化工自动化控制仪表特种作业证考试题及答案

化工自动化控制仪表特种作业证考试题及答案1.【单选】在爆炸危险场所，仪表电缆引入装置采用隔爆型格兰头时，其防爆标志中Ex元件符号后必须紧跟的字母是（）A.d  B.e  C.t  D.p答案：A解析：隔爆型外壳的代号是“d”，格兰头作为Ex元件必须标注其防爆型式，因此紧跟Ex之后的是“d”。e为增安型，t为防爆特殊型，p为正压型，均不符合隔爆格兰头要求。2.【单选】某差压变送器量程0～40kPa，对应输出4～20mA，当现场显示8mA时，对应差压为（）A.10kPa  B.12kPa  C.15kPa  D.20kPa答案：A解析：线性换算公式ΔP=（I-4）/16×量程=（8-4）/16×40=10kPa。3.【单选】关于安全栅的描述，下列哪项错误（）A.齐纳安全栅需可靠接地  B.隔离式安全栅不需要系统接地  C.安全栅可限制能量到危险区  D.更换安全栅可在带电条件下进行答案：D解析：安全栅更换必须断电，否则可能把非本安能量引入危险区，违反GB3836.15。4.【单选】在PID调节中，若将积分时间Ti设为∞，则控制器实际变为（）A.P调节  B.PD调节  C.PI调节  D.PID调节答案：B解析：Ti→∞相当于积分作用关闭，只剩比例+微分，即PD。5.【单选】下列关于电磁流量计安装要求，错误的是（）A.上游直管段≥5D  B.下游直管段≥3D  C.必须满管  D.可水平或垂直安装，但电极必须水平答案：D解析：电极轴线必须处于水平位置，否则顶部气泡或底部沉积会导致信号漂移，因此“电极必须水平”说法错误。6.【单选】某装置采用2oo3表决的SIS输入模块，当通道A、B正常，C故障时，系统状态为（）A.安全失效  B.危险失效  C.可继续运行  D.立即停车答案：C解析：2oo3表决允许1路故障，系统仍可用，属于可继续运行状态。7.【单选】下列关于HART协议的说法，正确的是（）A.采用相位连续FSK调制  B.数字信号叠加在4～20mA之上  C.通讯速率为19.2kbps  D.必须四线制答案：B解析：HART采用Bell202FSK，频率1200/2200Hz，数字信号叠加在4～20mA回路上，通讯速率1200bps，可两线制。8.【单选】热电阻三线制接法可消除（）A.热电势干扰  B.引线电阻误差  C.自热误差  D.辐射误差答案：B解析：三线制通过桥路对称性抵消引线电阻，提高精度。9.【单选】下列关于阀门定位器的叙述，正确的是（）A.只用于开关阀  B.可提高阀芯回差  C.可克服阀杆摩擦力  D.会降低系统响应速度答案：C解析：定位器形成阀位闭环，可消除摩擦、不平衡力造成的回差，提高调节精度。10.【单选】在SIL验证计算中，PFH指（）A.每小时危险失效概率  B.平均失效间隔时间  C.按需失效概率  D.安全失效分数答案：A解析：PFH（ProbabilityofFailureperHour）用于高要求模式，表示每小时危险失效概率。11.【单选】关于涡街流量计，下列说法错误的是（）A.受振动影响大  B.可测气体、液体、蒸汽  C.最低流速受雷诺数限制  D.安装点附近可任意焊接支架答案：D解析：涡街对机械振动敏感，支架焊接需远离，防止引入振动噪声。12.【单选】在DCS冗余I/O卡件中，热备切换时间一般要求小于（）A.10ms  B.50ms  C.100ms  D.1s答案：C解析：石化规范SH/T3092要求I/O卡件切换时间≤100ms，保证无扰动。13.【单选】下列关于超声波液位计的说法，正确的是（）A.可测带搅拌液位  B.探头下方可存在遮挡  C.介质温度高于150℃无需特殊探头  D.蒸汽层不影响测量答案：A解析：高频超声波可穿透轻搅拌，但遮挡、蒸汽、高温均会导致信号衰减，需特殊处理。14.【单选】在爆炸性气体环境1区，可选用的防爆仪表类型为（）A.ExdIIBT4  B.ExnAIICT6  C.ExtDA21  D.Exo答案：A解析：1区需隔爆（d）、增安（e）、本安（ia/ib）等，ExnA仅适用于2区，ExtD为粉尘防爆。15.【单选】下列关于PLC与DCS的比较，错误的是（）A.PLC扫描周期固定  B.DCS冗余更完善  C.PLC适合离散控制  D.DCS采用全局数据库答案：A解析：PLC扫描周期由程序长度决定，并非固定值。16.【单选】关于科氏力质量流量计，下列说法正确的是（）A.受流体密度变化影响大  B.安装无需直管段  C.可测瞬时质量流量  D.只能水平安装答案：C解析：科氏力直接测质量流量，与密度无关，安装自由度大，无需直管段。17.【单选】当阀门等百分比特性曲线出现“快开”倾向，最可能原因是（）A.定位器输出线性差  B.执行机构膜片破裂  C.阀芯冲蚀  D.阀杆填料过紧答案：C解析：等百分比阀芯冲蚀后，局部面积变化率增大，小开度流量增加，呈现快开特性。18.【单选】关于本安回路电缆，下列参数最关键的限制是（）A.分布电感与电容  B.绝缘厚度  C.屏蔽密度  D.导体截面积答案：A解析：本安回路需限制储能，电缆分布电感、电容直接影响最大允许长度。19.【单选】在SIS因果图中，当输入信号为“0”表示（）A.正常工况  B.报警状态  C.联锁触发  D.断电答案：A解析：SIS逻辑约定“0”为正常，“1”为报警/联锁。20.【单选】下列关于ProfibusPA的说法，错误的是（）A.采用曼彻斯特编码  B.可总线供电  C.通讯速率31.25kbps  D.物理层符合IEC61158-2答案：A解析：ProfibusPA采用IEC61158-2物理层，同步调制，非曼彻斯特编码。21.【单选】关于ESD阀部分行程测试（PST），下列说法正确的是）A.可在线检测阀座泄漏  B.需阀全开全关  C.可发现阀杆卡涩  D.测试时必须停车答案：C解析：PST通过10%～30%小行程动作，检测摩擦、卡涩，无需停车。22.【单选】某温度回路采用PID控制，当微分时间Td过大，会导致（）A.响应变慢  B.高频振荡  C.余差增大  D.积分饱和答案：B解析：微分放大高频噪声，引起振荡。23.【单选】关于FoundationFieldbusH1网段，下列说法正确的是）A.终端器阻抗50Ω  B.最大节点数32  C.网段长度与电缆规格无关  D.无需电源调节器答案：B解析：H1终端器100Ω，节点数≤32，长度与电缆电阻相关，需电源调节器。24.【单选】下列关于阀门流量系数Cv的说法，正确的是）A.与介质密度无关  B.定义条件下为60°F水，压降1psi时每分钟流过阀的加仑数  C.与阀开度无关  D.单位与Kv一致答案：B解析：Cv定义基于60°F水，1psi压降，与密度、开度均相关，Cv≈1.156Kv。25.【单选】关于DCS操作站冗余，下列配置最合理的是）A.双显示器  B.双鼠标键盘  C.双网卡冗余并列  D.双硬盘RAID0答案：C解析：双网卡冗余并列（IEEE802.3ad）保证网络故障切换，RAID0无冗余。26.【单选】下列关于γ射线料位计的说法，错误的是）A.需办理辐射安全许可证  B.源盒关闭后周围剂量率应≤2.5μSv/h  C.可测高温高压工况  D.安装无需考虑半衰期答案：D解析：半衰期决定源强度衰减，需定期校正或更换。27.【单选】关于仪表接地系统，下列说法正确的是）A.本安接地可与防雷接地共用  B.屏蔽接地应单点接地  C.保护接地电阻≤10Ω  D.信号回路地电位差应≤1V答案：B解析：屏蔽单点接地防止环流，本安接地需独立，保护接地≤4Ω，地电位差≤1V为经验值。28.【单选】下列关于智能变送器写保护描述，正确的是）A.写保护后不可读取数据  B.硬件写保护需打开表盖  C.软件写保护需密码  D.写保护状态不影响HART通讯答案：C解析：软件写保护需密码，硬件写保护通过跳线，不影响读取。29.【单选】关于气动执行机构弹簧范围选择，下列说法正确的是）A.弹簧范围越大越好  B.必须与定位器输出匹配  C.与阀座面积无关  D.与气源压力无关答案：B解析：弹簧范围需与定位器输出信号匹配，保证阀位线性。30.【单选】下列关于SIL等级与冗余关系，正确的是）A.SIL1必须1oo1  B.SIL2必须2oo3  C.冗余可提高SIL  D.SIL3不允许1oo2答案：C解析：冗余降低PFH，可提高SIL，但需满足系统性要求。31.【多选】下列属于本安回路参数的有（）A.Uo  B.Io  C.Po  D.Lo  E.Co答案：ABCDE解析：Uo最大开路电压，Io最大短路电流，Po最大输出功率，Lo、Co为外部分布电感、电容，均为本安认证参数。32.【多选】关于DCS冗余通讯网络，可采用（）A.光纤环网  B.以太网星形  C.令牌总线  D.冗余以太网RapidSpanningTree  E.PRP并行冗余答案：ADE解析：光纤环网、RSTP、PRP均为工业冗余通讯方案，令牌总线已淘汰。33.【多选】下列关于电磁阀选型，应考虑（）A.防爆等级  B.功耗  C.介质温度  D.流通能力  E.复位方式答案：ABCDE解析：电磁阀需综合环境、电气、工艺参数。34.【多选】关于涡街流量计安装，错误做法有（）A.上游有缩径  B.下游有扩径  C.与泵出口距离2D  D.采用T型支架  E.保温层包住表头答案：ABCDE解析：缩径、扩径、强振动、保温包住表头均影响测量。35.【多选】下列关于SIS输出模块冗余配置，可实现（）A.1oo1D  B.1oo2  C.2oo2  D.2oo3  E.2oo4答案：BCD解析：SIS输出常用1oo2、2oo2、2oo3，2oo4需特殊架构。36.【多选】关于热电阻测温误差来源，包括（）A.引线电阻  B.自热  C.热电势  D.辐射  E.插入深度不足答案：ABCDE解析：均为常见误差源。37.【多选】下列关于阀门定位器自整定，需输入参数有（）A.阀作用方式  B.执行机构面积  C.气源压力  D.阀行程范围  E.流量特性答案：ACD解析：自整定需作用方式、气源、行程，面积与特性可自动识别。38.【多选】关于DCS历史站功能，包括（）A.报警记录  B.趋势存储  C.操作日志  D.报表生成  E.在线组态答案：ABCD解析：在线组态由工程师站完成。39.【多选】下列关于γ射线源库存管理，必须做到（）A.双人双锁  B.台账登记  C.定期盘点  D.剂量监测  E.源编码与证书一致答案：ABCDE解析：符合《放射性同位素与射线装置安全许可管理办法》。40.【多选】关于ProfibusPA总线故障，可能原因有（）A.终端器缺失  B.电源调节器损坏  C.支线过长  D.节点地址重复  E.屏蔽双端接地答案：ABCD解析：屏蔽应单端接地，双端接地引入环流。41.【判断】在爆炸性环境，Exe仪表外壳密封圈可随意更换为非原厂件。（）答案：错误解析：密封圈尺寸、材质、硬度均影响防爆间隙，需原厂认证件。42.【判断】科氏力质量流量计安装时，前后直管段要求与电磁流量计相同。（）答案：错误解析：科氏力无直管段要求，电磁需5D/3D。43.【判断】SIS与DCS通讯采用ModbusRTU时，可共用同一串口。（）答案：错误解析：SIS通讯需独立，防止DCS故障影响安全。44.【判断】智能变送器掉电后，其内部累积流量数据仍可通过HART读取。（）答案：错误解析：掉电后RAM数据丢失，需后备电池或EEPROM。45.【判断】阀门定位器输出压力与输入信号成线性关系，即无需校准。（）答案：错误解析：需考虑执行机构弹簧、摩擦非线性，必须校准。46.【判断】在DCS冗余控制器切换瞬间，现场输出值可能出现1%阶跃。（）答案：正确解析：切换瞬时差值<1%为可接受范围。47.【判断】热电阻A级允差高于B级，故任何场合都应选A级。（）答案：错误解析：A级价格高，需综合精度需求。48.【判断】本安回路电缆与动力电缆可布置在同一桥架，只要加隔板。（）答案：错误解析：需独立桥架或50mm以上间距，隔板不足。49.【判断】ESD阀的PST测试可完全替代年度全行程测试。（）答案：错误解析：PST不能检测阀座泄漏，仍需年度全行程。50.【判断】DCS操作站安装杀毒软件后，可直接接入互联网升级病毒库。（）答案：错误解析：工业网络禁止直连互联网，需离线升级。51.【填空】在DCS冗余I/O卡件中，常用________表决方式实现既容错又防误动。答案：2oo3解析：2oo3兼顾安全与可用性。52.【填空】电磁流量计测量最小电导率一般要求≥________μS/cm。答案：5解析：低于5μS/cm信号噪声大。53.【填空】本安回路电缆最大允许分布电容计算公式中，Co参数由________证书给出。答案：防爆合格解析：Co值在防爆合格证中列出。54.【填空】阀门等百分比特性相对行程变化10%，则相对流量变化________%。答案：约10解析：等百分比定义dQ/Q=K·dl，积分后ΔQ/Q≈10%。55.【填空】γ射线料位计常用________源，半衰期30.17年，能量662keV。答案：Cs-137解析：Cs-137半衰期长，能量适中。56.【填空】在SIS逻辑图中，常用________符号表示“或”逻辑。答案：≥1解析：IEC60617-12标准。57.【填空】ProfibusPA总线采用________编码方式，速率31.25kbps。答案：同步曼彻斯特解析：IEC61158-2物理层。58.【填空】热电阻三线制桥路中，引线电阻误差被分配到________桥臂。答案：相邻两解析：相邻臂抵消误差。59.【填空】DCS控制器负荷率一般要求≤________%。答案：60解析：SH/T3092规定。60.【填空】ESD阀的PST部分行程测试，推荐行程范围为________%～________%。答案：10；30解析：过小无法检测，过大影响生产。61.【简答】简述电磁流量计在含气泡液体中的误差机理及解决措施。答案：气泡改变有效截面积，导致体积流量示值偏高；气泡掠过电极产生尖峰噪声。措施：1.上游加装消气器；2.抬高安装点保证满管；3.采用低频矩形波励磁抑制噪声；4.信号处理中加阻尼或尖峰滤波；5.选用双频励磁高端表。62.【简答】说明SIS输出模块“1oo2”与“2oo2”在安全与可用性上的差异。答案：1oo2任一模块动作即触发停车，安全性高，可用性低；2oo2需两个模块同时动作才停车，可用性高，安全性低，可能拒动。SIL验证中1oo2适用于高要求模式，2oo2适用于低要求且需防误停场合。63.【简答】列举热电阻测温回路产生“锯齿波”波动的三种原因并给出排查步骤。答案：原因：1.自热—电流过大；2.接触电势—端子松动形成热电偶；3.干扰—附近变频器谐波。排查：1.查DCS采样电流，>1mA降低；2.紧固端子，改用镀金端子；3.用示波器看信号，加滤波器或走屏蔽槽。64.【简答】说明阀门定位器“滑杆型”与“旋转型”在安装零点校准上的区别。答案：滑杆型直接测量直行程，零点对应阀关位置，校准只需输入0%信号，调整定位器零点螺钉；旋转型需把角行程转为反馈杆角度，零点对应阀关时反馈杆水平，需调整凸轮或磁钢角度，再输入0%信号校准。65.【简答】给出提高本安回路电缆最大允许长度的三种工程方法。答案：1.选用分布参数更小的电缆（低L、C）；2.提高安全栅允许参数，选低Uo、Io型号；3.现场采用隔离式安全栅，把分布电容隔离在二次侧，理论上长度不受限。66.【计算】某储罐液位采用差压变送器测量，介质密度ρ=800kg/m³，量程0～4m，变送器安装于罐下法兰1.2m处，求：（1）量程迁移量kPa；（2）若输出4～20mA，液位2.5m时电流值。答案：（1）ΔP=ρgh=800×9.81×4=31.39kPa，负迁移=800×9.81×1.2=9.42kPa，迁移后范围-9.42～21.97kPa。（2）2.5m对应差压=800×9.81×(2.5-1.2)=10.20kPa，电流I=4+（10.20+9.42）/31.39×16=14.02mA。67.【计算】某SIS回路PFH目标≤1×10⁻⁶/h，传感器MTBF=150年，DC=90%，验证1oo1是否满足，若不满足，求1oo2是否满足。答案：λd=1/MTBF=1/(150×8760)=7.61×10⁻⁷/h，PFH=λd×(1-DC)=7.61×10⁻⁸/h，1oo1满足。1oo2PFH≈(λd×(1-DC))²×MTTR=远小于目标，更满足。68.【计算】某电磁流量计口径DN100，最大流量100m³/h，对应4mA输出频率值？若现场显示频率600Hz，求瞬时流量。答案：仪表系数K=100m³/h÷3600s÷(1/0.3168Hz/%)=27.78Hz/(%量程)，4mA对应0%，频率=0Hz；600Hz对应600/27.78=21.6%量程，流量=21.6m³/h。69.【计算】某热电阻PT100，0℃时电阻100Ω，温度系数α=0.00385，测得电阻120Ω，求温度。答案：t=(Rt-R0)/(αR0)=(120-100)/(0.00385×100)=51.95℃。70.【计算】某调节阀Cv=50，介质水，入口压力p1=0.5MPa，出口p2=0.3MPa，密度ρ=1000kg/m³，求体积流量Q。答案：ΔP=0.2MPa=200kPa，Q=Cv×√(ΔP/G)=50×√(200/1)=707m³/h。71.【案例分析】某化工厂SIS联锁停车，历史记录显示“输入模块通道A、B同时故障”，现场检查为进水腐蚀。问：（1）腐蚀原因；（2）整改措施；（3）如何验证整改效果。答案：（1）格兰头未采用隔爆型，密封圈老化，雨水沿电缆芯线渗入。（2）更换隔爆格兰头，采用双密封结构；电缆弯曲向下滴水弯；柜内加干燥剂；I/O模块涂三防漆；建立雨检制度。（3）整改后做喷淋试验，连续冲水30min，拆盖检查无水珠；连续运行3个月，记录无腐蚀报警。72.【案例分析】DCS趋势显示某温度点周期性波动，周期10min，幅值2℃，与操作无关。排查步骤：答案：1.查历史看是否与加热器通断同步；2.用便携式记录仪接传感器端子，判断DCS卡件或现场；3.发现与加热器同步，且记录仪同样波动，判断现场原因；4.查加热器控制周期为10min，PID参数不当，加热过冲；5.重新整定PID，Ti增大，波动消失。73.【案例分析】某装置采用2oo3压力开关做SIS输入，年度验证时发现其中一只动作值漂移+5%，另两只正常。问是否需立即更换？答案：不需立即停车，但需在下次检修更换。2oo3允许1路漂移，系统仍满足SIL，但已降级为1oo2，需加快检修计划并记录。74.【案例分析】某涡街流量计现场指示乱跳，夜间正常，白天异常。排查：答案：白天装置振动大，查为附近离心机启动；用振动仪测管壁，振动速度>10mm/s；加装阻尼器并移表至振动小管段，指示稳定。75.【案例分析】某ESD阀年全行程测试发现关不到位，差8%行程。分析原因及处理：答案：原因：气源压力不足，弹簧老化，阀杆轻微弯曲。处理：清洗过滤器，调整减压阀至额定值，更换弹簧，校正阀杆直线度，重新标定定位器，测试合格。76.【论述】结合IEC61511，阐述SIS生命周期各阶段仪表选型的核心要点，并给出实例。答案：1.hazard&riskanalysis阶段：确定SIL，选仪表需满足SIL等级，如选SIL3压力变送器，需具备IEC61508认证，PFH<10⁻⁷/h。2.safetyrequirementsspecification：定义仪表功能、安全状态、响应时间，如阀门需在2s内关闭，选快排型执行机构。3.design&engineering：冗余架构，如2oo3压力开关，冗余电磁阀，阀位回讯双通道。4.installation：本安或隔爆选型，电缆独立，接地隔离。5.commissioning：验证ProofTest程序，如PST覆盖率≥70%。6.operation：建立设备台账，记录失效，计算实际SIL。7.modification：变更需影响评估，如更换不同型号需重新SIL验证。实例：某加氢反应器压力SIS，原选1oo1变送器，经LOPA分析需SIL2，改为2oo3，阀改为1oo2电磁阀+部分行程测试，生命周期内每3年更换电磁阀，保证SIL2目标。77.【论述】说明数字化阀门定位器相比传统机械定位器在化工装置中的五大优势，并给出数据例证。答案：1.精度：机械定位器回差±1%FS，数字化±0.3%FS，某乙烯装置改造后阀位偏差由1.2%降至0.4%，年减少波动损失120万元。2.诊断：内置摩擦、死区、泄漏算法，提前3个月发现阀座冲蚀，避免非计划停车一次，节省800万元。3.流量特性修正：可任意设定等百分比、线性、快开，实现非线性补偿，提高回路响应30%。4.通讯：HART远程整定，减少维护工时70%，年节省人工费50万元。5.能耗：低功耗压电阀技术，耗气量<0.05kg/h，较喷嘴挡板节省90%，全装置年省氮气价值35万元。78.【论述】针对爆炸性气体环境0区，阐述仪表本安设计中的能量限制、电缆选择与系统接地的综合策略。答案：能量限制：选ExiaIICGa，按GB3836.19，