2025年机泵《液氮与氮气培训》评估试题附答案

2025年机泵《液氮与氮气培训》评估试题附答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.液氮在常压下的沸点约为（）。A.−196℃  B.−183℃  C.−210℃  D.−156℃答案：A2.氮气在20℃、1atm条件下的密度约为（）。A.0.804kg/m³  B.1.165kg/m³  C.1.429kg/m³  D.0.717kg/m³答案：B3.液氮储罐日常巡检中，必须每日记录的参数是（）。A.罐壁厚度  B.日蒸发率  C.焊缝探伤结果  D.珠光砂含水率答案：B4.离心泵输送液氮时，首级叶轮材料通常选用（）。A.ZL104铸铝  B.CF8M不锈钢  C.灰口铸铁  D.黄铜答案：B5.氮气压缩机级间冷却器设置的主要目的是（）。A.提高排气露点  B.降低排气温度、节省功率  C.提高容积效率  D.防止喘振答案：B6.液氮管道采用真空绝热管时，夹层真空度应长期保持低于（）。A.5Pa  B.0.5Pa  C.50Pa  D.500Pa答案：A7.氮气置换作业时，目标氧含量一般要求低于（）。A.2%  B.5%  C.0.5%  D.10%答案：A8.低温离心泵启动前必须进行“冷泵”操作，其主要目的是（）。A.润滑轴承  B.防止气蚀  C.降低电机启动电流  D.检查轴封答案：B9.液氮汽化器结霜厚度超过（）时，应切换或除霜。A.5mm  B.10mm  C.20mm  D.30mm答案：C10.氮气压缩机排气温度高报值一般设定为（）。A.80℃  B.100℃  C.120℃  D.140℃答案：C11.液氮充装时，槽车压力应低于储罐压力（）以上，防止“返液”。A.0.05MPa  B.0.1MPa  C.0.2MPa  D.0.3MPa答案：B12.氮气在压力1.0MPa、温度30℃时的压缩因子Z最接近（）。A.0.90  B.0.95  C.1.00  D.1.05答案：C13.低温泵密封气压力必须高于泵腔压力（）以上。A.0.01MPa  B.0.05MPa  C.0.1MPa  D.0.2MPa答案：B14.液氮储罐安全阀起跳后重新回座，其密封压力应不低于设定压力的（）。A.80%  B.85%  C.90%  D.95%答案：C15.氮气压缩机入口过滤器压差高报一般设为（）。A.2kPa  B.5kPa  C.8kPa  D.12kPa答案：B16.液氮管道保冷材料PIF（聚异氰脲酸酯泡沫）的导热系数约为（）。A.0.018W/(m·K)  B.0.027W/(m·K)  C.0.040W/(m·K)  D.0.055W/(m·K)答案：B17.氮气瓶组汇流排应设置（）防止高压气体倒灌。A.止回阀  B.截止阀  C.减压阀  D.安全阀答案：A18.液氮汽化器出口温度低报通常设定为（）。A.−10℃  B.0℃  C.5℃  D.10℃答案：B19.氮气压缩机发生喘振时，最先采取的措施是（）。A.立即停机  B.打开旁通阀  C.关闭出口阀  D.提高转速答案：B20.液氮泄漏到封闭地面时，首要风险是（）。A.中毒  B.富氧  C.缺氧窒息  D.爆炸答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于液氮物理危害的有（）。A.低温冻伤  B.缺氧窒息  C.易燃  D.高压喷射  E.爆炸答案：ABD22.氮气压缩机级间冷却器内漏的现象包括（）。A.冷却水出口有气泡  B.级间温度升高  C.冷却水pH下降  D.排气量下降  E.振动增大答案：ABC23.液氮泵冷泵过程中需监控的参数有（）。A.泵壳温度  B.密封气压力  C.出口压力  D.电流  E.储罐液位答案：ABC24.氮气置换合格准则包括（）。A.氧含量≤0.5%  B.烃含量≤0.1%  C.露点≤−40℃  D.压力≥0.2MPa  E.温度≥10℃答案：ABC25.液氮储罐日蒸发率升高的原因可能有（）。A.真空度下降  B.珠光砂下沉  C.内罐泄漏  D.外壳锈蚀  E.液位计失灵答案：ABC26.氮气压缩机启动条件包括（）。A.润滑油温度≥20℃  B.冷却水压力≥0.25MPa  C.入口阀全开  D.出口阀全关  E.盘车正常答案：ABCE27.液氮管道应力补偿常用方式有（）。A.自然补偿  B.波纹管补偿器  C.球补  D.弯头补偿  E.填料函补偿答案：ABD28.氮气瓶组间安全要求包括（）。A.通风良好  B.温度≤40℃  C.设置防倾倒链  D.使用铜制工具  E.设置可燃气体探头答案：ABCD29.液氮汽化器结冰严重的处理措施有（）。A.切换备用汽化器  B.喷淋常温水  C.降低流量  D.提高入口压力  E.关闭出口阀答案：ABC30.氮气压缩机振动高的原因可能有（）。A.转子不平衡  B.对中不良  C.轴承磨损  D.喘振  E.进口带液答案：ABCDE三、填空题（每空1分，共20分）31.液氮的膨胀比（液态→气态，0℃，1atm）约为（1:694）。32.氮气压缩机排气压力1.2MPa时，按理想气体计算，其等熵指数κ取（1.40）。33.低温离心泵的NPSH（汽蚀余量）单位是（m）。34.液氮储罐夹层珠光砂粒度一般控制在（0.5~2.0）mm。35.氮气瓶外表颜色为（黑）色，字样为（氮）字。36.氮气压缩机润滑油的ISOVG等级常用（68）。37.液氮管道采用奥氏体不锈钢，其低温冲击试验温度须≤（−196℃）。38.氮气置换体积倍数一般取（3~5）倍。39.液氮汽化器出口温度低报延时（3）s。40.氮气压缩机轴位移高报值通常设为（0.4）mm。41.液氮泵密封气露点要求≤（−50℃）。42.氮气瓶公称工作压力为（15）MPa。43.液氮储罐日蒸发率试验持续时间为（24）h。44.氮气压缩机入口滤网过滤精度常用（5）μm。45.液氮管道保冷层厚度计算时，表面温度取环境温度加（2℃）。46.氮气压缩机冷却水进水温度宜≤（32℃）。47.液氮泄漏现场氧气浓度≤（19.5%）时，必须佩戴空气呼吸器。48.氮气压缩机联轴器对中径向偏差应≤（0.05）mm。49.液氮泵冷泵时间一般≥（30）min。50.氮气瓶每（3）年检验一次。四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）51.液氮的密度随温度升高而增大。（×）52.氮气压缩机可以采用普通碳钢活塞环。（×）53.液氮泵出口必须设置止回阀。（√）54.氮气置换时，流速越快越好，可缩短时间。（×）55.液氮储罐安全阀校验周期为1年。（√）56.氮气压缩机停机后立即停润滑油泵可节能。（×）57.液氮汽化器结冰不影响换热面积。（×）58.氮气瓶阀出口为左旋螺纹。（√）59.液氮管道焊缝需100%射线检测。（√）60.氮气压缩机排气温度高只会影响效率，不会损坏设备。（×）五、简答题（每题6分，共30分）61.简述液氮泵冷泵步骤及注意事项。答案：（1）确认泵进出口阀关闭，打开回气阀；（2）微开泵入口阀，使液氮缓慢进入泵体；（3）监控泵壳温度，控制降温速率≤10℃/min；（4）当泵壳温度≤−150℃且出口管结霜均匀，视为冷泵完成；（5）全程观察密封气压力，保持高于泵腔0.05MPa；（6）严禁快速充液，防止热应力开裂；（7）冷泵期间人员远离泵出口，防止冷氮气喷射伤人。62.氮气压缩机级间冷却器内漏如何判断？答案：（1）冷却水出口目测有连续气泡；（2）级间排气温度异常升高5℃以上；（3）冷却水pH值下降，电导率升高；（4）停机后冷却水侧压力保持，打开排水阀有氮气逸出；（5）取样冷却水，测得氮气含量>500ppm；（6）以上任一现象结合即可判定内漏。63.液氮储罐日蒸发率试验方法。答案：（1）储罐液位充至90%，静置24h；（2）记录初始液位L1、压力P1、温度T1；（3）24h后记录液位L2、压力P2、温度T2；（4）按标准换算到标准大气压、0℃下体积蒸发量ΔV；（5）日蒸发率α=ΔV/V0×100%，V0为储罐有效容积；（6）取两次试验平均值，偏差≤5%为有效。64.氮气置换操作中，如何防止静电积聚？答案：（1）控制流速≤5m/s；（2）使用导静电管，接地电阻≤10Ω；（3）禁止在夜间高湿度作业；（4）人员穿防静电服、鞋；（5）禁止用塑料桶取样；（6）注入管口伸至容器底部，减少喷射。65.液氮泄漏现场应急处置要点。答案：（1）立即撤离无关人员，设置100m警戒区；（2）佩戴正压式呼吸器、防冻手套；（3）切断上游阀门，停止充装；（4）开启强制通风，监测氧含量；（5）用雾状水稀释，禁止直流水冲击；（6）冻伤人员用40℃温水复温，送医；（7）报告调度，启动应急预案。六、计算题（共30分）66.（10分）一台氮气压缩机入口流量500m³/h（0℃，1atm），压缩至1.0MPa（表压），温度由20℃升至120℃，按理想气体计算，求出口实际体积流量。解：P1=0.1013MPa，T1=293K，V1=500m³/hP2=1.1013MPa，T2=393K由P1V1/T1=P2V2/T2V2=V1·(P1/P2)·(T2/T1)=500×(0.1013/1.1013)×(393/293)=61.7m³/h答案：61.7m³/h67.（10分）液氮泵安装高度高于储罐液面2m，吸入管路压降0.03MPa，液氮密度810kg/m³，泵必需NPSH为1.5m，问是否发生汽蚀？解：可用NPSH=ΔP/ρg−h−ΔPfΔP=0.1013MPa，ρ=810kg/m³，g=9.81m/s²h=2m，ΔPf=0.03MPa=30000Pa可用NPSH=(101300/810×9.81)−2−(30000/810×9.81)=12.75−2−3.77=6.98m6.98m>1.5m，故不会汽蚀。答案：不会汽蚀。68.（10分）氮气瓶组共20瓶，每瓶水容积40L，压力15MPa，温度20℃，求标准状态下总氮气量（m³）。解：单瓶V0=VP/101.3×273/293V=0.04m³，P=15MPa=150×101.3kPaV0=0.04×150×101.3/101.3×273/293=6.0m³总量=20×6.0=120m³答案：120m³七、综合应用题（共20分）69.（20分）某装置需连续供应氮气500Nm³/h，压力0.8MPa，现有两台液氮储罐（各50m³），一台空温式汽化器（额定汽化量600Nm³/h），一台备用电加热汽化器（额定汽化量400Nm³/h）。当地冬季最低−15℃，空温式汽化器效率下降30%。（1）核算空温式汽化器冬季实际出力；（2）若空温式汽化器结霜50%面积，求实际汽化量；（3）制定冬季运行方案，确保不间断供氮；（4）估算单罐液氮可连续供氮时间（液氮充满率90%，日蒸发率0.3%）。答案：（1）冬季出力=600×(1−0.3)=420Nm³/h（2）结霜50%，传热面积减半，汽化量≈420×0.6=252Nm³/h（3）运行方案：a.白天气温高时优先空温式，夜间或低温切换电加热；b.设置出口温度低报