化工机械设备维修综合测试题含答案

化工机械设备维修综合测试题含答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某台离心泵在额定工况下运行，出口压力表读数0.45MPa，入口真空表读数-0.03MPa，介质密度998kg/m³，则该泵单级扬程约为A.48.9m B.51.2m C.46.5m D.44.1m答案：A解析：扬程H=(P出-P入)/(ρg)=(0.45+0.03)×10⁶/(998×9.81)=48.9m。2.对于API610标准离心泵，当NPSHa=5.2m，NPSHr=4.8m时，下列说法正确的是A.泵必然汽蚀 B.汽蚀余量安全裕度0.4m，可长期运行 C.需降低流量0.5倍 D.需提高转速5%答案：B解析：NPSHa>NPSHr且裕量≥0.5m为推荐值，0.4m接近边界，但仍在可接受范围。3.往复式压缩机气阀阀片常用材料为A.40Cr B.3Cr13 C.聚醚醚酮PEEK D.HT250答案：C解析：PEEK自润滑、抗冲击、耐高温，是高速气阀阀片首选。4.某台螺旋板换热器检修后做水压试验，设计压力1.0MPa，试验压力应取A.1.0MPa B.1.15MPa C.1.25MPa D.1.50MPa答案：C解析：GB/T151规定，螺旋板换热器试验压力为1.25倍设计压力。5.齿轮箱高速轴轴承温度报警值一般设置为A.60℃ B.75℃ C.85℃ D.95℃答案：C解析：依据SHS03002，高速轴承报警85℃，停机95℃。6.采用激光对中仪找正时，若显示垂直方向偏差+0.18mm，角度偏差+0.04mm/100mm，应优先调整A.前支脚加0.18mm垫片 B.后支脚减0.18mm垫片 C.前支脚加0.10mm、后支脚加0.26mm D.后支脚加0.10mm答案：C解析：角度与偏移同时存在，按相似三角形分配，计算得前+0.10mm、后+0.26mm。7.某台反应釜搅拌轴出现2倍工频振动峰值，最可能故障为A.轴承内圈损伤 B.轴弯曲 C.叶轮不平衡 D.联轴器角向不对中答案：D解析：2×工频为典型不对中特征频率。8.带传动中，V带楔角为A.34° B.36° C.38° D.40°答案：D解析：标准V带楔角40°，带轮槽角略小，防夹带。9.氧压机级间冷却器管束泄漏，现场最快判断方法是A.氦质谱仪 B.涂肥皂水 C.水压试验 D.声发射答案：B解析：停机后保留压力，肥皂水起泡即时显漏点，无需复杂设备。10.某台隔膜计量泵流量下降10%，出口压力不变，优先检查A.电机转速 B.进口过滤器 C.液压油位 D.背压阀弹簧答案：B解析：压力不变流量降，多为吸入侧堵塞，导致充液不足。11.离心机差速器主轴承每运行8000h必须A.补脂5g B.更换油脂并清洗轴承 C.测振值<2.8mm/s D.测温<70℃答案：B解析：8000h为油脂寿命极限，必须全换。12.某台蒸汽透平转子做动平衡，初始振动30μm∠120°，加试重50g∠0°后测得35μm∠130°，应配重A.45g∠300° B.55g∠310° C.60g∠320° D.65g∠330°答案：A解析：影响系数法计算得配重45g∠300°。13.高压反应釜主螺栓紧固采用扭矩法，摩擦系数0.12，螺纹直径M42×3，预紧力需求280kN，扭矩约为A.1800N·m B.2200N·m C.2600N·m D.3000N·m答案：B解析：T=KFd=0.12×280×10³×0.042≈2200N·m。14.某台板框压滤机拉板器链条节距25.4mm，测量10节长度255mm，则链条伸长率为A.0.8% B.1.0% C.1.2% D.1.5%答案：C解析：理论254mm，实际255mm，伸长(255-254)/254≈0.39%，但10节累计1.2%已达更换限。15.低温乙烯储罐内罐材料通常选用A.Q345R B.06Cr19Ni10 C.9Ni钢 D.5083-O铝答案：C解析：9Ni钢在-196℃仍保持高韧性，是大型LNG/乙烯储罐首选。二、判断题（每题1分，共10分）16.离心泵叶轮车削后，必须重新做动平衡。答案：√解析：质量分布改变，需平衡试验。17.齿轮啮合频率等于轴频乘以齿数，与载荷无关。答案：√解析：啮合频率仅与几何参数相关。18.采用不锈钢缠绕垫片时，内环可有可无。答案：×解析：高压或真空工况必须带内环防径向屈曲。19.压缩机活塞杆下沉量超过0.15mm/1000mm必须停机检查十字头滑履。答案：√解析：API618规定极限值。20.换热器管束化学清洗时，碳钢与不锈钢可共用同一酸洗槽。答案：×解析：避免电偶腐蚀及Cl⁻污染。21.膜片联轴器允许轴向补偿量一般大于齿式联轴器。答案：√解析：膜片弹性变形能力更强。22.滚动轴承采用油脂润滑时，填充量越多寿命越长。答案：×解析：过量导致搅拌发热，寿命下降。23.透平机组过临界转速时，振动瞬时超过报警值属正常现象。答案：√解析：临界区振幅放大，但需快速通过。24.压力容器补焊后，若材料为Cr-Mo钢，必须做消氢处理。答案：√解析：防止冷裂纹。25.干燥机抄板磨损超过原厚度30%即可继续使用。答案：×解析：磨损>20%即需更换，否则影响物料扬撒。三、填空题（每空2分，共20分）26.离心泵性能曲线中，关死点扬程与额定扬程比值一般不大于________倍。答案：1.15解析：防止低流量过载。27.齿轮箱ISOVG220润滑油40℃运动粘度范围为________cSt。答案：198–242解析：ISO3448标准。28.往复式压缩机气阀弹簧疲劳寿命常用________曲线评估。答案：S-N解析：应力-寿命曲线。29.胀管连接时，管板孔开槽深度一般为________mm。答案：0.4–0.5解析：保证密封与抗拉脱。30.氧压机级间冷却器水压试验保压时间不少于________分钟。答案：30解析：GB150.4规定。31.透平转子高速动平衡常采用________面校正。答案：两解析：刚性转子需两平面。32.带传动中，小带轮包角应不小于________°。答案：120解析：防止打滑。33.不锈钢压力容器水压试验后，应立即用________水冲洗以防氯离子富集。答案：洁净自来水或去离子解析：避免点蚀。34.螺旋输送机吊轴承间距一般不超过________米。答案：2.5解析：防止轴挠度过大。35.低温阀门深冷处理温度常为________℃。答案：-196解析：液氮温度，稳定尺寸。四、简答题（每题8分，共40分）36.某台离心泵运行一年后流量下降8%，出口压力略升，电流下降5%，列出可能原因并给出诊断步骤。答案：原因：(1)口环磨损导致内泄漏增大；(2)叶轮进口冲蚀有效过流面积减小；(3)吸入滤网部分堵塞；(4)介质粘度升高。诊断：①测NPSHa与NPSHr对比；②拆检口环间隙，标准0.3–0.4mm，超0.6mm需更换；③检查叶轮进口光洁度；④取样测粘度；⑤用超声波流量计比对出口流量与泵曲线，确认是否内泄漏。解析：压力略升因管路特性不变而流量减，电流降说明轴功率下降，符合内漏特征。37.描述往复式压缩机气阀故障在线监测的两种方法并比较优缺点。答案：方法A：阀盖加速度传感器监测阀片撞击信号，频谱出现>5kHz高频峰。优点：安装简单；缺点：易受缸体振动干扰。方法B：缸内动态压力采集，用p-V图计算吸排气阀延迟角。优点：直接反映阀性能；缺点：需缸体钻孔，成本高。解析：综合使用可提高诊断准确率，现场常先A后B。38.某台蒸汽透平开机阶段暖管为何要严格控制温升率≤5℃/min？答案：防止热应力超限。高温蒸汽快速流入冷管道，内外壁温差大，产生轴向与环向热应力，易导致焊缝热疲劳裂纹；同时转子与缸体膨胀不均引起差胀，可能擦碰密封。解析：按API612规定，主蒸汽管温升率≤5℃/min，且高压缸上下温差<50℃。39.列举三种常用轴封改造技术，用于降低离心泵泄漏量并延长寿命。答案：(1)单端面机械密封改双端面串联，冲洗方案Plan53A，封液压力高于介质0.15MPa，寿命提高2倍；(2)软填料改切向螺旋槽机械密封，槽型产生流体动压，pv值降30%；(3)磁力驱动泵无轴封改造，彻底零泄漏，适用于剧毒介质，但效率降3–5%。解析：需权衡成本、能耗与环保要求。40.某台板框压滤机主油缸密封频繁失效，平均寿命仅两个月，分析可能原因并提出改进措施。答案：原因：①液压油污染NAS12级，颗粒划伤密封；②油缸导向带磨损导致偏载；③密封沟槽加工圆角不足产生应力集中；④油温高达80℃，氟橡胶老化。改进：①增设10μm高压过滤器，目标NAS7级；②更换导向带材料为酚醛夹布，间隙减至0.08mm；③沟槽倒角0.3mm，表面Ra≤0.4μm；④加风冷器控制油温≤60℃，密封材质改氢化丁腈HNBR。解析：实施后寿命延长至18个月，泄漏量<3mL/h。五、计算题（每题15分，共30分）41.某台单级离心泵输送清水，额定流量Q=200m³/h，扬程H=50m，转速n=2950r/min，现需通过变频降速至n₁=2400r/min，求新工况点流量Q₁、扬程H₁及轴功率P₁（原轴功率P=36kW，效率η=78%）。答案：按相似定律：Q₁/Q=n₁/n→Q₁=200×(2400/2950)=162.7m³/hH₁/H=(n₁/n)²→H₁=50×(2400/2950)²=33.1mP₁/P=(n₁/n)³→P₁=36×(2400/2950)³=19.5kW解析：效率点沿等效曲线移动，可近似认为η不变，实际略降2%，故P₁≈20kW。42.某台活塞式压缩机，一级缸径D=320mm，活塞杆直径d=60mm，行程S=220mm，转速n=420r/min，进气压力0.1MPa，排气压力0.35MPa，绝热指数k=1.4，容积效率ηv=0.82，求一级容积流量Qv（m³/min，进气状态）。答案：活塞面积A=π/4×(D²-d²)=π/4×(0.32²-0.06²)=0.0775m²理论流量Vth=A×S×n=0.0775×0.22×420=7.17m³/min实际流量Qv=Vth×ηv=7.17×0.82=5.88m³/min解析：未考虑冷凝及泄漏，实测值约5.6m³/min，误差4.7%，在工程允许范围。六、案例分析题（20分）43.某化工厂甲醇回收塔再沸器为固定管板式，壳程通0.4MPa蒸汽，管程甲醇液体。运行三年后，壳程出口发现甲醇气味，判断为管程泄漏。检修过程如下：(1)停机后立即关闭进出口阀，但未加盲板；(2)用循环水冲洗壳程后排水；(3)打开壳程封头，用空气鼓风干燥；(4)对壳程做0.5MPa水压试验，保压20min无压降，认为管束完好；(5)装复后投运，一周后再次出现泄漏。问题：指出检修过程错误并给出正确步骤。答案：错误：①未加盲板，阀门内漏导致甲醇残留；②水压试验压力0.5MPa低于管程设计压力0.6MPa，且未对管程试压；③仅用空气干燥，未检测可燃气体浓度；④未对管束做氨渗漏或氦检漏，微漏无法发现；⑤未记录壳程排水pH，无法判断泄漏点。正确步骤：a.停机后加盲板隔离，氮气置换至甲醇<0.2%LEL；b.拆封头，用泵打水对管程做0.75MPa水压试验（1.25倍），保压30min，逐管检查；c.对壳程做0.5MPa氨渗漏试验，用酚酞试纸检测，发现2处管头微漏；d.堵管2根，胀接后复测；e.壳程干燥后做气密，氮气0.4MPa保压8h压降<0.01MPa；f.装复投运，连续运行12个月无泄漏。解析：微漏需高灵敏度方法，水压对细小裂纹不敏感，氨渗漏可检出1×10⁻⁵Pa·m³/s级漏点。七、论述题（20分）44.结合可靠性维修（RCM）理念，论述如何在大型化工装置中建立离心泵的“以可靠性为中心的维修”策略，并给出关键绩效指标（KPI）。答案：RCM七步：(1)系统边界划分——以装置单元为系统，单台泵为功能单元；(2)功能与性能标准——额定流量±5%，效率≥设计值95%，MTBF≥48月；(3)功能故障模式——流量不足、扬程降、密封泄漏、轴承失效、汽蚀；(4)故障后果评估——安全环保>生产损失>维修费用，采用风险矩阵；(5)预防策略选择——a.密封泄漏：改Plan53B双封，在线监测封液压力，预测性维护；b.轴承失效：安装振动温度在线传感器，采用SPM