2025年铜熔炼炉燃料气压力控制安全试题(附答案)

2025年铜熔炼炉燃料气压力控制安全试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20题，合计40分）1.铜熔炼炉燃料气系统中，燃料气压力控制的核心目标是（）。A.降低燃料气消耗成本B.确保熔炼温度稳定且符合工艺要求C.延长压力传感器使用寿命D.减少操作人员劳动强度2.以下哪种燃料气成分会导致压力控制系统中的管道和阀门腐蚀风险显著增加？（）A.甲烷（CH₄）B.硫化氢（H₂S）C.一氧化碳（CO）D.氢气（H₂）3.铜熔炼炉燃料气压力控制系统中，压力变送器的输出信号通常为（）。A.0-5V直流电压B.4-20mA直流电流C.1-5MPa模拟信号D.220V交流电压4.当燃料气压力低于最低安全设定值（如3kPa）时，安全联锁系统应触发（）。A.自动增大燃烧器风门开度B.紧急切断燃料气供应并报警C.启动备用燃料气储罐补压D.降低熔炼炉熔炼温度设定值5.铜熔炼炉燃料气管道的压力波动允许范围通常由（）确定。A.操作人员经验B.熔炼炉设计说明书及工艺要求C.燃料气供应商建议D.当地气象条件6.以下哪种设备不属于燃料气压力控制系统的组成部分？（）A.调压器（减压阀）B.火焰检测器C.压力传感器D.安全切断阀7.燃料气压力过高（如超过15kPa）可能导致的直接安全风险是（）。A.燃烧不充分产生一氧化碳B.管道或阀门密封件破裂引发泄漏C.熔炼炉内温度低于工艺要求D.压力传感器信号漂移8.铜熔炼炉燃料气系统调试时，压力控制精度的验证应在（）状态下进行。A.冷炉空载B.正常熔炼（额定负荷）C.紧急停机D.燃料气切换（如天然气转液化石油气）9.燃料气压力控制系统中，冗余设计的压力传感器应（）。A.安装在同一位置，并联接入控制系统B.分别安装在管道上下游，信号取平均值C.独立供电，信号串联后输入PLCD.仅在主传感器故障时自动切换使用10.依据《工业企业煤气安全规程》（GB6222-2005），铜熔炼炉燃料气管道的最高工作压力（表压）不得超过（）。A.5kPaB.10kPaC.20kPaD.30kPa11.当燃料气压力控制系统显示“压力波动频繁”报警时，优先检查的部件是（）。A.燃烧器喷嘴B.调压器内部阀瓣或膜片C.压力传感器电源D.熔炼炉温度记录仪12.燃料气压力控制逻辑中，“压力低低联锁”的触发值应（）“压力低报警”值。A.高于B.等于C.低于D.无固定关系13.铜熔炼炉燃料气管道的压力测试应使用（）。A.水银压力表（精度1.0级）B.数字式压力校验仪（精度0.05级）C.普通弹簧管压力表（精度1.6级）D.压力传感器自带显示模块14.燃料气系统长期停机后重启时，压力控制系统的首要操作是（）。A.直接启动调压器B.检查管道密封性并置换空气C.校准压力传感器零点D.开启燃烧器进行点火测试15.以下哪种情况会导致燃料气压力控制系统误动作？（）A.压力传感器信号线受电磁干扰B.燃料气中甲烷含量增加5%C.熔炼炉负荷从80%升至100%D.环境温度从25℃降至15℃16.铜熔炼炉燃料气压力控制的“安全裕度”通常设置为（）。A.最高工作压力的5%-10%B.最低工作压力的15%-20%C.设计压力的20%-30%D.报警值与联锁值的差值17.燃料气压力控制系统中，调压器的主要功能是（）。A.监测压力实时值B.稳定输出压力至设定范围C.切断异常压力下的燃料供应D.显示压力历史曲线18.当燃料气压力持续高于联锁值（如20kPa）时，安全切断阀的动作时间应不超过（）。A.0.5秒B.2秒C.5秒D.10秒19.铜熔炼炉燃料气系统的压力报警记录应至少保存（）。A.1个月B.3个月C.6个月D.12个月20.燃料气压力控制参数（如设定值、联锁值）的修改需经过（）。A.操作人员口头批准B.技术负责人书面审批C.设备供应商远程授权D.当班班长现场确认二、多项选择题（每题3分，共10题，合计30分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.铜熔炼炉燃料气压力控制系统的组成包括（）。A.压力传感器B.调压器（减压阀）C.安全切断阀（ESD阀）D.可编程逻辑控制器（PLC）2.燃料气压力过低可能导致的风险有（）。A.燃烧器回火B.熔炼温度不足C.管道内形成负压吸入空气D.燃料气消耗量增加3.以下哪些操作符合燃料气压力控制系统的安全规范？（）A.定期校验压力传感器的零点和量程B.超压报警后立即手动复位联锁系统C.更换调压器膜片前关闭上下游阀门并泄压D.压力波动时调整燃烧器风门开度辅助稳定压力4.燃料气压力控制系统的联锁逻辑应包括（）。A.压力超高联锁切断B.压力超低联锁切断C.熔炼炉温度超高联锁切断D.燃料气流量超低联锁切断5.影响燃料气压力稳定性的因素有（）。A.上游供气管道的压力波动B.燃料气温度变化（热胀冷缩）C.燃烧器负荷的快速变化D.管道内杂质堵塞调压器6.燃料气压力控制系统的日常巡检内容包括（）。A.检查压力传感器显示值与DCS一致B.测试安全切断阀的手动触发功能C.观察管道及阀门是否有泄漏迹象D.记录调压器的进出口压力差值7.当燃料气压力控制系统出现“压力无显示”故障时，可能的原因有（）。A.压力传感器电源故障B.信号电缆断路C.PLC输入模块损坏D.调压器阀瓣卡阻8.依据《压力管道安全技术监察规程—工业管道》（TSGD0001-2009），燃料气管道的压力控制需满足（）。A.设置超压泄放装置（如安全阀）B.管道涂色标识符合GB7231要求C.定期进行耐压试验D.操作人员需持特种作业操作证9.燃料气压力控制异常时的应急处置原则包括（）。A.优先保障人员安全B.快速切断燃料气供应C.避免盲目复位联锁系统D.立即恢复生产10.提高燃料气压力控制精度的措施有（）。A.增加压力传感器的冗余数量B.优化调压器的动态响应特性C.定期清理管道内的杂质D.缩短压力信号的传输延迟三、判断题（每题1分，共10题，合计10分。正确填“√”，错误填“×”）1.燃料气压力控制系统的设定值可根据操作人员经验随意调整。（）2.燃料气中二氧化碳（CO₂）含量过高会导致压力传感器检测值偏高。（）3.安全切断阀的复位操作必须在故障排查并消除后进行。（）4.燃料气管道的压力试验应在管道安装完成后仅进行一次。（）5.压力传感器的防护等级（IP等级）不影响其在潮湿环境中的使用。（）6.燃料气压力波动时，可通过临时关闭部分燃烧器降低系统负荷。（）7.燃料气压力控制系统的报警值应低于联锁值。（）8.冬季环境温度降低时，燃料气管道内压力可能因气体收缩而下降。（）9.燃料气压力控制系统的PLC程序修改后无需备份。（）10.燃料气泄漏检测可通过观察压力传感器数值是否持续下降判断。（）四、简答题（每题5分，共6题，合计30分）1.简述铜熔炼炉燃料气压力控制系统的工作原理。2.列出燃料气压力超压（高于设定值）时的应急处理步骤。3.压力传感器选型时需考虑哪些关键参数？（至少5项）4.燃料气管道压力波动频繁的常见原因有哪些？（至少4项）5.简述燃料气压力控制系统联锁测试的主要内容及方法。6.如何通过压力数据判断燃料气管道是否存在泄漏？五、案例分析题（20分）背景：某铜冶炼厂熔炼车间，操作人员发现DCS系统显示燃料气压力（设定值8±1kPa）从8.2kPa快速下降至3.5kPa，同时触发“压力低报警”（设定值5kPa）和“压力低低联锁”（设定值3kPa），安全切断阀动作，燃料气供应中断，熔炼炉紧急停炉。问题：1.分析压力骤降的可能原因（至少4项）。2.简述操作人员在联锁触发后的应急处置流程。3.提出预防此类事故再次发生的措施（至少4项）。答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.B5.B6.B7.B8.B9.B10.C11.B12.C13.B14.B15.A16.A17.B18.A19.D20.B二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.AC4.AB5.ABCD6.ACD7.ABC8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.√9.×10.√四、简答题1.工作原理：压力传感器实时检测燃料气管道压力，将信号转换为4-20mA电流信号传输至PLC/DCS；系统将实测压力与设定值（如8±1kPa）比较，若偏差超出范围，通过PID控制算法调节调压器（减压阀）的开度，从而稳定输出压力；当压力超过安全阈值（如超压15kPa或低压3kPa）时，触发联锁逻辑，安全切断阀快速关闭，切断燃料气供应并报警。2.超压应急处理步骤：①立即确认DCS显示压力值与现场压力表一致，排除信号误报；②手动关闭调压器下游阀门，观察压力是否持续上升，判断是否为上游供气异常或调压器故障；③若压力持续超过联锁值（如15kPa），触发安全切断阀动作，切断燃料气供应；④关闭所有燃烧器，打开管道放散阀缓慢泄压至安全范围（≤10kPa）；⑤检查调压器阀瓣、膜片是否卡阻或损坏，清理管道内可能堵塞的杂质；⑥故障排除后，重新启动系统并逐步恢复压力至设定值，监测运行稳定性。3.压力传感器选型关键参数：①测量范围：需覆盖燃料气系统最高工作压力（如0-25kPa）；②精度等级：至少0.5级（误差≤0.5%FS）；③介质兼容性：传感器材质（如316L不锈钢）需耐燃料气中H₂S、水蒸气腐蚀；④响应时间：≤500ms（满足动态压力控制需求）；⑤防护等级：IP65及以上（适应熔炼车间粉尘、潮湿环境）；⑥输出信号：4-20mA（抗干扰能力强，适合长距离传输）。4.压力波动频繁的常见原因：①上游供气不稳定（如天然气管道压力波动、液化石油气储罐液位过低）；②调压器内部阀瓣或膜片老化，动态调节能力下降；③燃烧器负荷频繁变化（如熔炼炉加料、出料导致用气量突变）；④管道内存在杂质（如硫化物结晶、焊渣），堵塞调压器节流孔；⑤压力传感器信号传输干扰（如附近大功率设备电磁干扰）；⑥燃料气温度波动（如冬季管道未保温，气体体积收缩或膨胀）。5.联锁测试内容及方法：测试内容：压力超高联锁（如15kPa）、压力超低联锁（如3kPa）的触发值准确性、动作时间、切断阀关闭可靠性。测试方法：①静态测试：使用压力校验仪模拟超压（15kPa）和低压（3kPa）信号，观察DCS是否触发报警，安全切断阀是否在0.5秒内关闭；②动态测试：逐步调节调压器上游压力，模拟压力缓慢上升/下降过程，验证联锁触发值与设定值的偏差（≤±0.5kPa）；③冗余测试：断开主压力传感器，使用备用传感器重复上述测试，确认冗余系统有效；④复位测试：故障排除后，手动复位联锁系统，检查切断阀能否正常开启，压力控制恢复稳定。6.通过压力数据判断泄漏的方法：①关闭所有燃烧器，切断燃料气使用端，记录管道压力随时间变化；②若压力在30分钟内下降超过0.5kPa（无其他耗气设备），可初步判断存在泄漏；③结合流量数据：若压力下降时，燃料气流量计显示微小正流量（非零），说明管道存在泄漏点；④对比历史数据：相同环境温度下，管道保压时间明显缩短（如从2小时降至30分钟），提示泄漏风险；⑤使用便携式可燃气体检测仪沿管道巡检，定位泄漏点（如阀门、法兰连接处浓度超过爆炸下限的10%）。五、案例分析题1.压力骤降可能原因：①上游供气中断（如天然气管道阀门误关、液化石油气储罐液位过低）；②燃料气管道破裂（如腐蚀导致焊缝开裂、振动引起弯头泄漏）；③调压器故障（膜片破裂、阀瓣卡阻全开，导致下游压力无法维持）；④安全切断阀误动作（如联锁信号干扰、阀门内部密封失效）；⑤燃烧器主阀泄漏（大量燃料气进入炉膛，导致管道压力下降）；⑥压力传感器信号线断路（误