2025年有色金属精炼真空系统维护题库(附答案)

2025年有色金属精炼真空系统维护题库(附答案)一、选择题（每题2分，共20题）1.有色金属精炼真空系统中，罗茨真空泵的极限真空度通常可达（）A.10²PaB.10⁻¹PaC.10⁻³PaD.10⁻⁵Pa答案：B2.水环式真空泵运行时，工作液温度应控制在（）范围内以保证抽气效率A.5-15℃B.15-30℃C.30-45℃D.45-60℃答案：B3.真空系统管道连接时，法兰密封面若采用O型圈密封，优先选用的材料是（）A.丁腈橡胶B.氟橡胶C.硅橡胶D.天然橡胶答案：B（氟橡胶耐腐蚀性、耐高温性能更优）4.检测真空系统泄漏时，氦质谱检漏仪的最小可检漏率一般为（）A.1×10⁻⁶Pa·m³/sB.1×10⁻⁹Pa·m³/sC.1×10⁻¹²Pa·m³/sD.1×10⁻¹⁵Pa·m³/s答案：B5.旋片式真空泵换油时，正确的操作是（）A.停机后立即放油B.运行至油温50℃以上停机放油C.停机冷却至室温后放油D.直接注入新油无需排空旧油答案：B（高温下旧油流动性好，杂质易排出）6.真空系统中，电磁压差充气阀的主要作用是（）A.调节真空度B.防止泵油返油C.快速破空D.监测压力答案：B7.有色金属精炼过程中，真空系统需处理的主要腐蚀性介质是（）A.氯气B.硫化氢C.酸性蒸汽D.碱性粉尘答案：C（如硫酸、盐酸蒸汽）8.真空管道弯头处的流速应控制在（）以内以减少压力损失A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s答案：B9.真空计校准周期一般不超过（）A.3个月B.6个月C.12个月D.24个月答案：C10.罗茨泵与前级泵的抽速比通常应控制在（）A.1:1-2:1B.3:1-5:1C.5:1-10:1D.10:1-20:1答案：B11.真空系统冷却水压力过低会导致（）A.泵体温度过高B.真空度上升C.油雾分离器失效D.阀门卡滞答案：A12.检查真空管道密封时，肥皂水检测法适用于泄漏率大于（）的情况A.1×10⁻³Pa·m³/sB.1×10⁻⁵Pa·m³/sC.1×10⁻⁷Pa·m³/sD.1×10⁻⁹Pa·m³/s答案：A13.真空系统中，波纹管补偿器的主要作用是（）A.减少振动传递B.调节管道长度C.防止热膨胀应力D.增强密封答案：C14.旋片泵长期停机后启动前，需先进行（）操作A.盘车B.直接通电C.注入新油D.关闭所有阀门答案：A（防止旋片卡滞）15.真空系统中，油雾分离器的压差超过（）时需更换滤芯A.0.05MPaB.0.1MPaC.0.2MPaD.0.3MPa答案：B16.有色金属精炼真空系统的工作真空度一般要求（）A.10³-10⁴PaB.10²-10³PaC.10-10²PaD.1-10Pa答案：C（根据铜、锌等金属精炼工艺需求）17.水环泵工作液若采用软化水，主要目的是（）A.降低成本B.减少结垢C.提高导热性D.增强润滑答案：B18.真空系统中，蝶阀的密封面损坏后，优先采用的修复方式是（）A.堆焊后研磨B.更换密封件C.表面喷涂D.环氧树脂填补答案：B（密封件更换更高效）19.罗茨泵轴承温度超过（）时应立即停机检查A.60℃B.70℃C.80℃D.90℃答案：D20.真空系统年度维护时，需对（）进行无损检测A.管道焊缝B.泵体外壳C.阀门手轮D.压力表表盘答案：A二、判断题（每题1分，共20题）1.真空系统启动时，应先开启前级泵，再启动罗茨泵。（）答案：√2.水环泵工作液可使用工业自来水，无需过滤。（）答案：×（需过滤防止杂质堵塞）3.真空管道的坡度应朝向真空泵方向，便于冷凝液排出。（）答案：√4.旋片泵油乳化后，只需补充新油即可继续使用。（）答案：×（需彻底更换并清洗油箱）5.氦质谱检漏时，应从真空泵端向系统端逐步检测。（）答案：×（应从被抽系统端向泵端检测）6.真空系统停机时，应先关闭罗茨泵，再关闭前级泵。（）答案：√7.真空计显示值突然升高，可能是管道泄漏或泵油不足。（）答案：√8.水环泵叶轮与泵体间隙过大不会影响抽气效率。（）答案：×（间隙过大会导致内泄漏增加）9.真空系统运行时，泵体振动值应控制在5mm/s以下。（）答案：√（参考ISO10816标准）10.更换真空阀门密封件时，可用普通润滑脂代替真空脂。（）答案：×（普通润滑脂易挥发影响真空度）11.罗茨泵允许在无前级泵的情况下单独启动。（）答案：×（需前级泵预抽至一定真空度）12.真空管道内壁锈蚀不影响系统性能，只需外部防腐即可。（）答案：×（锈蚀会脱落堵塞管道，影响抽气效率）13.真空系统冷却水温度越高，冷却效果越好。（）答案：×（水温过高会降低热交换效率）14.旋片泵长期高真空运行时，需降低转速以减少磨损。（）答案：√15.真空系统中，电磁阀门的线圈温度超过80℃属于正常现象。（）答案：×（应控制在70℃以下）16.检测真空度时，热偶真空计适用于高真空区域（<1Pa）。（）答案：×（热偶真空计适用于低真空10-10⁴Pa）17.水环泵工作液流量不足会导致泵体过热。（）答案：√18.真空系统年度维护时，需对所有密封件进行更换，无论是否损坏。（）答案：√（预防性维护要求）19.罗茨泵齿轮油只需在油位低于刻度线时补充，无需定期更换。（）答案：×（需按周期更换，一般每2000小时）20.真空系统调试时，应先进行静态检漏，再进行动态抽气测试。（）答案：√三、简答题（每题5分，共20题）1.简述真空系统日常维护的主要内容。答案：①检查真空泵油位、油质（是否乳化、变色）；②监测泵体温度、振动值；③观察真空计显示是否稳定，记录实时真空度；④检查冷却水压力、流量及温度；⑤清理管道及阀门外部积灰，检查法兰、接头是否有泄漏（肥皂水检测）；⑥确认各仪表（压力表、温度计）指示正常；⑦记录运行参数（电流、转速、抽气时间）。2.列举真空度达不到设定值的5种可能原因。答案：①真空系统存在泄漏（管道焊缝、阀门密封面、法兰连接点）；②真空泵油不足或油质恶化（乳化、碳化）；③前级泵抽速下降（水环泵工作液流量不足、旋片泵旋片磨损）；④真空管道堵塞（冷凝物、金属粉尘堆积）；⑤真空计校准失效或选型错误（如低真空区域使用高真空计）；⑥罗茨泵与前级泵匹配不当（抽速比过大）；⑦阀门未完全开启（如旁路阀未关闭）。3.水环式真空泵工作液温度过高的危害及处理措施。答案：危害：①工作液汽化导致抽气效率下降；②泵体过热加速密封件老化；③溶解气体析出增加内泄漏。处理措施：①增大冷却水流量或降低冷却水温度；②检查换热器是否堵塞（清理或更换）；③补充低温工作液（需与原工作液成分一致）；④检查循环管路是否有节流（疏通阀门或管道）。4.旋片式真空泵换油的操作步骤。答案：①运行泵至油温50-60℃（提高旧油流动性）；②关闭泵电源，待转子停止转动；③打开放油阀，排空旧油（收集至专用容器）；④关闭放油阀，从注油口注入清洗油（专用冲洗油或同型号新油）；⑤启动泵运行10-15分钟，排出清洗油；⑥重复清洗2-3次，直至排出油无明显杂质；⑦注入新油至油位刻度线（中线偏上）；⑧启动泵运行，观察油位是否下降（确认无泄漏）。5.真空系统管道泄漏的检测方法及适用场景。答案：①肥皂水检测法：适用于粗检漏（泄漏率>1×10⁻³Pa·m³/s），通过观察气泡判断泄漏点；②火焰法：适用于玻璃管道，火焰偏向泄漏点（需注意安全）；③氦质谱检漏法：适用于精检漏（泄漏率<1×10⁻⁶Pa·m³/s），向可疑部位喷氦气，通过检漏仪响应定位；④压力衰减法：关闭系统，记录一定时间内压力上升值，适用于静态系统；⑤荧光检漏法：在工作液中添加荧光剂，紫外灯照射下观察泄漏点（适用于液体介质系统）。6.罗茨真空泵运行时出现异响的可能原因及处理方法。答案：可能原因：①齿轮磨损或啮合间隙过大；②轴承损坏（滚珠、保持架断裂）；③转子与泵体间隙过小（热膨胀导致）；④异物进入泵腔（金属颗粒、密封碎片）；⑤电机联轴器不对中。处理方法：①检查齿轮磨损情况，调整啮合间隙或更换齿轮；②更换损坏的轴承；③停机冷却后测量转子间隙，调整定位销或垫片；④拆泵清理异物，检查进气口过滤器；⑤重新校准联轴器同轴度（偏差<0.1mm）。7.真空系统冷却系统的维护要点。答案：①定期清理冷却水管道内壁结垢（使用柠檬酸溶液循环清洗）；②检查水泵运行状态（流量、压力是否达标）；③监测冷却水进出口温差（正常应≤10℃）；④更换老化的水管（橡胶管建议每2年更换）；⑤冬季停机时需排空冷却水，防止冻裂管道；⑥检查换热器效率（进出口水温差减小需清理管束）；⑦添加缓蚀剂（防止金属管道腐蚀）。8.真空阀门无法正常开关的常见原因及解决措施。答案：原因：①密封面卡滞（金属颗粒、冷凝物堆积）；②驱动装置故障（气缸漏气、电动执行器电机烧毁）；③阀杆变形（长期高温或外力撞击）；④润滑不足（密封脂干涸）。措施：①拆卸阀门，清理密封面及阀腔（用酒精或丙酮清洗）；②检查驱动装置（气缸换密封件、电机更换或维修）；③校直或更换变形阀杆；④涂抹真空脂（如氟素脂）润滑活动部件。9.简述真空系统年度维护的重点项目。答案：①全面检漏（氦质谱检漏仪检测所有密封点）；②拆卸真空泵，检查转子、旋片、叶轮磨损情况（测量间隙，超差则更换）；③更换所有密封件（O型圈、垫片）；④校准所有仪表（真空计、压力表、温度计）；⑤清理真空管道内壁（用高压水枪或干冰清洗）；⑥检查电机绝缘性能（兆欧表测量≥10MΩ）；⑦更换齿轮油、液压油（按设备手册要求）；⑧测试紧急停机功能（验证连锁保护有效性）；⑨绘制系统管道壁厚检测图（重点检查弯头、焊缝处）。10.真空系统运行中突然断电的应急处理步骤。答案：①立即关闭系统进气阀（防止大气倒灌）；②确认电磁压差充气阀自动开启（向泵腔充入干燥氮气，防止泵油返油）；③手动盘动罗茨泵转子（防止热膨胀卡滞）；④检查冷却水是否因断电停止（若停泵，需开启备用电源或手动排水防止设备过热）；⑤来电后，先启动前级泵抽真空，待真空度达到罗茨泵启动条件（一般<1kPa）后再启动罗茨泵；⑥运行后监测各参数（真空度、温度、振动）是否正常。11.水环泵工作液浑浊的原因及处理方法。答案：原因：①吸入介质含固体颗粒（如金属粉尘、氧化皮）；②工作液循环过滤装置失效（滤芯堵塞）；③设备内部锈蚀（泵体、管道腐蚀脱落）。处理方法：①检查进气口过滤器（清理或更换滤芯）；②更换工作液并清洗循环管路（使用除垢剂清除沉积物）；③检查泵体及管道内壁（补涂防腐涂层或更换严重锈蚀部件）；④投用或修复过滤装置（增加精密过滤器，精度≤10μm）。12.旋片泵油雾分离器冒白烟的可能原因及解决措施。答案：原因：①油雾分离器滤芯堵塞（压差过大）；②泵油乳化（含水或挥发性物质）；③进气口吸入过量可凝性气体（如水蒸气）；④回油管路堵塞（油滴无法回流至泵腔）。措施：①更换油雾分离器滤芯；②更换泵油并清洗油箱（必要时用干燥氮气吹扫）；③在进气口增设冷凝器（降低可凝性气体含量）；④疏通回油管路（检查单向阀是否失效）。13.真空系统管道振动过大的原因及控制方法。答案：原因：①泵体振动传递（转子动平衡差）；②管道支架松动（固有频率与泵频率共振）；③气流脉动（高速气流在弯头、阀门处产生激振力）；④管道内积液（液体流动冲击管壁）。控制方法：①对泵转子做动平衡校正（精度G2.5级）；②加固管道支架（增加阻尼器或调整支架间距）；③优化管道布局（减少弯头数量，使用导流叶片）；④设置排液口（定期排出管道冷凝液）；⑤在泵进出口安装软连接（橡胶膨胀节或金属波纹管）。14.简述真空计的选型原则。答案：①根据测量范围选择：低真空（10³-10⁵Pa）用压力传感器；中真空（1-10³Pa）用热偶真空计；高真空（10⁻³-1Pa）用电离真空计；②根据介质性质选择：含腐蚀性气体选抗腐蚀材质（如不锈钢、陶瓷）；含粉尘选带保护罩的真空计；③根据精度要求选择：工艺控制选±5%精度，检测选±2%精度；④根据安装方式选择：法兰连接（高真空）或螺纹连接（低真空）；⑤与系统兼容性：真空计接口尺寸、信号输出（4-20mA、RS485）需匹配控制系统。15.罗茨泵与前级泵不匹配的危害及判断方法。答案：危害：①前级泵抽速不足导致罗茨泵过载（电流升高）；②抽气时间过长影响生产效率；③长期高背压运行加速罗茨泵磨损；④系统极限真空度无法达标。判断方法：①测量前级泵在罗茨泵入口压力下的实际抽速（需≥罗茨泵抽速的1/5）；②观察罗茨泵运行电流（超过额定电流80%需检查匹配性）；③测试系统抽气时间（从大气压抽至1kPa的时间应符合设计值）；④监测罗茨泵排气温度（超过100℃可能背压过高）。16.真空系统中冷凝物的危害及预防措施。答案：危害：①堵塞管道（降低抽气效率）；②腐蚀金属表面（缩短设备寿命）；③进入泵腔导致泵油乳化（影响润滑）。预防措施：①在真空管道最低点设置排液阀（定期排放）；②在系统入口增设冷凝器（将可凝性气体冷却为液体分离）；③提高管道温度（伴热保温，温度≥介质露点温度+10℃）；④选用耐腐蚀管道材质（如316L不锈钢）；⑤控制工艺过程（减少挥发性物质带入真空系统）。17.真空系统启动前的检查项目。答案：①确认所有阀门状态（进气阀关闭，排气阀开启）；②检查真空泵油位（旋片泵油位在中线，罗茨泵齿轮油在油标1/2）；③确认冷却水供应（压力≥0.2MPa，流量达标）；④盘动泵转子（无卡滞现象）；⑤检查电气系统（电机绝缘≥1MΩ，接线无松动）；⑥校准真空计（与标准表对比误差≤5%）；⑦清理设备周围杂物（无阻碍运行的物品）。18.简述真空系统密封件的更换标准。答案：①橡胶密封件（O型圈、垫片）：出现老化（表面龟裂）、变形（压缩永久变形>20%）、腐蚀（体积膨胀>10%）时更换；②金属密封件（铜垫、铝垫）：出现压痕深度>0.1mm、表面划伤长度>密封面宽度1/3时更换；③真空脂：干结、污染（混入颗粒）或流失导致密封失效时重新涂抹；④更换周期：静态密封件每2年，动态密封件（阀杆、轴封）每1年或运行5000小时。19.真空系统能耗过高的可能原因及节能措施。答案：原因：①泵组匹配不合理（大马拉小车）；②管道阻力过大（弯头多、管径小）；③泄漏导致泵长期高负荷运行；④冷却系统效率低（水泵流量过大）；⑤电机效率低（老旧电机）。措施：①更换小功率前级泵（根据实际抽气需求调整）；②优化管道设计（增大管径，减少弯头）；③彻底检漏并修复泄漏点；④采用变频水泵（根据水温自动调节流量）；⑤更换高效节能电机（IE3级以上）；⑥设置真空度自动控制系统（达到设定值后泵组降频运行）。20.有色金属精炼真空系统的特殊维护要求。答案：①耐腐蚀防护：定期检查管道、泵体内壁防腐涂层（如聚四氟乙烯涂层）是否脱落，及时修补；②金属粉尘处理：在系统入口增设旋风分离器（分离≥10μm颗粒），防止进入泵腔磨损部件；③高温介质应对：对接触高温物料的管道进行水冷夹套设计，控制壁温≤150℃（防止密封件老化）；④有害气体处理：配置气体净化装置（如活性炭吸附器），防止腐蚀性气体（如SO₂）进入泵腔；⑤周期性钝化：对不锈钢部件进行硝酸钝化处理（每2年一次），增强耐腐蚀性。四、案例分析题（每题10分，共10题）案例1：某铜精炼厂真空系统运行时，真空度从50Pa缓慢上升至200Pa，伴随罗茨泵排气温度升高（85℃→110℃），但前级水环泵电流无明显变化。分析可能原因及排查步骤。答案：可能原因：①罗茨泵内部泄漏（转子与泵体间隙过大）；②真空管道局部堵塞（冷凝物或铜粉堆积）；③前级泵抽速下降（水环泵工作液温度升高导致效率降低）；④油雾分离器堵塞（背压升高）。排查步骤：1.检查前级水环泵工作液温度（正常应≤30℃），若超过35℃，增大冷却水流量或更换工作液；2.关闭罗茨泵，单独运行前级泵，测量前级泵极限真空度（应≤3kPa），若不达标则检查水环泵叶轮间隙（标准0.1-0.3mm）；3.隔离罗茨泵，用氦质谱检漏仪检测泵体各密封面（端盖、轴封），若有泄漏则更换密封件；4.拆卸罗茨泵，测量转子与泵体、转子间间隙（标准径向0.15-0.25mm，轴向0.2-0.3mm），超差则调整或更换转子；5.检查油雾分离器压差（正常≤0.1MPa），若超过0.15MPa则更换滤芯；6.拆卸真空管道弯头，检查内壁是否有铜粉堆积（用压缩空气吹扫或高压水清洗）。案例2：某锌精炼车间旋片泵启动后，泵体振动剧烈（振动值12mm/s），伴随异常噪音，油位快速下降。分析原因及处理方法。答案：可能原因：①旋片磨损（与泵腔间隙过大，导致冲击）；②转子动平衡破坏（叶片脱落或异物附着）；③轴承损坏（滚珠碎裂或保持架断裂）；④联轴器不对中（电机与泵轴偏差过大）；⑤泵腔进入液体（锌蒸汽冷凝成液滴，破坏润滑）。处理方法：1.立即停机，关闭进气阀，防止更多液体进入；2.拆卸泵盖，检查旋片（若有磨损或断裂，更换新旋片并研磨泵腔）；3.清理泵腔积液（用吸油棉擦拭，氮气吹扫干燥）；4.检查转子动平衡（用动平衡机测试，添加配重块）；5.拆卸轴承，用百分表测量径向跳动（超过0.05mm则更换轴承）；6.校准联轴器同轴度（使用激光对中仪，偏差≤0.05mm）；7.更换泵油（彻底清洗油箱），运行后监测振动值（应≤5mm/s）。案例3：某铝精炼厂真空系统年度维护后，启动时前级旋片泵无法达到额定转速（电流偏低），罗茨泵无法启动（过载保护跳闸）。分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：①旋片泵电机接线错误（相序反导致反转）；②泵腔内异物卡滞（维护时遗留工具或密封碎片）；③润滑油加注过多（粘度增大阻力升高）；④罗茨泵入口压力过高（前级泵未抽至启动条件）；⑤电气保护参数设置错误（过载电流整定值过低）。解决措施：1.检查电机转向（断开泵连接，单独启动电机确认转向）；2.盘动旋片泵转子（若卡滞则拆泵清理异物）；3.检查泵油加注量（油位应在中线，过多则排出至标准位置）；