防冻防静电试题和答案

防冻防静电试题和答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列冬季设备防冻措施中，不符合规范要求的是（）。A.露天管道使用岩棉+铝皮复合保温层B.循环水管道保持低流量循环C.停用的蒸汽管线彻底排净冷凝水后关闭所有阀门D.消防栓阀井内填充干燥锯末并覆盖保温棉2.关于防静电接地的技术要求，正确的是（）。A.移动设备接地电阻应≤100ΩB.固定设备接地电阻应≤10ΩC.防静电接地可与防雷接地共用同一接地体D.接地导线截面积应≥4mm²铜芯线3.某车间冬季温度-15℃，下列液体管道防冻设计中，最合理的是（）。A.采用电伴热，功率密度20W/mB.仅在管道表面包裹30mm厚聚氨酯泡沫C.对DN50的水管道设置旁通阀保持微流D.蒸汽伴热管与工艺管道直接焊接固定4.下列场景中，静电风险最高的是（）。A.塑料桶转移汽油（电导率10pS/m）B.不锈钢罐充装柴油（电导率50pS/m）C.玻璃容器搅拌酒精（电导率100μS/m）D.橡胶管道输送压缩空气（相对湿度60%）5.冬季设备启动前的防冻检查内容不包括（）。A.润滑油是否凝固B.仪表导压管是否通畅C.设备基础是否有冻胀裂缝D.设备铭牌是否清晰6.关于防静电工作服的使用要求，错误的是（）。A.必须与防静电鞋配套使用B.可与普通服装叠加穿着C.洗涤后需检查导电纤维是否断裂D.禁止在强静电环境中穿脱7.某地区极端低温-30℃，下列阀门防冻措施中，效果最差的是（）。A.阀门井内安装电加热带B.阀门本体包裹50mm厚硅酸铝棉C.阀门前后管道设置排凝阀并保持常开D.对阀门执行机构的液压油更换为-40℃低温型8.静电引发火灾的必要条件不包括（）。A.静电电荷积累到足够能量B.环境中存在可燃气体/粉尘C.静电放电能量≥可燃物质最小点火能D.物体表面电阻率＞10¹⁰Ω·m9.冬季巡检时发现管道保温层局部破损，正确的处理流程是（）。A.立即用塑料布临时包裹，48小时内更换完整保温层B.记录破损位置，待春季统一维修C.拆除破损部分，直接暴露管道观察是否冻堵D.使用防火泥填充破损处，无需更换保温层10.下列防静电措施中，属于“中和静电”原理的是（）。A.金属设备接地B.增加环境湿度至60%以上C.使用抗静电添加剂D.安装离子风棒二、多项选择题（每题3分，共15分，错选、漏选均不得分）1.冬季设备防冻“五防”措施包括（）。A.防管道冻裂B.防阀门卡阻C.防仪表失灵D.防润滑油凝固E.防基础冻胀2.下列属于静电敏感区域的是（）。A.加油站卸油区B.面粉加工厂包装车间C.电子元件装配间D.煤矿井下瓦斯聚集区E.医院ICU病房3.关于伴热系统的使用规范，正确的有（）。A.蒸汽伴热管应与工艺管道平行布置，间距≤50mmB.电伴热电缆严禁交叉重叠C.伴热系统运行时需定期检查温度均匀性D.停用伴热系统时应先关闭热源再排空介质E.伴热功率需根据管道介质凝固点、环境温度计算确定4.防静电管理的关键环节包括（）。A.材料选择（如使用导电塑料）B.工艺控制（如限制流速）C.人员防护（如穿戴防静电装备）D.环境调控（如湿度控制）E.接地系统维护5.冬季设备防冻检查的重点部位有（）。A.露天布置的仪表导压管B.设备低点排凝阀C.循环水系统的冷却塔D.压缩空气系统的气水分离器E.备用设备的冷却水套三、判断题（每题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.设备停机后，应立即关闭所有进出口阀门以减少热量散失。（）2.防静电接地的作用是将静电荷快速导走，因此接地电阻越小越好。（）3.冬季管道内介质流速越低，越不容易冻堵。（）4.塑料容器因绝缘性好，不能用于转移易燃液体。（）5.电伴热系统可以在管道保温层外直接安装。（）6.相对湿度低于30%时，静电积累风险显著增加。（）7.设备基础冻胀主要影响地上设备的稳定性，地下设备无需关注。（）8.加油站卸油时，只需将油罐车接地，无需连接卸油鹤管。（）9.冬季使用压缩空气时，需重点检查气路中的冷凝水是否冻结。（）10.防静电工作服的导电纤维断裂后，仍可短时间使用。（）四、简答题（每题8分，共32分）1.简述冬季设备防冻的核心原则及具体实施措施。2.说明静电产生的主要方式，并列举3种工业场景中常见的静电产生过程。3.对比蒸汽伴热与电伴热的优缺点，说明各自适用场景。4.某企业在冬季生产中发现多台离心泵启动困难，经检查润滑油粘度正常，机械部件无卡阻，分析可能的防冻相关原因及解决措施。五、案例分析题（23分）某化工企业位于东北某地区（冬季极端低温-35℃），主要生产有机溶剂（闪点-18℃，电导率5pS/m）。2023年12月，企业发生两起异常事件：（1）12月5日，原料罐区一条DN80的甲醇输送管道发生冻堵，导致生产线停机4小时；（2）12月10日，工人使用塑料桶转移成品溶剂时，桶内出现火花，未引发火灾但造成人员轻微惊吓。经调查，管道保温层为20mm厚聚氨酯泡沫，未设置伴热系统；塑料桶为普通聚乙烯材质，转移时工人穿戴棉质工作服，未接地。问题：1.分析甲醇管道冻堵的直接原因和间接原因。（8分）2.说明塑料桶转移溶剂时产生火花的静电起电机制及风险控制措施。（7分）3.提出针对该企业冬季防冻及防静电的系统性改进方案。（8分）答案一、单项选择题1.C（停用蒸汽管线需保持微开疏水阀，避免冷凝水积聚冻结）2.D（固定设备接地电阻≤100Ω，移动设备≤10Ω；防静电与防雷接地需独立或满足安全距离）3.C（微流循环可有效防止冻堵；电伴热功率需根据计算，20W/m可能不足；聚氨酯厚度30mm在-15℃可能不够；蒸汽伴热管不应直接焊接）4.A（汽油电导率低，塑料桶绝缘性强，静电难以消散）5.D（设备铭牌清晰与否不影响防冻）6.B（防静电工作服需单独穿着，避免与普通服装叠加导致静电屏蔽）7.C（排凝阀常开可能导致介质持续流失或外界冷空气进入）8.D（表面电阻率高是静电积累的条件，但非火灾必要条件）9.A（临时包裹可防止进一步散热，48小时内更换为规范要求）10.D（离子风棒通过释放正负离子中和静电）二、多项选择题1.ABCDE（防冻“五防”涵盖管道、阀门、仪表、润滑、基础）2.ABCD（ICU病房无易燃物，不属于静电敏感区域）3.ABCE（停用伴热应先排空介质再关闭热源，避免残留介质冻结）4.ABCDE（五者均为防静电管理关键）5.ABCDE（均为冬季易冻堵或受冻影响的部位）三、判断题1.×（停机后需排空或保持循环，关闭阀门可能导致介质冻结）2.√（接地电阻越小，静电荷导走速度越快）3.×（流速低时热量散失快，更易冻堵）4.√（塑料绝缘，无法导走静电，易积累火花）5.×（电伴热应安装在保温层内侧，否则无法有效传热）6.√（低湿度时空气导电性差，静电难消散）7.×（地下设备基础也可能因冻土膨胀受损）8.×（需同时连接油罐车和卸油鹤管，确保等电位）9.√（压缩空气冷凝水冻结会堵塞气路）10.×（导电纤维断裂后无法导走静电，需立即更换）四、简答题1.核心原则：减少热量散失、防止介质冻结、保持系统流动性。具体措施：（1）保温：采用岩棉、聚氨酯等绝热材料包裹管道设备；（2）伴热：蒸汽伴热或电伴热补充热量；（3）循环：对易冻介质保持低流量循环；（4）排空：停用设备彻底排净存水/液体；（5）置换：用防冻液或干燥气体置换易冻介质；（6）监测：安装温度传感器，实时监控低温点。2.静电产生方式：摩擦起电、接触分离起电、感应起电、电解起电。工业场景示例：（1）油品管道输送时，油液与管壁摩擦产生静电；（2）塑料薄膜收卷时，薄膜与辊筒接触分离带电；（3）压缩空气通过橡胶管道时，气体与管壁摩擦带电。3.蒸汽伴热vs电伴热：（1）蒸汽伴热：优点：热源易获取（如工厂蒸汽管网）、成本低、持续供热稳定；缺点：需配套蒸汽管道、可能泄漏、温度控制精度低、冬季易出现冷凝水冻结；适用场景：连续生产、大管径、对温度精度要求不高的场景（如循环水管道）。（2）电伴热：优点：温度控制精准、安装灵活、无介质泄漏风险；缺点：能耗较高、需防爆设计（危险区域）、维护成本高；适用场景：小口径管道、精密仪表、防爆要求高的区域（如化工装置区）。4.可能原因：（1）冷却水套未排空，停机后冷却水冻结，导致泵体变形卡阻；（2）密封腔内残留介质（如水）冻结，影响轴封灵活性；（3）润滑油虽粘度正常，但低温下流动性下降（如未更换低温型润滑油）；（4）泵体与管道连接法兰因冻胀产生微小变形，导致转子与壳体摩擦。解决措施：（1）停机时排空冷却水套及密封腔介质，或注入防冻液；（2）更换为-40℃低温润滑油，启动前预热油箱；（3）检查法兰连接螺栓，调整间隙并添加隔热垫片；（4）对泵体及连接管道增加伴热保温，确保环境温度＞介质凝固点。五、案例分析题1.冻堵原因：（1）直接原因：管道保温层厚度不足（20mm聚氨酯在-35℃下热阻不够），未设置伴热系统，导致管内甲醇（凝固点-97℃，但管道可能混入水分）或水分析出冻结；（2）间接原因：企业防冻设计未考虑极端低温（-35℃），未对易冻介质（含水甲醇）采取额外防护（如伴热、脱水），冬季巡检未及时发现保温缺陷。2.静电起电机制：（1）塑料桶（聚乙烯）与溶剂（电导率5pS/m，绝缘性）摩擦产生静电荷，因塑料桶不导电，电荷无法导走；（2）工人穿戴棉质工作服（绝缘），人体静电积累，与塑料桶接触时发生火花放电（放电能量≥溶剂最小点火能）。风险控制措施：（1）改用导电塑料桶（表面电阻率≤10⁹Ω·m）或金属桶，并接地；（2）工人穿戴防静电工作服、鞋，操作前触摸接地体释放静电；（3）控制转移流速（≤1m/s），减少摩擦起电；（4）增加环境湿度至60%以上，提高空气导电性；（5）在操作区域安装静电消除器（如离子风机）。3.系统性改进方案：（1）防冻方面：①对原料管道（DN80甲醇管）：更换为50mm厚聚氨酯+铝皮保温，增设电伴热（功率按-35℃计算），管道低点增加排凝阀并定期排水；②罐区设备：对阀门、仪表导压管增加蒸汽伴热，备用设备排空存水并填充干燥氮气；③巡检制度：增加冬季夜间巡检频次（每2小时1次），重点检查保温层完整性、伴热温度；④应急预案：储备便携式电暖风机、解冻剂，制