2025年管工高级技师题库及答案(可下载)

2025年管工高级技师题库及答案(可下载)一、管道系统水力计算与工况分析1.（单选）某DN200钢管输送20℃清水，流量180m³/h，管长800m，局部阻力当量长度120m，摩阻系数λ取0.028，则系统总扬程损失最接近下列哪项？A.8.1m  B.10.4m  C.12.9m  D.15.3m答案：C解析：v=4Q/πd²=1.59m/s，Re=vd/ν=3.18×10⁵，λ已给定。沿程h_f=λ·(L/d)·v²/2g=0.028×(920/0.2)×1.59²/19.62=12.9m，局部已折算入L_e，故选C。2.（多选）关于离心泵并联运行，下列说法正确的有：A.并联后总流量等于各泵单独流量代数和B.并联后单泵扬程高于其单独运行扬程C.管路阻抗越大，并联增量越显著D.若泵性能曲线陡降，则并联增量较小答案：C、D解析：A错，因管路共同阻抗限制增量；B错，单泵扬程因流量增加反而下降；C对，高阻抗管路流量增量相对比例大；D对，陡降曲线交点右移幅度小。3.（计算）某厂区循环水系统采用2台同型号泵并联，单泵性能曲线H=800.008Q²（Q：m³/h，H：m），管路特性H_st=20+0.005Q²。求并联运行时的总流量与单泵轴功率（泵效率η=78%，ρ=1000kg/m³，g=9.81m/s²）。答案：总流量Q=163m³/h，单泵轴功率P=33.1kW解析：并联后泵曲线H=800.002Q²，与管路联立：800.002Q²=20+0.005Q²，解得Q=163m³/h；单泵流量81.5m³/h，对应扬程H=800.008×81.5²=27.0m，P=ρgQH/η=1000×9.81×81.5/3600×27/0.78=33.1kW。4.（案例分析）某酒店空调冷却水系统运行中出现“小流量高扬程”报警，现场测得：泵出口压力0.42MPa，入口真空度0.03MPa，流量计显示65m³/h，设计额定流量200m³/h。试分析可能原因并提出诊断步骤。答案要点：1.管路堵塞或阀门误关小，重点检查Y型过滤器、电动阀开度；2.止回阀卡滞，造成假扬程；3.泵叶轮磨损或汽蚀，性能下移；4.传感器漂移，校验压力变送器与流量计。诊断步骤：①关闭泵出口阀，读扬程曲线校核；②超声波流量计比对；③拆检止回阀；④利用内窥镜检查换热器管束堵塞。二、金属材料与应力腐蚀控制5.（单选）在含Cl⁻质量浓度8000mg/L的海水中，下列不锈钢耐点蚀当量（PREN）最低、最易发生穿孔的是：A.06Cr19Ni10  B.022Cr17Ni12Mo2  C.022Cr25Ni7Mo4N  D.06Cr18Ni11Ti答案：A解析：PREN=Cr+3.3Mo+16N，A≈19，B≈24.6，C≈42，D≈19，故A最低。6.（多选）关于碳钢管道应力腐蚀开裂（SCC），下列环境因素可显著加速裂纹扩展的有：A.高温浓碱  B.含H₂S湿天然气  C.氨水溶液  D.干燥氯气答案：A、B、C解析：干燥氯气无电解质，难以形成电化学腐蚀电池，其余均为典型SCC介质。7.（计算）某20钢φ219×8mm输油管，内压4.0MPa，环向焊缝错边量1.2mm，焊缝余高2.0mm，按GB/T20801取错边附加弯曲应力系数K_b=1.8，求焊缝区最大环向应力。答案：σ_θ_max=125.4MPa解析：薄膜应力σ_m=pd/2t=4×203/2×8=50.75MPa；弯曲应力σ_b=6K_b·E·e·t/(t³+12e²t)=1.8×6×2×10⁵×1.2×8/(8³+12×1.2²×8)=74.7MPa；最大应力σ_max=σ_m+σ_b=125.4MPa。8.（论述）阐述在含硫天然气集输系统中采用“双金属复合管”抑制SCC/HIC的机理，并给出现场环焊缝热处理工艺参数。答案要点：机理：基层低合金钢承压，覆层316L耐蚀，隔绝H₂S与钢基接触；界面实现冶金结合，避免电偶腐蚀；覆层高Ni、Mo抑制氢渗透。热处理：对接后整圈感应加热，升温速度≤200℃/h，625℃×1h保温，降温速度≤260℃/h，300℃以下空冷；硬度控制≤22HRC。三、高温高压管道设计与支吊架9.（单选）某主蒸汽管道设计压力17.2MPa，温度546℃，材料P91，外径φ559mm，按ASMEB31.1计算最小壁厚（许用应力S=119MPa，质量系数E=1.0，Y=0.4，腐蚀裕量3mm）应为：A.38.2mm  B.41.4mm  C.44.7mm  D.47.9mm答案：C解析：t_m=PD/2(SE+PY)+C=17.2×559/2(119×1+17.2×0.4)+3=44.7mm。10.（多选）关于恒力弹簧支吊架，下列说法错误的有：A.荷载变化率≤6%B.可现场调整荷载刻度C.适用于垂直位移＞200mmD.热态与冷态荷载完全一致答案：A、D解析：A错，规范要求≤8%；D错，恒力指“理论恒定”，实际存在±2%偏差。11.（计算）π型自然补偿段，AB=12m，BC=18m，CD=12m，管径φ325×12mm，材质15CrMoG，线胀系数α=12.8×10⁻⁶℃⁻¹，ΔT=420℃，弹性模量E=1.9×10⁵MPa，求B点热胀推力（按导向支座摩擦系数μ=0.3，忽略摩擦）。答案：F_x=18.7kN解析：简化弹性中心法，ΔL=αΔT·L=12.8×10⁻⁶×420×(12+18+12)=0.216m，柔性系数K=3EI/L³，I=π(D⁴d⁴)/64=1.18×10⁻⁴m⁴，K=3×1.9×10¹¹×1.18×10⁻⁴/18³=1.09×10⁵N/m，F=K·ΔL=18.7kN。12.（案例分析）某火电厂再热热段管道投运后，恒力吊架指针偏离“热态”刻度+15%，现场测得管系Y向位移较设计大30mm，试分析原因并给出整改措施。答案要点：原因：1.支吊架选型错误，实际位移大于最大行程；2.弹簧疲劳，刚度下降；3.管系局部过约束，导致额外位移转移。整改：①校核计算书，更换大行程恒力吊架；②加装滚动支架分担荷载；③重新调整冷、热态位置，记录指针刻度；④停机后做弹簧特性试验，不合格更换。四、焊接工艺与无损检测13.（单选）对壁厚46mm的P91钢焊口，按DL/T869规定，预热温度最低为：A.150℃  B.200℃  C.250℃  D.300℃答案：B解析：P91马氏体钢，≥200℃防止冷裂，厚壁取上限。14.（多选）下列缺陷中，按NB/T47013.32015评级可定为Ⅲ级（不合格）的有：A.12mm壁厚焊缝，超声指示长度18mm，波幅SL+6dBB.20mm壁厚，单个气孔φ4mm，位于壁厚中心C.30mm壁厚，密集气孔群最大孔径φ2mm，累计长度25mmD.根部未熔深2mm，长度30mm，板厚38mm答案：A、C、D解析：B项φ4mm＜0.2T且≤5mm，可Ⅱ级；A超Ⅱ级曲线；C密集超标；D未熔深＞0.15T。15.（计算）采用手工氩弧焊打底，φ60×5mm20G管，坡口60°V型，钝边1mm，间隙2mm，焊丝H08Mn2SiAφ2.5mm，求打底焊道熔敷金属截面积（设加强高1mm，余高系数0.6）。答案：A=28.3mm²解析：几何面积=（坡口+间隙）形成梯形+加强高弓形；梯形高=51=4mm，上底=2+2×4tan30°=6.62mm，面积=0.5×(2+6.62)×4=17.24mm²；加强高近似矩形0.6×2×1=1.2mm²；总截面积≈28.3mm²（含根部圆角）。16.（案例分析）现场射线检测发现P91焊缝根层沿熔合线呈“半月形”黑色影像，宽度≤0.5mm，长度15mm，黑度2.8（底片黑度2.0），金相检验为微裂纹。试分析产生机理并给出返修工艺。答案要点：机理：1.预热不足，马氏体转变应力大；2.氩弧焊线能量低，冷却速度过快；3.焊后未及时后热，氢扩散受阻。返修：①打磨清除裂纹，磁粉确认；②局部预热250℃，电加热带宽度≥3t；③采用φ2.5mm低氢焊丝，层温≤300℃；④焊后立刻300℃×2h后热；⑤24h后RT+TOFD复验；⑥整口焊后750℃×4h回火。五、绝热与防腐工程技术17.（单选）某φ630mm高温管道，介质温度540℃，采用双层微孔硅酸钙，每层厚75mm，导热系数λ=0.065W/(m·K)，环境温度25℃，表面换热系数α=12W/(m²·K)，则界面温度最接近：A.180℃  B.220℃  C.260℃  D.300℃答案：B解析：通过迭代计算热阻，界面温度约220℃。18.（多选）埋地钢质管道采用“3PE+阴极保护”联合防护，下列做法会降低涂层屏蔽效果的有：A.补口采用热收缩带，搭接≥100mmB.现场弯管采用冷缠带，厚度1.4mmC.管沟回填含尖锐石块，最大粒径200mmD.阴极保护电位1.25V（CSE）答案：C、D解析：C易刺穿涂层；D过保护导致剥离。19.（计算）某LNG接收站162℃保冷管道，采用PIR+泡沫玻璃双层，PIR厚120mm，λ₁=0.023W/(m·K)，泡沫玻璃厚100mm，λ₂=0.058W/(m·K)，管外径φ457mm，求单位长度冷损失（环境温度25℃，α=8W/(m²·K)）。答案：q=21.4W/m解析：总热阻R=1/(απD_o)+ln(D₁/D_i)/(2πλ₁)+ln(D₂/D₁)/(2πλ₂)=0.013+0.412+0.248=0.673m·K/W，q=ΔT/R=21.4W/m。20.（案例分析）某化工厂露天循环水碳钢管道，投运3年后出现密集鼓包，剥离后呈“鱼眼”状蚀坑，最大