2025年《储运安全》氢能技术专项模拟卷

2025年《储运安全》氢能技术专项模拟卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种气体爆炸下限最低，因此氢气在空气中泄漏时最具爆炸危险性？（）A.甲烷B.一氧化碳C.氢气D.乙烷2.氢气在低温液化过程中，需要克服的主要技术难题是？（）A.高压压缩B.低温绝热C.高效分离D.管道输送3.目前应用最广泛的氢气高压气瓶材料是？（）A.碳钢B.不锈钢C.镍氢合金D.钛合金4.对于低温液氢储罐，最重要的安全风险之一是液氢的蒸发气（BOG）失控，这可能导致？（）A.储罐超压爆炸B.液氢泄漏C.储罐材料脆性断裂D.附近区域氢气浓度过高5.氢气管道系统进行静电防护时，通常要求管道必须？（）A.绝缘良好B.接地或跨接C.保持正电位D.与大地隔离6.氢燃料电池汽车运输过程中，长管拖车的主要安全挑战在于？（）A.电池高温B.拖车本身的结构完整性C.氢气沿管路泄漏的控制D.电力系统故障7.在氢气储存站或加氢站等场所，对电气设备的基本要求是必须选用？（）A.高压设备B.防水设备C.防爆电气设备D.耐腐蚀设备8.氢气具有渗透性，以下哪种储氢方式相对而言对材料密封性要求最高？（）A.高压气态储罐B.低温液氢储罐C.氢气吸附储存D.氢液化9.氢气管道发生泄漏时，下列哪种探测技术响应速度相对较慢？（）A.可燃气体探测器B.氢气传感器阵列C.质谱仪D.红外光谱技术10.氢气在空气中燃烧时，与氧气发生的是？（）A.链式反应B.链断裂反应C.零级反应D.级联反应二、判断题（每题1分，共10分）1.氢气的密度比空气小，因此它在泄漏时总是向上扩散。（）2.任何含氢化合物在点燃时都可能发生爆炸。（）3.低温液氢的储存温度通常在-253℃左右。（）4.氢脆是指氢气使金属材料性能劣化的一种现象，主要发生在高压氢气环境中。（）5.固态氢储存具有最高的储氢密度，且安全性高，是未来发展的主要方向之一。（）6.氢气管道的吹扫通常使用氮气或干燥空气进行。（）7.氢燃料电池的催化剂主要是贵金属铂，因此成本较高。（）8.氢气泄漏到空气中，只要浓度低于爆炸下限就不会发生危险。（）9.氢气加氢站的消防系统通常优先选用水作为灭火剂。（）10.氢气运输管道的巡检周期可以根据管道运行状况和风险评估结果进行调整。（）三、填空题（每空1分，共15分）1.氢气在常温常压下的状态是______，其分子式为______。2.氢气在空气中的爆炸极限通常认为是______%至______%。3.用于储存高压氢气的容器通常称为______，其设计压力一般可达______MPa以上。4.将氢气冷却并压缩至极低温状态使其变成液态的过程称为______。5.评估氢气储运系统安全风险时，常用的分析方法有______和______。6.氢气加氢站中，为防止氢气泄漏扩散，通常会设置______设施。7.氢气管道发生泄漏时，应立即启动______，并采取措施控制泄漏源和防止次生事故。8.氢脆现象的发生与氢气中是否含有杂质______以及金属材料的成分有关。9.氢气作为一种燃料，其最大的优势之一是燃烧产物为______，环境友好。10.在氢气储存和运输设施的设计中，必须充分考虑______和______两大安全要素。四、简答题（每题5分，共10分）1.简述氢气具有哪些主要危险性？2.高压氢气瓶在运输和储存过程中需要采取哪些主要的安全防护措施？五、论述题（10分）结合氢气的基本性质和储运过程的特点，论述在氢气储运设施设计中，如何综合考虑安全距离、防火防爆、泄漏检测与控制等方面的要求，以保障整体安全？试卷答案一、选择题1.C解析：氢气的爆炸下限约为4%，是所有选项中最低的，意味着在相同条件下，氢气泄漏后达到爆炸浓度的可能性更大，危险性更高。2.B解析：氢气液化需要将其从常温冷却到-253℃，这个过程需要克服巨大的冷能，对绝热技术要求极高，是主要的技术难点。3.B解析：目前商业应用最广泛的高压氢气瓶主要采用高性能的不锈钢材料，如马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢，能够承受高压且韧性较好。4.A解析：BOG是液氢蒸发产生的氢气，如果管理不当，会进入储罐或系统，导致压力升高，当压力超过瓶体或系统的承载极限时，可能引发超压爆炸。5.B解析：氢气容易产生静电，且氢气在空气中的爆炸范围宽，因此氢气管道系统必须可靠接地或跨接，以导走静电，防止静电放电引发爆炸。6.C解析：长管拖车在运输过程中，氢气可能通过管路接口、阀门等处泄漏，长距离的管路增加了泄漏点的数量和泄漏扩散控制的难度。7.C解析：氢气具有高度易燃易爆性，因此所有在氢气环境中运行的电气设备都必须满足防爆要求，防止产生电火花引发爆炸。8.A解析：高压气态储罐依靠高压containment，但氢气分子小，渗透性强，需要极好的密封设计；液氢储罐需要极低的温度和良好的绝热，对材料密封性和绝热性要求都很高；吸附储存依赖材料孔隙，也需良好密封；管道需要连续性，密封要求高。气态瓶的密封面临持续高压和氢气渗透的双重挑战。9.C解析：质谱仪是一种精密的分析仪器，虽然灵敏度高，但通常响应速度相对较慢，需要较长的分析时间，不如可燃气体探测器、传感器阵列等能快速响应。10.A解析：氢气燃烧是氢原子与氧原子剧烈反应生成水的过程，这个过程是通过自由基链式反应进行的，链式反应是可燃气体燃烧爆炸的关键机制。二、判断题1.×解析：氢气的密度远小于空气，但其在空气中的扩散受温度、风速等因素影响。在无风或低温条件下，泄漏氢气可能不会完全向上扩散，甚至可能积聚在低洼处。2.√解析：氢气本身就是高度易燃易爆的气体，其化合物（如氢化物）在特定条件下也可能分解出氢气并燃烧爆炸。3.√解析：标准沸点是指液体沸腾时的温度，液氢的标准沸点为-253℃。4.√解析：氢脆是指氢气渗入金属内部，导致其力学性能（如韧性、强度）下降的现象，通常在高压氢气环境中更容易发生。5.√解析：固态储氢（如金属氢化物、化学储氢）理论上可以实现很高的储氢密度，且反应释放氢气过程可控，安全性相对较高，是未来重要发展方向之一。6.×解析：氢气是可燃易爆气体，严禁使用空气进行吹扫，因为空气中的氧气会引入爆炸性混合物。通常使用惰性气体（如氮气）进行吹扫。7.√解析：目前氢燃料电池中广泛使用的催化剂主要成分是铂（Pt），而铂是一种稀有贵金属，价格昂贵，是导致氢燃料电池成本较高的主要原因之一。8.×解析：氢气爆炸下限低（约4%），即使浓度低于爆炸下限，如果达到可燃范围（4%-75%）并与火源接触，仍然会发生燃烧爆炸。9.×解析：水通常不能用于扑灭氢气火灾，因为氢气密度比空气小，会迅速向上扩散并积聚在高处，用水柱直接喷射效果不佳，且水可能与炽热的氢气接触产生爆炸性氢氧混合物。通常使用干粉、二氧化碳等惰性气体灭火剂。1