2025年化工装备技术竞赛试题题库及答案

2025年化工装备技术竞赛试题题库及答案一、单选题（每题1分，共30分）1.某台离心泵在额定流量下测得NPSH₃=3.2m，吸入侧容器液面绝对压力为120kPa，介质密度800kg/m³，饱和蒸气压为28kPa，吸入管路损失0.8m。则泵的最大允许安装高度（相对于容器液面）为A.5.4m B.4.6m C.3.8m D.2.9m答案：D解析：NPSHₐ=(p₀pᵥ)/(ρg)h_fH_g≥NPSH₃，代入得H_g≤(12028)×10³/(800×9.81)0.83.2≈2.9m。2.对于板框式压滤机，下列参数中对过滤速率影响最小的是A.滤饼压缩指数 B.滤布阻力 C.悬浮液温度 D.过滤压力答案：C解析：温度仅通过粘度间接影响，而粘度变化范围有限，其余参数直接改变过滤基本方程中的阻力项。3.在GB150.12011中，Q345R钢板用于25℃容器时，应进行的冲击试验温度为A.20℃ B.25℃ C.30℃ D.40℃答案：C解析：标准规定材料使用温度低于20℃时，冲击试验温度取最低设计温度减5℃。4.某列管式换热器采用φ25×2.5mm碳钢管，管程设计压力1.6MPa，壳程0.8MPa，温差应力校核时，判定是否需要膨胀节的核心指标是A.管壳轴向应力差 B.管板转角 C.管子拉脱力 D.壳体环向薄膜应力答案：A解析：轴向温差应力差超过许用值即需设膨胀节，其余为局部强度校核项。5.下列密封形式中，属于“静密封”的是A.机械密封动环与静环接触面 B.填料函压盖与轴间隙 C.八角垫密封的法兰连接 D.干气密封的旋转环与静止环答案：C解析：八角垫在螺栓预紧后无相对运动，属静密封；其余均存在相对运动。6.在API610标准中，OH2型泵的轴承配置必须采用A.深沟球+角接触球 B.成对角接触球 C.圆柱滚子+角接触球 D.四点接触球+圆柱滚子答案：B解析：OH2为悬臂泵，标准强制要求成对安装角接触球轴承以承受轴向力。7.某反应釜夹套通0.5MPa饱和蒸汽，釜内为常压放热反应，为防止蒸汽倒灌，应设置A.安全阀 B.止回阀 C.破真空阀 D.疏水阀答案：B解析：止回阀可防止釜内压力瞬间高于夹套时蒸汽倒灌，避免水击。8.对于双层搅拌桨系统，功率数N_p与单层相比A.一定加倍 B.一定小于两倍 C.与桨间距无关 D.与雷诺数无关答案：B解析：双层桨功率受桨间距影响，通常小于单层的两倍，且仍与Re相关。9.某台螺杆压缩机容积效率85%，若内泄漏量降低20%，则新容积效率约为A.85%×1.2 B.85%+0.2×(185%) C.85%+20% D.85%/(10.2)答案：B解析：容积效率=理论泄漏，泄漏下降20%，效率增量为0.2×(10.85)。10.按照TSG212021，第Ⅲ类压力容器耐压试验压力系数为A.1.15 B.1.25 C.1.43 D.1.50答案：B解析：Ⅲ类容器取1.25倍设计压力，且≥设计压力加0.1MPa。11.在HAZOP分析中，引导词“More”对应工艺参数的偏差通常为A.温度过高 B.压力过低 C.液位缺失 D.流量反向答案：A解析：More即“过量”，温度过量即温度过高。12.某装置采用磁力泵输送苯系介质，最应监控的轴承状态参数是A.振动速度 B.轴承温度 C.润滑油含水 D.轴向位移答案：B解析：磁力泵轴承依靠介质润滑，温升直接预示干摩擦风险。13.下列材料中，不能用于制造含H₂S环境螺栓的是A.35CrMoA B.25Cr2MoVA C.42CrMoA D.40CrNiMoA答案：A解析：35CrMoA抗硫化物应力开裂（SSC）性能差，标准限制其硬度≤22HRC。14.某塔器采用裙式支座，地脚螺栓材料Q355B，设计温度30℃，应进行的低温冲击试验温度为A.20℃ B.30℃ C.40℃ D.45℃答案：C解析：Q355B在30℃使用时，按GB/T1591需做40℃冲击。15.在AspenPlus中，计算精馏塔径时，若选择“Fair”液泛关联式，则默认液泛分率为A.75% B.80% C.85% D.90%答案：C解析：Fair关联默认85%液泛分率，可在“TrayRating”中修改。16.某台往复泵出口安装隔膜式蓄能器，其最佳充气压力应为A.等于排出压力 B.等于吸入压力 C.等于30%排出压力 D.等于50%排出压力答案：C解析：隔膜蓄能器充气压力≈30%系统压力，可吸收90%压力脉动。17.在GB/T208012020中，GC1级管道射线检测比例应为A.10% B.20% C.50% D.100%答案：D解析：GC1级输送极度危害介质，强制100%RT。18.某台离心机转鼓内径800mm，转速1500r/min，则分离因数约为A.500 B.800 C.1000 D.1200答案：C解析：F_g=rω²/g=0.4×(2π×1500/60)²/9.81≈1005。19.下列无损检测方法中，对表面开口裂纹最敏感的是A.UT B.RT C.MT D.ET答案：C解析：磁粉检测（MT）对表面微米级裂纹敏感，UT/RT对内部缺陷更优。20.某台蒸汽透平额定进汽压力3.8MPa，温度390℃，属于A.低压透平 B.中压透平 C.高压透平 D.超高压透平答案：B解析：3.56.0MPa属中压蒸汽参数。21.在PID图中，下列仪表位号首位字母表示“分析”的是A.F B.T C.A D.I答案：C解析：A=Analysis，F=Flow，T=Temperature，I=Indicate。22.某台板翅式换热器采用真空钎焊，钎料为AlSi系，钎焊温度应控制在A.550570℃ B.580600℃ C.610630℃ D.640660℃答案：B解析：AlSi钎料固相线577℃，液相线595℃，钎焊区580600℃最佳。23.某装置使用金属环垫（RTJ）密封，垫环材料软铁，硬度应比法兰密封面A.高30HB B.低30HB C.相等 D.低60HB答案：B解析：RTJ垫硬度需低于法兰30HB，确保塑性变形密封。24.在离心泵变频调速中，若转速下降20%，则轴功率下降约A.20% B.35% C.48% D.60%答案：C解析：P∝n³，0.8³=0.512，下降约48%。25.某台干燥器采用氮气循环，氧含量联锁值设定为A.2% B.4% C.8% D.12%答案：B解析：有机溶剂干燥通常设4%O₂联锁，防止爆炸下限。26.下列阀门中，流阻系数最小的是A.截止阀 B.闸阀 C.旋启式止回阀 D.蝶阀答案：B解析：闸阀全开时流阻系数0.10.3，远低于其余阀门。27.某台高压容器采用多层包扎结构，层板间间隙最大允许A.0.1mm B.0.2mm C.0.3mm D.0.5mm答案：C解析：GB/T150.4规定层板间隙≤0.3mm，超差需补焊。28.在应力分类中，下列属于二次应力的是A.内压引起的环向应力 B.温差应力 C.风载引起的弯曲 D.支座反力答案：B解析：二次应力由变形协调产生，具有自限性，温差应力典型。29.某台罗茨风机出口设置消声器，若要求插入损失20dB，则消声器有效长度应≥A.0.5m B.1.0m C.1.5m D.2.0m答案：B解析：片式消声器每米约1012dB，1m可达20dB。30.在压力容器风险评估中，LOC（LossofContainment）频率单位通常为A./年 B./小时 C./装置生命周期 D./次启动答案：A解析：LOC频率以每年发生次数表示，用于QRA计算。二、多选题（每题2分，共20分）31.下列措施可降低离心泵汽蚀余量的有A.增大吸入管径 B.降低泵安装高度 C.提高转速 D.采用诱导轮 E.降低介质温度答案：ABDE解析：提高转速反而增大NPSH₃，其余均可提高NPSHₐ或降低NPSH₃。32.关于ASMEⅧ1中UG99与UG100，下列说法正确的有A.UG99为水压试验 B.UG100为气压试验 C.气压试验需先UT/RT D.气压试验压力1.15×P E.水压试验可用海水答案：ABC解析：气压1.15×P且需100%NDE，海水氯离子超标，禁用。33.下列属于压力容器快开门安全联锁装置必须功能的有A.门齿啮合到位 B.余压为零 C.安全销插入 D.温度低于60℃ E.液位排空答案：ABC解析：TSG21规定快开门需“啮合余压安全销”三要素联锁。34.关于低温钢09MnNiDR，下列叙述正确的有A.最低使用温度70℃ B.需正火+回火 C.冲击试验70℃ D.可用于壳体 E.焊接采用低氢焊条答案：ACDE解析：09MnNiDR为70℃用钢，通常正火状态供货，无需回火。35.下列属于静设备在线检验方法的有A.声发射 B.超声导波 C.射线探伤 D.磁记忆 E.涡流阵列答案：ABDE解析：射线需停工，其余可在线实施。36.关于干燥器露点控制，下列说法正确的有A.出口露点低于40℃可抑制微生物 B.吸附剂再生温度越高越好 C.分子筛适合低露点 D.活性氧化铝耐液态水 E.露点仪宜安装在出口管顶部答案：ACDE解析：再生温度过高易使分子筛晶格破坏。37.下列属于离心压缩机喘振先兆信号的有A.出口压力波动±5% B.轴位移突增 C.入口温度下降 D.噪声低沉 E.振动频谱出现0.4×RPM答案：ABDE解析：入口温度下降与喘振无直接关联。38.关于爆破片装置，下列说法正确的有A.可与安全阀串联 B.需定期更换 C.操作比≤70% D.可用于黏稠介质 E.爆破允差±5%答案：ABCD解析：爆破允差±5%仅适用于标定爆破压力≤0.1MPa，其余±3%。39.下列属于压力管道重大修理的有A.更换φ219×8mm直管6m B.焊接新三通 C.带压开孔 D.更换阀门 E.补焊深度3mm答案：BC解析：TSGD7003规定焊接三通、带压开孔属重大修理。40.关于磁悬浮轴承，下列优点正确的有A.无润滑 B.可主动抑振 C.失电可自维持 D.适用于高温 E.寿命≥20年答案：ABE解析：失电需后备轴承，高温需特殊材料，非普遍适用。三、判断题（每题1分，共10分）41.离心泵闭阀启动电流低于额定电流。 ×解析：闭阀时功率最小，但电流仍高于额定，因功率因数下降。42.多层压力容器层板间间隙可用塞尺逐层检测。 √解析：制造规范允许0.3mm塞尺抽检。43.爆破片装置一旦动作可重复使用。 ×解析：爆破片为一次性元件，动作后必须整体更换。44.干燥剂再生时，冷吹阶段可用产品气。 √解析：冷吹用干气避免吸附剂再吸水。45.在PID图中，仪表位号FIC101中“C”代表控制。 √解析：C=Control，I=Indicate，R=Record。46.离心机转鼓焊缝可不做RT检测。 ×解析：高速旋转转鼓属关键焊缝，需100%RT。47.压力容器气压试验比水压试验更安全。 ×解析：气压储能大，破裂风险高，需更严格防护。48.磁力泵隔离套厚度增加可提高承压但降低效率。 √解析：涡流损失∝厚度，厚度↑损失↑效率↓。49.采用变频风机时，系统阻力曲线不变。 √解析：管路阻力仅与流量、管路特性有关，与转速无关。50.低温钢焊接时，层间温度应控制在150250℃。 ×解析：低温钢需低热输入，层间温度≤150℃。四、计算题（每题10分，共30分）51.某台离心泵输送清水，额定流量Q=200m³/h，扬程H=50m，转速n=2950r/min，现需通过变频将流量降至120m³/h，管路特性曲线H=30+0.008Q²（Q单位m³/h）。求：(1)变频后转速n₂；(2)变频后轴功率P₂（原轴功率P₁=36kW，效率视为不变）。答案：(1)管路要求H₂=30+0.008×120²=30+115.2=145.2m，但泵特性按相似定律：H₂/H₁=(Q₂/Q₁)²=(n₂/n₁)²∴n₂=n₁×Q₂/Q₁=2950×120/200=1770r/min(2)P∝QH，P₂=P₁×(Q₂H₂)/(Q₁H₁)=36×(120×145.2)/(200×50)=36×0.348=12.5kW解析：注意管路特性与泵特性交点即为工作点，先求新扬程再算功率。52.某列管式换热器，单管φ25×2.5mm，管长6m，共500根，壳程通气体，管程通水，水侧Re=12000，Pr=6.5，导热系数λ=0.6W/(m·K)，拟采用DittusBoelter方程Nu=0.023Re^0.8Pr^0.4，求水侧对流传热系数h_i。答案：Nu=0.023×12000^0.8×6.5^0.4=0.023×1810×2.12=88.2h_i=Nu·λ/d_i=88.2×0.6/0.02=2646W/(m²·K)解析：d_i=252×2.5=20mm，注意Pr指数加热0.4，冷却0.3，本题水被加热。53.某储罐内径D=12m，储存液氨，设计液位H=10m，液氨密度ρ=618kg/m³，罐壁材料Q345R，许用应力[σ]=183MPa，焊接接头系数φ=0.85，腐蚀裕量C=1mm，取最小壁厚t_min。答案：内压P=ρgH=618×9.81×10=60.6kPa=0.0606MPa按薄膜应力公式t=PD/(2[σ]φP)=0.0606×12000/(2×183×0.850.0606)≈2.35mm取腐蚀裕量t_min=2.35+1=3.35→向上圆整4mm解析：低压储罐壁厚主要由风载、负压