變劑，催干劑。

2.常用涂料。

涂料按其所起的作用，可分成底漆和面漆兩種。目前常用的底漆有：

1)生漆(也稱大漆)。缺點是不耐強堿及強氧化劑。漆膜干燥時間較長，毒性較大，施工時易引起人體中毒。

2)漆酚樹脂漆。改變了生漆毒性大、干燥慢、施工不便等缺點，但仍保持生漆的其他優點。可作為地下防潮和防腐蝕材料，但它不耐陽光紫外線照射，應用時應考慮到用于受陽光照射較少的部位。

3)酚醛樹脂漆。具有良好的電絕緣性和耐油性，能耐 60%的硫酸、鹽酸、一定濃度的醋酸、磷酸、

大多數鹽類和有機溶劑等介質的腐蝕，但不耐強氧化劑和堿。其漆膜較脆，溫差變化大時易開裂，與金屬附著力較差，在生產中應用受到一定限制。

4)環氧-酚醛漆。其漆膜兼有環氧和酚醛兩者的長處，既有環氧樹脂良好的機械性能和耐堿性，又有酚醛樹脂的耐酸、耐溶和電絕緣性。

5)環氧樹脂涂料。環氧樹脂涂料具有良好的耐腐蝕性能，特別是耐堿性，并有較好的耐磨性。與金屬和非金屬(除聚氯乙烯、聚乙烯等外)有極好的附著力，漆膜有良好的彈性與硬度，收縮率也較低。

使用溫度一般為 90～100℃左右。若在環氧樹脂中加入適量的呋喃樹脂改性，可以提高其使用溫度。熱固型環氧涂料其耐溫性和耐腐蝕性均比冷固型環氧涂料好。

6)過氯乙烯漆。具有良好的耐酸性氣體、耐海水、耐酸等性能，但不耐酚類、酮類、脂類和苯類等有機溶劑介質的腐蝕。它與金屬表面附著力不強，特別是光滑表面和有色金屬表面更為突出。在漆膜沒有充分干燥下往往會有漆膜揭皮現象。

7)瀝青漆。在常溫下能耐濃度 40%以下的堿、海水、土壤、鹽類溶液以及酸性氣體等介質腐蝕，但不耐油類、醇類、脂類、烴類等有機溶劑和強氧化劑等介質腐蝕。

瀝青漆膜對陽光穩定性較差，耐熱度在 60℃。常用于設備和管道的表面，防止工業大氣、土壤和水的腐蝕。

8)呋喃樹脂漆。呋喃樹脂漆不宜直接涂覆在金屬或混凝土表面上，必須用其他漆料作為底漆。能耐大部分有機酸、無機酸、鹽類等介質的腐蝕，具有良好耐堿性、耐有機溶劑性、耐水性、耐油性，但不耐強氧化性介質(硝酸、鉻酸、濃硫酸等)的腐蝕。由于呋喃樹脂存在性脆，與金屬附著力差，干后會收縮等缺點，因此大部分采用改性呋喃樹脂。

9)聚氨基甲酸脂漆。

10)無機富鋅漆。施工簡單，價格便宜。具有良好的耐水性、耐油性、耐溶劑性及耐干濕交替的鹽霧。適用于海水、清水、海洋大氣、工業大氣和油類等介質。

11)聚氨酯漆。廣泛用于石油、化工、礦山、冶金等行業的管道、容器、設備以及混凝土構筑物表面等防腐領域。聚氨酯漆具有耐鹽、耐酸、耐各種稀釋劑等優點，同時又具有施工方便、無毒、造價低等特點。

12)環氧煤瀝青。它綜合了環氧樹脂機械強度高、黏結力大、耐化學介質侵蝕和煤瀝青耐腐蝕等優點。在酸、堿、鹽、水、汽油、煤油、柴油等一般稀釋劑中長期浸泡無變化，防腐壽命可達到 50 年以上。環氧煤瀝青廣泛用于城市給水管道、煤氣管道以及煉油廠、化工廠、污水處理廠等設備、管道的防腐處理。

13)三聚乙烯防腐涂料。該涂料廣泛用于天然氣和石油輸配管線、市政管網、油罐、橋梁等防腐工程。具有良好的機械強度、電性能、抗紫外線、抗老化和抗陽極剝離等性能，防腐壽命可達到 20 年以上。

14)氟-46 涂料。具有優良耐腐蝕性能，對強酸、強堿及強氧化劑，即使在高溫下也不發生任何作用。耐熱性僅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，因此可維持 15～20 年不用重涂。故特別適用于對耐候性要求很高的橋梁或化工廠設施，在賦予被涂物美觀的外表的同時避免基材的銹蝕。

2.玻璃鋼。

3.橡膠。橡膠硫化后具有優良的耐腐蝕性能，除強氧化劑(如硝酸、濃硫酸、鉻酸)及某些溶劑(如苯、二硫化碳、四氯化碳等)外，能耐受大多數無機酸、有機酸、堿、各種鹽類及酸類介質腐蝕。

目前用于化工防腐蝕的主要有聚異丁烯橡膠。

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