2025年注安化工实务真题及答案解析

2025年注安化工实务练习题及答案解析1.单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个最符合题意的选项）1.1依据《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》，对构成一级重大危险源的毒性气体设施，下列安全设施必须独立设置的是A.紧急切断阀B.安全仪表系统C.有毒气体泄漏检测报警仪D.火焰探测器答案：B解析：一级重大危险源毒性气体设施的安全仪表系统（SIS）必须独立设置，不能与过程控制系统共用。1.2某石化企业拟新建一套年产30万吨乙二醇装置，依据《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》，其安全预评价报告应在何时提交应急管理部门备案A.可行性研究阶段B.初步设计阶段C.施工图设计阶段D.试生产前答案：A解析：安全预评价应在可行性研究阶段完成并备案。1.3下列关于化工装置HAZOP分析节点的说法，正确的是A.节点划分越细越好，无需考虑操作步骤B.节点应覆盖所有偏离设计意图的工况C.节点划分应以设备为单位，不考虑管线D.节点数量不得超过10个，否则报告无效答案：B解析：HAZOP节点需覆盖全部工艺偏离，节点粗细应利于系统分析。1.4某储罐区设有4台5000m³常压甲醇储罐，罐间距为0.4D（D为罐直径），依据GB50074—2014，下列整改措施正确的是A.增至0.5DB.增至0.6DC.增至0.8DD.无需整改答案：C解析：甲醇为甲B类液体，常压单罐容积≥5000m³时，罐间距不应小于0.8D。1.5下列关于爆破片装置的说法，错误的是A.可用于腐蚀性强的介质B.动作后需整体更换C.可与安全阀串联使用D.爆破压力允许偏差为±10%答案：D解析：爆破片标定爆破压力允许偏差为±5%，不是±10%。1.6某加氢反应器操作压力8.0MPa，设计压力10.0MPa，其安全阀定压值应设为A.8.0MPaB.8.8MPaC.10.0MPaD.11.0MPa答案：B解析：安全阀定压值≤设计压力，且≥1.05×最高操作压力，8×1.05=8.4MPa，取系列值8.8MPa。1.7下列属于物理爆炸的是A.环氧乙烷分解爆炸B.汽油罐区VOC空间爆炸C.液氯钢瓶超压爆裂D.硝化釜失控反应爆炸答案：C解析：液氯钢瓶超压爆裂为物理爆炸，其余为化学爆炸。1.8某企业采用LOPA方法评估SIF回路，要求RRF≥100，若现有IPL的PFD为1×10⁻²，则需新增IPL的PFD不得大于A.1×10⁻¹B.1×10⁻²C.1×10⁻³D.1×10⁻⁴答案：C解析：RRF=1/ΣPFD，100=1/(1×10⁻²+x)，解得x≤1×10⁻²，但需满足独立性与校验，取x≤1×10⁻³更合理。1.9依据《生产安全事故应急预案管理办法》，危化企业专项应急预案至少每几年进行一次演练A.1B.2C.3D.4答案：C解析：专项应急预案每3年至少演练一次。1.10下列关于化工管道应力分析的说法，正确的是A.只需考虑内压应力B.热胀应力可忽略C.持续应力+偶然应力≤0.9倍屈服强度D.法兰泄漏校核属于静力分析答案：C解析：按ASMEB31.3，持续+偶然应力≤0.9Sy。1.11某装置采用正压通风防爆仪表间，换气次数设计为12次/h，下列说法正确的是A.可划为Zone1B.可划为Zone2C.可划为非危险区D.需额外加气体监测答案：C解析：正压通风≥12次/h且故障报警可划为非危险区。1.12下列关于SIL验证的说法，错误的是A.需现场验证PFDB.需验证ProofTest覆盖率C.可用企业历史数据估算λD.无需考虑共因失效答案：D解析：SIL验证必须考虑共因失效β因子。1.13某厂苯储罐采用浮盘结构，浮盘支柱与罐底之间易产生A.氧浓差腐蚀B.点蚀C.缝隙腐蚀D.冲刷腐蚀答案：C解析：支柱与底板缝隙处形成缝隙腐蚀。1.14下列关于化工装置开停车顺序的说法，正确的是A.先升温后引物料B.先停冷却水后停反应C.先氮气置换后引氢气D.先停压缩风后停仪表风答案：C解析：引氢前必须用氮气置换合格。1.15某反应釜R101采用串级控制，主变量为釜温，副变量为夹套入口温度，下列说法正确的是A.主环输出作为副环给定B.副环输出作为主环给定C.主副回路周期相同D.副环比例度应大于主环答案：A解析：串级控制主环输出给副环作给定。1.16下列关于粉尘爆炸参数的说法，正确的是A.最大爆炸压力与容器体积无关B.最低着火温度随粒径增大而降低C.爆炸下限随氧浓度升高而升高D.最大爆炸压力上升速率与点火能量无关答案：A解析：最大爆炸压力为材料特性，与容器体积无关。1.17某企业设置DCS与SIS，下列通信方式符合独立要求的是A.共用同轴电缆不同芯B.共用光纤不同波长C.完全独立光缆路由D.共用无线信道不同频段答案：C解析：SIS与DCS通信需物理独立，光缆路由独立。1.18下列关于压力容器定期检验的说法，正确的是A.首次全面检验周期为3年B.安全状况等级3级可延长至6年C.耐压试验每两次全面检验周期进行一次D.气压试验优先于水压试验答案：C解析：固定式压力容器耐压试验每两次全面检验周期进行一次。1.19某装置使用三乙基铝为催化剂，下列灭火剂可选用的是A.水B.泡沫C.干粉D.二氧化碳答案：C解析：三乙基铝遇水爆炸，只能用D类干粉。1.20下列关于安全阀在线校验的说法，正确的是A.允许超过设定压力3%B.无需记录开启高度C.校验周期可延长至5年D.必须采用辅助加载装置答案：D解析：在线校验需辅助加载装置，防止超压。2.多项选择题（每题2分，共20分。每题有2~4个符合题意的选项，多选少选错选均不得分）2.1依据GB30871—2022，下列作业中属于特级动火的是A.带有可燃液体常压储罐顶部5m范围内动火B.运行中的液化烃球罐本体动火C.生产装置区管廊上动火D.停工检修的丙烯塔动火答案：AB解析：带可燃液体储罐顶部5m及运行中液化烃球罐本体为特级。2.2下列关于化工装置紧急停车系统（ESD）设计的说法，正确的有A.应优先采用PLC系统B.应支持远程人工触发C.应设置权限管理D.复位应采用本地手动答案：BCD解析：ESD宜采用安全PLC，但非必须；必须支持远程人工触发、权限管理、本地手动复位。2.3下列属于防止静电积聚的措施有A.设备接地B.控制流速C.使用抗静电添加剂D.提高湿度答案：ABCD解析：四项均为常用静电防护措施。2.4某反应为强放热反应，下列属于本质安全设计的有A.半间歇加料B.微通道反应器C.加大冷却面积D.降低反应浓度答案：ABD解析：加大冷却是被动措施，非本质安全。2.5下列关于安全阀与爆破片组合装置的说法，正确的有A.爆破片位于安全阀上游时，需考虑背压B.组合后泄放面积可折减C.需定期更换爆破片D.组合装置可用于黏稠介质答案：ACD解析：组合面积不得折减，其余正确。2.6下列关于化工企业消防泵设置的说法，正确的有A.柴油消防泵应每月手动启动B.电动泵与柴油泵流量应相同C.稳压泵可不设备用D.柴油泵油箱储量≥5h答案：ABD解析：稳压泵应设备用。2.7下列关于LOPA独立保护层的说法，必须满足的条件有A.独立性B.可审计性C.有效性≥90%D.可维护性答案：ABD解析：有效性无90%硬性指标，但需量化。2.8下列关于GB/T50493—2019中可燃气体探测器安装的说法，正确的有A.室内覆盖半径7.5mB.室外覆盖半径15mC.探测器距释放源>4mD.距通风口>0.5m答案：ABD解析：探测器距释放源不宜>4m，而非必须>4m。2.9下列关于压力管道GC1级检验的说法，正确的有A.首次全面检验周期不超过3年B.耐压试验压力为1.5倍设计压力C.可用声发射检测替代部分射线D.在线检验每年一次答案：ACD解析：GC1级耐压试验压力为1.25倍，不是1.5倍。2.10下列关于化工装置防雷分类的说法，正确的有A.甲醇储罐为第二类B.氢气压缩机厂房为第二类C.苯酚装车站为第三类D.控制室为第一类答案：AB解析：苯酚装车站为第二类，控制室为第二类。3.填空题（每空1分，共20分）3.1依据《危险化学品目录（2015版）》，甲醇的临界量为（500）吨。3.2安全阀校验周期最长不得超过（1）年。3.3固定顶储罐储存汽油时，依据GB50074，防火堤有效容积不应小于（1）台最大储罐的容量。3.4某反应釜采用半间歇操作，初始投料系数为0.6，则最大允许投料系数为（0.8）。3.5依据GB30871，特级动火作业票有效期不超过（8）小时。3.6压力容器年度检查由（使用单位）负责组织实施。3.7某装置设置SIF回路，要求SIL2，其PFDavg应满足（1×10⁻²~1×10⁻¹）范围。3.8依据GB50058，爆炸性气体环境Zone1范围内电缆载流量应降低（15）%。3.9常压储罐浮盘与罐壁之间的密封宜采用（二次）密封。3.10化工装置防雷接地电阻一般不大于（10）Ω。3.11依据《生产安全事故报告和调查处理条例》，重大事故应在（15）日内作出批复。3.12某反应热为210kJ/mol，若反应失控，绝热温升ΔTad可用公式（ΔTad=ΔH/(m·Cp)）估算。3.13粉尘爆炸参数测试中，20L球罐常用点火能量为（10）kJ。3.14依据GB/T50493，可燃气体探测器报警设定值一级为（25）%LEL。3.15压力管道在线泄漏监测常用技术有（声波法）、（负压波法）、（质量平衡法）等。3.16化工装置开停车方案必须经（生产技术部门）、（安全管理部门）、（设备管理部门）联合签署。3.17安全阀排放管口应高出平台（2.5）m，且朝向无人员区。3.18某装置采用氮气置换，要求氧含量<（0.5）%为合格。3.19依据GB50160，液化烃泵与明火间距不应小于（15）m。3.20化工企业专职安全管理人员配备数量不少于企业员工总数的（2）%，且不少于（2）人。4.简答题（共5题，每题8分，共40分）4.1封闭型简述化工装置HAZOP分析中“偏离+原因+后果+保护措施”四步记录法的核心要点，并给出“反应釜温度高”示例一条。答案：1.偏离：用引导词+参数，如“温度过高”。2.原因：冷却水阀故障关闭。3.后果：反应失控，超压爆破。4.保护措施：温度高报警+联锁切断进料+紧急冷却。示例记录：偏离—温度过高；原因—TIC阀故障关；后果—绝热温升>200℃，爆破片动作；保护—SIF101SIL2切断进料阀XV101。4.2开放型某厂计划将间歇硝化工艺改为微通道连续工艺，请从本质安全角度列出至少4项改进并说明理由。答案：1.反应体积由2m³降至0.5L，降低事故规模因子10⁻³。2.在线持液量<50mL，泄漏量极小。3.高效传热，秒级停留，避免热量累积。4.连续操作可快速参数漂移检测并自动停车。5.模块化并联，单模块故障可隔离，无需全装置停车。4.3封闭型列出安全阀与爆破片串联组合装置的三项设计注意事项。答案：1.爆破片位于安全阀上游时，需设压力指示与背压释放，防止爆破片碎片堵塞阀瓣。2.组合泄放面积不得折减，按API520需乘0.9系数。3.爆破片与安全阀之间应设压力表、泄放阀，便于泄漏监测与日常检查。4.4开放型某液化烃球罐区设置水喷雾系统，请说明其设计喷雾强度与持续时间的规范依据，并给出计算示例（球罐直径12m，高10m）。答案：依据GB50160，液化烃球罐水喷雾强度为（6）L/(min·m²)，持续（4）h。罐表面积A=πD²/2+πDh=π×12²/2+π×12×10=226+377=603m²流量Q=6×603=3618L/min=217m³/h总水量=217×4=868m³故消防水池有效容积≥868m³，并设不少于2台217m³/h喷雾泵，一用一备。4.5封闭型简述化工装置首次开车前“三查四定”内容。答案：三查：查设计漏项、查施工质量隐患、查未完工项目。四定：定任务、定人员、定措施、定整改时间。5.应用题（共3题，共50分）5.1计算类（15分）某反应釜进行放热反应，已知：反应热ΔH=180kJ/kg，物料总质量m=2000kg，比热容Cp=2.8kJ/(kg·℃)，冷却系统失效后，系统绝热。求：（1）绝热温升ΔTad；（2）若反应液沸点为165℃，初始温度80℃，判断是否会沸腾；（3）若釜内气相空间为20m³，液体膨胀系数β=1.2×10⁻³/℃，计算温升导致的体积膨胀量ΔV；（4）若泄放管径DN100，按API520计算所需泄放面积，假设超压10%，最大泄放压力0.15MPa，气体为理想空气，温度取平均120℃，分子量29，压缩系数Z=1，排放系数Kd=0.65。答案：（1）ΔTad=ΔH/(m·Cp)=180/2.8=64.3℃（2）最终温度T=80+64.3=144.3℃<165℃，不会沸腾。（3）ΔV=m/ρ·β·ΔT，取ρ=800kg/m³，则ΔV=2000/800×1.2×10⁻³×64.3=0.193m³（4）质量流量W=(m·Cp·ΔT)/(ΔH·t)，但需按气体泄放公式：A=W/(C·Kd·P·sqrt(M/T))先求W：假设全部反应热在10min内转化为气体蒸发，则Q=180×2000/600=600kW取汽化潜热r=500kJ/kg，则W=600/500=1.2kg/sC=0.0404，P=0.15MPa+0.1=0.25MPa（绝），T=393KA=1.2/(0.0404×0.65×0.25×sqrt(29/393))=1.2/(0.0404×0.65×0.25×0.272)=1.2/0.00179=670mm²所需最小面积670mm²，DN100截面积7850mm²，满足。5.2分析类（20分）某年产20万吨乙烯装置裂解气压缩机出口设置碳二加氢反应器，工艺气含乙烯45%、乙炔1.2%、氢气3%，操作压力3.2MPa，温度60℃。近期频繁出现反应器飞温，最高达280℃，触发SIF101切断氢气。给出完整事故树分析步骤，要求：（1）顶事件：反应器飞温>250℃；（2）至少列出8条基本事件；（3）用最小割集法求顶事件发生概率，给出公式与数值（假设各基本事件概率已给）；（4）提出3条独立保护层并量化其PFD，计算剩余风险是否可接受（可接受准则1×10⁻³/年）。答案：（1）顶事件已定义。（2）基本事件：X1氢气流量控制阀故障开，P=1×10⁻¹X2温度变送器漂移高，P=5×10⁻²X3冷却水阀故障关，P=1×10⁻¹X4催化剂结焦活性下降，P=2×10⁻¹X5氢气管道止回阀失效，P=1×10⁻²X6DCS逻辑错误，P=5×10⁻³X7冷却水泵停电，P=1×10⁻²X8人工误操作加大氢气，P=5×10⁻²（3）事故树经布尔化简得最小割集：K1={X1,X2},K2={X3,X4},K3={X5,X6},K4={X7,X8}顶事件概率P(T)=1∏(1P(Ki))≈P(K1)+P(K2)+P(K3)+P(K4)P(K1)=0.1×0.05=0.005P(K2)=0.1×0.2=0.02P(K3)=0.01×0.005=5×10⁻⁵P(K4)=0.01×0.05=0.0005P(T)=0.0255/年