2020年一級造價(jià)工程師《安裝工程》備考講義：第一章第二節(jié)

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第二節(jié)　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(fù)合鋼板和不銹耐酸鋼板等為常用鋼板?？照{(diào)、超凈等防塵要求較高的通風(fēng)系統(tǒng)，一般采用鍍鋅鋼板和塑料復(fù)合鋼板。鍍鋅鋼板表面有保護(hù)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?xí)r不易產(chǎn)生火花的特性，所以鋁合金板常用于防爆的通風(fēng)系統(tǒng)。

3.塑料復(fù)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(tǒng)和高層建筑的冷、熱水管和蒸汽管道以及各種機(jī)械零件的坯料，通常壓力在 0.6MPa 以上的管路都應(yīng)采用無縫鋼管。無縫鋼管的規(guī)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(yōu)質(zhì)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(shè)備與高壓超高壓管道，用來輸送高溫、高壓氣、水等介質(zhì)或高溫高壓含氫介質(zhì)。

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(jié)構(gòu)零件等。電線套管是用易焊接的軟鋼制造的，它是保護(hù)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(qiáng)度和內(nèi)表面清潔度，良好耐疲勞抗震性能，適于冷凍設(shè)備、電熱電器工業(yè)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(zhì)量(鋼的密度為 7.85g/cm3)按下式計(jì)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(diǎn)是經(jīng)久耐用、抗腐蝕性強(qiáng)、材質(zhì)較脆，多用于耐腐蝕介質(zhì)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(diǎn)是裝拆方便，工業(yè)上常用于輸送硫酸和堿類等介質(zhì)。

(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(yī)藥等方面使用較多，其耐蝕性能強(qiáng)，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(jī)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(dǎo)熱性能良好，多用于制造換熱器、壓縮機(jī)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(zhì)管道、食品衛(wèi)生管道及有特殊要求的管道。鋁管的特點(diǎn)是重量輕，不生銹，但機(jī)械強(qiáng)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(zhì)。

4)鈦及鈦合金管。鈦管具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)和耐低溫等特點(diǎn)。常用于輸送強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及其他材質(zhì)管道不能輸送的介質(zhì)。

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(yè)輸送酸性介質(zhì)的工藝管道，以及工業(yè)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(zhì)和有機(jī)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(zhì)和有機(jī)溶劑。

(5)石墨管。石墨管熱穩(wěn)定性好，能導(dǎo)熱、線膨脹系數(shù)小，不污染介質(zhì)，能保證產(chǎn)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(chǎn)環(huán)境中。

(6)鑄石管。多用于承受各種強(qiáng)烈磨損、強(qiáng)酸和堿腐蝕的地方。

(7)橡膠管。

(8)塑料管(9 種)。塑料管具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、易成型和施工方便等特點(diǎn)。

1)硬聚氯乙烯(UPVC)管。耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕、絕熱、絕緣性能好和易加工安裝?？奢斔投喾N酸、堿、鹽和有機(jī)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(xiàn)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(dǎo)熱性能低、熱膨脹系數(shù)低及安裝方便等特點(diǎn)。

3)聚乙烯(PE)管。無毒、質(zhì)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(yīng)用于飲用水管、雨水管、氣體管道、工業(yè)耐腐蝕管道等領(lǐng)域。PE 管強(qiáng)度較低，適宜于壓力較低的工作環(huán)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(dá) 410%～470%，管材柔性、抗沖擊性能優(yōu)良，低溫下能保持優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度，抗凍性及抗震性好，摩擦系數(shù)小，具有自潤滑性，耐化學(xué)腐蝕，熱性能優(yōu)異，可在-169～110℃下長期使用，適合于寒冷地區(qū)。

5)交聯(lián)聚乙烯(PEX)管。PEX 管耐溫范圍廣(-70～110℃)、耐壓、化學(xué)性能穩(wěn)定、抗蠕變強(qiáng)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?xì)夤艿酪约肮I(yè)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(qiáng)度，較好的耐熱性，最高工作溫度可達(dá) 95℃，在 1.0MPa 下長期(50 年)使用溫度可達(dá) 70℃，另外 PP-R 管無毒、耐化學(xué)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(yīng)系統(tǒng)中。但其低溫脆化溫度僅為-15～0℃，在北方地區(qū)其應(yīng)用受到一定限制。

7)聚丁烯(PB)管。具有很高的耐久性、化學(xué)穩(wěn)定性和可塑性，重量輕，柔韌性好，用于壓力管道時(shí)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(dá)50～100 年)，適于輸送熱水，但紫外線照射會(huì)導(dǎo)致老化，易受有機(jī)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(yī)藥工程中的各種介質(zhì)。目前廣泛用于中央空調(diào)、純水制備和水處理系統(tǒng)中的各用水管道，但該管道對于流體介質(zhì)溫度一般要求小于 60℃。

9)耐酸酚醛塑料管。

3.復(fù)合材料管材

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

(2)鋼塑復(fù)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(qiáng)度、易連接、耐水流沖擊等優(yōu)點(diǎn)，還克服了鋼管遇水易腐蝕、污染、結(jié)垢及塑料管強(qiáng)度不高、消防性能差等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)壽命可達(dá) 50 年。主要缺點(diǎn)是安裝時(shí)不得進(jìn)行彎曲、熱加工和電焊切割等作業(yè)。

(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(fēng)系統(tǒng)，可輸送氫氟酸和熱濃堿以外的腐蝕性介質(zhì)和有機(jī)溶劑。

(6)硬聚氯乙烯/玻璃鋼(UPVC/FRP)復(fù)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(gè)作用：一是傳導(dǎo)焊接電流，產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)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(dòng)焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊和氣焊等熔焊方法作填充金屬時(shí)，則稱為焊絲。焊絲可分為非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊絲、熱強(qiáng)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(jī)物和化工產(chǎn)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(huì)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(chǎn)生大量氣孔，使焊縫力學(xué)性能(強(qiáng)度、沖擊值等)大大降低，使焊縫變脆。

c.電弧很不穩(wěn)定，飛濺嚴(yán)重，焊縫成形很差。

有藥皮的焊條焊接：

a.藥皮中某些物質(zhì)受電弧高溫作用而解放出氧，使液態(tài)金屬中的合金元素?zé)龤?，?dǎo)致焊縫質(zhì)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(zhì)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(bǔ)合金元素?zé)龘p和提高焊縫金屬的力學(xué)性能。

c.藥皮還可改善焊接工藝性能使電弧穩(wěn)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(xué)成分和力學(xué)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(shí)易放出氧的物質(zhì)。其焊接過程中產(chǎn)生煙塵較少，有利于焊工健康，且價(jià)格比堿性焊條低，焊接時(shí)可選用交流焊機(jī)。

酸性焊條藥皮中含有多種氧化物，具有較強(qiáng)的氧化性，促使合金元素氧化;同時(shí)電弧氣中的氧電離后形成負(fù)離子與氫離子有很強(qiáng)的親和力，生成氫氧根離子，從而防止氫離子溶入液態(tài)金屬里，所以這類焊條對鐵銹、水分不敏感，焊縫很少產(chǎn)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(zhì)，故焊縫的金屬力學(xué)性能較低，一般用于焊接低碳鋼和不太重要的碳鋼結(jié)構(gòu)。

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(shí)大理石分解產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w作為保護(hù)氣體。由于焊條的脫氧性能好，合金元素?zé)龘p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?zé)龘p少，所以焊縫金屬的力學(xué)性能和抗裂性均較好，可用于合金鋼和重要碳鋼結(jié)構(gòu)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(shí)，容易出現(xiàn)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(wěn)定，必須采用直流反極性進(jìn)行焊接。若在藥皮中加入穩(wěn)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(chǎn)生的噴射氣流，吹除熔化金屬，達(dá)到刨割的目的。

(三)埋弧焊焊接材料

埋弧焊時(shí)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(shí)心焊絲和藥芯焊絲兩種。

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

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(shí)，可獲得加大焊縫熔深、減小熔寬的效果。當(dāng)工件裝配不良時(shí)，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(jié)焊劑和陶質(zhì)焊劑，按化學(xué)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(jī)板材等。

1.涂料

涂料可分為兩大類：油基漆(成膜物質(zhì)為干性油類)和樹脂基漆(成膜物質(zhì)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(zhì)、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)。

1)主要成膜物質(zhì)。

①油料。

②天然樹脂和合成樹脂。

2)次要成膜物質(zhì)—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(xué)性能，提高涂層的機(jī)械強(qiáng)度、附著力、抗?jié)B性和防腐蝕性能等，還有濾去有害光波的作用，從而增進(jìn)涂層的耐候性和保護(hù)性。

①防銹顏料。主要用在底漆中起防銹作用。按照防銹機(jī)理的不同，可分化學(xué)防銹顏料，如紅丹、鋅鉻黃、鋅粉、磷酸鋅和有機(jī)鉻酸鹽等，這類顏料在涂層中是借助化學(xué)或電化學(xué)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(qiáng)涂層的防銹效果。

②體質(zhì)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?jié)B性、耐磨性和物理機(jī)械強(qiáng)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(zhì)

①溶劑。溶劑在涂料中主要起著溶解成膜物質(zhì)、調(diào)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(diǎn)是不耐強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑。漆膜干燥時(shí)間較長，毒性較大，施工時(shí)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(diǎn)，但仍保持生漆的其他優(yōu)點(diǎn)?？勺鳛榈叵路莱焙头栏g材料，但它不耐陽光紫外線照射，應(yīng)用時(shí)應(yīng)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(shù)鹽類和有機(jī)溶劑等介質(zhì)的腐蝕，但不耐強(qiáng)氧化劑和堿。其漆膜較脆，溫差變化大時(shí)易開裂，與金屬附著力較差，在生產(chǎn)中應(yīng)用受到一定限制。

4)環(huán)氧-酚醛漆。其漆膜兼有環(huán)氧和酚醛兩者的長處，既有環(huán)氧樹脂良好的機(jī)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(huán)氧樹脂涂料。環(huán)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(huán)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(huán)氧涂料其耐溫性和耐腐蝕性均比冷固型環(huán)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(jī)溶劑介質(zhì)的腐蝕。它與金屬表面附著力不強(qiáng)，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(huì)有漆膜揭皮現(xiàn)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(zhì)腐蝕，但不耐油類、醇類、脂類、烴類等有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化劑等介質(zhì)腐蝕。

瀝青漆膜對陽光穩(wěn)定性較差，耐熱度在 60℃。常用于設(shè)備和管道的表面，防止工業(yè)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(jī)酸、無機(jī)酸、鹽類等介質(zhì)的腐蝕，具有良好耐堿性、耐有機(jī)溶劑性、耐水性、耐油性，但不耐強(qiáng)氧化性介質(zhì)(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(huì)收縮等缺點(diǎn)，因此大部分采用改性呋喃樹脂。

9)聚氨基甲酸脂漆。

10)無機(jī)富鋅漆。施工簡單，價(jià)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(yè)大氣和油類等介質(zhì)。

11)聚氨酯漆。廣泛用于石油、化工、礦山、冶金等行業(yè)的管道、容器、設(shè)備以及混凝土構(gòu)筑物表面等防腐領(lǐng)域。聚氨酯漆具有耐鹽、耐酸、耐各種稀釋劑等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有施工方便、無毒、造價(jià)低等特點(diǎn)。

12)環(huán)氧煤瀝青。它綜合了環(huán)氧樹脂機(jī)械強(qiáng)度高、黏結(jié)力大、耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕和煤瀝青耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。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(dá)到 50 年以上。環(huán)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(shè)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(wǎng)、油罐、橋梁等防腐工程。具有良好的機(jī)械強(qiáng)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(dá)到 20 年以上。

14)氟-46 涂料。具有優(yōu)良耐腐蝕性能，對強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑，即使在高溫下也不發(fā)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(shè)施，在賦予被涂物美觀的外表的同時(shí)避免基材的銹蝕。

2.玻璃鋼。

3.橡膠。橡膠硫化后具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，除強(qiáng)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(shù)無機(jī)酸、有機(jī)酸、堿、各種鹽類及酸類介質(zhì)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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