2025年加氢站压缩机防爆安全题库及答案解析

2025年加氢站压缩机防爆安全题库及答案解析一、单项选择题（共20题，每题2分）1.加氢站压缩机房内爆炸性气体环境的区域划分中，压缩机密封点周围300mm范围内应划分为（）。A.0区B.1区C.2区D.非爆炸危险区答案：B解析：根据GB50516-2021《加氢站技术规范》6.3.2条，氢气压缩机周围300mm范围内及顶部上方1m范围内应划分为1区，1区外水平和垂直方向3m范围内划分为2区。2.加氢站压缩机配套的防爆电动机，其防爆标志为“ExdIIBT3Gb”，其中“T3”表示（）。A.防爆类型为隔爆型B.气体组别为IIB类C.设备保护级别为GbD.最高表面温度不超过200℃答案：D解析：防爆标志中“T”后数字为温度组别，T3对应最高表面温度≤200℃（T1:450℃，T2:300℃，T3:200℃，T4:135℃，T5:100℃，T6:85℃）。3.氢气压缩机防爆电气设备的外壳防护等级不应低于（）。A.IP54B.IP65C.IP44D.IP55答案：B解析：GB3836.1-2021《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》规定，在氢气环境（II类）中，防爆电气设备的外壳防护等级应≥IP65，防止粉尘和喷水侵入。4.加氢站压缩机房内，可燃气体探测器的安装高度应距地面（或设备顶部）（）。A.0.3~0.6mB.0.6~1.0mC.1.0~1.5mD.1.5~2.0m答案：A解析：氢气密度小于空气（相对密度0.07），泄漏后向上扩散，因此探测器应安装在设备顶部或上方0.3~0.6m处，确保及时检测氢气积聚。5.压缩机防爆控制柜的接地电阻应不大于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B解析：GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》要求，电子设备接地电阻≤4Ω；加氢站防爆电气系统需满足等电位连接，接地电阻应≤4Ω以确保静电导除和故障电流泄放。6.下列哪种防爆结构适用于氢气压缩机的电机？（）A.增安型（Exe）B.本质安全型（Exi）C.隔爆型（Exd）D.正压型（Exp）答案：C解析：氢气为IIB类（最小点燃电流比0.45~0.8），爆炸极限4%~75%，属于高危险性气体。隔爆型（Exd）通过外壳承受内部爆炸压力并阻止火焰外泄，是压缩机电机的常用防爆结构。7.加氢站压缩机检修时，使用的非防爆工具应采取（）措施。A.表面涂覆绝缘漆B.改用铜合金材质C.包裹塑料布D.喷洒防静电剂答案：B解析：铜合金（如铍青铜）为不发火材料，碰撞时不产生火花，可避免引燃氢气。GB30871-2022《危险化学品企业特殊作业安全规范》规定，爆炸危险区域内严禁使用钢制工具，应使用防爆工具或不发火工具。8.压缩机防爆接线盒的进线口密封胶圈磨损后，正确的处理方式是（）。A.用普通橡胶圈替代B.直接拆除胶圈C.更换同规格的防爆密封胶圈D.涂抹密封胶填补空隙答案：C解析：防爆接线盒的密封胶圈是隔爆结构的关键部件，需与进线口尺寸匹配，普通橡胶圈或密封胶无法保证隔爆性能，可能导致爆炸火焰外泄。9.氢气压缩机运行时，外壳表面温度监测值为180℃，其温度组别为T3（≤200℃），此时（）。A.温度超标，需停机B.温度符合要求，可继续运行C.需降低压缩比以降低温度D.需检查润滑系统答案：B解析：T3组设备最高表面温度允许≤200℃，180℃在安全范围内，但若持续接近上限，需排查散热或负载异常。10.下列关于压缩机防爆区域电气线路的说法，错误的是（）。A.应采用铜芯电缆B.电缆明敷时需穿镀锌钢管C.电缆接头可在非防爆区域连接D.多根电缆同管敷设时需填充阻火材料答案：D解析：GB50257-2014《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》规定，爆炸危险区域电缆穿管时，不同回路、电压的电缆不应同管敷设；若同管，需用密封胶泥填充，而非阻火材料。11.加氢站压缩机房内，防爆灯具的安装间距应不大于灯具高度的（）倍。A.1.5B.2.0C.2.5D.3.0答案：A解析：为确保照明均匀性和防爆性能，防爆灯具的安装间距一般不超过灯具高度的1.5倍（参考《建筑照明设计标准》GB50034-2013及防爆灯具安装规范）。12.压缩机防爆变频器的防护等级应至少为（）。A.IP54B.IP65C.IP44D.IP55答案：B解析：变频器内部有电子元件，需防止粉尘和水侵入，氢气环境中需满足IP65（防尘防水），避免因灰尘积聚或进水导致短路引发火花。13.氢气压缩机启动前，需检测机房内氢气浓度，当浓度低于（）时方可启动。A.0.5%LELB.1%LELC.2%LELD.5%LEL答案：B解析：氢气爆炸下限（LEL）为4%，启动前需确保浓度低于1%LEL（即0.04%体积比），留足安全裕度（参考GB/T34584-2017《加氢站安全技术规程》）。14.压缩机防爆控制箱的门与箱体之间的隔爆接合面宽度应不小于（）。A.6mmB.12.5mmC.25mmD.50mm答案：B解析：对于II类防爆设备（氢气为IIB），隔爆接合面宽度根据设备容积确定，控制箱属于小容积设备，接合面宽度≥12.5mm（GB3836.2-2021）。15.下列哪种情况会导致压缩机防爆电机失爆？（）A.电机外壳有轻微划痕B.接线盒内导线绝缘层破损C.电机轴承润滑不足D.电机温度显示异常答案：B解析：接线盒内导线绝缘层破损可能导致短路，产生电弧，若外壳隔爆结构因导线绝缘失效而无法阻止火焰外泄，即构成失爆（失爆定义：防爆设备结构被破坏，失去防爆性能）。16.加氢站压缩机房的通风换气次数应不小于（）次/h。A.6B.12C.18D.24答案：B解析：GB50516-2021规定，氢气压缩机房应设置机械通风，换气次数≥12次/h，事故通风时≥20次/h，确保氢气及时扩散，避免积聚。17.压缩机防爆传感器的信号传输电缆应采用（）。A.单芯电缆B.屏蔽电缆C.铝芯电缆D.多股绞合电缆答案：B解析：防爆传感器信号易受电磁干扰，需采用屏蔽电缆（如铠装屏蔽电缆），防止信号失真导致误报或漏报，同时屏蔽层需单端接地。18.压缩机检修时，若需使用临时照明，应选择（）。A.普通LED灯B.防爆行灯（电压≤24V）C.220V防爆灯D.应急手电筒答案：B解析：爆炸危险区域内临时照明需为防爆型，且电压≤24V（安全电压），防止线路故障引发火花（参考GB30871-2022）。19.氢气压缩机的防爆泄压装置应朝向（）。A.操作面B.无人区域或泄压通道C.设备顶部D.墙壁答案：B解析：泄压装置需将爆炸压力导向无人区域或专用泄压通道，避免对人员或设备造成伤害（GB50516-20216.4.3条）。20.下列关于压缩机防爆标识的说法，正确的是（）。A.标识可粘贴在设备外壳任意位置B.标识需包含防爆类型、类别、温度组别、保护级别C.标识仅需在设备出厂时标注，后期无需更新D.标识颜色应为红色答案：B解析：防爆标识应清晰、永久标注在设备明显位置，内容包括防爆类型（如Exd）、类别（II类）、温度组别（T3）、保护级别（Gb）等（GB3836.1-2021）。二、多项选择题（共10题，每题3分）1.加氢站压缩机防爆设计需遵循的国家标准包括（）。A.GB3836-2021《爆炸性环境》B.GB50516-2021《加氢站技术规范》C.TSG24-2021《固定式压力容器安全技术监察规程》D.GB150-2011《压力容器》答案：ABC解析：GB3836规定爆炸性环境设备要求，GB50516规定加氢站设计规范，TSG24规定压力容器安全要求；GB150为压力容器设计标准，非防爆专项标准。2.氢气压缩机房内属于1区的区域包括（）。A.压缩机密封点周围300mm范围B.压缩机顶部上方1m范围C.压缩机基础下方0.5m范围D.距压缩机水平3m外区域答案：AB解析：根据GB50516-2021，1区为压缩机周围300mm及顶部1m内；2区为1区外水平和垂直3m内；基础下方非泄漏源区域不属于1区。3.压缩机防爆电气设备选型时需考虑的因素有（）。A.爆炸危险区域等级（0区/1区/2区）B.气体组别（IIA/IIB/IIC）C.温度组别（T1~T6）D.设备保护级别（Ga/Gb/Gc）答案：ABCD解析：选型需匹配区域等级（如1区选Exd或Exe）、气体组别（氢气为IIB）、温度组别（设备表面温度≤气体引燃温度）、保护级别（Gb适用于1区）。4.压缩机防爆接地系统的要求包括（）。A.接地体采用铜质材料，接地电阻≤4ΩB.设备外壳与接地干线可靠连接C.电气线路的金属保护管需接地D.防静电接地与防雷接地可共用接地体答案：BCD解析：接地体可采用镀锌钢（非必须铜质），接地电阻≤4Ω；设备外壳、金属保护管需等电位连接；防静电与防雷接地可共用，接地电阻取最小值（通常≤4Ω）。5.氢气压缩机运行中，防爆相关的异常现象包括（）。A.外壳温度持续高于180℃（T3组）B.接线盒密封胶圈老化开裂C.可燃气体探测器显示0.8%LELD.电机轴承异响答案：AB解析：T3组设备最高允许200℃，180℃未超标；密封胶圈老化会导致失爆；0.8%LEL在安全范围内（需＜1%LEL启动）；轴承异响属于机械故障，非直接防爆问题。6.压缩机防爆检修的安全措施包括（）。A.停机后切断电源并挂牌上锁B.检测氢气浓度＜1%LEL方可作业C.使用铜合金工具D.检修后恢复隔爆结构完整性答案：ABCD解析：需执行“停电-验电-挂牌上锁”；检测浓度确保安全；使用不发火工具；恢复隔爆接合面、密封胶圈等关键部件。7.下列关于压缩机防爆灯具的说法，正确的是（）。A.应选用ExdIIBT3Gb型灯具B.安装高度距地面≥2.5mC.灯具与可燃气体探测器的水平距离≥0.5mD.灯具外壳需接地答案：ACD解析：氢气环境选IIB类，T3温度组别，Gb保护级别；安装高度无强制≥2.5m，但需避免碰撞；灯具与探测器需保持距离防止干扰；外壳接地防止静电。8.压缩机防爆变频器的维护要点包括（）。A.定期清理散热孔灰尘B.检查进线端密封是否完好C.测试输出频率是否稳定D.更换损坏的滤波电容答案：AB解析：散热孔堵塞会导致温度升高，影响防爆性能；进线端密封失效会破坏隔爆结构；输出频率稳定属于功能维护，非防爆专项；滤波电容更换需确保防爆结构恢复。9.氢气压缩机房通风系统的防爆要求包括（）。A.风机采用防爆型（ExdIIBT3Gb）B.通风管道采用金属材质C.通风口设置防止倒灌的单向阀D.事故通风与可燃气体探测器联动答案：ABCD解析：风机需防爆；金属管道防止静电；单向阀防止氢气倒灌；事故通风需与探测器联动，浓度超标时自动启动。10.压缩机防爆标识缺失的危害包括（）。A.无法确认设备防爆等级B.检修时可能误判设备类型C.不符合安监部门检查要求D.影响设备使用寿命答案：ABC解析：标识缺失导致无法确认防爆参数（如类别、温度组别），检修时可能错误更换非防爆部件；违反GB3836要求；不直接影响寿命，但可能因失爆导致损坏。三、判断题（共10题，每题2分）1.氢气压缩机的防爆电机可以在非防爆区域临时拆除外壳运行。（）答案：×解析：防爆外壳是隔爆结构的核心，拆除后失去防爆性能，严禁在爆炸危险区域运行。2.压缩机房内的防爆接线盒可以使用普通密封胶替代专用密封胶圈。（）答案：×解析：专用密封胶圈需满足耐氢老化、耐高温、尺寸匹配要求，普通密封胶无法保证隔爆性能。3.氢气压缩机运行时，外壳表面温度只要低于氢气引燃温度（560℃）即可，无需考虑温度组别。（）答案：×解析：温度组别规定了设备最高表面温度（如T3为≤200℃），需严格匹配，即使低于560℃，超过温度组别仍可能引燃其他可燃气体（如二硫化碳引燃温度100℃，T3组设备表面200℃会引燃）。4.压缩机防爆区域内的电气线路可以采用铝芯电缆。（）答案：×解析：铝芯电缆导电性、机械强度低于铜芯，易氧化导致接触不良产生火花，爆炸危险区域需采用铜芯电缆（GB50257-2014）。5.压缩机检修时，若可燃气体探测器故障，可用便携式检测仪替代实时监测。（）答案：√解析：便携式检测仪可临时用于检修期间的氢气浓度监测，需每30分钟记录数据，确保安全。6.压缩机防爆控制柜的门锁损坏后，可用普通锁具替代。（）答案：×解析：防爆控制柜的门锁需与隔爆接合面配合，普通锁具可能导致接合面间隙过大，无法承受内部爆炸压力，造成失爆。7.氢气压缩机房的通风系统只需在运行时开启，停机后可关闭。（）答案：×解析：停机后仍可能有氢气泄漏（如密封件老化），需保持通风系统持续运行，或设置低功率运行模式，确保氢气浓度低于爆炸下限。8.压缩机防爆传感器的信号电缆可以与动力电缆同管敷设。（）答案：×解析：信号电缆与动力电缆同管敷设会产生电磁干扰，导致信号失真，需分开穿管或采用屏蔽电缆并隔离。9.压缩机防爆设备的安装单位无需具备防爆电气安装资质。（）答案：×解析：GB33237-2016《防爆电气安装检修资质管理规则》规定，防爆电气安装需由具备资质的单位和人员完成。10.压缩机房内的防爆应急灯可以采用普通电池供电。（）答案：×解析：防爆应急灯需采用防爆型电池（如本质安全型电池），普通电池可能因短路产生火花，引发爆炸。四、简答题（共5题，每题6分）1.简述加氢站压缩机防爆电气设备的选型原则。答案：（1）区域匹配：1区选隔爆型（Exd）、增安型（Exe）或正压型（Exp）；2区可选增安型或本质安全型（Exi）。（2）气体组别：氢气为IIB类，设备需≥IIB（如IIB或IIC）。（3）温度组别：设备最高表面温度≤氢气引燃温度（560℃），实际需匹配T3（≤200℃）及以上。（4）保护级别：1区选Gb级，2区选Gc级。（5）防护等级：≥IP65，防止粉尘和水侵入。2.氢气压缩机运行中，如何判断防爆设备是否失爆？答案：（1）观察外壳：有无裂纹、变形，隔爆接合面间隙是否超过标准（如平面接合面间隙≤0.15mm）。（2）检查密封：接线盒、进线口密封胶圈是否老化、缺失，是否与电缆直径匹配。（3）测试绝缘：导线绝缘层是否破损，相间、对地绝缘电阻是否≥2MΩ。（4）温度监测：外壳表面温度是否超过温度组别限值（如T3组＞200℃）。（5）功能验证：防爆标志是否清晰，与实际使用环境是否匹配（如IIB类用于氢气）。3.简述压缩机房可燃气体检测系统的设计要求。答案：（1）探测器选型：氢气专用，防爆等级ExdIIBT3Gb，量程0~100%LEL（LEL=4%）。（2）安装位置：设备顶部或上方0.3~0.6m（氢气向上扩散），间距≤7.5m（覆盖所有泄漏点）。（3）报警设置：一级报警≤1%LEL（0.04%体积比），二级报警≤2%LEL（0.08%体积比），二级报警联动停机和事故通风。（4）系统冗余：至少设置2台探测器，避免单点故障；信号传输采用4~20mA模拟量，确保可靠性。4.压缩机防爆接地系统的施工要点有哪些？答案：（1）接地体：采用镀锌角钢（50mm×50mm×5mm），埋深≥2.5m，垂直接地体间距≥5m，接地电阻≤4Ω。（2）接地干线：铜芯电缆（≥16mm²）或镀锌扁钢（40mm×4mm），与接地体可靠焊接（搭接长度≥扁钢宽度2倍）。（3）设备接地：外壳、电机、控制柜等通过接地支线（≥4mm²铜芯线）与干线连接，采用防松垫片或压接端子。（4）等电位连接：管道、支架等金属构件与接地系统连接，消除电位差。（5）标识：接地线路涂黄绿双色，接地端子标注“PE”。5.简述压缩机防爆检修的安全操作流程。答案：（1）停机断电：关闭压缩机，切断电源，在控制柜悬挂“禁止合闸”警示牌，验电确认无电压。（2）通风置换：开启事故通风，持续30分钟以上，检测氢气浓度＜1%LEL（使用便携式检测仪）。（3）设备隔离：关闭进出口阀门，加装盲板，防止氢气泄漏。（4）防爆检查：拆除防爆外壳前，检查密封胶圈、接合面是否完好，记录原始状态。（5）工具使用：使用铜合金防爆工具，禁止使用钢制工具；临时照明采用24V防爆行灯。（6）部件更换：更换的电气元件需与原设备防爆参数一致（如ExdIIBT3Gb），恢复隔爆结构（如密封胶圈、螺栓紧固力矩≥8N·m）。（7）验收测试：检修后恢复供电，测试设备运行参数（温度、振动），检测氢气浓度＜1%LEL，确认防爆性能合格。五、案例分析题（共2题，每题10分）案例1：某加氢站压缩机房在日常巡检中发现，1台压缩机的防爆接线盒进线口密封胶圈老化开裂，且接线盒内有少量氢气积聚（浓度0.5%LEL）。试分析问题原因、风险及整改措施。答案：原因分析：（1）密封胶圈老化：长期受氢气腐蚀、温度变化影响，未定期更换（建议每2年更换一次）。（2）安装不规范：进线口与电缆直径不匹配，胶圈未完全密封，导致氢气渗入。风险评估：（1）氢气积聚：接线盒内氢气浓度达0.5%LEL（0.02%体积比），虽未达爆炸下限（4%），但持续泄漏可能升高。（2）失爆风险：胶圈开裂破坏隔爆结构，若接线盒内发生短路产生电弧，可能引燃氢气，引发爆炸。整改措施：（1）立即停机：切断压缩机电源，挂牌上锁，防止误启动。（2）置换通风：开启事故通风，检测接线盒内氢气浓度降至0.1%LEL以下。（3）更换密封胶圈：选用与电缆直径匹配的防爆专用胶圈（耐氢老化、耐高温），确保接