化工设备故障排除能力测试题目及答案

化工设备故障排除能力测试题目及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.离心泵运行中出现“气缚”现象的根本原因是（）。A.介质温度过高导致汽化B.启动前未灌满液体C.叶轮与泵壳间隙过大D.出口阀门开度不足2.列管式换热器运行时，壳程介质出口温度异常升高，可能的原因是（）。A.管程介质流量增大B.壳程介质结垢严重C.管束发生泄漏D.折流板间距过小3.往复式压缩机排气量不足时，以下最不可能的原因是（）。A.气阀密封面磨损B.活塞环与气缸间隙过大C.入口过滤器堵塞D.冷却水温度过低4.搅拌反应釜内物料混合不均匀，经检查电机、减速机运行正常，最可能的故障点是（）。A.搅拌轴与电机联轴节松动B.搅拌桨叶安装角度偏差C.物料密度过大D.反应釜夹套泄漏5.板式换热器压降突然增大，且换热效率下降，最可能的故障是（）。A.板片间密封垫老化B.介质中颗粒杂质堵塞流道C.冷热介质入口压力波动D.板片腐蚀减薄6.精馏塔塔顶温度异常升高，塔底产品纯度下降，可能的原因是（）。A.回流量过大B.进料温度降低C.塔底再沸器加热量不足D.塔顶冷凝器冷却水量减少7.离心式压缩机发生“喘振”的直接诱因是（）。A.入口流量低于最小稳定流量B.叶轮结垢导致效率下降C.轴承润滑不足D.密封间隙过大8.管道输送高粘度介质时，压力降异常增大，最不可能的原因是（）。A.介质温度降低导致粘度升高B.管道弯头数量过多C.管道内壁结蜡D.介质中溶解气体析出9.真空过滤机滤饼厚度过薄的主要原因是（）。A.滤布目数过小B.真空度不足C.进料固含量过高D.搅拌转速过低10.电加热反应釜温度无法升至设定值，经检查加热丝电阻正常，最可能的故障是（）。A.温控仪表信号传输故障B.反应釜夹套冷却水内漏C.物料比热容过大D.加热丝接线端子氧化二、多项选择题（每题3分，共15分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.离心泵运行时振动过大的可能原因包括（）。A.转子动平衡破坏B.轴承磨损或润滑不良C.基础地脚螺栓松动D.吸入管路存在气穴2.固定床反应器床层压差突然增大的原因可能有（）。A.催化剂破碎粉化B.原料中固体颗粒含量增加C.反应温度过高导致结焦D.床层支撑栅板脱落3.蒸汽喷射真空泵真空度下降的可能原因包括（）。A.蒸汽压力不足B.喷嘴堵塞C.冷凝器冷却水量不足D.系统泄漏4.搪玻璃反应釜内表面出现鳞爆（瓷层脱落）的主要诱因有（）。A.夹套内通入过冷介质导致急冷B.物料中含氟离子腐蚀C.机械撞击D.升温速率过快5.气力输送系统堵管的常见原因有（）。A.输送风速过低B.物料湿度增大导致结块C.弯头半径过小D.供料量突然增加三、填空题（每空2分，共20分）1.离心泵汽蚀的本质是液体在叶轮入口处因（）低于饱和蒸汽压而汽化，气泡进入高压区后破裂产生冲击。2.列管式换热器管束泄漏的常用检测方法包括（）、（）（至少2种）。3.压缩机轴瓦温度过高的主要原因有（）、（）（至少2种）。4.精馏塔液泛的典型现象是（）、（）。5.搅拌器功率异常增大时，可能的机械故障是（）或（）。四、简答题（每题8分，共24分）1.简述离心泵“不上量”故障的排查步骤。2.列举板式换热器“串液”故障的判断方法及处理措施。3.分析往复式压缩机排气温度过高的可能原因（至少5项）。五、分析题（15分）某化工厂一台列管式换热器（管程走热水，壳程走冷水，逆流换热）出现以下现象：壳程出口水温比正常降低5℃，管程出口水温比正常升高3℃，同时壳程压降增大。请分析可能的故障原因，并提出验证方法。六、综合应用题（26分）某企业连续精馏塔（处理苯甲苯混合物）近期出现塔顶产品苯纯度下降（正常99.5%降至98.0%）、塔底甲苯纯度下降（正常99.0%降至97.5%）、塔压波动（±0.02MPa）的异常现象。已知进料流量、组成、温度稳定，回流罐液位控制正常。请完成以下任务：（1）列出可能导致该故障的设备相关原因（至少8项）；（2）设计排查流程，要求按“可能性由高到低”排序，并说明每项排查的具体方法；（3）针对其中一项关键原因，提出具体的解决措施。参考答案及解析一、单项选择题1.B解析：气缚是因泵内未充满液体，启动后叶轮无法形成足够真空度吸液；汽蚀才是因介质汽化（A错误）。2.C解析：管束泄漏会导致管程介质（热水）进入壳程，壳程出口温度升高；结垢会降低换热效率，出口温度应降低（B错误）。3.D解析：冷却水温度过低会降低排气温度，不影响排气量；气阀密封差、活塞环泄漏、入口堵塞均会导致排气量减少（A/B/C错误）。4.B解析：搅拌桨叶角度偏差会直接影响混合效果；联轴节松动会导致搅拌轴不转（A错误），物料密度大需调整功率但非故障（C错误）。5.B解析：颗粒堵塞流道会增大压降并降低换热；密封垫老化会导致串液（A错误），压力波动不会持续增大压降（C错误）。6.D解析：冷凝器冷却水量减少会导致塔顶蒸汽冷凝量减少，塔顶温度升高，塔底重组分上移导致纯度下降；回流量过大应降低塔顶温度（A错误）。7.A解析：喘振是因流量低于最小稳定流量，导致气流周期性倒流；叶轮结垢会降低效率但非直接诱因（B错误）。8.D解析：溶解气体析出会降低介质密度，可能减小压力降；温度降低、弯头多、结蜡均会增大阻力（A/B/C错误）。9.B解析：真空度不足会导致滤饼脱水不充分，厚度过薄；滤布目数小会导致滤液浑浊（A错误），固含量高应使滤饼变厚（C错误）。10.A解析：温控仪表故障会导致加热丝未全功率运行；夹套冷却水内漏会导致热量流失，但加热丝电阻正常时电流应正常（B错误）。二、多项选择题1.ABCD解析：转子不平衡、轴承问题、基础松动、气穴（局部汽化）均会引起振动。2.ABC解析：催化剂粉化、原料颗粒多、结焦均会堵塞床层；支撑栅板脱落会导致床层塌陷，压差应减小（D错误）。3.ABCD解析：蒸汽压力不足、喷嘴堵塞会降低抽气能力；冷凝器冷却不足导致蒸汽未完全冷凝，系统泄漏会引入空气。4.ABC解析：急冷、氟离子腐蚀（破坏瓷层）、机械撞击均会导致鳞爆；升温速率过快主要导致热应力裂纹（D错误）。5.ABCD解析：风速低、物料结块、弯头半径小（增加阻力）、供料量突增均可能导致堵管。三、填空题1.压力2.水压试验；染色渗透检测；氦质谱检漏（任意2种）3.润滑油量不足；轴瓦间隙过小；润滑油变质（任意2种）4.塔压差急剧上升；塔顶/塔底产品质量恶化；液体从塔顶大量带出（任意2种）5.搅拌轴弯曲；桨叶与釜壁摩擦；轴承卡阻（任意2种）四、简答题1.离心泵“不上量”排查步骤：（1）检查入口管路：确认阀门是否全开，过滤器是否堵塞（拆检或观察入口压力）；（2）检查泵内介质：确认启动前是否灌泵，泵内是否存在气体（打开排气阀观察是否有液体连续流出）；（3）检查叶轮：拆泵检查叶轮是否磨损、堵塞或装反（对比新叶轮尺寸，清理流道）；（4）检查电机与泵轴：确认联轴节是否脱开、电机转向是否正确（点动观察转向标记）；（5）检查出口系统：确认出口阀门是否全开，管路是否堵塞（关闭出口阀，观察压力是否上升）。2.板式换热器“串液”判断方法及处理措施：判断方法：观察冷热介质出口成分：如冷介质中检测到热介质组分（或反之）；停机后拆开检查板片密封面：观察是否有介质渗透痕迹；压力试验：对一侧充压（如0.6MPa），另一侧通入水，观察是否有气泡溢出。处理措施：更换老化或损坏的密封垫（需匹配板片型号）；修复或更换变形的板片（轻微变形可校平，严重则更换）；调整夹紧螺栓预紧力（按厂家规定的间距重新夹紧）。3.往复式压缩机排气温度过高的可能原因：（1）气阀故障：气阀密封不严（泄漏导致气体反复压缩）；（2）冷却器失效：水冷器结垢或水量不足（无法有效冷却压缩气体）；（3）压缩比过大：出口压力过高或入口压力过低（导致气体内能增加）；（4）活塞环磨损：活塞与气缸间隙过大（气体泄漏至吸气腔，重复压缩）；（5）润滑油不足：气缸润滑不良（摩擦生热增加）；（6）吸气温度过高：入口介质温度高于设计值（初始温度高导致排气温度升高）。五、分析题可能故障原因及验证方法：原因分析：（1）壳程流道堵塞：冷水侧结垢或颗粒杂质堆积，导致流速降低、换热面积减少（壳程压降增大是堵塞的典型表现）；（2）管程部分管束堵塞：热水侧部分管道被杂物堵塞，有效换热面积减少（管程出口水温升高，因未堵塞管束的热水流量增大，温降减小）；（3）折流板脱落或损坏：折流板无法引导壳程介质横向冲刷管束，导致壳程流型改变（换热效率下降，同时流阻增大）。验证方法：（1）壳程堵塞验证：停机后拆开壳程封头，检查管束外表面是否有结垢或杂物（如泥沙、锈渣）；（2）管程堵塞验证：对管程进行通球试验（用略小于管径的橡胶球通入，观察是否有球滞留）；或分别测量各管程入口压力，堵塞管段入口压力会异常升高；（3）折流板损坏验证：通过壳程人孔观察折流板是否移位或断裂（如螺栓脱落、板片变形）。六、综合应用题（1）可能的设备相关原因：①塔板（或填料）堵塞：聚合物、结焦物或固体颗粒堆积，导致气液传质效率下降；②塔板损坏：浮阀脱落、筛孔堵塞或泡罩断裂，破坏气液接触；③再沸器故障：管束结垢（加热效率下降）、泄漏（蒸汽进入塔内影响气液平衡）；④塔顶冷凝器泄漏：循环水进入回流液，稀释苯组分；⑤回流泵故障：回流流量波动（如汽蚀导致实际流量低于设定值）；⑥塔内件安装偏差：塔板水平度超标、填料装填不均，导致液体分布不均；⑦温度计/压力计故障：检测仪表误差导致操作参数误判（如实际回流比低于显示值）；⑧塔体泄漏：常压塔负压段或加压塔正压段泄漏，破坏塔内压力平衡。（2）排查流程（按可能性由高到低排序）：①检查再沸器：方法：测量再沸器蒸汽消耗量（正常应稳定），若明显降低，可能结垢；拆检管束，观察是否有泄漏（如管束表面有液体渗出）或结垢层厚度（用测厚仪或直接观察）。②检查塔板/填料：方法：短时停车，从人孔进入塔内，观察塔板是否有浮阀脱落、筛孔堵塞（用细铁丝疏通测试）；填料塔检查填料是否塌陷、结块（测量填料层高度）。③验证回流泵性能：方法：在泵出口安装临时流量计，对比显示流量与DCS设定值；观察泵运行时是否有气蚀噪声（如“噼啪”声），测量入口压力是否低于介质饱和蒸汽压。④检测塔顶冷凝器：方法：分析回流液组成（若含水分或其他杂质，可能冷凝器泄漏）；对冷凝器壳程（循环水侧）进行水压试验，观察管程（工艺介质侧）是否有压力上升。⑤检查仪表准确性：方法：用标准温度计/压力计对比塔内检测点（如塔顶温度、塔压），误差超过±0.5℃或±0.01MPa需校准。⑥排查塔体泄漏：方法：用肥