化工操作工技能考试题及答案

化工操作工技能考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.某离心泵铭牌标注“Q=50m³/h，H=32m，η=68%”，若实际运行点流量为45m³/h，扬程为28m，则该泵此时的轴功率最接近（电机效率按95%计）A.4.2kW  B.5.1kW  C.6.0kW  D.7.3kW答案：B解析：P=ρgQH/(η泵·η电机)=1000×9.81×45/3600×28/(0.68×0.95)≈5.1kW。2.在常压塔顶注入缓蚀剂的主要目的是A.降低塔顶温度  B.中和酸性气体  C.在金属表面成膜抑制HCl‐H₂S腐蚀  D.提高馏分初馏点答案：C解析：缓蚀剂为极性有机物，优先吸附于金属表面，阻断电化学腐蚀电池阳极区，对HCl‐H₂S体系尤为有效。3.某装置采用N₂置换，要求O₂≤0.5%（vol）。若管道容积80m³，N₂纯度99.9%，置换一次需N₂约A.80m³  B.160m³  C.240m³  D.320m³答案：C解析：按理想气体完全混合模型，一次置换后O₂=0.1%，两次后0.01%，保守取三次达到0.5%以下，需3×80=240m³。4.关于离心压缩机“喘振”现象，下列说法错误的是A.流量低于喘振线时发生  B.管网容量越大喘振频率越高  C.可通过打开防喘振阀消除  D.伴随强烈振动和噪声答案：B解析：管网容量越大，气体可压缩性增强，喘振频率反而降低，周期延长。5.某反应器催化剂失活遵循一级失活模型，失活速率常数kd=0.025h⁻¹，若要求活性降至初始50%，运行时间约为A.17h  B.28h  C.39h  D.55h答案：B解析：一级失活ln(a/a₀)=‐kdt，t=ln2/kd≈0.693/0.025≈27.7h。6.在DCS趋势图中发现加热炉氧含量突然由3%降至0.5%，最可能的原因是A.风门挡板脱落  B.燃料气热值下降  C.引风机皮带打滑  D.对流段漏风答案：A解析：风门挡板脱落导致一次风锐减，燃烧不完全，氧含量骤降，CO骤升。7.某储罐采用氮封，罐顶设呼吸阀+阻火器。冬季发现呼吸阀结冰，下列措施最先执行的是A.更换大口径呼吸阀  B.引入低压蒸汽伴热  C.提高氮封压力设定  D.打开罐顶放空答案：B解析：结冰导致阀盘卡涩，伴热为最快捷、最安全手段，避免开罐造成VOCs排放。8.关于磁力泵，下列说法正确的是A.可短时间干运转  B.隔离套涡流损失与介质粘度无关  C.轴承润滑靠输送介质  D.效率通常比机械密封泵高5%答案：C解析：磁力泵滑动轴承依靠介质自润滑，严禁干转；涡流损失与电导率、磁场强度有关；效率低2%～8%。9.某装置使用新鲜碱液浓度10%（wt）吸收H₂S，富液浓度达4%时更换。若碱液循环量100m³/h，密度1070kg/m³，则理论上每小时可吸收H₂S约A.120kg  B.280kg  C.420kg  D.560kg答案：B解析：NaOH+H₂S→NaHS+H₂O，Δc=6%，m=100×1070×0.06×34/40≈280kg。10.在PID图中，仪表位号“PT-101A”中字母“A”通常代表A.报警  B.分析仪  C.旁路或冗余  D.安全联锁答案：C解析：后缀A、B、C常用于区分同一测点冗余仪表或不同量程。11.某列管式换热器采用φ25×2.5mm碳钢管，管内走冷却水，流速1.2m/s，若改为φ19×2mm不锈钢管，保持流量不变，则新流速约为A.1.2m/s  B.1.6m/s  C.2.1m/s  D.2.6m/s答案：C解析：流速与截面积成反比，d内由20mm降至15mm，面积比=(15/20)²=0.5625，v=1.2/0.5625≈2.13m/s。12.关于爆炸极限，下列说法正确的是A.温度升高，下限降低、上限升高  B.压力升高，下限升高、上限降低  C.加入氮气，上下限均升高  D.容器直径减小，上下限均变宽答案：A解析：温度升高分子能量增加，更易点燃，范围变宽；压力对下限影响小，上限升高；惰气稀释使范围变窄；小直径淬灭效应使范围变窄。13.某装置采用双吸离心泵，额定流量400m³/h，现场发现电机电流仅达额定50%，压力表显示为额定扬程70%，最可能原因是A.叶轮腐蚀  B.泵反转  C.进口滤网堵塞  D.出口阀未全开答案：B解析：双吸泵反转时扬程、流量、电流均大幅下降，约额定50%左右，特征明显。14.某精馏塔采用热泵流程，将塔顶蒸汽压缩后作再沸器热源。若塔顶温度50℃，塔釜120℃，则压缩机温升至少需A.30℃  B.50℃  C.70℃  D.90℃答案：C解析：需克服传热温差+管路损失，最小有效温升≈120‐50+20=90℃。15.关于γ射线料位计，下列说法错误的是A.放射源半衰期与测量精度无关  B.需办理《辐射安全许可证》  C.源强减弱后需重新标定  D.容器壁厚增加会降低计数率答案：A解析：源强衰减导致统计涨落增大，需延长积分时间或更换源，直接影响精度。16.某装置使用新鲜水冷却，循环水浓缩倍数K=4，若新鲜水Ca²⁺50mg/L，则循环水Ca²⁺约A.100mg/L  B.150mg/L  C.200mg/L  D.250mg/L答案：C解析：浓缩倍数K=4，Ca²⁺=50×4=200mg/L，但受沉积、排污影响，实测略低。17.关于安全阀，下列说法正确的是A.整定压力可高于设计压力  B.排放管道可任意变径  C.需定期做冷态跳闸试验  D.与爆破片串联时安全阀在先答案：C解析：规范要求每年至少一次冷态校验；整定≤设计压力；排放管需顺流顺畅；爆破片应在安全阀上游防堵。18.某反应器催化剂床层压降由0.2MPa升至0.35MPa，最不可能原因是A.催化剂粉化  B.入口分配器堵塞  C.反应温度升高  D.催化剂结焦答案：C解析：温度升高气体粘度增加，压降略升，但幅度有限，远小于结焦、粉化、堵塞。19.某装置采用罗茨鼓风机，出口设安全阀。若出口阀突然关闭，首先动作的是A.电机过载跳闸  B.安全阀起跳  C.风机轴承损坏  D.皮带打滑答案：B解析：罗茨风机为容积式，关闭出口瞬时升压，安全阀优先泄压，保护设备。20.关于疏水器，下列说法错误的是A.热静力型适用于过热水管线  B.热动力型有“气锁”风险  C.浮球型需水平安装  D.疏水器后管道需引向低位答案：A解析：热静力型依赖蒸汽‐凝结水温差，过热水无显温差，无法动作。21.某塔回流罐液位采用差压法测量，引压管充硅油，密度950kg/m³。若罐内介质密度680kg/m³，液位0~2m，则变送器量程为A.12.3kPa  B.15.7kPa  C.18.5kPa  D.21.2kPa答案：B解析：ΔP=(ρ介质‐ρ硅油)gH=(680‐950)×9.81×2=‐5.3kPa，取绝对值15.7kPa（考虑零点迁移）。22.某装置使用电伴热，维持温度80℃，若温控器设定回差2℃，则实际温度波动范围A.78~80℃  B.79~81℃  C.80~82℃  D.78~82℃答案：B解析：回差2℃即低于设定2℃启动，高于设定2℃停止，波动79~81℃。23.关于压力容器定期检验，下列说法正确的是A.首次全面检验于投用后3年内进行  B.安全状况等级3级可延长至6年  C.气压试验优先于水压  D.测厚抽查比例不少于20%答案：A解析：TSG21‐2016规定首检3年内；3级不得延长；气压风险高，非优先；测厚比例≥30%。24.某装置采用活性炭纤维吸附VOCs，饱和后原位蒸汽再生，发现回收率下降，最先检查A.蒸汽压力  B.吸附风速  C.炭层厚度  D.尾气温度答案：A解析：蒸汽压力不足导致脱附不彻底，残留率高，回收率下降。25.关于离心泵汽蚀，下列说法正确的是A.汽蚀余量NPSHa与管路无关  B.必需汽蚀余量NPSHr随流量增大而减小  C.提高吸入液位可缓解汽蚀  D.汽蚀只发生在叶轮入口答案：C解析：提高吸入液位→增加静压→NPSHa增大；NPSHr随流量增大而增大；汽蚀可延伸至整个流道。26.某装置使用碱液吸收CO₂，发现出口CO₂升高，但碱液浓度、流量未变，最可能A.碱液温度降低  B.吸收塔填料结垢  C.入口CO₂降低  D.液气比升高答案：B解析：填料结垢导致传质面积下降，Kya降低，吸收率下降。27.关于防爆电气设备标志“ExdIICT4”，下列说法正确的是A.适用于乙烯环境  B.最高表面温度≤135℃  C.隔爆接合面间隙≤0.1mm  D.可用于Zone20粉尘区答案：B解析：T4代表最高表面温度≤135℃；IIC适用于氢气、二硫化碳，比乙烯更严苛；隔爆间隙与容积有关；Zone20需tD型。28.某装置采用膜分离回收氢气，发现渗透气纯度下降，最先调节A.提高进料压力  B.降低进料温度  C.增大渗透侧背压  D.减小膜面积答案：A解析：提高进料压力增大分离因子，可抵消膜老化导致的选择性下降。29.关于循环水缓蚀剂，下列说法错误的是A.聚磷酸盐易水解成正磷酸  B.锌盐为阴极型缓蚀剂  C.钼酸盐对氯离子敏感  D.缓蚀率随pH升高而降低答案：D解析：多数缓蚀剂在碱性条件下效果更好，pH8~9最佳。30.某装置使用涡街流量计，发现无流量时仍有输出，最可能A.振动干扰  B.流体电导率低  C.直管段不足  D.流体含气泡答案：A解析：涡街基于卡门涡街，机械振动可产生虚假频率，导致误计数。二、判断题（每题1分，共20分）31.离心泵关闭出口阀启动电流最低。答案：√解析：关阀时功率≈空转功率，电流最小。32.爆破片更换周期一般为2~3年，即使未破裂也需更换。答案：√解析：金属疲劳、蠕变会降低爆破压力。33.罗茨风机出口温度与压比无关，仅与入口温度有关。答案：×解析：出口温度T₂=T₁(P₂/P₁)^(k‐1)/k，与压比直接相关。34.精馏塔液泛时，压降突然下降。答案：×解析：液泛时液体被气体带至上层塔板，压降骤升。35.电伴热温控探头应安装在管道最冷点。答案：√解析：确保最冷点不低于维持温度。36.安全阀排放管道可向上直通大气。答案：×解析：需引向安全区域，防雨水、反灌及人员烫伤。37.催化剂“飞温”时，应首先切断进料。答案：√解析：切断反应热来源，防止失控。38.循环水系统补充水量与蒸发量、排污量、风吹损失有关。答案：√解析：M=E+B+D，物料平衡。39.疏水器后管道需保温，防止二次蒸汽损失。答案：×解析：疏水器后为凝结水，无需保温，但需防烫。40.爆炸下限＞10%的可燃气体，可不设可燃气体报警器。答案：×解析：规范要求爆炸下限≥10%仍需设报警器，仅放宽安装间距。41.离心泵并联运行，流量成倍增加。答案：×解析：管路阻力曲线限制，流量增幅＜2倍。42.膜分离回收氢气时，渗透侧压力越低，回收率越高。答案：√解析：降低背压增大跨膜压差，提高渗透通量。43.活性炭吸附VOCs，入口温度升高，吸附容量增大。答案：×解析：物理吸附为放热过程，温度升高容量下降。44.使用蒸汽喷射泵时，动力蒸汽干度越高，抽吸能力越强。答案：√解析：干度低含水滴，降低动能，影响引射。45.压力容器气压试验压力为设计压力1.15倍。答案：√解析：TSG21规定，气压1.15P，水压1.25P。46.差压变送器零点漂移，可通过HART手操器在线标定。答案：√解析：支持在线调零、调量程。47.循环水浓缩倍数越高，节水效果越好，无上限。答案：×解析：过高导致结垢、腐蚀加剧，需权衡。48.疏水器前装过滤器，可防止杂质卡堵。答案：√解析：推荐Y型过滤器，定期清洗。49.离心泵出口装止回阀，可防止水锤。答案：√解析：停泵瞬间关闭，防止液体倒流冲击。50.精馏塔采用填料时，等板高度HETP越小，分离效率越低。答案：×解析：HETP越小，单位高度理论板数越多，效率越高。三、填空题（每空2分，共40分）51.某离心泵额定流量100m³/h，额定扬程50m，介质密度800kg/m³，效率75%，则轴功率____kW。答案：14.5解析：P=ρgQH/η=800×9.81×100/3600×50/0.75≈14.5kW。52.某塔顶冷凝器冷却水入口25℃，出口35℃，流量200m³/h，则带走热量____MJ/h。答案：8.36解析：Q=mcΔT=200×1000×4.18×10=8.36×10⁶kJ=8360MJ。53.某反应器催化剂装填量20m³，堆密度850kg/m³，活性组分含量0.3%，则活性组分质量____kg。答案：51解析：20×850×0.003=51kg。54.某储罐直径10m，液位升高1m，体积增加____m³。答案：78.5解析：V=πr²h=3.1416×5²×1=78.5m³。55.某管道DN200，流速2m/s，则体积流量____m³/h。答案：226解析：A=π(0.1)²=0.0314m²，Q=0.0314×2×3600=226m³/h。56.某装置循环水系统蒸发量E=100m³/h，浓缩倍数K=5，排污量B=____m³/h。答案：25解析：K=M/(M‐E‐D)，设D=0，M=E+B，K=(E+B)/B→B=E/(K‐1)=100/4=25。57.某离心泵汽蚀余量NPSHr=4m，吸入液位低于泵中心2m，吸入管路损失1.5m，则NPSHa=____m。答案：6.5解析：NPSHa=Patm/ρg‐Pv/ρg+Hg‐Hf，常压水Pv忽略，Patm/ρg≈10.3m，Hg=‐2m，Hf=1.5m，NPSHa=10.3‐2‐1.5=6.8m（≈6.5，考虑饱和蒸汽压0.3m）。58.某精馏塔理论板数30，进料板位置第15板，则精馏段板数____。答案：14解析：进料板归属提馏段，精馏段=14。59.某换热器温差对数平均ΔTm=30℃，传热系数K=500W/(m²·K)，热负荷Q=1MW，则面积____m²。答案：66.7解析：A=Q/(KΔTm)=1×10⁶/(500×30)=66.7m²。60.某装置使用NaClO杀菌，剂量2mg/L，循环水量5000m³/h，则每小时加药____kg。答案：10解析：5000×2=10000g=10kg。61.某压缩机进口流量1000m³/h，进口状态0℃、101kPa，出口状态80℃、800kPa，则出口体积流量____m³/h。答案：137解析：P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂，V₂=1000×(273+80)/273×101/800≈137m³/h。62.某反应器空速LHSV=2h⁻¹，催化剂体积10m³，则进料体积流量____m³/h。答案：20解析：LHSV=Q/V→Q=2×10=20m³/h。63.某管道设计压力1.6MPa，水压试验压力____MPa。答案：2.0解析：1.6×1.25=2.0MPa。64.某塔顶产品干点超标，可采取____（升高/降低）回流比。答案：升高解析：升高回流比提高分离效率，降低干点。65.某装置使用蒸汽加热，蒸汽潜热2000kJ/kg，流量500kg/h，则热负荷____kW。答案：277.8解析：500×2000/3600≈277.8kW。66.某离心泵叶轮直径250mm，切割至220mm，则扬程约下降____%。答案：22.6解析：H∝D²，(220/250)²=0.774，下降1‐0.774=22.6%。67.某储罐氮封压力+0.5kPa，呼吸阀设定呼出压力+1.0kPa，吸入压力‐0.5kPa，则罐内操作压力范围____kPa。答案：‐0.5~+1.0解析：呼吸阀动作区间即操作范围。68.某装置使用涡街流量计，仪表系数K=1.2脉冲/L，瞬时频率600Hz，则流量____m³/h。答案：1.8解析：Q=600/1.2=500L/min=30m³/h（600/1.2×3600/1000=1.8×10⁻³×3600=1.8m³/h，修正：600脉冲/s→600/1.2=500L/min=30m³/h，原空填1.8有误，应为30）。更正：600Hz=600脉冲/s，600/1.2=500L/min=30m³/h，填30。69.某塔板效率50%，理论板数20，则实际板数____。答案：40解析：20/0.5=40。70.某装置使用空气冷却器，环境温度35℃，出口温度55℃，则逼近温度____℃。答案：20解析：逼近=出口‐环境=20℃。四、计算题（共30分）71.（10分）某离心泵输送清水，流量Q=150m³/h，扬程H=60m，效率η=72%，电机效率ηm=93%，年运行8000h，电价0.6元/kWh，求年耗电成本。答案：P轴=ρgQH/η=1000×9.81×150/3600×60/0.72=34020W≈34.0kWP电机=P轴/ηm=34.0/0.93≈36.6kW年耗电=36.6×8000=292800kWh成本=292800×0.6=175680元≈17.6万元72.（10分）某精馏塔分离苯‐甲苯，进料100kmol/h，xF=0.5，xD=0.95，xB=0.05，泡点进料，R=1.2Rmin，相对挥发度α=2.5，求理论板数（简捷法）。答案：①最小回流比：q=1，xe=xF=0.5，ye=αxe/(1+(α‐1)xe)=2.5×0.5/(1+1.5×0.5)=0.714Rmin=(xD‐ye)/(ye‐xe)=(0.95‐0.714)/(0.714‐0.5)=1.1R=1.2×1.1=1.32②最小理论板：Nmin=ln[(xD/(1‐xD))×((1‐xB)/xB)]/lnα=ln[(0.95/0.05)×(0.95/0.05)]/ln2.5=ln(361)/0.916≈5.9③吉利兰：X=(R‐Rmin)/(R+1)=(1.32‐1.1)/2.32=0.0948Y=0.75(1‐X^0.566)=0.75(1‐0.0948^0.566)≈0.75(1‐0.32)=0.51Y=(N‐Nmin)/(N+1)→0.51=(N‐5.9)/(N+1)→N≈13.1，取14块（含塔釜）。73.（10分）某换热器用冷却水将工艺液体由90℃冷却至50℃，工艺流量2kg/s，Cp=2.8kJ/(kg·K)，冷却水入口25℃，出口35℃，Cp=4.18kJ/(kg·K)，总传热系数K=450W/(m²·K)，求所需面积。答案：Q=m·Cp·ΔT=2×2.8×(90‐50)=224kW冷却水量：m=Q/(Cp·ΔT)=224/(4.18×10)=5.36kg/sΔT₁=90‐35=55℃，ΔT₂=50‐25=25℃ΔTm=(55‐25)/ln(55/25)=30/ln2.2=38.2℃A=Q/(KΔTm)=224×10³/(450×38.2)=13.0m²五、简答题（共30分）74.（10分）简述离心泵发生汽蚀的现场判断方法及应急措施。答案：判断：①泵体发出噼啪似爆米花声；②出口压力表指针摆动，流量下降；③电机电流波动；④振动值超标；⑤拆检发现叶轮蜂窝麻面。应急：①立即停泵，切换备用泵；②打开泵体排气阀，排出气体；③检查吸入液位，若低则补液；④清洗吸入滤网；⑤提高吸入液位或降低介质温度；⑥若管路堵塞，切出清理；⑦长期措施：加大吸入管径、降低安装高度、改用低NPSHr泵。75.（10分）说明精馏塔“液泛”成因、现象及防止措施。答案：成因：气相负荷过大，塔板阻力增大，液体无法下流，累积至上一层塔板，形成恶性循环。现象：①塔压降骤升；②塔顶温度下降，重组分上移；③回流罐液位下降，塔釜液位上升；④塔内充满液体，产品不合格；⑤严重雾沫夹带。防止：①控制合适气液负荷，不超过泛点80%；②采用高效低阻填料或塔板；③增大塔径或降负荷；④降低回流比，减少液相负荷；⑤及时清除结垢，保持通道畅通；⑥设置液泛报警联锁，自动降负荷。76.（10分