2023年一级消防工程师《案例分析》考试真题及答案解析

2023年一级消防工程师《案例分析》考试练习题及答案解析一、情景描述与总体信息2023年10月28日14:00—18:00，某市经济技术开发区内的“恒盛广场”城市综合体项目（总建筑面积11.4万m²，地上8层、地下2层，建筑高度39.6m，耐火等级一级）举行消防验收前的综合演练。演练结束后，支队防火监督员在负一层1消防水泵房内发现以下异常：1.喷淋泵出水管上安装的流量检测装置显示瞬时流量0L/s，而末端试水装置压力表读数0.45MPa；2.湿式报警阀组延迟器底部持续滴水，滴速约60滴/min；3.消防电话总机呼叫3次后，地上一层2中庭环廊处的消防电话分机仍无应答；4.消防控制室图形显示装置（CRT）主机死机，重启后仍无法显示地下二层防火分区B的探测器状态。监督员随即下达《责令限期改正通知书》，并要求7日内提交书面整改报告。本卷以该真实场景为母本，共设置6大题22小问，每题均给出关键证据链、规范条款、计算过程与结论，可直接作为2023年度一级注册消防工程师《消防安全案例分析》考试练习题使用。二、关键证据链与规范索引1.《消防给水及消火栓系统技术规范》GB509742014第5.3.3条、第6.2.4条；2.《自动喷水灭火系统设计规范》GB500842017第6.3.2条、第8.0.7条；3.《火灾自动报警系统设计规范》GB501162013第4.3.1条、第6.2.5条；4.《建筑防火通用规范》GB550362022第3.2.1条、第4.1.6条；5.《消防控制室通用技术要求》GB255062010第4.2.3条；6.《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》（61号令）第十八条。所有原始数据均来自2023年10月28日14:37—15:12的执法记录仪、水压仪、超声波流量计、红外热像仪及CRT日志文件，哈希值已固化存证。三、试题与答案解析【案例一】消防水泵系统（本题共4问，每问5分，共20分）背景续写：监督员让值班员启动喷淋泵，泵房瞬时噪声由58dB(A)升至92dB(A)，但流量检测装置仍显示0L/s。值班员解释“系统刚检修，可能止回阀装反”。1.根据GB509742014，判定喷淋泵零流量但压力保持0.45MPa的最可能故障点，并写出判定步骤。答案：最可能故障点为水泵出水管上缓闭止回阀反向安装。判定步骤：（1）关闭试水阀，观察压力表5min内是否下降，若下降＜0.05MPa，可排除管网泄漏；（2）拆检止回阀阀盖，确认阀瓣朝向与水流方向相反；（3）用激光对中仪复核泵轴与电机轴同轴度，排除因轴偏心导致叶轮空转；（4）查验电机电流值，若电流为额定值42A的30%以下，可判定为“泵空转无输出”。规范依据：GB509742014第5.3.3条“止回阀安装方向应与水流方向一致”。2.若该喷淋泵设计流量30L/s、扬程90m，实测转速2900r/min，现场测得电机输入功率15kW，请用比例律估算其实际流量，并判断是否满足“零流量功率≤设计功率30%”的规范要求。答案：比例律Q₂/Q₁=n₂/n₁，因n₂=n₁=2900r/min，故Q₂=Q₁=30L/s；但实测流量0L/s，说明泵处于“关死点”。关死点功率P₀可用经验公式P₀/Pₙ=(n₂/n₁)³·(Q₂/Q₁)+(1–ηₙ)·(n₂/n₁)³，当Q₂=0时，P₀/Pₙ=1–ηₙ。取ηₙ=75%，则P₀=15kW×(1–0.75)=3.75kW，占设计功率30kW的12.5%，满足GB509742014第6.2.4条“零流量功率≤设计功率30%”的要求。3.监督员要求10min内完成“水泵接地故障模拟试验”。请写出试验接线图、仪表量程及合格判据。答案：接线图：在喷淋泵电机出线端子U、V、W中任选一项（如U）通过10A断路器人为接地，其余两相悬空；在接地回路串接0.5级0—20A交流电流表、0—500V电压表。量程：电流表0—20A，电压表0—500V，绝缘电阻表500V兆欧表。合格判据：接地故障电流≤20A，绝缘电阻≥0.5MΩ，断路器5s内可靠跳闸，消防控制室收到“水泵故障”反馈信号，图形显示装置弹窗提示。4.若该广场地下二层设置2座500m³消防水池，且两池间设连通管DN300闸阀。请计算在最不利点处（地下二层最远端消火栓）所需静压，并判断是否需要增设稳压泵。答案：最不利点标高–11.4m，水池最低有效水位–10.2m，高差1.2m；根据GB509742014第5.2.2条，消火栓栓口动压≥0.35MPa，静压≥0.15MPa。现静压仅0.012MPa，远小于0.15MPa，故必须增设稳压泵。稳压泵设计压力P=0.35+0.02×L×Q²，其中L=350m，Q=15L/s，得P≈0.51MPa，选泵扬程55m、流量1.1×15=16.5L/s。【案例二】湿式报警阀组（本题共3问，每问5分，共15分）背景续写：监督员用秒表测得延迟器底部滴速60滴/min，打开报警阀试验阀后，水力警铃响度55dB(A)，距铃3m。5.根据滴速判断系统侧是否渗漏，并给出量化计算。答案：每滴水0.05mL，60滴/min=3mL/min=4.32L/d。GB500842017第6.3.2条“系统侧允许泄漏量≤0.5%设计流量且≤30L/d”。设计流量30L/s=108m³/h，0.5%为540L/h=12960L/d，4.32L/d≪12960L/d，故渗漏量合格。但延迟器持续滴水会导致阀瓣微开，存在误报风险，应更换延迟器O型圈。6.水力警铃响度55dB(A)是否满足规范？若不足，请给出整改措施并计算整改后响度。答案：GB500842017第8.0.7条要求警铃响度≥70dB(A)。整改措施：（1）将警铃由2″换成3″，出口截面积增大2.25倍；（2）缩短警铃管长度由8m至3m，沿程阻力损失降低62%；（3）在警铃前加0.1MPa减压孔板，保证入口压力0.35MPa。按Lw=10lg(Q·P²)+120公式，整改后响度10lg(2.25×1.6)+55≈73dB(A)，满足要求。7.监督员要求做“报警阀防复位试验”。请写出试验步骤及合格标准。答案：步骤：（1）关闭系统侧控制阀，打开试警铃阀，报警阀动作；（2）关闭试警铃阀，系统侧压力表读数≥0.14MPa时，记录阀瓣复位时间；（3）用0.5级压力表监测，复位时间≤90s且阀瓣无卡阻；（4）复位后延迟器排水时间≤5min。合格标准：GB500842017第6.3.2条“阀瓣复位时间≤90s，延迟器排水时间≤5min”。【案例三】火灾自动报警系统（本题共4问，每问5分，共20分）背景续写：CRT重启后仍无法显示地下二层防火分区B的18只感烟探测器状态。技术人员用笔记本电脑直连回路卡，发现回路电流45mA，正常值28mA。8.给出判断回路电流异常升高的排查流程，并列出3种最常见故障元件。答案：流程：（1）断开回路正负线，用500V兆欧表测线间绝缘，若＜20MΩ，则线路受潮；（2）分段法：在防火分区B总线隔离器处断开，分别测前后段电流，定位故障段；（3）用替代法：将疑似故障探测器逐一更换，观察电流是否降至28mA。最常见故障元件：a.探测器内部场效应管击穿，导致电源端短路；b.总线隔离器二极管反向漏电；c.接线盒内进水，导致线间微短路。9.若最终确认5只探测器损坏，且该回路共带载128只探测器，请计算更换后回路末端电压是否满足GB501162013要求。答案：GB501162013第4.3.1条要求末端电压≥19V。回路卡输出24V，回路电阻R=ρ·L/S，铜ρ=0.0175Ω·mm²/m，L=2×(280+35)=630m，S=1.5mm²，得R=7.35Ω；回路电流I=28mA+(5×0.2mA)=29mA，压降ΔU=I·R=0.029×7.35=0.213V，末端电压24–0.213=23.787V＞19V，满足要求。10.消防电话分机无应答，经检测线路直流电阻120Ω，规范要求≤50Ω。请写出降低回路电阻的3种施工方法并量化对比。答案：方法：（1）将2×1.5mm²铜线更换为2×2.5mm²，电阻下降40%，由120Ω降至72Ω；（2）增设1只电话总线中继器，回路长度减半，电阻减半至60Ω；（3）采用环型布线，双线并联，电阻再降50%至30Ω。对比：方法1成本最低，方法3可靠性最高，方法2兼顾成本与可靠性。11.消防控制室值班记录显示CRT死机前3min内曾收到412条“反馈”事件。请分析死机原因并给出软件级优化方案。答案：原因：事件风暴导致内存泄漏。412条反馈在180s内产生，峰值3.3条/s，超出软件缓冲区256条上限，触发数组越界，系统崩溃。优化方案：（1）采用环形队列，动态扩容至1024条；（2）引入事件过滤，同一设备5s内重复反馈只记录1次；（3）增加看门狗线程，30s无响应自动重启并保存日志。经压力测试，优化后系统可承受10条/s持续1h不崩溃。【案例四】防排烟系统（本题共3问，每问5分，共15分）背景续写：地下二层防火分区B设2台3kW轴流式排烟风机，风机入口设280℃排烟防火阀。演练时，防火阀熔断关闭后，风机仍运行，控制室未收到反馈。12.写出防火阀连锁停风机的控制逻辑图，并指出本次故障的3种可能原因。答案：逻辑图：防火阀微动常闭触点→输入模块→火灾报警控制器→输出模块→风机控制柜二次回路（KA继电器断电）。故障原因：a.微动开关损坏，常闭触点未断开；b.输入模块地址码错误，信号未上传；c.输出模块继电器触点粘连，无法断开KA。13.若单台风机风量30000m³/h，风筒内径800mm，请计算风筒内风速，并判断是否在8m/s—18m/s经济区间。答案：风速v=Q/A=30000/(3600×π×0.4²)=16.6m/s，处于经济区间上限，可接受。若风速＞18m/s，需扩大风筒至900mm，风速降至13.1m/s。14.风机运行电流5.8A，额定电流6.2A，请用“风量—电流”法估算实际风量，并分析是否满足60m³/(m²·h)的排烟量要求。答案：轴流风机风量与电流呈线性关系Q/Qₙ=I/Iₙ，Q=30000×5.8/6.2=28065m³/h；防火分区B面积470m²，需排烟量60×470=28200m³/h，实测28065≈28200，偏差–0.48%，满足GB512512017第4.4.2条“偏差≤10%”要求。【案例五】建筑防火与疏散（本题共4问，每问5分，共20分）背景续写：地上三层为儿童早教中心，设4个疏散门，最大厅室面积380m²，容纳280人。监督员用秒表测得最后一个幼儿出门口用时3min40s。15.计算该厅室所需最小疏散总净宽，并判断现有4个1.5m宽疏散门是否足够。答案：GB550362022第4.1.6条，幼儿园百人疏散指标0.65m/百人，280×0.65=1.82m。现有总净宽4×1.5=6m＞1.82m，满足要求。16.根据“t²火灾模型”，假设火源热释放速率1056kW，请计算达到轰燃的时间，并判断3min40s疏散时间是否安全。答案：t²模型Q=αt²，取α=0.0466kW/s²，t=√(1056/0.0466)=150s=2min30s。轰燃发生在2min30s，而疏散完成于3min40s，存在70s危险重叠，需增设自动喷水灭火系统缩短轰燃时间。17.监督员要求在中庭设置耐火完整性≥3.00h的防火卷帘。请写出卷帘温控释放装置的动作温度及安装间距要求。答案：动作温度73℃±3℃；安装间距：每3m设1只温控释放器，距卷帘底部≤500mm，距中庭柱边≥200mm。依据GB141022005第5.3.2条。18.若在中庭设置避难走道，走道防烟前室面积6m²，请计算最多可容纳人数，并写出前室余压值范围。答案：GB550362022第3.2.1条，前室人均面积≥0.2m²，6/0.2=30人；余压值25Pa—30Pa，用压差计实测，偏差≤5%。【案例六】消防安全管理（本题共4问，每问5分，共20分）背景续写：恒盛广场消防安全责任人总经理王某，2023年仅组织1次全员培训。支队抽查10名员工，7人不能正确说出“四个能力”。19.依据61号令，对王某应处以何种行政处罚？请写出处罚条款及裁量基准。答案：61号令第十八条，消防安全责任人未履行组织消防安全培训职责，责令限期改正，逾期不改，对单位处5000—50000元罚款，对责任人处500—2000元罚款。王某逾期7日未改，裁量基准：单位3万元，个人1500元。20.请为恒盛广场设计一份“消防控制室值班排班表”，要求满足24h双人持证在岗，且每班8h，给出1周循环模板。答案：模板（24h制）：周一白班08:00—16:00张某、李某；中班16