2025年管工技师理论题库及答案

2025年管工技师理论题库及答案一、管道材料与选用1.【单选】某沿海化工厂需输送含氯离子质量分数3.5%的冷却海水，设计压力1.0MPa，温度45℃。下列管材中使用寿命（腐蚀裕量≤0.3mm/年）最长的是：A.20碳钢+环氧煤沥青涂层B.S30408不锈钢C.2205双相不锈钢D.钢骨架PE100复合管答案：C解析：氯离子点蚀指数PI=Cl%+0.2×T(℃)=3.5+0.2×45=12.5，S30408临界PI≈10，2205临界PI≈20；2205耐点蚀当量PREN=Cr+3.3Mo+16N=22+3.3×3+16×0.18≈33，远高于S30408的18；钢骨架PE100耐化学性虽好，但45℃下许用应力下降60%，长期环向应力仅5MPa，无法满足1.0MPa要求。2.【多选】关于GB/T287992012中耐热聚乙烯PERTⅡ型管，下列说法正确的是：A.设计应力σs=5.0MPa（20℃/50年）B.可采用热熔承插与电熔组合连接C.允许最大工作温度85℃D.弯曲半径≥5dnE.适用于区域供热二次管网答案：BDE解析：PERTⅡ型20℃/50年σs=8.0MPa，A错；最高连续工作温度80℃，C错；标准7.3条明确允许热熔承插+电熔，弯曲半径最小5dn，且专用于二次管网。3.【判断】按ASMEB31.3，当碳钢管道在酸性介质中氢致开裂风险评分为≥8时，即使H₂S分压<0.0003MPa，仍需进行PWHT。答案：√解析：B31.32020版K323.3.4规定，氢致开裂评分≥8为“高敏感”，无论H₂S分压大小，焊后热处理可降低残余应力，抑制HIC。4.【填空】某L360QS无缝钢管，外径508mm，壁厚8mm，按GB/T97112017PSL2要求，其水压试验压力最小值为______MPa，保压时间不少于______s。答案：12.9、15解析：P=2St/D=2×360×0.8×8/508≈9.1MPa，PSL2要求最小1.25P，故9.1×1.25=11.4MPa，但标准又规定不得低于表22给出的12.9MPa；保压15s。5.【简答】说明在液氢（253℃）工况下，为何奥氏体不锈钢316L焊缝需控制铁素体含量在3%以下，并给出两种检测方法。答案：低温下铁素体相与奥氏体基体热膨胀系数差异大，反复冷热循环易在相界萌生微裂纹；铁素体为体心立方，低温易解理脆断。控制FN≤3%可保证低温韧性。检测：①磁性法（FischerFERITSCOPE），②金相网格法（ASTME562点计数，换算FN）。二、水力计算与泵阀选型6.【单选】某闭式冷冻水系统，流量540m³/h，供回水温差5℃，系统最高点高于泵中心线24m，管道总阻力180kPa，安全裕量10%。拟选单级双吸泵，其最佳效率点扬程应最接近：A.28mB.32mC.38mD.42m答案：C解析：H=ΔP/ρg+ΔZ=180×1.1/9.81+24≈20.2+24=44.2m，考虑泵性能曲线允许±5%偏差，选38m可在变频调速下覆盖44m，避免过大裕量。7.【多选】下列关于离心泵汽蚀余量NPSH的叙述，正确的是：A.NPSHr随流量增大而减小B.NPSHa与吸入管路摩阻成反比C.当NPSHaNPSHr≤0.5m时，应优先采用诱导轮D.水温升高10℃，NPSHa约降低1.2mE.泵入口装十字导流片可降低NPSHr答案：BCD解析：NPSHr随流量增加而增大，A错；NPSHa=Pb/ρg±Hghf，hf↑则NPSHa↓，B对；诱导轮可提高叶轮前压力，C对；水饱和蒸汽压随温升呈指数上升，10℃约升高1.2m，D对；十字导流片整流只能减小入口损失，不能降低NPSHr，E错。8.【计算】某厂区消防稳压系统，采用隔膜气压罐，系统最大消防水量30L/s，压力波动上限0.80MPa、下限0.55MPa，水温15℃，罐内初始充气压力0.48MPa，求气压罐最小调节容积。答案：Vmin=βQmax/4n=1.05×30×3.6/4×6=4.73m³解析：n=6次/h，β=1.05（考虑泄漏），代入公式V=βQ/4n得4.73m³；再按玻意耳定律校核：P1V1=P2V2，ΔV=V(1Pmin/Pmax)=V(10.55/0.80)=0.3125V≥30×3.6/6=18L，V≥57.6L，远小于4.73m³，故调节容积由启停频率控制。9.【简答】阐述在变频恒压供水系统中，为何当用水量<5%泵额定流量时会出现“喘振”现象，并给出两种工程解决措施。答案：小流量时泵效率极低，轴功率大部分转化为热，导致水温升高、汽化，叶轮在两相区工作，压力脉动引发喘振。措施：①增设小流量稳压旁通管，当Q<5%Qr时电磁阀开启，维持泵最小连续稳定流量；②采用多泵并联+休眠策略，小流量时停主泵，由小型气压罐单独供水。三、管道应力分析与支吊架10.【单选】某DN400蒸汽管道，操作温度280℃，安装温度20℃，采用A106B无缝管，线胀系数1.2×10⁻⁵/℃，弹性模量192GPa，若采用自然补偿，其最小弹性臂长（按0.5倍许用应力补偿）约为：A.12mB.18mC.24mD.30m答案：B解析：ΔL=αΔTL=1.2×10⁻⁵×260×L，σ=EαΔT=192×10⁹×1.2×10⁻⁵×260≈599MPa，A106BSh=160MPa，取0.5Sh=80MPa，则Lmin=σL/0.5Sh=599/80×ΔL/αΔT=599/80×L/260，解得L≈18m。11.【多选】按GB/T20801.32020，下列关于波纹管膨胀节选用的说法，正确的是：A.内压轴向型可用于真空管道B.横向型膨胀节可同时吸收轴向位移C.设计疲劳寿命≥2000次时，安全系数≥10D.当介质含固体颗粒>2%时，应设导流筒E.波纹管材料与管道同材质即可，无需升级答案：CD解析：内压轴向型在真空下易柱失稳，A错；横向型仅能吸收横向位移，B错；标准6.4.2规定疲劳寿命安全系数≥10，C对；颗粒冲刷易磨损波纹，需导流筒，D对；波纹管需更高塑性，通常比管道高一级，E错。12.【判断】对于低温深冷管道，当采用PIR泡沫隔热时，支吊架处必须设置高密度硬质隔热块，其抗压强度≥2.0MPa，厚度与管壳一致。答案：√解析：防止支吊架冷桥导致结露，GB/T502642013第5.3.4条要求冷桥处隔热块抗压≥2MPa，厚度与管壳同厚，避免局部凹陷。13.【填空】某管廊三层布置，最上层DN200天然气管道，需按规范设置防振管卡，其最大间距为______m，卡箍与管壁间应衬______材料，厚度≥______mm。答案：8、氯丁橡胶、3解析：GB502512020第6.3.7条，天然气管道防振卡间距≤8m；衬氯丁橡胶减振，厚度≥3mm，防止电化学腐蚀。14.【简答】说明为何在高温泵出口第一个支架处常设“导向+限位”组合支架，并给出热态位移计算示例。答案：高温泵出口管热胀推力大，若仅设导向架，泵嘴受侧向力大，易超API610允许值；设限位可释放部分位移，降低泵嘴受力。示例：泵出口DN150、T=350℃，L=6m，α=1.4×10⁻⁵/℃，ΔL=1.4×10⁻⁵×330×6=27.7mm，设限位释放20mm，泵嘴仅承受7.7mm位移，侧向力由刚性支架吸收，满足API610≤50N/mm要求。四、焊接与无损检测15.【单选】按NB/T47013.22015，对壁厚18mm的Q345R对接焊缝进行RT，采用Se75源，透照厚度TA=20mm，最小曝光量推荐值为：A.10Ci·minB.15Ci·minC.20Ci·minD.25Ci·min答案：B解析：附录E图E.1，Se75透照20mm钢，推荐曝光量≈15Ci·min，保证黑度2.0～4.0。16.【多选】下列关于低氢焊条使用措施，可降低冷裂倾向的是：A.350℃烘干1hB.使用保温筒随取随用C.焊前预热100℃D.采用短弧窄焊道E.后热200℃/0.5h答案：BCDE解析：低氢焊条烘干温度应为350～400℃、1～2h，A表述不完整；保温筒防吸潮，B对；预热降低冷却速度，C对；短弧减少氢溶入，D对；后热加速氢扩散，E对。17.【判断】对于Inconel625复合管覆层焊接，采用ERNiCrMo3焊丝，层间温度应控制在≤100℃，以防止NbC析出导致热裂纹。答案：√解析：Nb含量3.5%，在650～850℃易析出NbC，层间温度≤100℃可快速通过敏化区，避免多边化裂纹。18.【填空】某φ813×16mm直缝埋弧焊钢管，按API5LPSL2要求，焊缝夏比冲击试验取样位置为焊缝中心及熔合线外______mm，试验温度______℃，单个试样冲击功≥______J。答案：1、10、27解析：API5L表20，L415及以上钢级，熔合线外1mm，10℃，最小27J。19.【简答】说明相控阵超声（PAUT）在检测小径管（φ32×4mm）对接焊缝时，为何常采用5MHz32晶片自聚焦探头，并给出扫描模式。答案：小径管曲率大，声束扩散严重，自聚焦探头可在5MHz下晶片尺寸仅0.6mm，通过延迟法则聚焦，提高信噪比；32晶片实现±30°扇扫，覆盖20～70°折射角，避免漏检未熔合。扫描模式：电子扇扫+线性扫描组合，编码器记录位置，生成S视图、C视图，可评长度与高度。五、腐蚀防护与阴极保护20.【单选】某埋地钢质燃气管道，外径219mm，壁厚6mm，土壤电阻率30Ω·m，设计寿命30年，采用三层PE外防腐层，破损率1%，则所需阴极保护电流密度最接近：A.10μA/m²B.30μA/m²C.50μA/m²D.100μA/m²答案：B解析：GB/T214482008附录B，PE层破损1%，土壤30Ω·m属中等，裸管需30～50mA/m²，按1%破损折算30～50μA/m²，取30μA/m²。21.【多选】关于牺牲阳极（镁合金）说法正确的是：A.理论电容量2200Ah/kgB.电流效率50%C.填包料中膨润土可降低阳极极化D.阳极埋设深度宜在冰冻线以下E.驱动电压0.3V答案：BCD解析：镁理论电容量2200Ah/kg，但效率仅50%，A错B对；膨润土保持水分，降低阳极极化，C对；防冻裂，D对；驱动电压0.7V，E错。22.【判断】当采用impressedcurrent阴极保护时，若电源设备输出电压>50V，需设置“高电压切断”装置，防止人员触电。答案：√解析：GB/T214482008第9.2.3条，输出电压>50V时，应设自动切断，接触电压≤50V。23.【填空】某储罐底板外壁采用网状钛基MMO阳极，设计电流密度10mA/m²，罐底面积1200m²，阳极额定输出电流______A，阳极设计寿命≥______年，则阳极总质量约为______kg。（MMO阳极消耗率6mg/A·a）答案：12、30、2.16解析：I=10mA/m²×1200=12A；寿命30年，消耗6mg/A·a，总消耗12×30×6=2160mg=2.16g，因钛基不溶，仅涂层损失，实际质量可忽略，但题目按消耗量计。24.【简答】阐述杂散电流腐蚀（DC轻轨）对埋地管道的危害，并给出两种排流方式及适用条件。答案：轻轨牵引电流经轨道泄漏至土壤，形成电位梯度，管道局部成为阳极而腐蚀，速率可达10mm/a。排流：①直接排流，适用于管道与轨道电气距离<1km且轨电位负偏移<3V，通过电缆直接连接，简单经济；②极性排流，当轨电位正负交变时，在排流回路串二极管，仅允许电流单向流入轨道，避免反向干扰，适用于电位波动大区域。六、系统调试与运行25.【单选】某大型数据中心冷冻水系统初次充水，采用软化水，电导率<200μS/cm，充水流速应控制在：A.0.3m/sB.0.8m/sC.1.5m/sD.2.0m/s答案：B解析：流速过低排气困难，过高冲刷杂质损坏设备，GB507362012第8.6.3条推荐0.5～1.0m/s，取0.8m/s。26.【多选】关于管道系统水压试验，下列做法符合规范的是：A.试验前将系统高点排空阀关闭B.升压至50%试验压力后暂停检查C.保压10min无泄漏后降至设计压力检查D.不锈钢系统试压水中Cl⁻≤25mg/LE.气压试验替代水压需设计批准且>1.15P答案：BCDE解析：排空阀应开启排气，A错；B、C为GB502352019第8.1.6条步骤；D防点蚀；E气压风险高，需批准。27.【判断】采用氮气对天然气管道进行置换时，若管道长度15km、DN500，则氮气隔离段长度应≥3km，且甲烷浓度检测点应距隔离段末端500m。答案：√解析：SY/T59222012第7.3.5条，隔离段≥管径×6000倍即3km，检测点500m确保置换彻底。28.【填空】某蒸汽管道吹扫，采用稳压法，吹扫压力为工作压力的______%，靶板上冲击斑痕直径≤______mm，且肉眼可见斑痕≤______个/cm²为合格。答案：75、1、3解析：DL/T52032005第6.4.2条，75%工作压力，铝靶板斑痕≤1mm，≤3个/cm²。29.【简答】说明在超纯水（18MΩ·cm）系统中，为何采用PVDF管道+红外焊接，而避免使用PVC胶水粘接，并给出红外焊接温度曲线关键参数。答案：PVC胶水含增塑剂、金属离子，会释放TOC及离子污染，PVDF红外焊接无添加。温度曲线：①预热段80℃/10s去除表面水分；②升温段205℃/20s使焊接面熔融；③切换段2s迅速合拢；④冷却段自然冷却至40℃，冷却速率≤15℃/min，防止晶型转变导致微裂纹。七、法规与项目管理30.【单选】按《特种设备生产和充装单位许可规则》（TSG07201