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1、2H310000 机电工程施工技术机电工程是指按照一定的工艺和方法，将不同规格、型号、性能、材质的设备、管路、线路等有机组合（安装）起来，通过运行，建筑机电工程可以满足建筑物预期使用功能的需要，以提供人们舒适、安全的生活或工作环境；工业机电工程可以满足工艺生产的需要，生产出合格的产品。设备是指各类机械设备、静置设备、电气设备、自动化控制仪表和智能化设备等。管路是指按等级使用要求，将各类不同压力、温度、材质、介质、型号、规格的管道与管件、附件组合形成的系统。线路是指按等级使用要求，将各类不同型号、规格、材质的电线电缆与组件、附件组合形成的系统。2H311000 机电工程常用材料及工程设备2H31
2、1010 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。其中，黑色金属主要是铁和以铁为基的合金，广义的黑色金属还包括锰、铬及合金。有色金属种类较多，常用的有铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金和镍及镍合金等。2H311010 机电工程常用材料一、黑色金属材料（一）生铁（二）铸铁碳的质量分数（Wc）超过2（一般为2.53.5）的铁碳合金称为铸铁。铁类型及应用如下：（1）按断口颜色分为：灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。灰铸铁普遍应用于工业中。例如，在火电站中，灰铸铁多用于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。（2）按生产方法和组织性能分为：普通灰铸铁
3、、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁。（三）钢碳的质量分数（Wc）不大于2的铁碳合金称为钢。（1）碳素结构钢例如，在机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢，优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。（2）合金结构钢： 例如，某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的，因为该种钢不仅韧度好，而且缺口敏感性也较碳素结构钢大。（3）特殊性能低合金高强度钢特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢，主要包括：耐候钢、耐海水腐蚀钢、表面处理钢材、汽车冲压钢板、石油及天然气管线钢、工程机械用钢与可焊接高强度钢
4、、钢筋钢、低温用钢以及钢轨钢等。（四）钢材1型材在机电工程中，常用的型材主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等。例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢（HK300b）；为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度，在炉墙上设计有足够强度的刚性梁。一般每隔3m左右装设一层，其大部分采用强度足够的工字钢制成。例如，大型角钢广泛用于厂房、铁路、交通、桥梁、车辆、船舶等大型结构件；中型角钢用于电力铁塔、井架及其他用途的构件；小型角钢用于设备制造、支架和框架等。2板材例如，电站锅炉中的汽包就是用钢板焊制成的圆筒形容器。其中，中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢，高压锅
5、炉的汽包材料常用低合金钢制造。3管材在机电安装工程中，常用的管材有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等。二、有色金属（一）铝及铝合金1纯铝（1）纯铝的密度只有2.7gcm3，仅为铁的13。铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。在电气工程、航空及宇航工业、一般机械和轻工业中广泛应用。2铝合金（1）铝合金热处理后可显著提高强度，可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。（2）铝合金按照成分和工艺特点不同分为变形铝合金和铸造铝合金。例如，变形铝合金可采用锻造、轧制、挤压等方法制成板材、带材、棒材、管材、线材等。铸造铝合金适于铸造生产，可直接浇铸成铝合金铸件。（二）
6、铜及铜合金1纯铜（1）纯铜常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。 （2）根据杂质含量的不同，工业纯铜牌号分为四种：T1、T2、T3、T4。编号越大，纯度越低。T1主要用于导电材料和配高纯度合金；T2主要用于电力输送用导电材料，制作电线、电缆等；T3、T4主要用于电机、电工器材、电气开关、垫圈、铆钉、油管等。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（1）通用塑料1）聚乙烯（PE）。强度较低、耐热性不高（通常计算载荷71.28t（5）两台吊车可以胜任该设备的吊装任务二、钢丝绳和轻小型起重
7、设备2钢丝绳的规格（3）在起重吊装中，钢丝绳用作缆风绳，安全系数不小于3.5；做滑轮组跑绳，安全系数不小于5。做吊索的安全系数一般不小于8；如果用于载人，则安全系数不小于1012。安全系数 = 破断拉力 / 许用拉力【案例背景】某大型吊装中，采用卷扬机作牵引机械，主吊跑绳最大受力T=195 kN。主吊跑绳采用直径为46mm，6W（36）+FC钢丝绳，破断拉力为1630kN。计算跑绳安全系数，确定是否满足强制性条文规定。233网校答案：（1）钢丝绳破断拉力P：P=1630kN（2）计算安全系数k：k=P /T=1630195=8.355安全系数满足强制性条文规定。3卷扬机的主要使用要求（1）起重
8、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钢丝绳额定静张力（或额定牵引拉力）和卷筒容绳量。卷扬机不得超负荷使用。（3）卷扬机卷筒上的钢丝绳不能全部放出，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。（4）卷扬机工作时，由卷筒到最后一个导向滑车的水平直线距离不应小于卷筒长度的25倍，该导向滑车应设在卷筒的中垂线上。三、流动式起重机的参数及使用要求1流动式起重机基本参数流动式起重机（以下简称吊车）的基本参数，指作为选择吊车和制订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）、最大起升高度等。2流动式起重机的特性曲线反映流动式起重机的起重能力随
9、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最大起升高度随臂长、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。目前，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（或起升高度一工作范围）图和载荷（起重能力）表等。3流动式起重机的选用步骤吊车的选择应依照吊车说明书规定的特性曲线图、表进行。一般的选择程序步骤是：（1）根据被吊设备或构件的吊装重量（或计算重量）、就位高度、位置和已确定的吊车使用工况，初定吊车的站位位置。（2）根据设备尺寸、设备吊装高度、吊索高度和吊车站位位置（即由此确定的吊车工作半径），查吊车作业范围曲线图，初定吊车臂杆长度。（3）根据吊车工况和已定的吊车工
10、作半径、臂长，查吊车的起重能力表，查出吊车在此配置下的额定起重量。若额定起重量大于设备的吊装重量，本项选择合格，否则重选。（4）计算吊臂与设备之间、吊钩与设备及吊臂之间的安全距离，若符合规范要求，选择合格，否则重选。（5）按上述步骤进行优化，最终确定吊车臂长、工作半径等参数。流动式起重机选用步骤？4流动式起重机的地基要求（1）流动式起重机必须在水平坚硬地面上进行吊装作业（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。特大型履带吊车应铺设转配路基板。四、桅杆起重机的使用要求1桅杆起重机的结构桅杆起重机（以下简称桅杆）由桅杆本体、动力一起升系统、稳定系统组成。（1）桅杆本体包括
11、桅杆、基座及其附件。桅杆由多个节（或段）连接而成，是桅杆主体受力结构。大型桅杆多采用格构式截面，中小型桅杆也有采用实腹式截面。（2）动力一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。近年的吊装作业中也有采用液压提升系统的桅杆。（3）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度45度之间，且不得与供电线路接触。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
12、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。对中心线偏差不应大于长度的1/1000，总偏差不应大于20mm。（4）使用连接螺栓时，螺栓不得有不满扣现象。拧紧螺栓时应逐次对称交叉进行。不得使用质量不合格或材质不清的螺栓，安装螺栓前应对螺纹部分加润滑脂润滑。3地锚的结构形式及使用范围（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。小型压重式活动式地锚承受的力不大，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
13、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。2H312022 常用的吊装方法和吊装方案的选用原则1按吊装工艺方法分类的吊装方法(1)滑移法1)滑移法是指设备或构件卧置，底部支承于可沿设备轴向滑移的托架(或称排子)上，起吊时设备或构件头部上升，底部随排子滑移，至基础附近底部离开托架竖立就位的吊装方法。2)滑移法包括：桅杆滑移法(双桅杆抬吊滑移法、倾斜单桅杆滑移法、门式桅杆滑移法等)、吊车滑移法。 3)滑移吊装法应用。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。
14、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1)吊车抬送法是采用主吊吊车提升设备的顶部或上部，辅助吊车(抬尾吊车)抬送设备下部。将水平卧置的设备或构件，竖立就位的吊装方法。2)吊车抬送法应用。应用十分广泛，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1)旋转法又称扳转法吊装。设备或构件底部用旋转铰链与其基础连接，利用起重机械使设备或构件在垂直面上绕铰链旋转，达到直立的吊装方法。2)旋转法有单转和双转两种方式。单转法是仅设备或构件扳起的吊装方法。双转法是设备或构件扳起，吊装机具同时放倒的吊装方法。3)旋转法应用。人字(或A字)桅杆扳立
15、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。3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是建筑业10项新技术之一，其中：滑移法的直立双桅杆滑吊装大型设备技术、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）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”已成为建筑业推广应用的新技术。二、吊装方案编制要求与方案选用（二）起重吊装方案管理危险性较大的分部分项
16、工程安全管理办法（建质200987号）的要求。1吊装方案的编制与审批（1）属于危险性较大的分部分项工程范围的吊装工程，施工单位应编制专项方案，技术部门组织本施工单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员审核，由施工单位技术负责人签字。审核合格后报监理单位。由项目总监理工程师审核签字。实行施工总承包的建筑工程，专项方案由施工总承包单位组织编制。（2）超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围的吊装工程专项方案，还应组织专家对专项方案进行论证。（3）这类工程包括：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。采用起重机械进行安装的工程。起重机械设备自身的安装、拆卸。2组
17、织专家对专项方案进行论证（1）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。（2）专家组应提交论证报告。施工单位应根据论证报告修改完善专项方案，并经施工单位技术负责人（实行施工总承包的，应当由施工总承包单位、相关专业承包单位技术负责人）、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后，方可组织实施。 （3）应提交论证报告的工程包括：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。起重量300kN及以上的起重设备安装工程；高度200m及以上内爬起重设备的拆除工程。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（一）焊接工艺
18、的种类机电工程施工现场最常用的电弧焊有三种：手工焊、埋弧自动焊和二氧化碳气体保护焊。1手工焊(1)优点：设备简单，操作灵活方便，能全方位焊接多种材料。(2)缺点：施工效率低，劳动强度大，质量对人的操作技能和素质依赖性高。2埋弧自动焊(1)优点：焊缝质量好，焊接过程对焊工操作技能依赖低；生产效率高，最高焊速可达60150mh；劳动条件好，无弧光辐射。 (2)缺点：只能适应水平面俯位焊接；难以焊接铝、镁等氧化性强的金属及其合金；只适宜于长缝焊接。3二氧化碳气体保护焊(1)优点：操作简单、易掌握；不易产生焊接气孔，焊接变形小；焊接成本低，生产效率高；熔滴采用短路过渡时用于立焊、仰焊和全位置焊接。(2
19、)缺点：弧光辐射较强，必须注意个人安全防护；抗风能力差，不宜在露天焊接； 焊接飞溅大，焊缝成型不如埋弧焊美观；焊接设备相比手工焊较为复杂，易出故障。（二）焊接工艺主要考虑的因素焊接可产生粘合稳固的接缝，其机械特性接近于母体材料。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。要保证焊接质量的可靠性、耐久性，选择适合的焊接工艺尤为重要。主要考虑的因素有：母材的物理特性、母材的化学特性、焊缝的受力状况、待焊部件的几何形状、焊接位置。（三）焊接工艺参数的选择1焊接工艺参数的种类确定焊接方法后，需设定焊接工艺参数。不同的焊接方法，其焊接工艺参数的种类也各不相同。 （1
20、）如手弧焊主要参数包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等。（2）埋弧自动焊的工艺参数，主要是指焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、焊丝伸出长度、焊丝与焊件表面的相对位置、电源种类和极性、焊剂种类以及焊件的坡口形式等。2主要焊接工艺参数的选择（1）焊条直径。焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。在一般情况下，可根据下表按焊件厚度选择焊条直径，并倾向于选择较大直径的焊条。焊条直径与焊件厚度的关系见表2H312031。（2）焊接电流。焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量，所以其选择应根据焊条的类型、直径、焊件
21、的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑，其中焊条直径和焊缝空问位置最为关键。在一般钢结构的焊接中，焊接电流大小与焊条直径关系可用经验公式进行试选。I=10d（2H312031）式中I焊接电流（A）；d焊条直径（mm）。另外，立焊时，电流应比平焊时小15%20%；横焊和仰焊时，电流比平焊电流小10%15%（3）电弧电压。根据电源特性，由焊接电流决定相应的电弧电压。电弧电压还与电弧长有关。电弧长则电弧电压高，电弧短则电弧电压低。（4）焊接层数。焊接层数应视焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多层焊。焊接层数过少，每层焊缝的厚度过大，对焊缝金属的塑性有不利的影响。（5）电源种类及极性。直流电源由
22、于电弧稳定，飞溅小，焊接质量好，一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构上。其他情况下，应首先考虑交流电焊机。二、焊接工艺评定（二）焊接工艺评定的目的（1）评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范要求的焊接接头；（2）验证施焊单位拟订的焊接工艺指导书是否正确；（3）为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。（三）焊接工艺评定的一般过程（1）拟订焊接工艺指导书；（2）施焊试件和制取试样；（3）检验试件和试样；（4）测定焊接接头是否具有所要求的使用性能；（5）提出焊接工艺评定报告对拟订的焊接工艺指导书进行评定。（五）焊接工艺评定要求1一般要求（1）焊接工艺评定应以可
23、靠的钢材焊接性能为依据，并在工程施焊之前完成。焊接工艺评定所用的焊接参数，原则上是根据被焊钢材的焊接性试验结果来确定的，尤其是热输入、预热温度及后热温度。 （2）焊接工艺评定所用的设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件。（3）主持评定工作和对焊接及试验结果进行综合评定的人员应是焊接工程师。（4）完成评定后资料应汇总，由焊接工程师确认评定结果。（5）经审查批准后的评定资料可在同一质量管理体系内通用。2评定规则（1）改变焊接方法必须重新评定；当变更焊接方法的任何一个工艺评定的重要因素时，须重新评定；当增加或变更焊接方法的任何一个工艺评定的补加因素时，按增加或变更的补加因素增焊冲击试件进行试验。（2）任一钢号母材评定合格的，可以用于同组别号的其他钢号母材；同类别号中，
