2025年防冻防静电试题和答案

2025年防冻防静电试题和答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.冬季低温环境下，某化工企业输送柴油的金属管道出现冻堵风险，优先选择的防冻措施是（）。A.采用电伴热，维持管道温度5-10℃B.包裹20mm厚岩棉，外覆铝箔保护层C.每日三次人工敲击管道促进流动D.向管道内注入5%甲醇水溶液降低冰点答案：A（柴油凝点通常高于水，电伴热可精准控制温度，避免凝点以下冻结；岩棉保温适用于预防缓慢降温，对已接近凝点的介质效果有限；人工敲击易损伤管道；甲醇水溶液适用于含水介质防冻）2.下列关于防静电接地装置的要求，错误的是（）。A.移动设备接地应使用可伸缩铜芯软导线，截面积≥6mm²B.接地电阻值应≤100Ω，爆炸危险区域≤10ΩC.接地体埋深应≥0.8m，垂直接地极长度≥2.5mD.不同设备的接地支线可共享同一接地干线答案：B（根据GB12158-2006，爆炸危险区域防静电接地电阻应≤100Ω，特殊场所≤10Ω；常规区域≤100Ω即可）3.某LNG接收站冬季巡检时发现，液态烃储罐的气相平衡管表面结霜，可能的原因是（）。A.管道保温层厚度不足（设计厚度50mm，实际40mm）B.管道内介质流速过快导致焦耳-汤姆逊效应C.管道伴热电缆功率不足（设计15W/m，实际10W/m）D.管道法兰密封不严，外部湿气进入冷凝结冰答案：D（LNG储罐气相平衡管内为低温气体，若法兰密封不严，外部湿空气进入后遇冷结霜；保温层或伴热不足会导致整体温度过低，但结霜通常集中在泄漏点；流速过快的焦耳-汤姆逊效应主要影响介质自身温度，不会直接导致外部结霜）4.下列材料中，最适合作为低温环境下防静电地面的是（）。A.普通混凝土（表面电阻率1×10¹²Ω）B.导静电橡胶（表面电阻率1×10⁶Ω）C.环氧防静电涂料（表面电阻率1×10⁹Ω）D.瓷砖（表面电阻率1×10¹³Ω）答案：B（根据GB50515-2010，爆炸危险场所防静电地面表面电阻率应≤1×10⁹Ω，导静电橡胶符合要求且低温下性能稳定；环氧涂料在-20℃以下可能脆化，混凝土和瓷砖电阻率过高）5.某炼油厂冬季对蒸汽伴热系统进行调试，发现部分管道伴热效果不佳，最可能的原因是（）。A.伴热管与工艺管采用“一管伴多管”布置B.伴热管与工艺管之间填充导热硅脂C.伴热管末端未设置疏水阀D.伴热管设计压力1.6MPa，实际运行压力1.0MPa答案：C（蒸汽伴热系统中，末端疏水阀可排出冷凝水，避免积水管段温度下降；“一管伴多管”是常见设计；导热硅脂可增强热传导；运行压力低于设计压力会降低伴热效率，但不会导致局部效果差）6.关于静电消散时间的描述，正确的是（）。A.与材料介电常数成正比，与体积电阻率成反比B.与材料介电常数成反比，与体积电阻率成正比C.与材料介电常数和体积电阻率均成正比D.与材料介电常数和体积电阻率均成反比答案：A（静电消散时间公式t=ρε₀εᵣ，其中ρ为体积电阻率，ε₀为真空介电常数，εᵣ为材料相对介电常数，因此t与ρ和εᵣ均成正比）7.某加油站冬季卸油时，静电接地夹与油罐车连接后，检测到接地电阻150Ω，正确的处理措施是（）。A.更换更长的接地导线，降低线路电阻B.在接地夹接触点打磨除锈，重新连接C.增加一根接地支线，形成双接地回路D.卸油前静置10分钟，待静电自然消散答案：B（油罐车静电接地电阻超标通常因接触点氧化或油污导致接触不良，打磨除锈可降低接触电阻；导线过长会增加电阻，但150Ω主要问题在接触点；双接地可能导致环流；静置无法解决接地不良问题）8.低温环境下，下列设备的防冻重点部位错误的是（）。A.离心泵：密封腔、轴承箱、冷却水套B.压力变送器：引压管、膜盒、取压阀C.压缩空气储罐：排污口、排水阀、气液分离器D.换热器：壳程入口、管程出口、膨胀节答案：D（换热器防冻重点是介质流动停滞区域，如壳程和管程的死角、低点排凝阀，膨胀节主要关注应力变化，非防冻重点）9.某化工车间使用酒精（体积电阻率1×10¹⁰Ω·m）进行清洗作业，为防止静电危害，应优先采取的措施是（）。A.降低酒精流速至1m/s以下B.向酒精中添加抗静电剂（电阻率降至1×10⁸Ω·m）C.作业人员穿戴纯棉工作服D.车间湿度控制在30%以下答案：B（酒精属于高电阻率液体，添加抗静电剂可直接降低电阻率，促进静电消散；降低流速对1×10¹⁰Ω·m的液体效果有限；纯棉工作服不防静电；低湿度会加剧静电积累）10.冬季管道解冻时，禁止使用的方法是（）。A.蒸汽软管沿管道表面均匀加热B.电伴热带缠绕后逐步升温C.氧乙炔焰直接烘烤冻结部位D.热水喷淋管道外部答案：C（氧乙炔焰温度过高，可能导致管道局部过热变形或材质劣化，尤其对不锈钢、铝合金管道易引发晶间腐蚀；其他方法温度可控，符合安全规范）11.下列关于防静电工作服的要求，错误的是（）。A.服装面料应含导电纤维，导电纤维间距≤10mmB.洗涤后表面电阻率应≤1×10⁹ΩC.禁止与化纤衣物混穿D.可在爆炸危险区域内穿脱答案：D（在爆炸危险区域穿脱防静电服会因摩擦产生高静电电位，可能引发放电，应在安全区域更换）12.某液化石油气储罐区冬季巡检发现，储罐根部阀门的保温层局部破损，露出金属表面并结霜，应立即（）。A.用草绳临时包裹破损处B.关闭储罐进出口阀门，隔离处理C.用防水胶带密封破损处，后续更换保温层D.测量阀门温度，若≥-40℃可继续监控答案：C（保温层破损导致冷量外泄结霜，需临时密封防止湿气进入加剧结冰；草绳吸水后冻结会失效；关闭阀门可能影响生产；-40℃是LPG的最低储存温度，若温度持续下降需紧急处理）13.关于静电感应的描述，正确的是（）。A.导体靠近带电体时，近端感应出同性电荷，远端感应出异性电荷B.绝缘体不会发生静电感应C.接地导体靠近带电体时，感应电荷会被导走，整体呈电中性D.静电感应产生的电荷量与原带电体电荷量无关答案：C（接地导体感应后，远端电荷被导走，仅保留近端异性电荷；导体近端感应异性电荷，远端同性；绝缘体也会发生感应，只是电荷无法移动；感应电荷量与原电荷量成正比）14.冬季对仪表风系统防冻时，关键措施是（）。A.提高压缩空气压力至0.8MPaB.增加干燥机运行负荷，降低露点至-40℃C.对储气罐外壁进行电伴热D.每日手动排放储气罐底部冷凝水答案：B（仪表风冻结主要因含湿量高，降低露点至环境温度以下（如-40℃）可避免冷凝；提高压力会增加含湿量；伴热和排水是辅助措施，无法解决根本问题）15.某粉体料仓输送聚乙烯颗粒（体积电阻率1×10¹⁶Ω·m），为防止静电引发粉尘爆炸，应采取的核心措施是（）。A.控制输送风速≤15m/sB.料仓内壁涂覆防静电涂料（电阻率1×10⁹Ω）C.安装静电消除器（离子风型）D.向料仓内充入氮气，氧含量≤8%答案：D（聚乙烯颗粒电阻率极高，静电难以消散，控制环境氧含量可消除爆炸条件；风速控制对高电阻率粉体效果有限；防静电涂料无法改变粉体自身带电；静电消除器对固定表面有效，对流动粉体作用短暂）二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.下列属于冬季设备防冻“五防”内容的有（）。A.防冻结B.防凝管C.防脆裂D.防泄漏E.防误操作答案：ABCD（冬季防冻“五防”通常指防冻结、防凝管、防脆裂、防泄漏、防滑倒；防误操作属于通用安全要求）2.防静电技术措施中，属于“中和法”的有（）。A.安装离子风静电消除器B.向液体中添加抗静电剂C.提高环境相对湿度至60%以上D.设备接地E.使用放射性同位素消除器答案：AE（中和法通过产生相反电荷中和静电，离子风、放射性消除器属于此类；添加抗静电剂是降低电阻率，提高湿度是促进自然消散，接地是导走电荷，均属泄漏法）3.低温环境下，管道保温层设计应考虑的因素包括（）。A.介质最低运行温度B.环境风速与湿度C.保温材料的低温收缩率D.伴热系统的热损失E.管道的振动频率答案：ABCD（保温层设计需考虑介质温度、环境条件（风速、湿度影响散热）、材料低温性能（收缩率影响密封性）、伴热补偿量；振动频率主要影响保温层固定方式，非设计核心参数）4.下列情况中，可能引发静电放电的有（）。A.用塑料桶灌装汽油（流速3m/s）B.穿腈纶毛衣在化纤地毯上行走C.不锈钢储罐接地电阻80ΩD.用压缩空气吹扫绝缘管道内壁E.两个带电导体相距10cm答案：ABDE（塑料桶不导电，灌装汽油易积累静电；腈纶与化纤摩擦起电；压缩空气吹扫绝缘管道会使颗粒带电；带电导体间距过近可能击穿空气；不锈钢储罐接地电阻80Ω符合要求，不会引发放电）5.冬季对离心泵的防冻检查应重点关注（）。A.冷却水管道是否畅通B.润滑油粘度是否符合低温要求C.密封腔内是否有积液D.电机绝缘电阻是否下降E.泵体排水阀是否关闭答案：ABCE（冷却水管道冻结会损坏泵体；低温下润滑油粘度增大需更换；密封腔积液冻结会卡阻轴；排水阀关闭导致介质滞留冻结；电机绝缘电阻下降与防冻无关）6.下列关于静电接地的说法，正确的有（）。A.移动设备接地应在连接后静置1-2分钟再操作B.不锈钢管道与碳钢支架之间需加绝缘垫防止电化学腐蚀C.接地支线应采用铜芯导线，禁止使用铝芯线D.多台设备可共用接地体，但接地干线截面积应足够E.非金属管道需通过金属网或导电涂层实现间接接地答案：ACDE（移动设备连接后静置可平衡电位；不锈钢与碳钢之间绝缘会阻断接地，应直接连接或采用过渡板；铝芯线易氧化导致接触不良；共用接地体需保证干线载流量；非金属管道需间接接地）7.低温环境下，仪表防冻的措施包括（）。A.引压管采用“U”型弯设计，防止介质滞留B.膜盒式压力表更换为波纹管式C.安装电伴热时，伴热线与仪表本体保持50mm间距D.取压阀后加装隔离罐，填充防冻液E.定期吹扫引压管，确保介质流动答案：ACDE（“U”型弯可减少滞留；伴热线过近可能损坏仪表；隔离罐填充防冻液防止冻结；吹扫保持流动；膜盒式与波纹管式在低温下性能差异不大，非防冻措施）8.下列材料中，属于静电导体的有（）。A.表面电阻率1×10⁵Ω的橡胶B.体积电阻率1×10⁷Ω·m的塑料C.表面电阻率1×10¹⁰Ω的涂料D.体积电阻率1×10³Ω·m的陶瓷E.普通碳钢（电阻率1×10⁻⁷Ω·m）答案：ABDE（静电导体定义为表面电阻率≤1×10⁹Ω或体积电阻率≤1×10⁸Ω·m，因此A、B、D、E符合；C为静电亚导体）9.冬季管道解冻时，需遵循的安全原则有（）。A.从管道末端向起点缓慢加热B.先解冻阀门、弯头、低点等易冻部位C.加热时监测管道温度，避免超过材料允许温度D.解冻过程中保持管道内介质压力≤设计压力的50%E.若管道材质为PVC，可使用热水喷淋解冻答案：ABCE（从末端向起点加热可避免压力积聚；优先解冻易冻点；监测温度防止过热；PVC耐温低，热水（≤60℃）可安全解冻；解冻时应逐步升压，无固定50%压力限制）10.关于静电危害的描述，正确的有（）。A.静电放电能量≥0.2mJ时可能点燃氢气-空气混合物B.人体静电电位3kV时，放电能量约0.5mJC.粉体静电可能导致料仓堵塞或静电吸附D.电子元件可能因静电放电导致击穿损坏E.液体静电引燃的最小点火能与液体电阻率无关答案：BCD（氢气最小点火能0.017mJ，3kV人体放电能量约0.5mJ（C=100pF时）；粉体带电会吸附在壁面导致堵塞；电子元件击穿能量通常≤0.1mJ；液体最小点火能随电阻率升高而降低）三、判断题（共10题，每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）1.冬季为防止管道冻结，可将伴热温度设置为介质凝点以上5-10℃。（）答案：√（伴热温度需高于凝点，留5-10℃安全裕量）2.防静电工作区的湿度应控制在30%以下，以减少静电积累。（）答案：×（湿度≥60%可促进静电消散，低湿度会加剧积累）3.低温环境下，金属材料的韧性下降，应避免快速开关阀门等冲击操作。（）答案：√（低温导致金属冷脆，冲击易引发裂纹）4.塑料储罐可通过内壁涂覆导电涂层并接地来防止静电。（）答案：√（导电涂层将电荷导至接地体，实现防静电）5.蒸汽伴热系统中，疏水阀应安装在伴热管的最高点，以排出不凝性气体。（）答案：×（疏水阀应安装在最低点，排出冷凝水）6.人体静电的主要来源是衣物与皮肤、衣物与衣物之间的摩擦。（）答案：√（人体活动时衣物摩擦是主要起电方式）7.冬季对空冷器防冻，应保持管束内介质流动，停机时需彻底排空。（）答案：√（介质滞留易冻结，排空是关键措施）8.静电消除器的作用是将物体表面静电荷中和为零，无法导走电荷。（）答案：×（部分消除器（如接地式）可导走电荷，离子型仅中和）9.低温环境下，润滑油应更换为粘度更高的型号，以保证润滑效果。（）答案：×（低温下润滑油粘度增大，应选用低粘度（如0W-30）型号）10.两个不同材质的物体摩擦时，介电常数大的材料易带正电。（）答案：×（带电极性由材料在静电序列中的位置决定，与介电常数无直接关系）四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述低温环境下设备防冻的“三级检查制度”及其具体内容。答案：三级检查制度是指班组、车间、厂级三个层级的防冻检查体系：（1）班组日常检查（每班2次）：重点检查设备、管道、阀门的保温层完整性，伴热系统运行状态（温度、电流），排凝阀是否畅通，记录异常点并立即上报；（2）车间专项检查（每日1次）：核查班组记录，使用红外测温仪检测关键部位（如泵体、仪表引压管）温度是否达标（≥介质凝点+5℃），检查伴热电缆接头、疏水阀工作状态，组织小型隐患整改；（3）厂级综合检查（每周1次）：由安全、设备、生产部门联合检查，验证防冻方案执行情况，抽查重点装置（如LNG储罐、压缩空气系统）的防冻措施有效性，评估应急预案完备性，对重大隐患挂牌督办。2.说明工业场所防静电的“三控原则”及其具体措施。答案：“三控原则”指控制静电产生、控制静电积累、控制静电放电：（1）控制静电产生：选择低起电材料（如金属替代塑料），降低液体流速（烃类≤4.5m/s），减少粉体输送落差，避免不同材质剧烈摩擦；（2）控制静电积累：采用接地（设备接地电阻≤100Ω）、增湿（湿度≥60%）、添加抗静电剂（降低液体电阻率至1×10⁸Ω·m以下）、使用导静电包装（表面电阻率≤1×10⁹Ω）等方法促进电荷消散；（3）控制静电放电：设置静电消除器（离子风型、放射性型）中和电荷，保持带电体间距≥安全距离（如氢气环境≥30cm），避免导体间电位差过大，在爆炸危险区域使用防爆设备。3.冬季管道保温层施工需注意哪些关键技术要点？答案：（1）材料选择：低温管道应使用憎水型保温材料（如聚氨酯泡沫，吸水率≤3%），避免吸潮冻结；（2）接口处理：保温层拼接应错缝排列，缝隙用同材质碎料填充，外覆密封胶条防止湿气侵入；（3）固定方式：使用不锈钢卡箍或铝带固定，间距≤300mm，避免低温下金属收缩导致松动；（4）防潮层施工：保温层外需敷设防水卷材（如聚乙烯膜）或涂刷防水涂料，搭接宽度≥50mm，转角处做加强处理；（5）温度监测：在保温层外设置测温点（每50m一个），定期检测表面温度是否均匀，异常点及时排查。4.列举5种常见的静电引燃源，并说明其预防措施。答案：（1）人体静电：穿防静电工作服（表面电阻率≤1×10⁹Ω），佩戴腕带接地，进入危险区域前触摸静电释放球；（2）液体流动带电：控制流速（烃类≤4.5m/s），使用导静电管道（体积电阻率≤1×10⁸Ω·m），设置缓和器（降低湍流）；（3）粉体输送带电：限制风速（≤15m/s），采用惰性气体输送（氧含量≤8%），料仓内壁涂覆导静电涂层；（4）气体喷射带电：避免压缩空气直接吹扫绝缘材料，使用氮气替代，喷射口加装静电消除器；（5）固体摩擦带电：设备传动部件使用导电润滑脂，滚动轴承外圈接地，避免不同材质（如橡胶与金属）高速摩擦。5.某企业冬季发现蒸汽伴热系统“气阻”现象（伴热管局部不热），分析可能原因并提出解决措施。答案：可能原因：（1）伴热管内存在不凝性气体（如空气），聚集在管道高点阻碍蒸汽流动；（2）疏水阀故障（堵塞或损坏），冷凝水无法排出，占据管内空间；（3）蒸汽压力不足，无法克服管道阻力到达末端；（4）伴热管坡度不符合要求（设计坡度≥0.3%，实际反向），冷凝水滞留。解决措施：（1）在伴热管高点设置放气阀，定期排放不凝气体；（2）更换或清理疏水阀，确保冷凝水顺畅排出；（3）提高蒸汽压力至设计值（如0.3-0.5MPa），或增加蒸汽支管直径；（4）重新调整伴热管坡度，保证与介质流动方向一致，低点增设集水罐。五、案例分析题（共2题，每题15分，共30分）案例1：某化工企业冬季生产异常事件背景：某企业主要生产环氧乙烷（沸点10.7℃，闪点-29℃，最小点火能0.065mJ），冬季环境温度-15℃。12月25日凌晨，巡检人员发现原料罐区乙二醇（凝点-13℃）输送管道A处保温层破损，表面结霜；同时，包装车间员工在搬运环氧乙烷钢瓶时，听到“啪”的放电声，随后钢瓶接口处出现微小火花。问题：1.分析管道A结霜的直接原因和潜在风险。2.说明钢瓶搬运时产生火花的可能原因及应采取的应急措施。3.提出冬季针对该企业的防冻防静电综合改进方案。答案：1.直接原因：管道A保温层破损后，外部湿空气接触低温管道（乙二醇温度≤-13℃），其中水蒸气遇冷凝华成霜。潜在风险：霜层进一步吸水冻结，导致管道截面积减小甚至完全堵塞，影响原料供应；长期低温可能使管道材质冷脆，引发裂纹泄漏；若乙二醇含水分（如0.5%），冻结后体积膨胀可能胀裂管道。2.火花原因：环氧乙烷钢瓶表面因摩擦（搬运时与地面、设备接触）积累静电，钢瓶未有效接地（或接地夹脱落），静电电位升高至空气击穿电压（约3kV/mm），在接口处（金属凸起）发生电晕放电。应急措施：立即停止搬运作业，将钢瓶转移至安全区域（与其他钢瓶间距≥5m）；使用静电电压表检测钢瓶表面电位，若＞1kV，用接地导线（带限流电阻）缓慢释放电荷；检查钢瓶接地夹是否完好，重新连接并确认接地电阻≤10Ω；对作业人员进行静电安全培训，穿戴防静电手套和鞋套。3.综合改进方案：（1）防冻方面：①对所有物料管道（尤其是凝点＞-20℃的介质）进行保温层全面检查，破损处更换为50mm厚聚氨酯泡沫（吸水率≤2%），外覆铝皮保护层；②乙二醇管道增设电伴热（功率20W/m），温度控制在-10℃（高于凝点3℃）；③在管道低点（如弯头、阀门后）增设排凝阀，每2小时手动排放一次，防止积液冻结；④建立“温度-流量”联锁系统，当管道流量＜设计值30%时，自动启动伴热冗余回路。（2）防静电方面：①环氧乙烷钢瓶搬运时，使用带有导电轮（电阻率≤1×10⁶Ω）的专用推车，推车与钢瓶用铜编织带连接（截面积≥4mm²）；②包装车间地面铺设导静电橡胶（表面电阻率1×10⁶Ω），每隔5m设置静电释放柱（接地电阻≤5Ω）；③钢瓶充装前，静置30分钟平衡电位，充装时控制流速≤1m/s（环氧乙烷电阻率约1×10¹⁰Ω·m，需严格限速）；④在车间入口设置人体静电释放装置（接触式，释放时间≥2秒），作业人员穿戴全棉防静电工作服（含5%导电纤维）。（3）管理措施：①修订《冬季防冻防静电作业规程》，明确每日巡检点（12个重点部位）、检测参数（温度、接地电阻、湿度）和记录要求；②每月组织一次应急演练（管道冻结、静电放电模拟），培训员工掌握解冻工具（蒸汽软管、电伴热带）和静电检测设备（静电电压表、接地电阻测试仪）的使用；③与气象部门建立联动机制，提前48小时获取强降温预警（如-25℃以下），启动防冻预案（伴热功率提升30%、增加巡检频次至每小时1次）。案例2：某加油站冬季卸油事故背景：某加油站位于北方地区，冬季平均气温-10℃。1月10日14:00，油罐车（容积30m³）开始卸92汽油（密度720kg/m³，电阻率1×10¹²Ω·m），卸油前连接了静电接地夹（检测接地电阻85Ω），卸油流速3.5m/s。14:20，卸油员发现油枪与罐口连接处有少量油雾，随后听到“滋啦”声，罐口附近出现蓝色火花，但未引发火灾。问题：1.分析火花产生的直接原因和间接原因。2.说明该起事件中存在的5项违规操作。3.提出加油站冬季卸油的防静电防冻优化措施。答案：1.直接原因：卸油时汽油与管道、油枪摩擦产生静电（电阻率高，电荷难以消散），油雾（粒径≤100μm）携带静电荷在