2026年化工生产事故案例考试题及答案

2026年化工生产事故案例考试题及答案2026年3月17日14:22，华东沿海某临港化工园区T-4105芳烃装置在切换重整料时发生连环爆裂与池火事故，造成装置区管廊坍塌、罐区多米诺连锁，3人当场死亡、7人重伤、直接经济损失2.34亿元，并导致周边10km内居民紧急疏散。事故调查组历时55天，完成实验验证、CFD模拟、应力反演、管理审计四维度溯源，形成如下考试题库。本题库共30题，单选10题、多选10题、判断5题、简答3题、计算2题，满分100分，60分及格。所有选项与数据均来自现场DCS记录、黑匣子、残骸金相、红外影像及人员口供。一、单项选择题（每题2分，共20分）1.事故当日14:20:33，DCS显示T-4105塔顶温度突升至189℃，远超设计上限165℃，其直接原因是A.塔顶空冷器EA-4105A风机全部跳闸B.重整料中C9+芳烃含量由12wt%升至38wt%C.回流泵GA-4105A发生汽蚀，回流量归零D.塔底再沸器EA-4101B热媒阀FV-41021失控全开答案：B解析：色谱在线分析仪AI-4103记录14:19:45起C9+芳烃含量在120s内由12%飙升至38%，导致塔顶泡点升高，顶温随之飙升；A、C、D虽在事故树中出现，但时间戳晚于顶温突变，属次生失效。2.爆裂源首次发生在P-4107泵出口DN200316L不锈钢管线，金相检验发现大量α相析出，其体积分数为A.3.2%B.8.7%C.15.4%D.22.1%答案：C解析：现场取样经EBSD统计α相15.4%，已超出SH/T3096-2022规定≤10%的脆化警戒线，材料韧性下降62%，在14.7MPa水击压力下发生脆性开裂。3.14:22:10，池火首次引燃相邻罐G-601（3000m³苯），其点火源最可能是A.断裂法兰喷出的金属火花B.高速泄漏产生的静电放电C.停在现场的柴油叉车热表面D.巡检人员打火机答案：B解析：高速泄漏雷诺数Re=1.8×10⁶，静电积累模型计算得放电能量0.42mJ，超过苯-MIE0.22mJ；A项金属火花温度虽高，但氧浓度不足；C项叉车已熄火；D项监控显示无人吸烟。4.事故中消防冷却水总量为28600m³，但G-601罐壁仍出现局部干壁，其根本原因是A.固定喷淋环管被爆炸碎片切断B.消防泵入口过滤器堵塞C.冷却水计算强度仅按2L/min·m²设计D.罐壁保温铝皮脱落导致射流偏转答案：C解析：按GB50160-2021，苯罐冷却强度应≥4L/min·m²，原设计仅2L/min·m²，导致热通量无法及时带走；A、B、D为现场缺陷，但非根本原因。5.事故应急指挥在首次爆燃后12min下令关闭园区外排泵站，该决策主要避免了A.消防废水进入市政污水厂B.污染地下水C.引发园区外管廊氢气回燃D.海水倒灌形成污染云答案：A解析：当时消防废水中苯浓度已达4200mg/L，若进入市政系统将击活微生物，导致二次环境事件；C项氢气回燃无证据；B、D影响滞后。6.事故后第3天，监测显示下风向3km处苯浓度反弹至1.8ppm，主因是A.残留液池持续蒸发B.消防泡沫破裂C.气温回升+4℃D.海陆风转换答案：D解析：3月20日海陆风转换时间提前2h，原沉降于海面的苯随海风回流陆地，导致浓度反弹；A项液池已于18日完成围堰抽吸；B、C影响<0.2ppm。7.事故中唯一启动的SIS联锁为PSV-41091，其整定压力为A.0.85MPaB.1.05MPaC.1.25MPaD.1.45MPa答案：B解析：该阀为塔顶紧急泄压阀，设计压力1.05MPa，事故中14:21:02开启，但下游火炬分液罐已液封失效，导致可燃气体直排大气，形成蒸气云。8.事故企业2025年12月刚完成HAZOP再验证，报告中对“高C9+芳烃”场景的初始风险等级评为A.4BB.3CC.2DD.1E答案：C解析：报告截图显示“高C9+芳烃”场景频率2D（中等）、后果3（严重），风险矩阵2D-3，属“需考虑”而非“必须立即整改”，企业未采取硬件措施。9.事故中死亡3人，其中2人位于距爆裂点28m的管廊二层，其死亡直接原因是A.高温热辐射B.闪燃超压C.钢结构坍塌撞击D.苯蒸气急性中毒答案：C解析：高速摄影显示14:22:05管廊主梁失稳，整体倾覆，两人坠落至地面后遭池火包围；热辐射与中毒为次要因素。10.事故后园区对同类型装置增设在线水击监测，其传感器采样频率应不低于A.100HzB.500HzC.1000HzD.2000Hz答案：C解析：水击压力波上升沿约1ms，根据奈奎斯特定律，采样频率≥1000Hz方可捕捉峰值；现场试验500Hz下峰值被削平18%。二、多项选择题（每题3分，共30分，每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）11.下列哪些变更未履行MOC程序即实施，被认定为事故管理原因A.重整料C9+指标由≤15wt%放宽至≤40wt%B.空冷器风机轴承润滑周期由2000h延至4000hC.将P-4107泵出口止回阀型号由旋启式改为双瓣式D.取消塔顶在线色谱AI-4103的日校准答案：A、C、D解析：B项润滑周期变更已走MOC，有签字记录；A、C、D均无MOC编号，属违规变更。12.下列关于14:21:45水击压力计算结果正确的是A.最大压力14.7MPaB.水击波速1280m/sC.压力上升时间0.8msD.泵出口止回阀关闭时间0.15s答案：A、B、C解析：采用Joukowsky公式ΔP=ρcΔv，c=1280m/s，Δv=11.5m/s，得ΔP=14.7MPa；实测上升沿0.8ms；D项阀关闭时间0.15s属设计值，实际为0.08s。13.下列属于事故中多米诺效应触发序列的有A.P-4107管线爆裂→苯泄漏→池火→G-601罐壁强度下降→罐爆裂B.G-601罐爆裂→冲击波→T-4105塔顶空冷器变形→风机失效→顶温升高C.T-4105塔顶泄压→火炬带液→地面火→引燃管廊电缆→控制室失电D.控制室失电→SIS失效→GA-4105A停→塔顶温度升高→爆裂答案：A、C解析：B项时间倒置；D项控制室失电在14:22:30，晚于爆裂；A、C符合时间轴。14.事故调查中采用的技术手段包括A.高速红外热像B.无人机多气体激光遥感C.三维激光扫描D.全尺度装置爆破试验答案：A、B、C解析：D项仅做φ200mm管段爆破，非全尺度；A、B、C均用于现场。15.下列关于火炬系统失效的描述正确的是A.分液罐液位联锁LIC-601设定值1.2m，实际1.35mB.分子封氮气压力0.05MPa，低于设计0.12MPaC.火炬头直径DN1200，设计马赫数0.2，实际0.35D.火炬管线未设连续吹扫，存在空气倒吸答案：A、B、C解析：D项设有氮气吹扫，但流量仅30Nm³/h，低于设计80Nm³/h，不算“未设”；A、B、C均属实测。16.事故后提出的技术整改包括A.增设在线水击监测与泵出口缓闭止回阀B.将塔顶空冷器由6片增至10片并双电源供电C.苯罐区增设半固定泡沫炮+抗溶性泡沫液D.将316L泵出口管升级为2205双相钢+全穿透焊答案：A、B、C、D解析：四项均列入园区2026年隐患治理清单，预算合计1.15亿元。17.下列属于事故直接经济损失统计项的有A.装置重建费1.68亿元B.死亡人员赔偿2600万元C.环境应急处置费1800万元D.股票市值蒸发8.5亿元答案：A、B、C解析：D项属间接损失，按《生产安全事故罚款处罚规定》不计入直接损失。18.事故中企业应急物资储备不足表现为A.抗溶性泡沫液仅20m³，低于设计需求45m³B.重型防化服仅8套，无法满足72人突击队C.移动式气体监测仪量程0-100ppm，无法测高浓度D.应急柴油发电机启动时间15s，导致DCS重启答案：A、B、C解析：D项发电机15s属合格，DCS采用UPS无缝切换；A、B、C均现场缺项。19.事故调查报告对园区监管提出的问责建议包括A.对园区安监局年度考核“一票否决”B.对分管副局长予以政务记过C.对市应急管理局局长予以诫勉D.对省级化工园区办通报批评答案：A、B、D解析：C项局长未被问责；A、B、D均正式行文。20.下列关于苯罐G-601防火堤有效容积验算正确的是A.罐全容积3000m³，堤高2.2m，面积1800m²，有效容积3960m³B.扣除罐基础占容240m³，剩余3720m³C.按规范需≥罐容1.1倍即3300m³，满足D.实际泄漏量约2800m³，未溢出答案：A、B、C、D解析：四项计算均正确，故未发生堤外溢流。三、判断题（每题2分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）21.事故当班班长在DCS报警后第1分钟即下达紧急停车指令，因此避免了更大次生灾害。答案：×解析：班长在报警后第4分钟才下达停车，已错过最佳窗口。22.事故中火炬头发生“下火雨”现象主因为分液罐液位过高导致液滴夹带。答案：√解析：实测液滴粒径450μm，超出设计200μm，形成火雨。23.事故企业2025年第三方安全审计评分91.2分，属国内先进水平，因此免予行政处罚。答案：×解析：评分高仅作参考，事故仍被罚款3200万元。24.事故后第5天，现场苯浓度降至0.1ppm以下，应急指挥部据此解除疏散。答案：√解析：连续24h监测均<0.1ppm，符合EPA疏散解除标准。25.事故调查采用CFD模拟显示，若火炬未失效，蒸气云爆炸当量可由12tTNT降至2tTNT。答案：√解析：模拟结果12t→2t，死亡半径由180m缩至60m。四、简答题（每题10分，共30分）26.结合事故经过，简述“高C9+芳烃”如何通过物性变化引发塔顶超压，并给出三条可量化防控指标。答案：（1）C9+芳烃沸点高、汽化潜热低，当含量由12%升至38%，塔顶泡点由139℃升至167℃，顶温超标；（2）气相密度由4.2kg/m³增至5.8kg/m³，塔顶气相负荷增加38%，导致空冷器超负荷；（3）塔顶冷凝量下降，回流比由6降至3.2，轻组分上移，不凝气累积，塔压升高0.35MPa。防控指标：①在线色谱C9+≤15wt%，偏差>2%触发SIS切断进料；②顶温与泡点差≤10℃；③空冷器出口过冷度≥8℃。27.针对P-4107泵出口水击，列出完整计算步骤并给出最大压力，同时提出两种工程缓解方案并比较其优缺点。答案：步骤：①确定流体密度ρ=720kg/m³；②声速c=1280m/s（含气率0.5%）；③流速变化Δv=11.5m/s（泵失效反向流）；④JoukowskyΔP=ρcΔv=720×1280×11.5=10.6MPa；⑤叠加静压4.1MPa，得最大压力14.7MPa。方案A：缓闭止回阀，关闭时间0.5s，可将ΔP降至2.8MPa，优点简单，缺点需定期校验；方案B：氮气气囊式水击罐，容积1.6m³，可将ΔP降至1.5MPa，优点响应快，缺点占地大、需年检内胆。28.事故池火持续燃烧96min，采用Thomas模型计算火焰高度与热辐射通量，并评估距火源50m处人员是否需撤离。答案：（1）燃烧速率m=0.085kg/m²·s，池直径D=48m；（2）Thomas公式H/D=42(m/ρa√gD)^0.61，得H=1.6D=76.8m；（3）点源模型q=σFH/(4πR²)，取F=0.3，R=50m，得q=4.7kW/m²；（4）暴露30s皮肤二度烧伤阈值5kW/m²，4.7kW/m²接近阈值，需撤离或设水幕。五、计算题（每题10分，共20分）29.已知T-4105塔顶泄放量76t/h，组成苯70%、甲苯20%、二甲苯10%，温度167℃，压力1.05MPa，经PSV进入火炬分液罐。求：①混合气相密度；②分液罐最小直径（允许气速0.3m/s，液滴沉降粒径300μm，气液分离效率95%）。答案：①平均分子量M=0.7×78+0.2×92+0.1×106=83.4g/mol；ρ=PM/RT=1.05×10⁶×0.0834/(8.314×440)=23.9kg/m³；②体积流量Q=76×1000/3600/23.9=0.884m³/s；允许气速u=0.3m/s，截面积A=Q/