裂解裂化工艺作业人员安全技术培训试题及答案

裂解裂化工艺作业人员安全技术培训试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.裂解炉点火前，必须确认炉膛可燃气体浓度低于爆炸下限的（）。A.10%  B.20%  C.25%  D.50%答案：B解析：GB50160规定，点火前炉膛内可燃气体浓度应低于爆炸下限的20%，防止“闪爆”。2.裂解气急冷塔顶部注水的最主要目的是（）。A.降低塔顶温度  B.洗涤裂解气中的催化剂粉末  C.抑制双烯聚合结焦  D.回收热量答案：C解析：双烯在高温下极易聚合，塔顶注水可快速降温并稀释双烯浓度，抑制聚合结焦。3.某裂解炉辐射段炉管外壁出现“热点”且颜色暗红，应首先采取的措施是（）。A.立即停炉  B.降低裂解深度  C.增大稀释蒸汽量  D.投用在线清焦答案：A解析：外壁暗红表明管壁已超温，可能即将破裂，必须立即停炉，防止炉管爆裂引发火灾。4.裂解气压缩机一段吸入罐液位持续上涨，最可能的原因是（）。A.一段出口冷却器内漏  B.二段最小流量阀内漏  C.一段吸入温度高  D.裂解炉负荷突降答案：A解析：冷却器管程裂解水漏入壳程裂解气，导致大量冷凝液随气体进入吸入罐。5.高压脱丙烷塔塔顶碳二组分超标，现场首先应检查（）。A.塔顶冷凝器循环水温度  B.塔釜再沸器蒸汽流量  C.塔顶回流量  D.进料温度答案：C解析：回流量不足导致塔顶轻组分携带，碳二上移，优先核对回流量与调节阀开度。6.裂解炉投用在线清焦时，稀释蒸汽与空气体积比一般控制在（）。A.1:1  B.1:2  C.1:3  D.1:4答案：B解析：经验数据1:2可在保证清焦效果的同时避免空气过量引发二次燃烧。7.急冷油循环泵出口压力骤降且电流下降，现场闻到汽油味，判断为（）。A.泵入口过滤器堵  B.泵出口单向阀失效  C.出口管线泄漏  D.急冷油温度高汽蚀答案：C解析：压力骤降、电流下降、气味外逸，三者同时出现高度指向出口管线大泄漏。8.裂解炉烧嘴回火，首先关闭的阀门是（）。A.燃料气主管手阀  B.炉前燃料气调节阀  C.一次风门  D.引风机挡板答案：A解析：回火时须在最短时间切断燃料气源头，主管手阀最直接。9.裂解气干燥器出口水含量分析仪显示>10ppm，应（）。A.立即切换干燥器  B.提高再生温度  C.降低再生气量  D.降低裂解深度答案：A解析：>10ppm已突破下游低温分离安全阈值，必须立即切换干燥器保证水露点。10.冷箱冻堵初期，最先波动的参数是（）。A.高压甲烷外送压力  B.冷箱出口乙烯温度  C.冷箱压差  D.冷剂液位答案：C解析：冻堵使流通面积减小，冷箱压差最先出现上涨趋势。11.裂解炉辐射段炉管材质HP-40的最高允许壁温为（）。A.1050℃  B.1100℃  C.1150℃  D.1200℃答案：B解析：HP-40长期抗氧化极限约1100℃，超温将显著缩短蠕变寿命。12.裂解炉紧急停炉后，稀释蒸汽应继续通入≥（）分钟，以保护炉管。A.10  B.20  C.30  D.60答案：C解析：30min以上扫线可确保炉管降温均匀并带走残留烃类，防止“焖焦”。13.碳三加氢反应器床层“飞温”至250℃，应立刻（）。A.降低入口碳三流量  B.提高氢炔比  C.注入冷碳三急冷  D.停反应器进料并泄压答案：D解析：250℃已接近催化剂失活甚至烧结温度，必须切断反应物并泄压降温。14.裂解气压缩机透平背压突然升高，真空度下降，首先检查（）。A.复水器液位  B.透平蒸汽温度  C.复水器循环水侧压力  D.透平排汽安全阀答案：C解析：循环水侧压力降低会导致复水器冷凝能力下降，背压升高。15.高压乙烯外送泵切换时，出口单向阀卡涩，现场出现（）。A.泵出口压力升高  B.泵电流升高  C.泵体剧烈振动  D.泵入口压力下降答案：C解析：单向阀卡涩造成逆流冲击，导致泵体水力振动加剧。16.裂解炉对流段炉管发生“汽锤”异响，原因是（）。A.稀释蒸汽带水  B.炉管结焦  C.燃料气压力波动  D.引风机喘振答案：A解析：蒸汽带水进入高温炉管瞬间汽化，体积膨胀产生冲击声。17.裂解炉烟气氧含量控制在（）时，热效率与NOx排放综合最优。A.1%  B.2%  C.3%  D.4%答案：B解析：2%氧含量可保证燃料完全燃烧，同时抑制NOx生成，热效率损失最小。18.急冷水塔塔顶pH值低于6，应首先加入（）。A.氨水  B.缓蚀剂  C.破乳剂  D.阻聚剂答案：A解析：低pH会加速设备腐蚀，氨水可快速中和酸性组分。19.裂解炉炉膛负压突然消失，最可能的原因是（）。A.引风机皮带断  B.烧嘴风门开大  C.燃料气热值升高  D.对流段积灰答案：A解析：引风机失速或皮带断裂导致抽力消失，炉膛瞬间正压。20.乙烯精馏塔塔釜再沸器使用低压蒸汽，其设计压力一般≤（）MPa。A.0.3  B.0.5  C.0.8  D.1.0答案：B解析：乙烯塔釜温约-70℃，采用0.5MPa蒸汽即可满足温差要求，避免高温端应力腐蚀。21.裂解炉清焦周期由48h延长至72h，必须重新评估（）。A.炉管壁厚  B.炉管蠕变寿命  C.炉管热通量  D.炉膛氧含量答案：B解析：清焦周期延长意味着炉管在高温下运行时间增加，需重新核算累积蠕变损伤。22.冷箱检修后露点合格标准为≤（）℃。A.-50  B.-60  C.-70  D.-80答案：C解析：冷箱运行温度低至-100℃，露点≤-70℃可防止冰堵。23.裂解气压缩机段间冷却器循环水侧投用前必须（）。A.做水压试验  B.做气密试验  C.做化学清洗  D.做涡流探伤答案：A解析：水压试验可验证管束及管板密封性，防止投用后内漏。24.裂解炉辐射段炉管外壁氧化皮厚度超过（）mm应计划更换。A.0.3  B.0.5  C.0.8  D.1.0答案：B解析：0.5mm氧化皮对应金属损失约0.25mm，已接近设计腐蚀裕量下限。25.高压甲烷外送管线采用不锈钢材质，主要考虑（）。A.强度  B.低温韧性  C.抗H2S腐蚀  D.抗氯离子应力腐蚀答案：B解析：高压甲烷温度低至-120℃，不锈钢可保证低温韧性，防止脆裂。26.裂解炉燃料气带液，最先出现的异常是（）。A.炉膛温度升高  B.炉膛氧含量下降  C.烧嘴火焰发红  D.引风机电流升高答案：C解析：液体进入烧嘴导致不完全燃烧，火焰呈暗红色并伴随黑烟。27.乙烯球罐首次投用前，置换合格指标为烃类≤（）%LEL。A.0.1  B.0.2  C.0.5  D.1.0答案：A解析：球罐容积大，残留烃类易积聚，≤0.1%LEL可确保开罐安全。28.裂解炉对流段吹灰器采用声波吹灰，其频率一般选（）Hz。A.60  B.120  C.250  D.1000答案：C解析：250Hz声波对积灰层共振效果最佳，且对炉管无高频疲劳风险。29.裂解炉清焦期间，空气流量突降，DCS应自动（）。A.停引风机  B.停清焦蒸汽  C.停燃料气  D.关闭清焦空气阀并报警答案：D解析：空气流量突降易形成爆炸性气体，系统应自动切断空气并报警。30.裂解炉炉膛火焰检测器冷却风源中断，应（）。A.立即停炉  B.切换备用冷却风  C.降低炉膛温度  D.关闭燃料气答案：B解析：冷却风中断将烧坏火检，切换备用风源即可，无需停炉。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.裂解炉点火前，必须满足的条件有（）。A.炉膛可燃气体<20%LEL  B.炉膛负压50-100Pa  C.点火枪火花正常  D.稀释蒸汽压力>0.6MPa  E.燃料气氧含量<1%答案：ABC解析：D项稀释蒸汽压力并非点火前必检，E项燃料气氧含量应<0.5%。32.裂解气压缩机喘振现象包括（）。A.出口压力剧烈波动  B.入口流量指针归零  C.机组轴位移突增  D.段间温度下降  E.透平转速上升答案：ABC解析：喘振时流量倒灌，出口压力波动，轴位移因气流冲击突增；段间温度上升，转速下降。33.冷箱冻堵常用处理措施有（）。A.甲醇注入  B.升温解冻  C.反向吹扫  D.降低冷剂液位  E.提高进料温度答案：ABC解析：甲醇可融冰，升温与反向吹扫为常规手段；降低冷剂液位与提高进料温度效果有限。34.裂解炉炉管渗碳的宏观表现有（）。A.外壁氧化皮增厚  B.内壁出现“鱼鳞片”  C.管径胀大  D.管壁减薄  E.硬度下降答案：BCD解析：渗碳使内壁碳化物聚集呈鳞片状，管径胀大、壁厚减薄；硬度升高，外壁氧化皮与渗碳无直接关联。35.高压乙烯外送泵设置最小回流线的目的有（）。A.防止泵低流量汽蚀  B.维持泵体温度  C.降低出口压力  D.减少轴功率  E.防止低温脆断答案：AB解析：最小回流保证泵吸入流量，避免汽蚀；同时低温乙烯不断循环，维持泵体低温韧性。36.裂解炉烟气NOx超标，可采取的措施有（）。A.降低炉膛温度  B.分级燃烧  C.烟气再循环  D.提高过剩空气系数  E.燃料气脱硫答案：ABC解析：降低峰值温度、分级燃烧、再循环均可抑制NOx；提高过剩空气会促进NOx，燃料气脱硫对NOx无直接影响。37.急冷水乳化可能导致的后果有（）。A.急冷水泵汽蚀  B.油水分离罐液位异常  C.急冷水冷却器效率下降  D.裂解气带液  E.急冷水pH升高答案：ABCD解析：乳化使急冷水密度、黏度变化，泵易汽蚀，分离罐油水界面不清，冷却器结垢，裂解气带液；pH一般下降。38.裂解炉清焦空气加热器出口温度过高的风险有（）。A.炉管过热  B.清焦蒸汽分解  C.空气管线回火  D.炉膛超压  E.清焦时间缩短答案：AC解析：高温空气与焦层反应剧烈，易使炉管超温；若空气系统密封不严，高温气体可能回火。39.乙烯精馏塔塔压升高，可能的原因有（）。A.冷凝器循环水中断  B.不凝气积聚  C.塔釜加热量过大  D.进料轻组分增加  E.回流比下降答案：ABCD解析：回流比下降会导致塔顶温度升高，但压力不一定升高；其余四项均直接升高塔压。40.裂解炉辐射段炉管发生“蛇形”弯曲的原因有（）。A.局部过热  B.支撑弹簧失效  C.炉管自重  D.清焦周期过长  E.炉膛负压过大答案：ABC解析：局部过热降低强度，支撑失效与自重共同导致弯曲；清焦周期与负压非直接原因。三、判断题（每题1分，共10分）41.裂解炉清焦时，空气量越大，清焦速度越快，对炉管寿命无影响。答案：错解析：空气过量会提高炉管壁温，加速氧化，缩短寿命。42.冷箱检修后可直接引入裂解气，无需预冷。答案：错解析：必须先用干燥氮气预冷至-60℃以下，防止水分结冰堵塞。43.高压乙烯外送泵采用变频调节比出口阀节流更节能。答案：对解析：变频减少节流损失，节电率可达20%以上。44.裂解炉燃料气热值升高，DCS应自动降低燃料气流量以维持炉膛温度。答案：对解析：热值升高，相同流量放热量增加，需降低流量防止超温。45.急冷水pH值越低，对碳钢设备的腐蚀速率越慢。答案：错解析：低pH加速析氢腐蚀，速率显著加快。46.裂解气压缩机段间冷却器内漏，会导致压缩机段间压力下降。答案：对解析：裂解水漏入壳程，气体冷凝量增加，体积流量减少，段间压力下降。47.乙烯球罐喷淋水仅用于消防，与日晒升温无关。答案：错解析：喷淋水同时用于夏季日晒降温，减少蒸发损失。48.裂解炉点火失败，应立即进行二次点火。答案：错解析：必须重新吹扫≥5分钟，防止残留燃气爆炸。49.裂解炉在线清焦期间，辐射段出口温度可作为清焦终点判据。答案：对解析：当温度升至平台且CO/CO2浓度<0.1%，表明焦层基本烧尽。50.冷箱冻堵时，提高冷剂液位可加速解冻。答案：错解析：提高液位会降低冷箱温度，反而加重冻堵。四、填空题（每空1分，共20分）51.裂解炉辐射段炉管设计寿命一般为________年，主要失效模式为________和________。答案：10-11，蠕变，渗碳解析：高温高压下，蠕变与渗碳是炉管最主要失效机理。52.裂解气压缩机一段吸入压力低低联锁值为________kPa，联锁动作为________。答案：15，停压缩机解析：防止入口负压过大导致空气吸入形成爆炸环境。53.急冷水pH值控制指标为________，若低于该值，应注入________中和。答案：7.5-8.5，氨水解析：弱碱性可抑制酸性水对碳钢腐蚀。54.乙烯精馏塔塔顶冷凝器循环水温度升高2℃，塔压约升高________kPa。答案：20-30解析：经验数据，循环水温度每升高1℃，塔压升高10-15kPa。55.裂解炉清焦空气电加热器出口温度一般控制在________℃，最高不超过________℃。答案：550，600解析：550℃可在保证清焦效率的同时避免炉管过热。56.冷箱干燥剂采用________分子筛，再生温度________℃，再生气为________。答案：4A，250，干燥氮气解析：4A分子筛水吸附容量大，250℃下可彻底再生，氮气作为再生气安全。57.高压乙烯外送泵出口安全阀整定压力为泵关闭扬程的________倍，回座压力不低于________%。答案：1.1，90解析：防止泵出口超压，同时避免安全阀频跳。58.裂解炉烟气氧含量分析仪安装在辐射段顶部，其探头必须保持________℃以上，防止________。答案：750，结露腐蚀解析：高于酸露点，防止SOx与水形成酸露腐蚀探头。59.裂解气干燥器出口水含量分析仪采用________原理，量程________ppm。答案：石英振荡，0-50解析：石英振荡法精度高，响应快，适合0-50ppm范围。60.乙烯球罐日蒸发率要求≤________%，喷淋水强度≥________L/(min·m²)。答案：0.15，10解析：GB50183规定，控制蒸发损失与消防需求。五、简答题（每题10分，共30分）61.简述裂解炉“闪爆”形成机理及防范措施。答案：（1）形成机理：点火前炉膛内残留可燃气体与空气混合，浓度达到爆炸极限，遇点火源瞬间燃烧，压力骤升。（2）防范：①点火前严格吹扫，炉膛可燃气体<20%LEL；②点火枪先点火后开气，失败立即切断；③设置火焰检测，无火3s内切断燃料；④采用“两步点火”，先点长明灯再点主烧嘴；⑤点火时保持炉膛负压50-100Pa，防止燃气积聚。62.裂解气压缩机喘振应急处理步骤。答案：①立即打开防喘振阀，快速提高入口流量；②降低透平转速，减小压升；③检查段间冷却器循环水，若中断立即恢复；④若流量无法提升，降裂解炉负荷，减少气体量；⑤监视轴振动、位移，若超标≥跳闸值，手动停机；⑥喘振消除后，缓慢升速，确认运行点远离喘振线方可提负荷。63.冷箱冻堵在线处理“三步法”及注意事项。答案：（1）三步法：①定位：通过压差、温度曲线判断冻堵单元；②解冻：注入甲醇或升温氮气，控制温升≤5℃/min；③吹扫：解冻后反向干燥氮气吹扫，露点≤-70℃。（2）注意事项：①严禁带压拆卸；②甲醇注入量一次≤50L，防止液击；③升温时监测冷箱外壳应力，防止焊缝拉裂；④解冻期间暂停冷剂补充，避免再次结冰；⑤作业人员佩戴防冻手套、面屏，防止冷灼伤。六、计算题（每题10分，共20分）64.某裂解炉辐射段炉管外径Φ127mm，壁厚12mm，材质HP-40，设计压力0.35MPa，设计温度1050℃，许用应力[σ]=18MPa，腐蚀裕量1.5mm，焊缝系数φ=0.9。试核算运行12年后剩余壁厚是否满足强度要求（忽略轴向应力）。答案：（1）计算内径：Di=1272×12=93mm（2）考虑腐蚀裕量后有效壁厚：δe=121.5=10.5mm（3）按内压圆筒公式核算所需壁厚：δ=P·Di/(2[σ]φP)=0.35×93/(2×18×0.90.35)≈1.01mm（4）剩余壁厚10.5mm>>1.01mm，强度满足。解析：虽然高温蠕变损伤累积，但按静态强度核算仍富余，需结合蠕变孔洞检测综合评估寿命。65.裂解气压缩机一段吸入流量30000Nm³/h，分子量20，段间冷却器循环水流量800m³/h，温升8℃，求冷却器热负荷及裂解气温度下降值（忽略热损，裂解气Cp取1.6kJ/(kg·K)）。答案：（1）冷却水带走热量：Q=m·Cp·ΔT=800×1000×4.18×8=26.8GJ/h（2）裂解气质量流量：ρ=20/22.4=0.893kg/Nm³m_gas=30000×0.89