2016年造价工程师安装工程教材学习：安装工程常用材料

　　(2)有色金属管(注意对比区分)

　　1)铅及铅合金管。

　　铅管的规格通常是用内径×壁厚来表示，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。铅管最高工作温度为200℃，当温度高于140℃时，不宜在压力下使用。铅管的机械性能不高，但质量很重，是金属管材中最重的一种。

　　2)铜及铜合金。铜管的导热性能良好，适用工作温度在250℃以下，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、氧气管道和建筑给水管道等。

　　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。铝管输送的介质工作温度在200℃以下，当温度高于160℃ 时，不宜在压力下使用。铝管是用工业纯铝或铝合金经过拉制或挤压制造而成的，用于输送浓硝酸、醋酸、脂肪酸、过氧化氢等液体及硫化氢、二氧化碳气体。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，常被用于其他管材无法胜任的工艺部位。常用于输送强酸、强碱及其他材质管道不能输送的介质。钛管虽然具有很多优点，但因价格昂贵，焊接难度很大，所以还没有广泛被采用。

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　　2.非金属管材

　　(1)混凝土管。有预应力钢筋混凝土管和自应力钢筋混凝土管两种。主要用于输水管道，管道连接采取承插接口，用圆形截面橡胶圈密封。预应力钢筋混凝土管规格范围为内径400～1400mm，适用压力范围为0.4～1.2MPa.自应力钢筋混凝土管，其规格范围为内径100～600mm，适用压力范围为0.4～1.0MPa.钢筋混凝土管可以代替铸铁管和钢管，输送低压给水和气等。另外还有混凝土排水管，包括素混凝土管和轻、重型钢筋混凝土管。

　　(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。耐酸陶瓷管耐腐蚀，用于输送除氢氟酸、热磷酸和强碱以外的各种浓度的无机酸和有机溶剂等介质。

　　(3)玻璃管。具有表面光滑、不易挂料、输送流体时阻力小、耐磨且价低，并具有保持产品高纯度和便于观察生产过程等特点。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)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石墨加热器所需管材。

　　(5)铸石管。其特点是耐磨、耐腐蚀，具有很高的抗压强度。多用于承受各种强烈磨损、强酸和碱腐蚀的地方。

　　(6)橡胶管。具有较好的物理机械性能和耐腐蚀性能。根据用途不同可分为输水胶管、耐热胶管、耐酸碱胶管、耐油胶管和专用胶管(氧乙炔焊接专用管)

　　(7)塑料管。常用的塑料管有硬聚氯乙烯(PVC)管、聚乙烯(PE)管、聚丙烯(PP)管和耐酸酚醛塑料管等。塑料管具有质量轻、耐腐蚀、加工容易(易成型)和施工方便等特点。

　　1)硬聚氯乙烯管。分轻型管和重型管两种。硬聚氯乙烯管具有耐腐蚀性强、质量轻、绝热、绝缘性能好和易加工安装等特点。可输送多种酸、碱、盐及有机溶剂。使用温度范围为-10～40℃，最高温度不能超过60℃。使用的压力范围：轻型管在0.6MPa以下，重型管在1.0MPa以下。

　　2)软聚氯乙烯管。软聚氯乙烯管是聚氯乙烯树脂加入增塑剂、稳定剂及其他辅助剂挤压成型。可代替普通橡胶管输送有腐蚀性的液体，一般用于输送无机稀酸及稀碱液。

　　3)耐酸酚醛塑料管。耐酸酚醛塑料是一种具有良好耐腐蚀性和热稳定性的非金属材料，是用热固性酚醛树脂为粘合剂，耐酸材料如石棉、石墨等作填料制成。它用于输送除氧化性酸(如硝酸)及碱以外的大部分酸类和有机溶剂等介质，特别能耐盐酸、低浓度及中等浓度硫酸的腐蚀。

　　4)聚乙烯管(PE管)PE管材无毒、质量轻、韧性好、可盘绕、耐腐蚀，在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。目前PE管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。

　　超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是指分子量在150万以上的线型结构PE(普通PE的分子量仅为2万～30万)UHMWPE管的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，抗冻性及抗振性好，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，最适合于寒冷地区。UHMWPE管适用于冷热水管道、化工管道、气体管道等。

　　5)交联聚乙烯管(PEX管)在普通聚乙烯原料中加人硅烷接枝料，使塑料大分子链从线性分子结构转变成三维立体交联网状结构。PEX管耐温范围广(-70～110%)、耐压、化学性能稳定、重量轻、流体阻力小、安装简便、使用寿命长，且无味、无毒。其连接方式有：夹紧式、卡环式、插入式三种。 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)无规共聚聚丙烯管(PP-R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.C，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.C，在北方地区其应用受到一定限制。

　　3.复合管

　　塑料—钢复合材料综合了低碳钢的强度和塑料的美观、防腐和绝缘的特点。

　　(1)玻璃钢管(FRP管)质量轻、隔声、隔热，耐腐蚀性能好，可输送氢氟酸和热浓碱以外的腐蚀性介质和有机溶剂。

　　(2)UPVC/FRP复合管。UPVC/FRP复合管是由卫生级UVPC薄壁管作内衬层，外用FRP作增强层，增强层是高强度纤维缠绕多层呈网状结构，所以性能集UPVC和FRP的优点。管道的轴向应力和环向应力可满足不同输水压力要求，连接方式多样化。

　　(3)铝塑复合管(PAP管)PAP管的中间骨架层为薄壁铝管，内外层为PE或PEX塑料层，铝管与塑料层之间采用与PE(PEX)及铝合金均能亲和的热熔胶粘结。PAP管集铝合金管材和PE(PEX)管材的优点于一身。它耐压、抗破裂性能好、质量轻、内壁光滑，具有一定的弹性、耐温性能好(适用介质温度：-40～60℃为普通型;-40～95℃为耐温型;-20～40℃为燃气型)、防紫外线、抗热老化能力强、耐腐蚀性优异，常温下不溶于任何溶剂，安装性能良好，可以盘绕，连续长度可达200m以上，无毒，线性尺寸比一般塑料管稳定，隔氧、隔磁、抗静电、抗音频干扰，可广泛应用于输送燃气、油料管道工程及通信线路的屏蔽等，是冷热水供应管道、医用氧气管道、中压(2.0MPa)以下的压缩空气管道、化工、食品工业特种液体输送管道的理想管材。连接方式有：夹紧式、螺纹连接、熔焊连接。

　　(4)钢塑复合管(SP管)SP管是以钢为骨架，在内层或外层或内外两层涂覆塑料而形成的复合管材。SP管既具有钢材优良的耐压、耐热性能以及尺寸稳定性等，又具有塑料的耐蚀防锈、导热系数低、质量轻、弹性、韧性好等性能。

　　SP管虽然出现较晚，但因其优越的性能，它可应用于市政建筑给排水、供暖系统、化工及食品工业等领域。

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　　二、防腐、绝热材料

　　关键知识点五：涂料的构成以及常用涂料

　　在安装过程中常用的防腐材料主要有各种有机和无机涂料、玻璃钢、橡胶制品、无机板材等。

　　1.涂料的基本组成。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。见下图表。

　　图1.2.1　涂料的基本组成

　　(1)主要成膜物质中，天然油料的各方面性能，特别是耐腐蚀、耐老化性能比不上许多合成树脂，目前很少用它单独作防腐蚀涂料，但它能与一些金属氧化物或金属氧化物在一起对金属起防锈作用。

　　天然树脂是指沥青、生漆、天然橡胶等。合成树脂是指环氧树脂、酚醛树脂、呋喃树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂和乙烯类树脂、过氯乙烯树脂和含氟树脂等，它们都是常用的耐蚀涂料中的主要成膜物质。

　　(2)次要成膜物质(颜料)。颜料具有装饰性，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;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。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的作用。

　　2.常用涂料。防锈漆和底漆涂料按其所起的作用，可分成底漆和面漆两种。

　　常用常考的底漆：

　　1)生漆(也称大漆)生漆为灰褐色黏稠液体，具有耐酸性、耐溶剂性、抗水性、耐油性、耐磨性和附着力很强等优点。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。生漆的使用温度约为150℃。

　　2)酚醛树脂漆。不耐强氧化剂和碱，且漆膜较脆，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。其使用温度一般为l20℃。

　　3)环氧-酚醛漆。

　　4)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℃。

　　5)沥青漆。在常温下能耐氧化氮、二氧化硫、三氧化硫、氨气、酸雾、氯气、低浓度的无机盐和浓度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。

　　漆膜对阳光稳定性较差，耐热度在60℃。常用于设备、管道的表面，防止工业大气、土壤和水的腐蚀。常用的沥青漆有沥青耐酸漆、沥青清漆、铝粉沥青防锈漆等。

　　6)呋喃树脂漆。具有优良的耐酸性、耐碱性及耐温性，同时原料来源广泛，价格较低。

　　7)新型涂料。

　　①聚氨酯漆。具有耐盐、耐酸、耐各种稀释剂等优点，施工方便、无毒、造价低。

　　②环氧煤沥青。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。

　　2.玻璃钢

　　玻璃钢由于有玻璃纤维的增强作用，一般都具有较高的机械强度和整体性，受到机械碰击等不容易出现损伤。

　　玻璃钢的种类很多，均以掺合的合成树脂命名，常用的有环氧玻璃钢、聚酯玻璃钢、环氧酚醛玻璃钢、环氧煤焦油玻璃钢、环氧呋喃玻璃钢和酚醛呋喃玻璃钢等。

　　玻璃钢衬里结构应具有耐蚀、耐渗以及与基体表面有较好的粘结强度等方面的性能。

　　一般玻璃钢衬里层由四部分构成：

　　(1)底层是在设备表面处理后，为了防止返锈而涂覆的涂层。当玻璃钢衬里比较薄时，底层涂料应考虑选用防锈性的底漆;当玻璃钢衬里较厚时，底层涂料主要考虑提高粘合强度。底层涂料必须与基体不发生作用，否则会失去粘合力。

　　(2)腻子层主要填补基体表眠不平的地方，通过腻子的找平，提高纤维制品的铺覆性能。腻子层所用的树脂基本上与底层相同，只是填料多加些，使之成为胶泥状的物料。

　　(3)增强层主要起增强作用，使衬里层构成一个整体。为了提高抗渗性，每一层玻璃纤维都要被树脂所浸润，并有足够的树脂含量。

　　(4)面层主要是高树脂层

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　　3.橡胶。

　　用作化工衬里的橡胶是生胶经过硫化处理而成。硫化后的橡胶具有优良的耐腐蚀性能，除强氧化剂及某些溶剂外可耐大多数无机酸、有机酸、碱、各类盐类及酸类介质的腐蚀。

　　4.耐蚀(酸)非金属材料

　　常用的耐蚀(酸)非金属材料有铸石、石墨、天然耐酸材料、陶瓷等。经加工制成砖、板等型材，衬砌在石油化工生产设备内，是一种应用广泛、行之有效的防腐蚀方法。

　　(1)各种砖、板和管材衬里的特点：

　　1)辉绿岩板和管材衬里是由辉绿岩石熔融铸成的。

　　2)耐酸陶瓷砖、板和管材衬里是由耐火粘土、长石及石英以于成型法焙烧而成的。

　　主要成分是二氧化硅。优点是耐酸性好，除氢氟酸、300℃以上磷酸及强碱外，对所有酸类均耐腐蚀;结构致密，表面光滑平整。缺点是脆性较大、韧性差和温差急变性较差。瓷砖、板的耐酸性、机械强度、密实性均较陶砖、板好，但温差急变性较差。

　　3)不透性石墨板和管材衬里是由人造石墨浸渍酚醛或呋喃树脂而成的。优点是导热性优良、温差急变性好、易于机械加工，可根据衬里设备需要锯成各种规格的石墨板、条，耐腐蚀性好。缺点是机械强度较低，价格较贵。

　　(2)胶合剂。

　　1)酚醛胶泥。酚醛胶泥是由酚醛树脂为粘合剂，以酸性物质为固化剂，加入耐酸填料，按一定比例拌和而成的。具有良好的耐酸性、抗渗透性、防水性及施工方便，在砖、板衬里中应用广泛。常用粘合的砖、板材有瓷砖、瓷板、不透性石墨板，也可用于辉绿岩板。由于酚醛胶泥使用酸性固化剂，故不宜直接与金属或混凝土接触。

　　酚醛胶泥衬砖、板最高使用温度一般为150℃。酚醛胶泥衬砖、板除强氧化性介质及强碱外，能耐大多数无机酸、有机酸、盐类及有机溶剂等介质的腐蚀。

　　2)水玻璃胶泥。又称硅质胶泥，是由水玻璃为粘合剂、氟硅酸钠为固化剂和耐酸填料按一定比例拌和而成的。是砖、板衬里设备中使用较早、价格低廉的胶泥。常用粘合的砖、板有辉绿岩板、瓷砖、瓷板，也可用于陶砖。

　　水玻璃胶泥衬辉绿岩板最高使用温度一般为190℃左右。它能耐大多数无机酸、有机酸及有机溶剂，尤其是耐强氧化性酸(硝酸、铬酸等)的腐蚀。但不适用于氢氟酸、大于15%氟硅酸、碱和碱性盐溶液。

　　3)呋喃胶泥。呋喃胶泥是由呋喃系树脂为粘合剂，以酸性物质为固化剂，加入耐酸填料按一定比例拌和而成。是砖、板衬里设备中有发展前途的胶泥。具有优良的耐酸性、耐碱性、耐水性、耐温性和储藏期长等优点。但存在与金属粘结力较差、脆性大、常温固化时间长和耐候性差等缺点。呋喃树脂与酚醛树脂一样，因使用酸性固化剂，故不宜直接与金属或混凝土接触，呋喃胶泥最高使用温度一般为180℃左右。它能耐大部分有机酸、无机酸、有机溶剂和盐类等介质的腐蚀，并有良好的耐碱性、优良的耐水性及耐油性。但不耐强氧化性介质如硝酸、铬酸、浓硫酸、次氯酸钠、过氧化氢、二氧化氯及二氯甲烷等腐蚀。

　　二)绝热材料

　　1.绝热材料分类

　　绝热材料一般是轻质、疏松、多孔的纤维状材料。

　　(1)按其成分不同，可分为有机材料和无机材料两大类。

　　热力设备及管道保温用的材料多为无机绝热材料。此类材料具有不腐烂、不燃烧、耐高温等特点，如石棉、硅藻土、珍珠岩、玻璃纤维、泡沫混凝土和硅酸钙等。

　　低温保冷工程多用有机绝热材料。此类材料具有表观密度小、导热系数低、原料来源广、不耐高温、吸湿时易腐烂等特点，如软木、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨基甲酸酯、牛毛毡和羊毛毡等。

　　(2)按绝热材料使用温度限度可分为高温用、中温用和低温用绝热材料三种。

　　高温用绝热材料，使用温度可在700℃以上。这类纤维质材料有硅酸铝纤维和硅纤维等;多孔质材料有硅藻土、蛭石加石棉和耐热粘合剂等制品。

　　中温用绝热材料，使用温度在100～700℃之间。中温用纤维质材料有石棉、矿渣棉和玻璃纤维等;多孔质材料有硅酸钙、膨胀珍珠岩、蛭石和泡沫混凝土等。

　　低温用绝热材料，使用温度在100℃以下的保冷工程中

　　(3)按绝热材料形状不同可分为松散粉末状、纤维状、粒状、瓦状和砖等几种。

　　(4)按施工方法不同可分为湿抹式绝热材料、填充式绝热材料、绑扎式绝热材料、包裹及缠绕式绝热材料和浇灌式绝缘材料。

　　湿抹式即将石棉、石棉硅藻土等保温材料加水调和成胶泥涂抹在热力设备及管道的外表面上。

　　填充式是在设备或管道外面做成罩子，其内部填充绝热材料，如填充矿渣棉、玻璃棉等。

　　绑扎式是将一些预制保温板或管壳放在设备或管道外面，然后用铁丝绑扎，外面再涂保护层材料。属于这类的材料有石棉制品、膨胀珍珠岩制品、膨胀蛭石制品和硅酸钙制品等。

　　包裹及缠绕式是把绝热材料做成毡状或绳状，直接包裹或缠绕在被绝缘的物体上。属于这类的材料有矿渣棉毡、玻璃棉毡以及石棉绳和稻草绳等。

　　浇灌式是将发泡材料在现场灌入被保温的管道、设备的模壳中，经现场发泡成保温(冷)层结构。也有直接喷涂在管道、设备的外壁上，瞬时发泡，形成保温(冷)层。

　　2.保护层材料

　　绝热结构是由绝热层和保护层两部分组成的。上述绝热材料填充于绝热层，其外部的保护层，因施工方法不同所用的材料不同。

　　涂抹式保护层，所用材料有沥青胶泥和石棉水泥砂浆;金属保护层，所用材料有黑铁皮、镀锌铁皮、聚氯乙烯钢板和不锈钢板等;毡、布类保护层，所用材料有油毡、玻璃布、塑料布、帆布等。

　　关键知识点六：绝热材料分类以及各类的性质

　　1.无机绝热材料具有不腐烂、不燃烧、耐高温等特点;有机绝热材料具有表观密度小、导热系数低、原料来源广、不耐高温、吸湿时易腐烂等特点。

　　2.绝热材料按其形状不同可以分为松散粉末状、纤维状、粒状、瓦状和砖状;按施工方法不同分为湿抹式绝热材料、填充式绝热材料、绑扎式绝热材料、包裹及缠绕式绝热材料。

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