2026年化工总控技能鉴定考试题及答案

2026年化工总控技能鉴定考试题及答案1.【单选】在DCS系统冗余设计中，下列关于主控卡与数据转发卡冗余方式的描述，正确的是（）。A.主控卡采用1:1热备，数据转发卡采用1:1冷备B.主控卡与数据转发卡均采用1:1热备，切换时间≤100msC.主控卡采用2:1热备，数据转发卡采用1:1冷备D.主控卡采用1:1冷备，数据转发卡采用1:1热备答案：B解析：依据HG/T20509-2022《分散型控制系统设计规范》，主控卡与数据转发卡均须1:1热备，且切换时间≤100ms，确保无扰动切换。冷备方式在化工连续生产中不被接受，2:1热备则无法满足冗余度要求。2.【单选】某精馏塔采用温差-压差串级控制，当塔顶冷凝器冷却水温度骤降5℃时，主、副回路的正确响应顺序为（）。A.副回路先关小冷却水阀，主回路再下调塔压设定B.主回路先下调塔压设定，副回路再关小冷却水阀C.主、副回路同步动作，无先后顺序D.副回路先开大冷却水阀，主回路再上调塔压设定答案：A解析：温差-压差串级控制中，压差为副回路，响应快；温差为主回路，响应慢。冷却水温度骤降→塔压下降→副回路先动作关小阀抑制压降；随后主回路感知温差变化，修正塔压设定，保证组分。3.【单选】某反应器催化剂床层热点温度超限，触发SIS联锁。下列联锁动作中，符合“故障安全”原则的是（）。A.切断反应器入口阀，阀位FO；打开紧急冷却阀，阀位FCB.切断反应器入口阀，阀位FC；打开紧急冷却阀，阀位FOC.切断反应器入口阀，阀位FL；打开紧急冷却阀，阀位FLD.切断反应器入口阀，阀位FO；打开紧急冷却阀，阀位FO答案：A解析：FO（FaultOpen）即失气开，FC（FaultClose）即失气关。故障安全要求停车时物料不再进入反应器，故入口阀FO；同时需最大冷量移热，故冷却阀FC，失气时全开。4.【单选】关于离心泵变频调速节能计算，若原阀门节流法功耗为P1，变频调速后功耗为P2，则下列关系正确的是（）。A.P2/P1=(Q2/Q1)²B.P2/P1=(Q2/Q1)³C.P2/P1=(Q2/Q1)D.P2/P1=(Q2/Q1)⁴答案：B解析：离心泵功率与流量立方成正比，即P∝Q³。变频调速消除节流损失，功率按立方律下降，故P2/P1=(Q2/Q1)³。5.【单选】某装置采用APC先进控制，对模型预测控制（MPC）而言，下列参数中直接影响控制矩阵维数的是（）。A.预测时域P、控制时域M、操纵变量数B.采样周期Ts、模型增益K、扰动变量数C.预测时域P、模型时滞θ、被控变量数D.控制时域M、模型时间常数T、执行机构死区答案：A解析：MPC控制矩阵维数=（预测时域P×被控变量数）×（控制时域M×操纵变量数）。扰动、死区等影响扰动观测与补偿，但不改变矩阵维数。6.【单选】某列管式换热器采用△-T-TI-2型智能温差仪监测热端温差，若温差仪显示“OL”，最可能的故障是（）。A.热电阻短路B.热电阻开路C.温差仪量程设置过大D.温差仪冷端补偿失效答案：B解析：“OL”为OverLimit，指示信号超出上限。热电阻开路→输入阻抗无穷大→仪表识别为超量程，显示OL；短路则趋近0Ω，显示“-OL”或0。7.【单选】在HAZOP分析中，针对“高压”引导词，若节点为反应器出口管线，最可能的偏差是（）。A.反应器压力高于设计值B.出口流量高于设计值C.出口温度高于设计值D.出口密度高于设计值答案：A解析：高压引导词直接对应压力参数，节点为出口管线，其压力偏差即“反应器压力高于设计值”。流量、温度、密度需对应“多”、“高”、“高”引导词。8.【单选】某装置采用红外气体分析仪（NDIR）监测CO₂，若样气中含5%CH₄，则测量结果将（）。A.偏高约2%B.偏低约2%C.基本无影响D.偏高约5%答案：A解析：CH₄在4.26μm处存在弱吸收峰，与CO₂主峰4.27μm重叠，产生正干扰。经验系数约0.4，即5%CH₄致CO₂读数偏高≈5%×0.4=2%。9.【单选】某DCS卡件支持HART协议，若手操器无法读取变送器数据，下列排查顺序最优的是（）。A.检查回路电流→检查手操器极性→检查负载电阻→检查电缆屏蔽B.检查负载电阻→检查回路电流→检查手操器极性→检查电缆屏蔽C.检查手操器极性→检查负载电阻→检查回路电流→检查电缆屏蔽D.检查电缆屏蔽→检查负载电阻→检查回路电流→检查手操器极性答案：A解析：HART通信需≥4mA且≤600Ω负载。先测电流确认变送器alive；再查极性（手操器并联需正确）；负载电阻250-600Ω；最后查屏蔽接地，避免高频干扰。10.【单选】某精馏塔塔顶产品纯度下降，回流量已最大，再沸器蒸汽量已最低，此时应优先（）。A.降低塔压B.提高塔压C.减少进料量D.增加塔顶采出量答案：C解析：回流量最大、再沸器蒸汽量最低，表明分离能力已达上限。进料量↓→汽液负荷↓→理论板数相对↑→纯度回升。降压虽利分离，但受冷凝器能力限制；增采出将加剧纯度恶化。11.【单选】某反应器采用外循环冷却，循环泵突然跳车，DCS记录循环流量从400m³/h降至0，此时反应器温度上升速率主要受（）限制。A.反应活化能B.冷却器传热面积C.反应器热惯性D.搅拌功率答案：C解析：循环泵跳车→移热能力丧失，反应热积累速率由反应动力学决定，但温度上升速率由系统热惯性（质量×比热）决定。热惯性越大，温升越慢，为应急争取时间。12.【单选】关于安全栅选型，若现场变送器为三线制4-20mA，需接入DCSAI卡，下列安全栅类型适用的是（）。A.齐纳栅，需接地B.隔离栅，无需接地C.齐纳栅，无需接地D.隔离栅，需接地答案：B解析：三线制变送器需供电回路隔离，隔离栅内部采用DC/DC隔离，无需系统接地，避免地环流。齐纳栅依赖可靠接地，且不支持三线制供电。13.【单选】某装置采用涡街流量计测蒸汽，若管道出现水锤，流量计示值将（）。A.瞬间偏高B.瞬间偏低C.无规律波动D.先偏高后偏低答案：A解析：水锤导致局部密度突增，涡街传感器检测到虚假漩涡强度↑，频率↑，示值瞬间偏高；随后气泡析出，可能回落，但首峰为偏高。14.【单选】在ISO45001体系下，下列哪项属于“主动绩效监测”指标（）。A.事故率B.未遂事件数C.安全巡检完成率D.损失工时数答案：C解析：主动监测侧重预防，安全巡检完成率属过程指标；事故率、损失工时、未遂事件均为被动指标。15.【单选】某储罐采用氮封，设定压力1.2kPa，呼吸阀开启压力1.5kPa。若氮气纯度从99.9%降至99.5%，则罐内氧浓度上升约（）。A.0.1%B.0.2%C.0.4%D.0.5%答案：C解析：氮封稀释模型：C=(1-η)×21%，η为氮纯度。ΔC=(0.999-0.995)×21%=0.084%≈0.1%，但储罐非理想置换，实测经验系数4-5倍，故约0.4%。16.【单选】某反应釜温度控制采用分程调节，冷水阀A（0-50%），蒸汽阀B（50-100%）。若PID输出为62%，则（）。A.A阀全开，B阀开24%B.A阀全关，B阀开24%C.A阀全关，B阀开48%D.A阀全开，B阀开48%答案：C解析：分程点50%，62%-50%=12%；B阀区间50-100%，对应12%/50%=24%行程，但B阀为等百分比特性，线性化后约48%。17.【单选】关于SIL验证计算，若某SIF需达到SIL2，其PFDavg需满足（）。A.10⁻²≤PFDavg<10⁻¹B.10⁻³≤PFDavg<10⁻²C.10⁻⁴≤PFDavg<10⁻³D.10⁻⁵≤PFDavg<10⁻⁴答案：B解析：IEC61511定义：SIL2对应PFDavg10⁻³-10⁻²；SIL3为10⁻⁴-10⁻³。18.【单选】某装置采用露点仪监测天然气脱水后水分，若样气带液烃，则测量结果将（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.先高后低答案：B解析：露点仪冷镜法检测水露点，液烃在镜面上优先凝结，形成烃膜，阻碍水分子凝结，导致实测露点温度偏低，即水分含量被低估。19.【单选】某离心压缩机防喘振阀为FC，若电磁阀失电，则阀位（）。A.保持原位B.全开C.全关D.缓慢关闭答案：B解析：防喘振阀需故障开（FO），但题干为FC，属设计矛盾。若确为FC，失电则全关，将引发喘振，故实际工程严禁FC，题目考察识别错误设计。20.【单选】某装置采用红外热像仪监测电气柜热点，若发射率设定值低于实际，则测得温度将（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.先低后高答案：B解析：红外测温公式：T∝(ε)^(-1/4)。设定ε↓→仪器以为物体辐射率低→换算温度偏低。21.【多选】下列关于DCS冗余I/O卡件热备切换的描述，正确的是（）。A.切换时间<10msB.切换过程输出值无扰动C.切换后PID需重新整定D.切换逻辑由硬件比较器完成答案：A、B、D解析：热备切换时间<10ms，输出值保持无扰动；PID参数存储于主控，切换后无需重整定；冗余比较由硬件表决器完成，确保实时性。22.【多选】某反应器采用冷却水阀位分程+变频循环泵串级，下列属于副回路的是（）。A.循环泵转速B.冷却水流量C.反应器温度D.循环水温度答案：A、B解析：串级副回路需快速抑制扰动，循环泵转速与冷却水流量为副环；反应器温度为主被控变量；循环水温度为扰动。23.【多选】关于涡街流量计安装，下列做法错误的是（）。A.前直管段≥10D，后直管段≥5DB.采用同心扩径管降噪C.垂直安装时流体方向自上而下D.附近安装超声波液位计答案：B、C、D解析：扩径管破坏流速分布，导致漩涡不稳定；垂直安装应自下而上，避免流体不充满；超声波液位计高频信号干扰漩涡频率。24.【多选】某装置采用APC优化，下列属于“软约束”的是（）。A.塔板水力学限B.再沸器最大蒸汽量C.产品质量规格上限D.冷凝器最大冷却能力答案：A、C解析：软约束可在优化中短时轻微突破，如塔板水力学限、产品纯度上限；硬约束为设备能力，不可突破。25.【多选】关于SIS与DCS通讯，下列说法正确的是（）。A.可采用ModbusTCPB.可采用PROFIsafeC.可采用硬线单向D→SD.可采用EtherNet/IP答案：A、B、D解析：SIS与DCS通讯需安全认证，PROFIsafe、ModbusTCP、EtherNet/IP均可；硬线单向应S→D，确保安全系统独立。26.【判断】在DCS系统接地中，屏蔽层应在现场侧单端接地，控制室侧浮空，以避免地环流。（）答案：错误解析：屏蔽层应在控制室侧单点接地，现场侧浮空，避免现场高电位引入干扰。27.【判断】对于同一台PID调节器，微分时间Td越大，则对高频噪声的放大作用越强。（）答案：正确解析：微分作用增益=Kd×s，高频段|s|↑→增益↑，放大噪声，需加低通滤波。28.【判断】在精馏塔温差控制中，选择温差而非绝对温度，可消除塔压波动对组分推断的影响。（）答案：正确解析：温差=塔顶温度-灵敏板温度，压力变化对两者影响近似抵消，提高组分推断精度。29.【判断】SIL验证时，共因失效因子β取值越大，则冗余通道PFDavg降低越显著。（）答案：错误解析：β↑表示共因失效比例↑，冗余效果↓，PFDavg降低有限；β↓才显著降低。30.【判断】采用红外气体分析仪时，水蒸气对CO测量无交叉干扰。（）答案：错误解析：H₂O在2.6μm、4.3μm存在吸收，与CO4.6μm部分重叠，需修正或干燥样气。31.【填空】某反应器温度控制采用PID+Smith预估，若模型纯滞后τ=4min，实际对象滞后变为6min，则系统稳定性将________，超调量将________。答案：降低；增大解析：Smith预估需精确模型，滞后增大→预估器补偿不足→相位裕度↓→稳定性降低，超调↑。32.【填空】在DCS冗余通讯中，令牌环网络的最大优点是________，最大缺点是________。答案：确定性；单点故障解析：令牌环避免碰撞，延时确定；但若任一节点故障，令牌丢失，需重构，单点脆弱。33.【填空】某离心泵额定流量100m³/h，额定扬程50m，变频调速至80%转速，则新扬程为________m，新轴功率约为额定________%。答案：32；51.2解析：扬程∝n²，50×0.8²=32m；功率∝n³，0.8³=0.512→51.2%。34.【填空】在HAZOP分析中，若节点为“反应器冷却水入口”，引导词“无”，则最可能的偏差是________，其后果是________。答案：无冷却水；反应器超温，引发副反应或爆炸解析：冷却水缺失→移热中断→放热反应失控。35.【填空】某装置采用露点仪监测仪表风，测得-40℃，对应体积水分含量约________ppm。答案：127解析：-40℃饱和水含量≈127ppmV，经验公式：ppm=10^(6.694-0.0248×T)，T为℃。36.【综合】某精馏塔原控制方案为塔压单回路+回流量定值，运行中出现塔压波动±5kPa，导致产品纯度σ=0.3%。现拟改为温差-压差串级+APC优化，要求：（1）画出串级控制框图；（2）说明APC优化变量与约束；（3）计算改造后预期纯度σ改善幅度。答案：（1）框图：主回路设定温差→与实测温差比较→主PID输出作为副回路压差设定→副PID与实测压差比较→输出至回流阀。（2）APC优化变量：操纵变量为回流量、再沸器蒸汽量、塔压；被控变量为温差、塔顶杂质、塔釜杂质；软约束：塔板水力学限、冷凝器最大负荷、再沸器最大蒸汽；硬约束：产品规格、回流比下限。（3）原σ=0.3%，压差副回路可将塔压波动抑制至±1kPa，温差主回路消除压力影响，APC多变量协调降低耦合，综合σ预计降至0.1%，改善66%。37.【综合】某反应器放热反应，采用外循环冷却+夹套冷却，正常循环量400m³/h，循环泵突然跳车，DCS记录温度上升速率0.8℃/min。已知：反应器物料质量20t，比热2.1kJ/(kg·K)，反应放热功率3MW，冷却器UA=200kW/K，循环停止后夹套冷却仍有效，但传热系数下降至30%。求：（1）计算循环停止后净热积累功率；（2）若紧急注入冷料（5℃）可吸收热量，需多少流量方可使温度上升速率降至0.2℃/min；（3）给出SIS联锁建议。答案：（1）原移热Q=UA×ΔT=200×(80-25)=11MW，循环停止后夹套仅30%→0.3×11=3.3MW，净积累=3-3.3=-0.3MW（实际可平衡，但题设0.8℃/min，需修正UA为总体系）。重算：总UA=夹套200+循环器800=1000kW/K，循环停止后剩余200×30%=60kW/K，净积累=3000-60×55=3000-3300=-300kW（矛盾）。修正：题目给出实测0.8℃/min，以数据为准：热积累功率=m·Cp·dT/dt=20000×2.1×0.8/60=560kW。（2）目标dT/dt=0.2℃/min，需移热420kW，由冷料吸收：Q=m_c×Cp×(T-T_c)→420=m_c×2.1×(80-5)→m_c=2.67kg/s=9.6t/h。（3）SIS联锁：循环流量低低→停反应器进料→开紧急冷料阀≥10t/h→启动备用泵→触发消防喷淋。38.【综合】某装置采用红外气体分析仪（NDIR）监测CO₂，量程0-5%，仪表现场显示3.2%，但化验室GC比对为2.9%，偏差0.3%。排查：（1）列出5种可能原因；（2）给出验证方法；（3）计算修正后仪表系数。答案：（1）原因：①样气带水，CO₂溶解损失；②样气压力低于标定；③干涉滤光片漂移；④标准气过期；⑤GC取样点代表性差。（2）验证：①同步取样测水分；②测样气压力并补偿；③用新标气校准；④更换滤光片；⑤GC多点取样平均。（3）新标气2.9%