2025年《储罐防腐检测》氢氟酸专项试卷

2025年《储罐防腐检测》氢氟酸专项试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的代表字母填在括号内）1.氢氟酸（HF）与水混合时会放出大量热量，其主要原因是（）。A.氢键的断裂B.氟原子的电负性极强，与水作用力大C.HF分子解离吸热D.混合导致体积收缩2.下列哪种材料对氢氟酸的耐腐蚀性相对最好？（）A.碳钢B.304不锈钢C.镍基合金（如Inconel）D.玻璃3.氢氟酸对金属的腐蚀主要是通过哪种机理造成的？（）A.氧化还原反应B.涂层渗透与溶解C.产生氢脆D.电化学腐蚀（特定条件下的阳极溶解）4.在氢氟酸储罐内部检测中，超声波测厚技术面临的主要挑战是（）。A.信号衰减严重B.介质的高粘度C.腐蚀导致声阻抗变化大D.检测人员难以接近5.使用磁粉或渗透检测方法检查氢氟酸储罐内壁表面缺陷时，最主要的限制因素是（）。A.检测成本高B.介质强腐蚀性对检测人员的威胁C.需要特殊的磁化或显像设备D.对检测人员的技能要求特别高6.针对氢氟酸环境，选用储罐内壁涂层时，首要考虑的性能指标是（）。A.良好的耐磨性B.优异的耐化学腐蚀性（特别是耐HF渗透性）C.良好的导电性D.低的导热系数7.氢氟酸泄漏进入眼睛后，紧急处理的首要步骤是（）。A.用大量清水冲洗至少15分钟B.使用中和剂进行冲洗C.立即送往医院D.用干布擦拭8.下列哪种个人防护装备（PPE）对于防护氢氟酸喷溅是必须的？（）A.普通安全眼镜B.化学护目镜/面屏C.普通棉质工作服D.轻便安全鞋9.氢氟酸废液处理时，错误的做法是（）。A.必须在专用的、耐腐蚀的容器中进行收集B.可以直接用水稀释后排放C.应根据废液浓度和成分，采用化学中和或其他合规方法处理D.处理过程应在通风良好的区域进行10.氢氟酸储罐进行外部安全检查时，使用声发射技术的优势在于（）。A.可以提供壁厚精确测量值B.能够实时监测储罐结构的动态变化C.检测结果不受表面锈蚀的严重程度影响D.设备成本相对较低二、判断题（请将“正确”或“错误”填在括号内）1.氢氟酸与任何金属接触都会发生剧烈反应，因此不能用任何金属容器储存。（）2.氢氟酸蒸气比空气重，泄漏时通常积聚在低洼处。（）3.在氢氟酸环境中工作，必须佩戴防化手套，但可以选择普通的安全鞋。（）4.氢氟酸对玻璃的腐蚀比对其腐蚀碳钢更为剧烈。（）5.涂层附着力测试是评估氢氟酸储罐内壁涂层性能的重要指标之一。（）6.氢氟酸泄漏时，可以使用大量的水进行稀释和冲洗。（）7.氢氟酸中毒主要通过吸入其蒸气或接触其液滴/雾气发生。（）8.对氢氟酸储罐进行无损检测时，所有检测方法都需要在完全停止储存并清理干净后才能进行。（）9.镍基合金是目前公认的最能抵抗氢氟酸腐蚀的金属材料之一。（）10.制定氢氟酸储罐应急预案时，应明确泄漏量分级、疏散范围和洗消程序。（）三、简答题1.简述氢氟酸的主要危险性及其对储罐材料可能造成的典型腐蚀形式。2.在储罐防腐检测中，针对氢氟酸这种强腐蚀性介质，选择无损检测方法时应考虑哪些特殊因素？3.简述在氢氟酸储存区域工作的基本安全要求，包括个人防护和操作规程方面的要点。4.说明氢氟酸储罐内壁涂层失效的主要原因有哪些，并简述如何通过检测手段判断涂层状况。四、论述题结合储罐腐蚀检测的实践，论述在氢氟酸储罐的日常检查、定期检测和风险评估中，如何综合运用多种检测技术，以确保储罐的安全可靠运行。试卷答案一、选择题1.B*解析思路：氢氟酸与水混合时，HF分子解离成H+和F-，这个解离过程吸收的热量小于混合引起的焓变（主要是体积收缩释放的潜热），导致整体放出大量热量。选项B正确描述了氟原子的高电负性与水作用力强的本质原因，这是吸热过程的主要驱动力。选项A描述的是水本身的性质，不是混合放热的主要原因。选项C是错误的，混合是放热过程。选项D不是主要原因。2.C*解析思路：碳钢和普通不锈钢（如304）在氢氟酸中都非常容易发生腐蚀。玻璃虽然耐酸，但强度低且易碎。镍基合金（如Inconel）因其独特的晶体结构和合金成分，对氢氟酸，特别是高温、高浓度的氢氟酸，具有优良的耐腐蚀性。因此，镍基合金是相对最好的选择。3.D*解析思路：氢氟酸是一种弱酸，但能显著破坏金属表面的钝化膜，导致金属发生阳极溶解，这是一种电化学腐蚀过程。虽然物理溶解（如HF渗透）也起作用，但其根本机制是改变了金属/介质界面的电化学行为。选项D最能概括其核心腐蚀机理。4.C*解析思路：超声波在介质中传播时，其能量会因介质的声阻抗差异、吸收、散射等因素而衰减。氢氟酸作为一种化学介质，其声阻抗与储罐内壁材料（金属或涂层）存在显著差异，会导致声能大量反射和散射，使得超声波信号衰减严重，测厚精度和可靠性下降，这是主要挑战。5.B*解析思路：氢氟酸具有高度挥发性和强腐蚀性，即使在通风良好的环境下，其蒸气或雾滴也可能对检测人员的眼睛、皮肤和呼吸系统造成严重伤害。因此，能否安全接近储罐内部进行检查，是使用任何检测方法的前提和主要限制因素。其他选项虽然也是考虑因素，但安全性是首要问题。6.B*解析思路：在氢氟酸这种强腐蚀性环境中，储罐内壁涂层的首要任务就是能够长期、有效地抵抗氢氟酸的侵蚀，防止其渗透到底部金属基体。因此，优异的耐化学腐蚀性，特别是抵抗HF渗透的能力，是选用涂层时最核心的性能指标。7.A*解析思路：氢氟酸具有极强的腐蚀性，能迅速损伤眼睛组织，甚至可能穿透角膜损伤眼球内部。一旦发生泄漏接触眼睛，最紧急、最关键的步骤是用大量的流动清水（或其他指定的安全冲洗液，如不含研磨剂的缓冲液，但紧急情况下清水是首选）持续冲洗至少15分钟，以最大限度地稀释和冲走氢氟酸，减少伤害。其他选项要么错误（中和剂不适用于眼睛冲洗，且操作困难；不一定立即送医，需先彻底冲洗；干布会加剧损伤）。8.B*解析思路：氢氟酸具有高度挥发性和强腐蚀性，操作过程中容易发生喷溅。普通安全眼镜防护能力有限，可能无法阻挡飞溅的液滴或蒸气。化学护目镜，特别是带有侧翼防护的面屏，能够提供更全面、更可靠的眼部防护，有效抵御氢氟酸的喷溅和蒸气。其他选项防护不足。9.B*解析思路：氢氟酸与水混合会放出大量热量，可能导致爆炸性沸腾，且稀释后的氢氟酸仍然是强腐蚀性物质，直接排放会严重污染环境并危害生态系统。正确的做法是收集、处理达标后再排放。因此，直接用水稀释后排放是绝对错误且危险的做法。10.B*解析思路：声发射技术是一种动态监测技术，它通过传感器接收结构内部发出的应力波信号，来探测材料或结构内部的损伤（如裂纹扩展）。其优势在于能够实时、连续地监测结构的状态变化，对于评估储罐在承受内压、外载等载荷时内部是否存在潜在威胁（如裂纹）非常有价值。选项C是超声波检测的优点，不是声发射的。选项A和D描述不准确。二、判断题1.错误*解析思路：虽然氢氟酸对大多数金属有强腐蚀性，但存在少数金属，如锆（Zr）、铪（Hf）、HastelloyC-276（镍铬钼锆合金）以及某些铂族金属等，对特定条件下的氢氟酸具有一定的耐腐蚀性。因此，并非“任何”金属都不能使用。2.正确*解析思路：氢氟酸蒸气的分子量（约20）比空气平均分子量（约29）小，根据气体分压原理，较轻的气体倾向于向上扩散。但其饱和蒸汽压相对较低，在常温下浓度通常不高。但在通风不良或储存温度较高的情况下，泄漏的氢氟酸蒸气确实会积聚在相对低洼的位置，构成更大的危险区域。3.错误*解析思路：在氢氟酸环境中工作，不仅需要防化手套（且必须是耐氢氟酸的特殊材质，如氟橡胶），同样需要防化安全鞋，以防止氢氟酸液体或蒸气溅到脚部或鞋子缝隙中造成伤害。任何防护措施都有其局限性，必须全方面覆盖可能接触的部位。4.正确*解析思路：玻璃的主要成分是二氧化硅（SiO2），而氢氟酸是唯一能显著溶解二氧化硅的酸（SiO2+4HF->SiF4↑+2H2O）。因此，氢氟酸对玻璃的腐蚀能力远强于对其腐蚀碳钢（主要发生氧化反应）或不锈钢（主要发生钝化膜破坏）。5.正确*解析思路：涂层在储罐内壁形成一道物理屏障，防止氢氟酸直接接触金属基体。涂层的附着力直接关系到其能否长期、完整地发挥防护作用。如果附着力差，涂层容易脱落，暴露出下面的金属，导致腐蚀加速。因此，附着力测试是评估涂层性能，特别是耐化学环境性能的关键指标。6.错误*解析思路：如前所述，氢氟酸与水混合会放出大量热量，可能引发喷溅或爆炸。此外，水会稀释氢氟酸，改变其危害特性，但不一定能有效中和或去除。紧急情况下应使用指定的中和剂（如含氟化物捕获剂的吸收剂），并首先确保自身安全，而不是盲目用水冲洗。7.正确*解析思路：氢氟酸具有高度挥发性和强腐蚀性。吸入其蒸气或雾气会严重损害呼吸道粘膜和肺部；皮肤接触会迅速渗透组织，造成深度化学烧伤，尤其是对眼睛和指甲有特别强的破坏力。因此，主要危害途径确实是吸入和接触。8.错误*解析思路：并非所有无损检测方法都需要在完全停止储存并清理干净后才能进行。例如，声发射监测可以在储罐正常运行（压力下）或充满液体的情况下进行，只要检测设备能够适应相应的工作环境和介质。渗透检测通常需要在表面清洁干燥的状态下进行，但这不等于必须清空储罐。磁粉检测也多在停机、泄压、表面处理后的状态下进行，但并非所有情况都要求“完全停止储存”。9.正确*解析思路：镍基合金（特别是Hastelloy系列中的某些牌号，如C-276）因其独特的合金成分（高镍、高铬、高钼、有时含铼、钨、钽等），使其对各种强酸，包括氢氟酸（特定浓度和温度下）、硫酸、硝酸等具有非常优异的耐腐蚀性能，是许多强腐蚀环境下的首选材料之一。10.正确*解析思路：氢氟酸储罐应急预案是应对事故的关键文件。必须明确不同泄漏量等级对应的应急响应措施、人员疏散半径和路线、现场警戒隔离、受伤人员的急救处理（特别是眼睛和皮肤的冲洗方法）、以及废弃物处理等具体程序，确保事故发生时能够迅速、有效地进行处置，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。三、简答题1.氢氟酸的主要危险性包括：强腐蚀性（能腐蚀几乎所有金属，包括玻璃和硅酸盐材料；对皮肤、眼睛、呼吸道有极强的损害）；高毒性（易挥发，吸入其蒸气或雾气会导致严重中毒，甚至死亡；接触皮肤会造成难以愈合的深度烧伤；能通过皮肤吸收导致全身中毒）；反应性（与水剧烈反应放热，与多种金属反应生成氢气，可能引发爆炸）。对储罐材料的典型腐蚀形式主要是快速均匀腐蚀和沿晶腐蚀，但由于其能渗透硅酸盐，也可能导致涂层下的腐蚀或对特定合金（如不锈钢）的应力腐蚀开裂。2.针对氢氟酸储罐，选择无损检测方法时需考虑：①介质的强腐蚀性对检测人员的安全威胁，要求检测方法或能在安全距离外进行，或能快速清除/中和介质；②介质的特性（如高挥发、可能存在的沉淀物）对检测仪器和人员的影响；③检测对象的特性（如材料种类、涂层类型、可能存在的缺陷类型和深度）；④检测环境（如储罐内空间狭小、可能存在压力）；⑤检测的可靠性和精度要求；⑥成本效益。例如，超声波测厚需考虑信号衰减，磁粉/渗透需考虑表面状况和可达性，声发射可考虑动态监测。3.在氢氟酸储存区域工作的基本安全要求包括：①严格遵守操作规程，严禁无授权人员进入；②必须穿戴足额的个人防护装备（PPE），包括耐氢氟酸的防护服、耐酸手套（如氟橡胶材质）、化学护目镜或面屏、防酸呼吸器（根据浓度和通风情况选择）；③工作区域必须保持良好通风；④熟悉氢氟酸的危害特性及应急处理程序；⑤配备充足、有效的应急物资，如应急喷淋装置、洗眼器、氢氟酸专用中和剂、泄漏处理材料；⑥定期进行安全培训和应急演练。4.氢氟酸储罐内壁涂层失效的主要原因是：①涂料本身耐氢氟酸性能不足或选择错误；②涂层受到物理损伤（如冲刷、磨损、安装过程中破坏）；③涂层与基体结合力差，发生脱落；④基体金属腐蚀穿透涂层；⑤涂层存在针孔、杂质等缺陷，导致HF渗透。通过检测手段判断涂层状况，可使用：①超声波测厚仪检测涂层厚度是否均匀、有无明显减薄区域；②渗透检测或磁粉检测检查涂层表面及近表面是否存在针孔、裂纹、漏涂等缺陷；③色差仪或光谱分析（如果已知涂料成分）检查涂层有无老化、粉化等现象；④内窥镜检查可直接观察涂层整体状况和基体腐蚀情况。四、论述题氢氟酸储罐的安全可靠运行依赖于科学的腐蚀检测与风险评估。在实际操作中，应综合运用多种检测技术，形成一个立体、动态的监控体系。首先，日常检查应侧重于外观检查，如查看罐体有无明显的变形、泄漏迹象、基础沉降等，以及安全附件（压力表、液位计、阀门、呼吸阀等）是否完好。其次，定期检测是核心环节，需要根据储罐状况和介质特性选择合适的检测方法组合。对于氢氟酸储罐，无损检测（NDT）尤