2025年铜熔炼炉烟道粉尘防爆检测试题(附答案)

2025年铜熔炼炉烟道粉尘防爆检测试题(附答案)一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.铜熔炼炉烟道内粉尘的爆炸危险性主要取决于其理化特性。以下哪项指标不属于粉尘爆炸的关键参数？A.爆炸下限浓度（LEL）B.最小点火能量（MIE）C.粉尘粒径分布D.粉尘堆积密度答案：D2.根据GB30871-2022《危险化学品企业特殊作业安全规范》，在铜熔炼炉烟道内进行粉尘防爆检测时，环境气体中氧气浓度应控制在多少范围内？A.≤15%（体积比）B.18%-23.5%（体积比）C.≥20%（体积比）D.无明确要求答案：B（注：正常环境氧浓度为18%-23.5%，缺氧或富氧均可能影响检测准确性）3.铜熔炼炉烟道内常见的金属粉尘（如铜、锌）与炭粉尘相比，其爆炸特性的主要差异是：A.金属粉尘爆炸压力更低B.金属粉尘最小点火能量更高C.金属粉尘燃烧产物更易引发二次爆炸D.金属粉尘爆炸下限浓度更高答案：C（金属粉尘燃烧时可能生成金属氧化物，高温下与水蒸气反应释放氢气，引发二次爆炸）4.某企业铜熔炼炉烟道内粉尘层厚度检测结果为8mm，根据AQ4273-2016《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》，该厚度属于：A.安全范围（≤5mm）B.需整改范围（5-10mm）C.严重危险范围（>10mm）D.无明确限值要求答案：B（规范要求粉尘层厚度应≤5mm，5-10mm需限期整改）5.检测铜熔炼炉烟道内粉尘的导电性时，若粉尘体积电阻率大于1×10⁹Ω·cm，可能引发的风险是：A.粉尘自燃B.静电积累导致火花放电C.粉尘流动性下降D.检测设备短路答案：B（高电阻率粉尘易积累静电，超过最小点火能量时可能引发爆炸）6.对烟道内粉尘进行爆炸极限检测时，需模拟实际工况的关键参数不包括：A.温度（80-300℃）B.湿度（10%-40%RH）C.气流速度（15-30m/s）D.粉尘含水率（≤0.5%）答案：D（铜熔炼炉烟道内温度高，粉尘含水率通常极低，非模拟关键参数）7.铜熔炼炉烟道防爆检测中，用于检测粉尘云最低着火温度（MIT）的设备是：A.粉尘层最低着火温度试验装置（GB/T16429）B.粉尘云最低着火温度试验装置（GB/T16430）C.哈特曼管（Hartmanntube）D.20L球形爆炸装置答案：B（GB/T16430规定了粉尘云最低着火温度的测试方法）8.某检测机构在烟道内采样时，发现粉尘中混有未完全燃烧的炭颗粒（占比约15%），这对防爆检测的影响是：A.降低粉尘爆炸下限B.提高最小点火能量C.减少爆炸压力上升速率D.无显著影响答案：A（炭颗粒易燃，会降低混合粉尘的爆炸下限，增加爆炸风险）9.烟道内通风系统的防爆设计中，管道风速应至少高于粉尘悬浮速度的多少倍？A.1.2倍B.1.5倍C.2.0倍D.无固定倍数要求答案：B（根据AQ4273-2016，管道风速应≥1.5倍粉尘悬浮速度，防止粉尘沉积）10.对烟道内防爆泄爆装置进行检测时，重点检查的参数不包括：A.泄爆面积与容积比B.泄爆片材质（铝、不锈钢）C.泄爆口朝向（避开操作区）D.泄爆装置与烟道的密封等级答案：D（泄爆装置需在爆炸时及时泄压，密封等级过高会影响泄爆效果）11.铜熔炼炉烟道内粉尘的粒径分布检测显示，≤75μm的粉尘占比85%，该数据说明：A.粉尘整体流动性好B.粉尘更易悬浮形成爆炸云C.粉尘自燃风险低D.粉尘最小点火能量高答案：B（≤75μm的粉尘易悬浮，与空气混合形成爆炸浓度）12.检测烟道内静电接地系统时，接地电阻应控制在：A.≤1ΩB.≤4ΩC.≤10ΩD.≤100Ω答案：B（根据GB12158-2006《防止静电事故通用导则》，金属设备接地电阻≤4Ω）13.烟道内温度传感器的设置间距应不大于：A.2mB.5mC.10mD.15m答案：A（高温区域需密集监测，防止局部过热引发粉尘自燃，间距≤2m）14.某企业烟道内粉尘的爆炸指数（Kst）检测结果为200bar·m/s，根据粉尘爆炸危险分级，该粉尘属于：A.St1级（Kst≤200bar·m/s）B.St2级（200<Kst≤300bar·m/s）C.St3级（Kst>300bar·m/s）D.无爆炸危险性（Kst=0）答案：A（St1级为弱爆炸危险性，St2级为强，St3级为极强）15.烟道防爆检测中，对“粉尘云与空气混合物的爆炸极限”进行验证时，需至少测试几个浓度点？A.3个B.5个C.7个D.10个答案：B（需覆盖下限、中间浓度、上限及两侧临界值，至少5个点确保数据准确性）二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，错选、漏选均不得分）1.铜熔炼炉烟道粉尘防爆检测的核心目的包括：A.评估粉尘爆炸风险等级B.验证防爆措施有效性（如泄爆、抑爆）C.确定粉尘成分及理化特性D.计算烟道内氧气消耗速率答案：ABC2.以下属于铜熔炼炉烟道粉尘特性检测项目的有：A.粉尘粒径分布（激光衍射法）B.粉尘含水率（烘箱干燥法）C.粉尘自燃温度（GB/T13464）D.粉尘安息角（注入法）答案：ABCD3.烟道内防爆检测时，需重点关注的危险区域包括：A.烟道弯头（粉尘易沉积）B.除尘设备入口（高浓度粉尘区）C.检修人孔附近（可能引入外部火源）D.温度传感器安装点（非危险区域）答案：ABC4.检测烟道通风系统时，需验证的参数有：A.管道内实际风速（≥1.5倍悬浮速度）B.通风量与熔炼炉处理量匹配度C.风机电机防爆等级（ExdIIBT4）D.通风系统启停与熔炼炉的联锁逻辑答案：ABCD5.以下可能导致烟道内粉尘爆炸的点火源包括：A.高温熔炼渣飞溅（>1000℃）B.静电火花（能量≥粉尘最小点火能量）C.检修时使用非防爆照明设备D.粉尘层自燃（温度≥粉尘层最低着火温度）答案：ABCD6.对烟道内抑爆装置进行检测时，需检查的内容有：A.抑爆剂（如碳酸氢钠）的有效期B.压力传感器与抑爆装置的响应时间（≤50ms）C.抑爆剂喷射覆盖范围（≥烟道截面积80%）D.抑爆装置与泄爆装置的联动逻辑答案：ABCD7.铜熔炼炉烟道粉尘防爆检测报告应包含的关键信息有：A.检测依据的标准（如GB30871-2022）B.粉尘特性检测数据（LEL、MIE、Kst等）C.现有防爆措施的符合性结论D.整改建议（如增加泄爆面积、优化通风）答案：ABCD8.以下关于烟道内粉尘层厚度检测的说法正确的有：A.需在烟道水平段、弯头、变径处等易沉积位置采样B.每个检测点至少取3个样本，计算平均值C.厚度超过5mm时，应立即停机清理D.检测工具可使用钢直尺或激光测厚仪答案：ABD（C错误，5-10mm需限期整改，非立即停机）9.检测烟道内电气设备防爆性能时，需核查的内容有：A.设备防爆标志（如ExdbIIBT4Gb）B.电缆穿管密封（防止粉尘进入）C.设备外壳防护等级（≥IP65）D.设备安装位置与爆炸危险区域的匹配度答案：ABCD10.烟道粉尘防爆检测中，关于“最小点火能量（MIE）”的说法正确的有：A.MIE越小，粉尘越易被点燃B.检测时需模拟实际工况的温度和湿度C.金属粉尘的MIE通常低于炭粉尘D.MIE检测设备为20L球形爆炸装置答案：ABC（D错误，MIE检测使用哈特曼管或改进的点火能量测试仪）三、判断题（共10题，每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）1.铜熔炼炉烟道内的粉尘主要成分为金属氧化物（如CuO、ZnO），因此无爆炸危险性。（）答案：×（金属氧化物粉尘虽不可燃，但烟道内可能混有未完全反应的金属颗粒或炭颗粒，仍具爆炸风险）2.烟道内通风系统停机后，需立即进行粉尘采样检测，避免粉尘沉降影响数据。（）答案：×（通风停机后，粉尘会快速沉降，应在通风运行时采样，模拟实际悬浮状态）3.检测烟道内粉尘的爆炸下限浓度时，若测试结果为50g/m³，则实际运行中需控制粉尘浓度低于50g/m³以避免爆炸。（）答案：√（爆炸下限为最低爆炸浓度，低于该值时无爆炸风险）4.烟道内设置的泄爆片应定期更换，即使未发生爆炸，也需每2年至少检查一次。（）答案：√（根据AQ4273-2016，泄爆片需定期检查，长期使用可能因老化失效）5.粉尘的最小点火温度（MIT）越高，说明其越易被点燃。（）答案：×（MIT越高，需更高温度才能点燃，安全性越高）6.烟道内静电接地系统只需连接金属管道，非金属部件（如塑料观察窗）无需接地。（）答案：×（非金属部件可能积累静电，需通过抗静电材料或静电导出装置接地）7.检测烟道内粉尘的含水率时，若结果为3%（质量比），则粉尘爆炸风险显著降低。（）答案：√（含水率升高会抑制粉尘悬浮，降低爆炸可能性）8.烟道内防爆检测中，“粉尘云”指悬浮在空气中且浓度达到爆炸下限的粉尘与空气混合物。（）答案：√（符合GB/T16428-2021《粉尘爆炸术语》定义）9.某企业烟道内粉尘的爆炸指数Kst=250bar·m/s，属于St2级爆炸危险性，需采取更严格的防爆措施。（）答案：√（St2级对应Kst=201-300bar·m/s，需加强泄爆、抑爆等措施）10.烟道内温度监测点应设置在管道底部（粉尘易沉积处），而非顶部（气流高速区）。（）答案：√（底部粉尘沉积易自燃，需重点监测温度）四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述铜熔炼炉烟道粉尘的主要特性及其对防爆检测的影响。答案：铜熔炼炉烟道粉尘的主要特性包括：（1）成分复杂：含金属颗粒（Cu、Zn）、金属氧化物（CuO、Fe₃O₄）、未完全燃烧的炭颗粒等，其中金属颗粒和炭颗粒为可燃组分，需重点检测其比例（影响爆炸下限）。（2）粒径小：≤75μm的粉尘占比高（通常>80%），易悬浮形成爆炸云，需检测粒径分布以评估悬浮风险。（3）导电性差异大：金属粉尘导电性好（电阻率低），但氧化物粉尘电阻率高（易积累静电），需检测体积电阻率以评估静电点火风险。（4）高温特性：烟道内温度80-300℃，粉尘可能处于预热状态，降低最小点火能量，检测时需模拟实际温度条件。对防爆检测的影响：需针对性检测可燃组分比例、粒径分布、电阻率、高温下的爆炸参数（如LEL、MIE），并结合实际工况验证防爆措施（如通风、静电接地）的有效性。2.列举铜熔炼炉烟道粉尘防爆检测的主要步骤，并说明各步骤的关键内容。答案：主要步骤及关键内容：（1）前期准备：收集烟道设计资料（尺寸、材质、通风参数）、熔炼工艺参数（温度、原料成分）、历史爆炸事故记录，明确检测范围（如烟道全长、除尘设备接口等）。（2）现场环境确认：检测烟道内氧气浓度（18%-23.5%）、温度（80-300℃）、湿度（10%-40%RH），确认无明火、非防爆设备等外部火源。（3）粉尘采样：在烟道弯头、变径处、除尘设备入口等易沉积/高浓度区域采样，使用等速采样仪（保持采样速度与烟气流速一致），每个点取3个样本（混合后检测）。（4）粉尘特性检测：-理化特性：粒径分布（激光衍射法）、含水率（烘箱干燥法）、电阻率（高阻计）；-爆炸参数：爆炸下限（LEL，20L球形装置）、最小点火能量（MIE，哈特曼管）、爆炸指数（Kst，20L球形装置）、最低着火温度（MIT，粉尘云/层试验装置）。（5）防爆措施验证：-通风系统：检测管道风速（≥1.5倍悬浮速度）、通风量与熔炼量匹配度；-静电防护：检测接地电阻（≤4Ω）、设备抗静电性能；-泄爆/抑爆装置：检查泄爆面积（≥0.1m²/m³）、抑爆剂有效性（如碳酸氢钠无结块）、响应时间（≤50ms）；-监测系统：验证温度传感器（间距≤2m）、粉尘浓度监测仪（报警阈值≤50%LEL）的准确性。（6）结果分析与对比标准（如AQ4273-2016）评估风险等级，提出整改建议（如增加泄爆面积、优化通风）。3.说明铜熔炼炉烟道内通风系统防爆设计的关键要求，并解释其原理。答案：关键要求及原理：（1）管道风速≥1.5倍粉尘悬浮速度：防止粉尘沉积（沉积粉尘易形成粉尘层，遇高温自燃或被二次气流扬起形成爆炸云）。（2）通风量与熔炼炉处理量匹配：确保烟道内粉尘浓度始终低于爆炸下限（LEL），避免高浓度区域出现。（3）风机及电机防爆等级≥ExdIIBT4：防止电机运行时产生火花（如电刷放电）点燃粉尘云。（4）通风系统与熔炼炉联锁：熔炼炉启动前先开通风（5-10min置换内部空气），停机后通风延迟关闭（10-15min排尽残留粉尘），避免粉尘在停机后沉积。（5）管道材质为金属（如Q235B）且接地良好：金属管道导电性好，可导出静电；接地（电阻≤4Ω）防止静电积累引发火花。4.当烟道内粉尘防爆检测中发现“粉尘层厚度局部达12mm”“某段管道风速仅为粉尘悬浮速度的1.2倍”“静电接地电阻6Ω”三项问题时，应分别采取哪些整改措施？答案：（1）粉尘层厚度12mm（超标）：-立即清理该区域粉尘（使用防爆吸尘器，避免扬尘）；-检查通风系统是否存在局部风速不足（如管道堵塞、弯头设计不合理），调整风机频率或改造管道结构（如增大弯头半径）；-增加粉尘沉积监测点（每2m设置1个），定期（每周）检测厚度。（2）管道风速1.2倍悬浮速度（不足）：-提高风机转速或更换更大功率风机，使风速≥1.5倍悬浮速度；-检查管道是否有漏风（如法兰密封不严），修复漏点以减少风量损失；-对管道内积灰进行清理（降低风阻），必要时安装导流板（减少弯头处阻力）。（3）静电接地电阻6Ω（超标）：-检查接地线路是否松动或腐蚀，重新连接并紧固；-增加接地极数量（如由1根增至2根）或更换更长接地极（深入潮湿土壤），降低接地电阻；-对非金属部件（如观察窗）增加静电导出装置（如金属网包裹+接地）。5.简述铜熔炼炉烟道粉尘防爆检测报告的主要内容及编写要求。答案：主要内容：（1）基本信息：检测时间、地点、委托单位、检测机构、烟道设计参数（长度、直径、材质）、熔炼工艺参数（温度、原料成分）。（2）检测依据：引用标准（如GB30871-2022、AQ4273-2016、GB/T16428-2021）。（3）检测过程：现场环境参数（温湿度、氧气浓度）、采样位置及方法、检测设备（型号、校准状态）。（4）检测数据：-粉尘特性：粒径分布、含水率、电阻率、爆炸参数（LEL、MIE、Kst、MIT）；-防爆措施验证：通风风速、接地电阻、泄爆装置参数、监测系统准确性。（5）风险评估：根据检测数据，对照标准判定爆炸风险等级（如St1或St2级）。（6）整改建议：针对超标的项目（如粉尘层厚度、风速不足）提出具体措施（如清理粉尘、改造通风系统），并明确整改期限（如15日内）。编写要求：（1）数据真实：所有检测数据需附原始记录（如采样点照片、设备校准证书）；（2）结论明确：风险等级和防爆措施符合性需用定量描述（如“粉尘层厚度超标240%”）；（3）建议可行：整改措施需结合企业实际（如设备改造难度、成本），避免空泛；（4）格式规范：使用表格整理数据（如“粉尘特性检测结果表”“防爆措施验证表”），图表清晰（如粒径分布曲线图）。五、案例分析题（共2题，每题10分，共20分）案例1：某铜冶炼企业2024年12月对熔炼炉烟道进行防爆检测，检测数据如下：-粉尘成分：金属铜颗粒（12%）、炭颗粒（8%）、金属氧化物（80%）；-粒径分布：≤75μm占比88%；-爆炸下限（LEL）：65g/m³；-最小点火能量（MIE）：30mJ；-烟道内某弯头处粉尘层厚度9mm；-通风管道风速：1.4倍粉尘悬浮速度；-静电接地电阻：5Ω。问题：1.分析该烟道的粉尘爆炸风险等级，并说明依据。2.针对检测中发现的问题，提出至少3项整改措施。答案：1.风险等级判定：-粉尘成分含可燃组分（铜颗粒12%、炭颗粒8%），且≤75μm粉尘占比高（88%），易悬浮形成爆炸云；-LEL=65g/m³（较低，易达到爆炸浓度），MIE=30mJ（金属粉尘MIE通常≤100mJ，属于易被点燃范围）；-参考AQ4273-2016，结合Kst（假设检测值为220bar·m/s，St2级），综合判定为“较高爆炸风险（St2级）”。2.整改措施：-清理弯头处粉尘（厚度9mm>5mm），使用防爆吸尘器，清理后增加导流板（减少粉尘沉积）；-调整风机频率或更换风机，将管道风速提升至≥1.5倍悬浮速度（当前1.4倍不足）；-重新连接静电接地线路（电阻5Ω>4Ω），增加接地极或更换腐蚀线路，确保电阻≤4Ω；-增设粉尘浓度监测仪（报警阈值设为30g/m³，即50%LEL），实