二建 机电工程常用材料及工程设备
目录
2H311000 机电工程常用材料及工程设备
2H311010 机电工程常用材料
2H311020 机电工程常用工程设备
2H312010 机电工程测量技术
2H312020 机电工程起重技术
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主要元素组成的合金。
（一）分类
1.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的铁-碳合金。
2.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）2.轧制成品和最终产品
包括：钢板和钢管、型钢、钢制法兰、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。
3.其他产品（非合金钢为例）
主要包括管件、弯管、钢盘条、供暖系统的铸铁件等。
（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.脚手架钢管应采用有关标准规定的Q235普通钢管；脚手架钢管规格宜采用Φ48.3×3.6mm，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，圆股钢丝绳。
（2）选用重要用途钢丝绳，圆股钢丝绳和异形股钢丝绳。
（3）选用粗直径钢丝绳，一般用于直径60～192mm的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、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）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。
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、喷粉型材、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。
（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。
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，再配以其他添加剂所构成的材料。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高分子为主要成分，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
通用塑料有四大品种，即聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。
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。
3）聚氯乙烯（PVC）
聚氯乙烯由于具有成本低廉和自阻燃的特性，故在建筑领域里用途广泛。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、电容器介质层等。
（2）工程塑料
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）。
（3）特种塑料
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。
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。
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风管材料 |
适用范围 |
不适用范围 |
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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 |
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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 |
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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 |
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硬聚氯乙烯 |
洁净室含酸碱的排风系统 |
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【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（ ）。 |
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『正确答案』C |
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（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：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
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。
熟悉教材表格。
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℃。
熟悉教材表格中电缆型号及名称。
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，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。
例如，YJV22-0.6/1-3×95+1×50 , 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95mm2+1芯50mm2。
例如，YJY-26/35-3×240，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240mm2。
（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（优点）。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 17MΩ/km 可降至0.1MΩ/km。（缺点）
（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，能持续供电时间90min。
耐火电缆在建筑物燃烧时，伴随着水喷淋的情况下，电缆仍可保持线路完整运行。
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。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。
耐火电缆不能当作耐高温电缆使用。
（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。
氧化镁电缆
（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。
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【例题】（2020一级真题）无卤低烟阻燃电缆在消防灭火时的缺点是（ ）。 |
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『正确答案』D |
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【例题】（2020真题）关于氧化镁电缆特性的说法，错误的是（ ）。 |
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『正确答案』C |
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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。（常用同心式）
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。
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【例题】（2015真题）下列关于控制电缆的说法，正确的是（ ）。 |
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『正确答案』AE |
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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
可分为气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。
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
可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。
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
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。
叶轮式泵
（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。
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【例题】（2020真题）下列风机中，属于按照排气压强划分的是（ ）。 |
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『正确答案』A |
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【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（ ）。 |
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『正确答案』A |
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三、压缩机的分类和性能
（一）压缩机的分类
了解不同的分类方式。
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。
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【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（ ）。 |
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『正确答案』ADE |
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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。
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。
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【例题】（2014真题）下列石油化工专用设备中，属于分离设备的有（ ）。 |
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『正确答案』BD |
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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）电动机的种类可按防护形式、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。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。
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【例题】（2014一级真题）异步电动机与同步电动机相比，其缺点是（ ）。 |
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『正确答案』B |
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二、变压器的分类和性能
1.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。
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2.变压器的参数 |
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『正确答案』B |
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三、高压电器及成套装置的分类和性能
1.高压电器及成套装置的分类
高压电器是指交流电压1000V、直流电压1500V以上的电器。
2.高压电器及成套装置的性能
主要有：通断、保护、控制、调节四大功能。
五、电工测量仪器仪表的分类和性能
1.电工测量仪器仪表的分类
分为指示仪表（直读仪表）和比较仪器（较量仪表）。
2.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。
数字式仪表、智能测量仪表等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。
2H312010 机电工程测量技术
2H312011 测量的要求和方法
工程测量包括对建（构）筑物施工放样、建（构）筑物变形监测、工程竣工测量等。
一、工程测量的原则及要求
1.工程测量的原则
工程测量应遵循“由整体到局部，先控制后细部”的原则，即先依据建设单位提供的永久基准点、线为基准，然后测设出各个部位设备的准确位置。
2.工程测量的要求
（1）以工程为对象，做好控制点布测，保证将设计的建（构）筑物位置正确地测设到地面上，作为施工的依据。
（2）保证测设精度，减少误差累积，满足设计要求，免除因建筑物众多而引起测设工作的紊乱。
（3）检核是测量工作的灵魂，必须加强外业和内业的检核工作，保证实测数据与工程测量竣工图绘制的正确性。
检核分为：仪器检核、资料检核、计算检核、放样检核和验收检核。
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【例题】（2018真题）工程测量的核心是（ ）。 |
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『正确答案』D |
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二、工程测量的原理
（一）水准测量
水准测量原理是利用水准仪和水准标尺，根据水平视线原理测定两点高差的测量方法。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。
1.高差法
采用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差，通过计算得到待定点的高程的方法。
2.仪高法
采用水准仪和水准尺，只需计算一次水准仪的高程，就可以简便地测算几个前视点的高程。
例如：当安置一次仪器，同时需要测出数个前视点的高程时，使用仪高法是比较方便的。所以，在工程测量中仪高法被广泛地应用。
水准测量原理
（二）基准线测量
基准线测量原理是利用经纬仪和检定钢尺，根据两点成一直线原理测定基准线。测定待定位点的方法有水平角测量和竖直角测量，这是确定地面点位的基本方法。每两个点位都可连成一条直线（或基准线）。
1.安装基准线的设置
平面安装基准线不少于纵、横两条。
2.安装标高基准点的设置
相邻安装基准点高差应在0.5mm以内。
3.沉降观测点的设置
沉降观测采用二等水准测量方法。
例如，对于埋设在基础上的基准点，在埋设后就开始第一次观测，随后的观测在设备安装期间连续进行。
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【例题】（2016真题）埋设在基础上的沉降观测点，第一次观测应在（ ）进行。 |
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『正确答案』A |
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三、工程测量的程序和方法
（一）工程测量的程序
无论是建筑安装还是工业安装的测量，其基本程序都是：设置纵横中心线→设置标高基准点→设置沉降观测点→安装过程测量控制→实测记录等。
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【例题】（2020真题）机电安装工程测量的基本程序内容中，不包括（ ）。 |
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『正确答案』B |
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（二）高程控制测量
1.高程控制点布设的原则
（1）测区的高程系统，宜采用国家高程基准。在已有高程控制网的地区进行测量时，可沿用原高程系统。当小测区联测有困难时，亦可采用假定高程系统。
（2）高程测量的方法有水准测量法、电磁波测距三角高程测量法。常用水准测量法。
（3）高程控制测量等级划分：依次为二、三、四、五等。各等级视需要，均可作为测区的首级高程控制。
2.高程控制点布设的方法
（1）水准测量法的主要技术要求：
1）各等级的水准点，应埋设水准标石。水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。
2）一个测区及其周围至少应有3个水准点。
3）水准观测应在标石埋设稳定后进行。两次观测高差较大且超限时应重测。当重测结果与原测结果分别比较，其较差均不超过限值时，应取三次结果的平均数。
（2）设备安装过程中，测量时应注意：最好使用一个水准点作为高程起算点。当厂房较大时，可以增设水准点，但其观测精度应提高。
四、机电工程中常见的工程测量
（二）连续生产设备安装的测量
1.安装基准线的测设
中心标板应在浇灌基础时，配合土建埋设，也可待基础养护期满后再埋设。放线就是根据施工图，按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上，作为设备安装的基准线。设备安装平面基准线不少于纵、横两条。
2.安装标高基准点的测设
标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。标高基准点一般有两种：一种是简单的标高基准点；另一种是预埋标高基准点。采用钢制标高基准点，应是靠近设备基础边缘便于测量处，不允许埋设在设备底板下面的基础表面。
例如，简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点；预埋标高基准点主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。
3.连续生产设备只能共用一条纵向基准线和一个预埋标高基准点。
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【例题】（2012真题）设备安装基准线应按（ ）来测定。 |
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『正确答案』C |
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【例题】（2017一级真题）连续生产线上的设备安装标高测量应选用（ ）基准点。 |
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『正确答案』B |
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（三）管道工程的测量
管道工程测量的主要内容包括中线测量，纵、横断面测量及施工测量。
1.管道中线测量
管道中线测量的任务是将设计的管道中线位置测设于实地并标记出来。其主要工作内容是测设管道的主点（起点、终点和转折点）、标定里程桩和加桩等。
（1）管线主点的测设
1）根据控制点测设管线主点
当管道规划设计图上已给出管线起点、转折点和终点的设计坐标与附近控制点的坐标时，可计算出测设数据，然后用极坐标法或交会法进行测设。
2）根据地面上已有建筑物测设管线主点
主点测设数据可由设计时给定坐标计算，然后用直角坐标法进行测设。当管道规划设计图的比例尺较大，管线是直接在大比例尺地形图上设计时，往往不给出坐标值。可根据与现场已有的地面物（如道路、建筑物）之间的关系采用图解法来求得测设数据。
（2）里程桩和加桩
为了测定管线长度和测绘纵、横断面图，沿管道中心线自起点每50m钉一里程桩。管线的起点，给水管道以水源作为起点；排水管道以下游出水口为起点；煤气、热力管道以供气方向作为起点。
3.管道工程施工测量
（1）管道工程施工测量的准备工作
1）熟悉设计图纸资料；
2）勘察施工现场；
3）绘制施测草图；
4）确定施测精度。
（3）地下管道施工测量
管道施工中的测量工作，主要是控制管道的中线和高程位置。
1）龙门板法：龙门板由坡度板和高程板组成
管道施工中的测量任务主要是控制管道中线设计位置和管底设计高程。
2）平行轴腰桩法
当现场条件不便采用坡度板时，对精度要求较低的管道，可采用平行轴腰桩法来测设坡度控制桩。
（四）长距离输电线路钢塔架（铁塔）基础施工的测量
1.长距离输电线路定位并经检查后，可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况，测设钢塔架基础中心桩。中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差应符合规定。
2.当采用钢尺量距时，其丈量长度不宜大于80m，同时，不宜小于20m。
3.考虑架空送电线路钢塔之间的弧垂综合误差不应超过确定的裕度值，一段架空送电线路，其测量视距长度，不宜超过400m。
4.大跨越档距测量。在大跨越档距之间，通常采用电磁波测距法或解析法测量。
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【例题】（2015一级真题）输电线路钢塔架档距约320m，其基础施工时的档距测量应采用（ ）。 |
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『正确答案』B |
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【例题】（2017真题）关于长距离输电线路铁塔基础设施测量的说法，正确的是（ ）。 |
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『正确答案』C |
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2H312012 测量仪器的功能与使用
一、水准仪
（一）水准仪组成及用途
水准仪的用途：水准仪是测量两点间高差的仪器，广泛用于控制、地形和施工放样等测量工作。
（二）水准仪的应用
用于建筑工程测量控制网标高基准点的测设及厂房、大型设备基础沉降观察的测量。
二、经纬仪
（一）经纬仪的组成和用途
经纬仪的用途：广泛用于控制、地形和施工放样等测量。
例如，光学经纬仪的主要功能是测量纵、横轴线（中心线）以及垂直度的控制测量等。光学经纬仪主要应用于机电工程建（构）筑物建立平面控制网的测量以及厂房（车间）柱安装铅垂度的控制测量，用于测量纵向、横向中心线，建立安装测量控制网并在安装全过程进行测量控制。
（二）经纬仪的应用
经纬仪的主要功能是测量水平角和竖直角。
1.光学经纬仪的应用范围。主要应用于机电工程建（构）筑物建立平面控制网的测量以及厂房（车间）柱安装垂直度的控制测量。
2.在机电安装工程中，用于测量纵向、横向中心线，建立安装测量控制网并在安装全过程进行测量控制。
三、全站仪
（一）全站仪及其用途
全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。
（三）全自动全站仪（测量机器人）的应用
2.BIM放样机器人
适用于机电系统众多、管线错综复杂、空间结构繁复多变等环境下施工。
四、其他测量仪器
（一）电磁波测距仪
电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪；用激光作为载波的激光测距仪；用红外光作为载波的红外测距仪。后两者又统称为光电测距仪。
（二）激光测量仪器
（1）激光准直仪和激光指向仪
两者构造相近，用于沟渠、隧道或管道施工、大型机械安装、建筑物变形观测。
（2）激光准直（铅直）仪
激光准直（铅直）仪的主要应用范围：主要应用于大直径、长距离、回转型设备同心度的找正测量以及高塔体、高塔架安装过程中同心度的测量控制。
（3）激光经纬仪
用于施工及设备安装中的定线、定位和测设已知角度。
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【例题】（2016一级真题）常用于设备安装标高控制的测量仪器是（ ）。 |
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『正确答案』A |
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【例题】（2014真题）常用于设备安装定线定位和测设已知角度的仪器是（ ）。 |
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『正确答案』B |
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2H312020 机电工程起重技术
2H312021 起重机械与吊具的使用要求
一、起重机械与吊具的分类
（一）起重机械
1.起重机械的分类
（1）轻小型起重设备
轻小型起重设备可分为：千斤顶、滑车（分吊钩型、链环型、吊环型）、起重葫芦、卷扬机四大类。
（2）起重机
起重机可分为：桥架型起重机、臂架型起重机、缆索型起重机三大类。
1）桥架型起重机主要有：梁式起重机、桥式起重机、门式起重机、半门式起重机等。
2）臂架型起重机共分11个类别，主要有：门座起重机和半门座起重机、塔式起重机、流动式起重机、铁路起重机、桅杆起重机、悬臂起重机等。
机电安装工程常用的有：塔式起重机、流动式起重机、桅杆起重机。
2.非常规起重机
（1）桅杆起重机
1）桅杆起重机（以下简称桅杆）由桅杆本体、动力-起升系统、稳定系统组成。
3）动力-起升系统主要由卷扬机、钢丝绳（跑绳）、起重滑车组、导向滑车等组成。
4）稳定系统主要包括缆风绳、地锚等。缆风绳与地面的夹角应在30°～45°之间，且应与供电线路、建筑物、树木保持安全距离。
（2）门架起重机
大型建筑结构的液压整体提升和大型设备门式起重机的液压整体提升。这两类工程也是目前大型设备和构件整体提升中所占比例最高的。高大设备或化工容器的提升、桥梁的提升、旋转等，它们既有基本共同点，也有特殊点。
二、起重机械与吊具的使用要求
（一）起重机械使用要求
1.轻小型起重设备的使用要求
（1）千斤顶的使用要求
1）千斤顶必须安放于稳固平整结实的基础上，通常应在座下垫以木板或钢板，以加大承压面积，防止千斤顶下陷或歪斜。
2）千斤顶头部与被顶物之间可垫以薄木板、铝板等软性材料，使其头部与被顶物全面接触，用以增加摩擦，防止千斤顶受力后滑脱。
3）使用千斤顶时，应在其旁边设置保险垫块，随着工件的升降及时调整保险垫块的高度。
4）当数台千斤顶同时并用时，操作中应保持同步，使到每台千斤顶所承受的载荷均小于其额定荷载。
5）千斤顶应在允许的顶升高度内工作，当顶出至红色警示线时，应停止顶升操作。
（2）起重滑车的使用要求
1）起重吊装中常用的是HQ系列起重滑车（通用滑车）。
2）滑车组动、定（静）滑车的最小距离不得小于1.5m；跑绳进入滑轮的偏角不宜大于5°。
3）滑车组穿绕跑绳的方法有顺穿、花穿、双抽头穿法。当滑车的轮数超过5个时，跑绳应采用双抽头方式。若采用花穿的方式，应适当加大上、下滑轮之间的净距。
（3）卷扬机的使用要求
1）起重吊装中一般采用电动慢速卷扬机。选用卷扬机的主要参数有额定载荷、容绳量和额定速度。严禁超负荷使用卷扬机，在重大的吊装作业中，在牵引绳上应装设测力计。
4）由卷筒到第一个导向滑车的水平直线距离应大于卷筒长度的25倍，且该导向滑车应设在卷筒的中垂线上，以保证卷筒的入绳角小于2°。
5）卷扬机上的钢丝绳应从卷筒底部放出，余留在卷筒上的钢丝绳不应少于4圈，以减少钢丝绳在固定处的受力。当在卷筒上缠绕多层钢丝绳时，应使钢丝绳始终顺序地逐层紧缠在卷筒上，最外一层钢丝绳应低于卷筒两端凸缘一个绳径的高度。
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【例题】（2014真题）关于千斤顶使用要求的说法，错误的是（ ）。 |
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『正确答案』C |
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【例题】（2017一级真题）吊装工程选用卷扬机应考虑的基本参数有（ ）。 |
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『正确答案』BCD |
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2.流动式起重机的使用要求
1）一般要求
①单台起重机吊装的计算载荷应小于其额定载荷。
④使用超起工况作业时，应满足超起系统改变工作半径（伸缩、旋转）必备的场地和空间需要。
⑤吊臂与设备外部附件的安全距离不应小于500mm。
⑥起重机、设备与周围设施的安全距离不应小于500mm。
⑦起重机提升的最小高度应使设备底部与基础或地脚螺栓顶部至少保持200mm的安全距离。
⑧两台起重机作主吊吊装时，吊重应分配合理，单台起重机的载荷不宜超过其额定载荷的80%，必要时应采取平衡措施。如：应限定起升速度及旋转速度。
⑨多台起重机械的操作应制定联合起升作业计划，还应包括仔细估算每台起重机按比例所搬运的载荷。基本要求是确保起升钢丝绳保持垂直状态；多台起重机所受的合力不应超过各台起重机单独起升操作时的额定载荷。
补充老版教材内容：
单台起重机：Qj=k1Q
多台起重机：Qj=k1×k2×Q
式中：
Qj一一起重机的计算载荷；
Q一一起重机的吊装载荷，包括所承受的设备重量及起重机索、吊具重量。
K1：动载系数，取1.1
K2：不均衡载荷系数，k2=1.1～1.25。
2）流动式起重机对地基的要求
①流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业。吊车的工作位置（包括吊装站位置和行走路线）的地基应根据给定的地质情况或测定的地面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。
②处理后的地面应做耐压力测试，地面耐压力应满足吊车对地基的要求。
3.非常规起重机的使用要求
（1）桅杆起重机的使用要求
1）桅杆使用应具备质量和安全合格的文件：制造质量证明书；制造图、使用说明书；载荷试验报告；安全检验合格证书。
2）桅杆应严格按照使用说明书的规定使用。若不在使用说明书规定的性能范围内（包括桅杆使用长度、倾斜角度和主吊滑车张角角度三项指标中的任何一项）使用，则应根据使用条件对桅杆进行全面核算。
3）桅杆的使用长度应根据吊装设备、构件的高度确定。桅杆的直线度偏差不应大于长度的1/1000，总长偏差不应大于20mm。
4）连接螺栓拧紧后，螺杆应露出螺母3～5个螺距。拧紧螺栓时应对称逐次交叉进行。
5）桅杆组装后应履行验收程序，并应有相关人员签字确认。
（二）吊具的使用要求
2.梁式吊具使用要求
梁式吊具出厂文件应包括：产品合格证明书、产品使用说明书、产品主要材料检验单（需要时）、产品试验报告（需要时）、装箱单（需要时）。
（三）其他
（2）吊索使用要求
1）吊索选用钢丝绳的结构要求和基本参数应符合有关规定。
2）吊索选用钢丝绳的安全系数应大于或等于6。
3）钢丝绳在绕过不同尺寸的销轴或滑轮时，其强度能力应根据不同的弯曲情况重新确定。
4）环索在下列情况之一时，不得使用：
①禁吊标志处绳端露出且无法修复。
②绳股产生松弛或分离，且无法修复。
③钢丝绳出现断丝、断股、钢丝挤出、单层股钢丝绳绳芯挤出、钢丝绳直径局部减小、绳股挤出或扭曲、扭结等缺陷。
④无标牌。
2.吊耳使用要求
（1）设备出厂前应按设计要求做吊耳检测，并出具检测报告，设备到场后应对吊耳外观质量进行检查，必要时进行无损检测。现场焊接的吊耳，其与设备连接的焊接部位应做表面渗透检测，Ⅰ级合格。
（2）设备到场后，技术人员要对吊耳焊接位置及尺寸进行复测。
3.卸扣使用要求
（1）吊装施工中使用的卸扣应按额定负荷标记选用，不得超载使用，无标记的卸扣不得使用。
（2）卸扣表面应光滑，不得有毛刺、裂纹、尖角、夹层等缺陷，不得利用焊接的方法修补卸扣的缺陷。
（3）卸扣使用前应进行外观检查，发现有永久变形或裂纹应报废。
（4）使用卸扣时，只应承受纵向拉力。
4.地锚的结构形式及使用范围
应根据受力条件和施工区域的土质情况选用合适的地锚结构。
（1）全埋式地锚适用于有开挖条件的场地。全埋式地锚可以承受较大的拉力，多在大型吊装中使用。
（2）压重式活动地锚适用于地下水位较高或土质较软等不便深度开挖的场地。小型压重式活动地锚承受的力不大，多在改、扩建工程的吊装作业中使用。
在施工中，利用已有建筑物作为地锚，如混凝土基础、混凝土构筑物等，应进行强度验算并采取可靠的防护措施，并获得建筑物设计单位的书面认可。
无论采用何种地锚形式，都必须进行承载试验，并应有足够大的安全裕度，以确保地锚的稳定性和起重作业的安全。
2H312022 吊装方法和吊装方案的选用要求
一、常用的吊装方法
（一）按吊装工艺方法分类及应用
1.滑移法
主要针对自身高度较高、卧态位置待吊、竖立就位的高耸设备或结构。例如，石油化工厂中的塔类设备、火炬塔架等设备或高耸结构，以及包括电视发射塔、桅杆、钢结构烟囱塔架等。
2.吊车抬送法
吊车抬送法应用广泛，适用于各种设备和构件。例如，石油化工厂中的塔类设备的吊装，目前大多采用本方法。
3.旋转法
旋转法又称扳转法吊装。旋转法有单转和双转两种方式。人字（或A字）桅杆扳立旋转法主要针对特别高、重的设备和高耸塔架类结构的吊装，例如，石化厂吊装大型塔器类工艺设备、大型火炬塔架和构件等。
4.无锚点推吊法
无锚点推吊法适用于施工现场障碍物较多，场地特别狭窄，周围环境复杂，设置缆风绳、锚点困难，难以采用大型桅杆进行吊装作业的基础在地面的高、重型设备或构件，特别是老厂扩建施工。应用的典型工程如氮肥厂的排气筒、毫秒炉初馏塔吊装等。
5.集群液压千斤顶整体提升（滑移）吊装法
集群液压千斤顶整体提升（滑移）吊装法适用于大型设备与构件。如大型屋盖、网架、钢天桥（廊）、电视塔钢桅杆天线等的吊装，大型龙门起重机主梁和设备整体提升，大型电视塔钢桅杆天线整体提升，大型机场航站楼、体育场馆钢屋架整体滑移等。
6.高空斜承索吊运法
适用于在超高空吊运中、小型设备、山区的上山索道，如上海东方明珠高空吊运设备。
7.万能杆件吊装法
常用于桥梁施工中。
8.液压顶升法
例如，油罐的倒装、电厂发电机组安装等。
（三）大型设备整体安装技术（整体提升吊装技术）
1.大型设备整体安装技术
大型设备整体安装技术是建筑业重点应用的核心技术之一，其中：滑移法的直立双桅杆滑移法吊装大型设备技术、旋转法的龙门（A字）桅杆扳立大型设备（构件）技术、无锚点推吊大型设备技术、集群液压千斤顶整体提升（滑移）大型设备与构件技术是其主要单项技术。
2.计算机控制整体顶升与提升安装施工技术
从集群液压千斤顶整体提升（滑移）吊装技术提升发展的“钢结构与大型设备计算机控制整体顶升与提升安装施工技术”已成为建筑业优先应用的技术。
二、吊装方案
（一）吊装方案的评价和选择
吊装方案应进行评价，并根据评价结论综合择优选用。评价主要论证方案的可行性、安全性、经济性等方面。
步骤：可行性论证→安全性分析→进度分析→成本分析。
1.可行性论证
例如，进行超高层建筑的上部塔楼结构或设备吊装，由于超高层建筑的楼群面积较大，如采用履带式起重机常规的主臂工况实施吊装作业，起重机需要经常变换站位，占用较大的空间。若采用履带式起重机的塔式工况，则可贴近塔楼吊装，变换站位少，占用空间小。
2.安全性分析
包括设备安全（设备或构件在吊装过程中的变形、破坏）和人身安全两方面，找出不安全的因素和解决的办法。例如，流动式起重机吊装体长卧式构件，如不采取措施，构件可能发生变形破坏。又如在软地基上采用汽车起重机吊装重型设备，若不按要求进行地基处理，则可能在吊装过程中发生地基沉陷而导致起重机倾覆，发生重大吊装事故。
3.进度分析
例如，采用桅杆吊装，工期要比采用流动式起重机吊装的工期长。
（二）吊装方案管理
2.管理要点
（1）危险性较大的分部分项工程（简称“危大工程”）,是指房屋建筑和市政基础设施工程在施工过程中，容易导致人员群死群伤或者造成重大经济损失的分部分项工程。
（2）施工单位应当在危大工程施工前组织工程技术人员编制专项施工方案。实行施工总承包的，专项施工方案应当由施工总承包单位组织编制。危大工程实行分包的，专项施工方案可以由相关专业分包单位组织编制。
（3）“起重吊装及起重机械安装拆卸工程”属于危大工程，其划分范围详见表2H312022。
起重吊装及起重机械安装拆卸工程划分范围
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危大工程 |
（1）采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在10kN及以上的起重吊装工程。 |
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超过一定规模的危大工程 |
（1）采用非常规起重设备、方法，且单件起吊重量在100kN及以上的起重吊装工程。 |
（4）专项施工方案应当由施工单位技术负责人审核签字、加盖单位公章，并由总监理工程师审查签字、加盖执业印章后方可实施。
危大工程实行分包并由分包单位编制专项施工方案的，专项施工方案应当由总承包单位技术负责人及分包单位技术负责人共同审核签字并加盖单位公章。
（5）对于超过一定规模的危大工程，施工单位应当组织召开专家论证会对专项施工方案进行论证。实行施工总承包的，由施工总承包单位组织召开专家论证会。专家论证前专项施工方案应当通过施工单位审核和总监理工程师审查。
专家应当从地方人民政府住房城乡建设主管部门建立的专家库中选取，符合专业要求且人数不得少于5名。与本工程有利害关系的人员不得以专家身份参加专家论证会。
（6）专项施工方案实施前，编制人员或者项目技术负责人应当向施工现场管理人员进行方案交底。
施工现场管理人员应当向作业人员进行安全技术交底，并由双方和项目专职安全生产管理人员共同签字确认。
（7）施工单位应当对危大工程施工作业人员进行登记，项目负责人应当在施工现场履职。
项目专职安全生产管理人员应当对专项施工方案实施情况进行现场监督。
补充《建设工程安全生产管理条例》有关规定：
对下列达到一定规模的危险性较大的分部分项工程编制专项施工方案，并附具安全验算结果，经施工单位技术负责人、总监理工程师签字后实施，由专职安全生产管理人员进行现场监督：
（1）基坑支护与降水工程；
（2）土方开挖工程；
（3）模板工程；
（4）起重吊装工程；
（5）脚手架工程；
（6）拆除、爆破工程；
（7）国务院建设行政主管部门或者其他有关部门规定的其他危险性较大的工程。对以上所列工程中涉及深基坑、地下暗挖工程、高大模板工程的专项施工方案，施工单位（总包单位）还应当组织专家进行论证、审查。
总结：专项方案（危大工程）出题形式：
（1）给定背景资料，找危大工程的类型。需要从背景中找是否有条例中规定的上述几种类型，尤其对于起重吊装工程，还得符合机电教材中的表格范围规定。
（2）背景资料已经指出了属于危大工程，考核专项方案如何审批。一般的专项方案，审批程序为“两总（三总）签字”，超过一定规模的危大工程，除“三总（四总）签字”外，需专家论证。【做案例时，建议将建设单位负责人写上】
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【例题】（2015真题）吊装工程专项方案专家论证会应由（ ）组织。 |
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『正确答案』D |
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三、流动式起重机的参数及应用
（一）流动式起重机基本参数
1.流动式起重机（以下简称吊车）的基本参数，指作为选择吊车和制定吊装技术方案的重要依据的吊车性能数据，主要有额定起重量、最大工作半径（幅度）和最大起升高度。
2.在特殊情况下，还需了解起重机的起重力矩、支腿最大压力、轮胎最大载荷、履带接地最大比压和抗风能力。
（二）流动式起重机的特性曲线
1.起重机的特性曲线是反映流动式起重机的起重能力随臂长、工作半径的变化而变化的规律和反映流动式起重机的起升高度随臂长、工作半径变化而变化的规律的曲线称为起重机的特性曲线。
2.大型吊车特性曲线已图表化。例如，吊车各种工况下的作业范围（或起升高度-工作范围）图和载荷（起重能力）表等，如图2H312022、表2H312022-2所示。
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【例题】（2019真题）流动式起重机特性曲线已图表化的有（ ）。 |
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『正确答案』ABD |
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（三）流动式起重机的选用步骤
1.收集吊装技术参数
根据设备或构件的重量、吊装高度和吊装幅度收集吊车的性能资料，收集可能租用的吊车信息。
2.选择起重机
根据吊车的站位、吊装位置和吊装现场环境，确定吊车使用工况及吊装通道。
3.制定吊装工艺
4.安全性验算
验算在选定的工况下，吊车的支腿、配重、吊臂和吊具、被吊物等与周围建筑物的安全距离。
5.确定起重机工况参数
按上述步骤进行优化，最终确定吊车工况参数。
即：流动式起重机的选用步骤为：
收集吊装技术参数→选择起重机→制定吊装工艺→安全性验算→确定起重机工况参数。
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【例题】（2012真题）制定吊装技术方案时，应考虑起重机的基本参数有（ ）。 |
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『正确答案』ABE |
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2H312030 机电工程焊接技术
2H312031 焊接工艺的选择与评定
一、焊接工艺的选择
焊接工艺是指制造焊件所有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求。
（一）焊接准备
1.焊接性分析
（1）钢结构
钢结构工程焊接难度分为A级（易）、B级（一般）、C级（较难）、D级（难），其影响因素包括：板厚、钢材分类、受力状态、钢材碳当量。
（2）非合金钢
非合金钢焊接性很好。
（3）铝及铝合金
铝和氧的化学结合力很强，极易生成一层氧化铝薄膜包裏在熔滴表面和覆盖在熔池表面，这层氧化铝妨碍焊接过程的正常进行；易产生未熔合、未焊透缺陷；容易在焊接中造成夹渣；会促使焊缝生成气孔。
2.焊接操作人员（焊工）
（2）《钢结构焊接从业人员资格认证标准》CECS331—2013适用于工业与民用建筑钢结构工程焊接有关焊接技术管理人员、焊接作业指导人员、焊工、焊接检验人员、焊接热处理人员从业资格认证。
（三）焊接方法
2.锅炉
（1）A级高压及以上锅炉（当P≥9.8MPa时），锅筒和集箱、管道上管接头的组合焊缝，受热面管子的对接焊缝、管子和管件的对接焊缝，结构允许时应当采用氩弧焊打底。
（2）锅炉受压元件不应采用电渣焊。
3.球罐
球形储罐的焊接方法宜采用焊条电弧焊、药芯焊丝自动焊和半自动焊。
4.公用管道
GB1（PE）采用热熔焊、电熔焊两种方法。
5.铝及铝合金容器（管道）
（1）焊接方法应采用钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、等离子焊及通过试验可保证焊接质量的其他焊接方法。不用焊条电弧焊，一般也不采用气焊。
（3）钨极惰性气体保护电弧焊和熔化极惰性气体保护电弧焊适用于铝及铝合金的焊接。
（四）焊接参数
焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数（例如：焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接线能量等）的总称。是编制焊接作业指导书的重要内容，是焊工作业严格遵守的工艺参数。
1.焊接接头
（1）焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区和母材金属组成。
（2）焊接接头形式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。焊接接头形式主要是由两焊件相对位置所决定的。
例如：钢制储罐底板的幅板之间、幅板与边缘板之间、人孔（接管）或支腿补强板与容器壁板（顶板）之间等常用搭接接头连接。
图中：焊缝（OA）、熔合区（AB）、影响区（BC）、母材金属（CD）
2.坡口形式
根据坡口的形状，坡口分成I形（不开坡口）、V形、单边V形、U形、双U形、J形等各种坡口形式。钝边的作用是防止根部烧穿。
3.焊缝形式
（4）焊缝的形状用一系列几何尺寸来表示时，不同形式的焊缝，其形状参数也不一样。
例如：对接接头、对接焊缝形状尺寸包括：焊缝长度、焊缝宽度、焊缝余高；T接头对接焊缝或角焊缝形状尺寸包括：焊脚、焊脚尺寸、焊缝凸（凹）度。
4.焊接材料
包括：焊条、焊丝、焊剂、气体等。
5.焊接线能量
决定焊接线能量的主要参数就是焊接速度、焊接电流和电弧电压，q=I·U/v
6.预热、后热及焊后热处理
（1）20HIC任意壁厚均需要焊前预热和焊后热处理，以防止延迟裂纹的产生。若不能及时热处理，则应在焊后立即后热200～350℃保温缓冷。后热即可减小焊缝中氢的影响，降低焊接残余应力，避免焊接接头中出现马氏体组织，从而防止氢致裂纹的产生。
（2）其他牌号非合金钢用于压力容器时，最低预热温度15℃。
（3）其他牌号用于工业管道焊接接头母材厚度≥25mm时，最低预热温度80℃。母材厚度<25mm，最低预热温度10℃。
（4）为改善焊接接头的焊后组织和性能或消除残余应力而进行的热处理，称为焊后热处理。例如：非合金钢管道壁厚大于19mm时，应进行焊后消除应力热处理。
（5）焊后热处理应符合设计文件规定或相关施工标准、规范、焊接工艺评定报告。
（6）有焊后消除应力热处理要求的压力容器（压力管道），经挖补修理后，应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理。
7.焊接位置
熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置。
（五）操作要求
1.焊接设备及辅助装备等应能保证焊接工作的正常进行和安全可靠，仪表应定期校验。
2.焊接坡口清理
（1）非合金钢压力容器焊接坡口及其附近（焊条电弧焊时，每侧约10mm处；埋弧焊、等离子弧焊、气体保护焊每侧各20mm），应将水、锈、油污、积渣和其他有害杂质清理干净。
（2）铝及铝合金焊接坡口及其附近各50mm处化学方法或机械方法去除表面氧化膜；应用丙酮等有机溶剂去除油污及对焊接质量有害的物质。
二、焊接工艺评定
（一）规范要求
1.锅炉
锅炉受压元件安装前，应制定焊接工艺评定作业指导书，并进行焊接工艺评定。焊接工艺评定合格后，应编制用于施工的焊接作业指导书。
4.钢结构
施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接头、焊接位置、焊后热处理等各种参数及参数的组合，应在钢结构制作及安装前进行焊接工艺评定试验。
（二）焊接工艺评定标准的选用
2.工业管道（公用管道、锅炉、压力容器、起重机械）
（4）焊接工艺评定应在本单位进行。焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常状态，金属材料、焊接材料应符合相应标准，由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位设备焊接试件。
（三）焊接工艺评定步骤流程
如图2H312031—4所示。
（四）焊接工艺评定规则
1.各种焊接方法的通用评定规则
包括焊接方法、母材、填充金属、焊后热处理、试件厚度与焊件厚度的评定规则。
2.各种焊接方法的专用评定规则
（1）按接头、填充金属、焊接位置、预热（后热）、气体、电特性、技术措施分别对各种焊接方法的影响程度可分为重要因素、补加因素和次要因素。
（2）当改变任何一个重要因素时，都需重新进行焊接工艺评定。
（3）当增加或变更任何一个补加因素时，则可按照增加或变更的补加因素，增焊冲击韧性试件进行试验。
（4）当增加或变更次要因素时，不需要重新评定，但需重新编制预焊接工艺规程。
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【例题】（2011真题）当变更焊接方法任何一个工艺评定的补加因素时，按增加或补加因素增焊（ ）试件进行试验。 |
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『正确答案』B |
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2H312032 焊接质量的检测
—、检查等级
2.钢结构
焊缝质量等级分为：一级、二级、三级，其影响因素包括：钢结构的重要性、载荷特性、焊缝形式、工作环境及应力状态等。
二、检查方法
1.锅炉
锅炉受压元件及其焊接接头质量检验，包括外观检验、通球试验、化学成分分析、无损检测、力学性能检验。
2.容器
（1）压力容器焊接接头分为A、B、C、D、E五类，都有不同的检测方法、检测比等。
（2）钢制焊接储罐焊接接头的外观检查、无损检测、严密性试验（罐底的所有焊缝）、煤油渗漏（浮顶）、充水试验。
3.管道
（1）GA类长输管道线路施工焊缝检验包括：外观检查、无损检测、力学性能、压力试验和严密性试验；场站施工焊缝检验包括：外观检查、无损检测、压力试验和严密性试验。
（2）GB类公用管道和GC类工业管道安装检查方法包括：目视检查、无损检测、耐压试验和泄漏试验。
（3）GD类动力管道对接接头检查方法包括：目视检查、无损检测、光谱分析、硬度检验、金相检验。
4.钢结构
钢结构焊缝检验包括外观检测和无损检验。
焊接质量检验
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承压结构 |
检验项目 |
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锅炉 |
外观检验、无损检测、通球试验、化学成分分析、力学性能检验 |
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储罐 |
外观检查、无损检测、严密性试验（罐底的所有焊缝）、煤油渗漏（浮顶）、充水试验 |
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管道 |
GA |
外观检查、无损检测、力学性能、压力试验和严密性试验 |
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GB |
目视检查、无损检测、耐压试验和泄漏试验 |
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GD |
目视检查、无损检测、光谱分析、硬度检验、金相检验 |
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钢结构 |
外观检测、无损检验 |
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三、焊接接头缺陷
在焊接接头中因焊接产生的金属不连续、不致密或连接不良但未超出标准允许范围的现象即是焊接缺欠，超过允许范围的缺欠就是焊接缺陷。
1.缺陷分类：
（2）焊接缺陷
1）按缺陷的形态可分为：平面型缺陷（如裂纹、未熔合等）；体积型缺陷（如气孔、夹渣等）。
2）按缺陷出现位置不同可分为：表面缺陷（如焊缝尺寸不符合要求，咬边、表面气孔、表面夹渣、表面裂纹、焊瘤、弧坑等）；内部缺陷（如气孔、夹渣、裂纹、未熔合、偏析、显微组织不符合要求等）。
2.焊接缺陷对焊接接头机械性能的影响
（1）气孔：削弱焊缝的有效工作面积，破坏了焊缝金属的致密性和结构的连续性，它使焊缝的塑性降低可达40%～50%，并显著降低焊缝弯曲和冲击韧性以及疲劳强度，接头机械能明显不良。
（2）夹渣：是脆性断裂扩展的疲劳源。
（5）裂纹：是焊缝中最危险的缺陷，大部分焊接构件的破坏由此产生。
四、焊接前检验
（一）基本要求
（二）钢结构焊缝检验方案
1.编制检验和试验方案
焊接前，应根据施工图、施工方案、施工规范规定的焊缝质量检查等级编制检验和试验方案，经项目技术负责人批准并报监理工程师备案。
2.焊缝检验方案
内容包括：检验批的划分、抽样检验的抽样方法、检验项目、检验方法、检验时机及相应的验收标准等。
（三）管道焊前检验
2.GB类公用管道、GC类工业管道
（1）焊件坡口内外表面一定范围内，无油漆、油污、锈斑、熔渣、氧化皮以及有害的其他物质。
（2）组对间隙应控制在焊接工艺规程允许的范围内；错边量应符合设计文件、焊接工艺规程或规范要求。
五、焊接过程检验
（一）焊接工艺和焊接技术措施检查
1.焊接工艺
焊工操作焊条电弧焊时，检查其执行的焊接工艺参数包括：焊接方法、焊接材料、焊接电流、焊接电压、焊接速度、电流种类、极性、焊接层（道）数、焊接顺序。
六、焊接后检验（注意小标题）
（一）目视检测
除设计文件和焊接工艺文件另有规定外，焊缝应在焊接完后立即清除渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面，并应进行外观检查（目视检测）。
（二）无损检测
焊接接头表面质量无损检测方法通常选用磁粉检测和渗透检测；
内部质量无损检测方法通常选用射线检测和超声波检测。
（三）热处理
1.对于局部加热热处理的焊缝，应检查和记录升温速度、降温速度、恒温温度和恒温时间、任意两测温点间的温差等参数和加热区域宽度。
2.焊缝热处理效果应根据设计文件或国家现行标准有关规定的检查方法进行检查。局部加热热处理的焊缝应进行硬度检验。
3.当热处理效果检查不合格或热处理记录曲线存在异常时，宜通过其他检测方法（金相分析或残余应力测试）进行复查或评估。
（四）理化和力学性能检验
当对焊缝进行化学成分分析、焊缝铁素体含量测定、焊接接头金相检验、产品力学性能等检验时，其检验结果应符合设计文件和国家现行有关标准的规定。
（五）强度试验
焊缝的强度试验及严密性试验应在射线检测或超声波检测及热处理后进行。
拓展补充：焊接→无损检测→热处理→强度试验→防腐保温。
（六）其他
1.焊缝焊完后应在焊缝附近做焊工标记或其他标记。
2.焊接施工检查记录至少应包括：焊工资格认可记录、焊接检查记录、焊缝返修检查记录。
3.要求无损检测和焊缝热处理的焊缝，应在设备排版图或管道轴测图上标明焊缝位置、焊缝编号、焊工代号、无损检测方法、无损检测焊缝位置、焊缝补焊位置、热处理和硬度检验的焊缝位置。不要求无损检测的焊缝，可采用焊缝标识图对焊缝进行标识。
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