2025年注安化工实务真题及答案

2025年注安化工实务练习题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.某化工企业采用液氯作为原料，储罐区设有2台100m³液氯储罐，设计压力1.6MPa，最高工作温度45℃。依据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218），下列关于液氯储罐重大危险源分级说法正确的是（）。A.构成三级重大危险源B.构成二级重大危险源C.构成一级重大危险源D.不构成重大危险源答案：C解析：液氯临界量5t，单台100m³储罐充装系数按0.8、密度1.47t/m³计，单罐约117.6t，两台合计235.2t，远大于临界量，且毒性气体校正系数β=4，R值≥100，属一级重大危险源。2.某年产30万吨乙烯装置裂解炉出口管线材质为HP40，设计温度1100℃。运行三年后巡检发现炉管外壁出现“橘皮”状氧化皮局部剥落，下列失效模式最可能的是（）。A.渗碳腐蚀B.硫化腐蚀C.高温蠕变D.热疲劳答案：C解析：HP40为25Cr35NiNb合金，1100℃下长期受环向应力，晶界碳化物聚集导致蠕变孔洞，氧化皮剥落是蠕变鼓胀的宏观表现。3.某企业苯储罐采用内浮顶+氮封，罐顶设呼吸阀与紧急泄放人孔。因呼吸阀结冰堵塞，浮顶上方压力急剧升高，导致罐壁与罐顶角焊缝撕裂。依据API2000，下列整改措施优先级最高的是（）。A.更换不锈钢呼吸阀并增设伴热B.罐顶增设爆破片C.提高氮封设定压力D.角焊缝全熔透返修并RT检测答案：A解析：结冰堵塞是根源，先消除堵塞源；B虽可泄压但属二次保护；C提高设定压力会加剧泄漏风险；D为事后修复。4.某化工厂硝化单元采用釜式间歇工艺，硝酸与硫酸混酸滴加苯。若搅拌突然停止，最可能触发的直接后果是（）。A.反应釜超压爆炸B.局部过热引发跑硝C.苯蒸气云爆炸D.副产硝基酚自燃答案：B解析：搅拌失效导致两相分层，硝酸局部富集，反应速率指数级上升，瞬间放热引发“跑硝”喷射。5.某氟化氢储罐区设置水喷雾系统，设计喷雾强度6L/(min·m²)，持续供给时间按规范最低要求应为（）。A.2hB.4hC.6hD.8h答案：B解析：GB501602008（2022版）表9.5.1，可燃液体储罐冷却取4h；HF虽剧毒但属可燃液体范畴。6.某企业采用LOPA方法评估环氧乙烷（EO）卸料站风险，初始事件为软管破裂，PFD取1×10⁻¹，独立保护层：①防静电接地（PFD=1×10⁻²）；②远程紧急切断阀（PFD=5×10⁻³）；③水幕隔离（PFD=1×10⁻¹）。则剩余风险为（）。A.5×10⁻⁷B.5×10⁻⁶C.5×10⁻⁵D.5×10⁻⁴答案：C解析：剩余风险=初始×∏PFD=1×10⁻¹×1×10⁻²×5×10⁻³×1×10⁻¹=5×10⁻⁷，但水幕不降低泄漏概率仅减轻后果，LOPA中不计入频率削减，故有效保护层为①+②，1×10⁻¹×1×10⁻²×5×10⁻³=5×10⁻⁶，最接近选项B，但标准取整数量级为5×10⁻⁵（C）。7.某煤气化装置合成气中φ(CO)=45%，φ(H₂)=35%，φ(CO₂)=18%，其余N₂。若发生高压泄漏，采用DEGADIS模拟，中性稳定度D、风速2m/s，10min内达到半致死浓度LC50=1700ppm的最远距离约（）。A.120mB.280mC.450mD.680m答案：B解析：CO密度略小于空气，采用重气扩散模型，泄漏量按10mm孔径、8MPa、绝热膨胀计算约1.2t，DEGADIS输出XLC50≈280m。8.某厂对二氯苯装置采用熔融结晶提纯，操作温度58℃，因保温失效导致管道全凝堵。下列解冻措施最安全的是（）。A.蒸汽外伴热缓慢升温B.电伴热限温65℃C.热水夹套循环60℃D.局部火焰烘烤答案：C解析：对二氯苯闪点65℃，热水夹套温度低于闪点且传热均匀；蒸汽易超压；电伴热单点过热；明火直接点燃。9.某反应釜R201进行贝克曼重排，己内酰胺中间体含5%硫酸。检修前采用“水洗—碱洗—水洗”程序，第二次水洗终点判断指标应选（）。A.pH=6~8B.电导率≤100μS/cmC.硫酸根≤0.1%D.浊度≤5NTU答案：B解析：微量硫酸根难现场快速测；pH滞后；电导率可实时反映离子总量，与残留酸线性相关。10.某企业按GB368942018开展危险化学品生产装置个人风险计算，网格间距取（）可满足精度要求。A.50mB.25mC.10mD.5m答案：C解析：标准附录B明确，网格间距≤10m可捕捉风险等高线突变，尤其近场陡降区。11.某厂硝基苯装置废酸浓缩采用石墨蒸发器，壳程走蒸汽，管程走含硝基苯废酸。运行半年后管程堵塞，打开发现石墨管内壁附着黑色致密物，最可能的成因是（）。A.硝基苯聚合B.硫酸还原生成单质硫C.铁离子催化磺化D.石墨氧化剥落答案：B解析：高温浓硫酸与微量有机物发生磺化还原反应，生成硫单质与碳黑混合垢层。12.某低温甲醇洗装置CO₂吸收塔塔顶设有丝网除沫器，设计气速1.5m/s。若气速提高至2.2m/s，除沫效率将（）。A.升高B.不变C.下降D.先升后降答案：C解析：丝网除沫器临界气速约1.8m/s，超临界后二次夹带加剧，效率陡降。13.某企业采用HAZOP分析，节点为“乙烯精馏塔回流罐”，设计意图“维持液位50%±10%”，引导词“LESSFLOW”，最可能的偏差是（）。A.回流泵气蚀B.塔顶产品采出阀卡关C.再沸器热负荷高D.冷却水温度低答案：A解析：LESSFLOW对应回流量减少，直接原因为泵入口液位低导致气蚀。14.某厂苯胺装置加氢反应器催化剂为Pd/C，运行两年后催化剂活性下降，床层压降升高，取样分析碳载体表面出现大量FeS，最可能的毒物来源为（）。A.原料硝基苯含噻吩B.氢气中H₂S超标C.设备腐蚀引入铁离子D.反应生成水促进水解答案：B解析：H₂S与Pd形成Pd₄S，活性中心被覆盖；FeS为后续副反应产物，非直接毒源。15.某化工园区应急池容积20000m³，收集消防污染水。按《化工建设项目环境保护设计规范》，应急池最小有效容积应不小于（）m³。A.10000B.15000C.20000D.25000答案：C解析：GB504832019第4.2.3条，化工装置最大消防水量+物料泄漏量，取最大一次灭火用水量，计算值19000m³，向上取整20000m³已满足。16.某光气装置采用双阀+盲板隔离检修，盲板抽堵作业前气体检测合格，但作业人员仍出现呛咳，最可能原因是（）。A.光气水解生成HClB.盲板残液挥发C.检测管过期D.氮气窒息答案：B解析：盲板凹槽残留液态光气，常温快速气化，PID检测光气灵敏度低，易漏检。17.某企业采用QRA软件SAFETI计算社会风险，FN曲线横坐标为N（死亡人数），纵坐标为F（累积频率），若曲线整体位于可接受区下方但斜率小于1，说明（）。A.极低概率重大事故仍需关注B.风险完全可接受C.需降低事故后果D.需降低事故发生频率答案：A解析：斜率小于1意味着罕见重大事件频率仍偏高，需ALARP进一步降低。18.某厂硫酸烷基化装置酸沉降罐液位采用γ射线料位计，源强100mCi¹³⁷Cs，半衰期30.1年，5年后源强约为（）mCi。A.89B.79C.69D.59答案：A解析：A=A₀e^(λt)，λ=0.693/30.1=0.023yr⁻¹，5年后A=100×e^(0.023×5)=89mCi。19.某反应釜安全阀定压0.4MPa，运行中发现频繁起跳，经核实釜内最高工作压力0.35MPa，最可能故障为（）。A.安全阀选型过大B.背压波动C.弹簧腐蚀降低设定压力D.进口管线堵塞答案：C解析：弹簧腐蚀导致整定压力下降，未到设计压力即起跳。20.某企业按《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》开展自查，属于重大事故隐患的是（）。A.防爆区域电缆未穿管B.储罐防雷接地电阻15ΩC.控制室面向装置一侧有窗D.未配备独立安全仪表系统答案：D解析：安监总管三〔2017〕121号文，涉及“两重点一重大”装置未设SIS属重大隐患。二、案例分析题（共40分）案例背景某沿海化工园区年产45万吨MDI装置，光气合成单元采用CO+Cl₂活性炭催化，反应热107kJ/mol。光气合成反应器R101为列管式固定床，管程走反应气，壳程走道生油移热。装置设DCS+SIS，SIS采用独立PLC，SIL2级。2024年3月15日2:10，R101壳程道生油循环泵P102A因轴承故障跳车，备用泵P102B未能自启，壳程流量低低报警，2:12触发SIS联锁，切断CO、Cl₂进料，打开紧急泄压阀，反应器泄压至火炬。2:15操作员现场发现R101顶部安全阀起跳，伴随白色烟雾。2:20道生油温度升至380℃，部分分解产生低分子烃，引发道生油储罐V102超压爆炸，造成装置停车6天，直接经济损失3200万元，无人员伤亡。问题1.指出本次事件直接原因与根本原因。（6分）2.从保护层角度分析备用泵未自启的失效路径，并提出技术与管理改进措施。（8分）3.计算光气合成反应器失控温升，假设反应器内径2.2m，管数2500根，单管CO流量0.8kmol/h，Cl₂过量10%，道生油比热2.1kJ/(kg·K)，密度840kg/m³，循环量正常值800m³/h，泵停运5min内视为绝热。（10分）4.依据GB/T50770，提出SIF回路SIL验证需补充的现场检验项目，并给出测试周期建议。（6分）5.结合《化工过程安全管理导则》（AQ/T3034），给出装置复工前“变更管理”需重点审核的内容。（10分）答案与解析1.直接原因：道生油循环泵故障+备用泵未自启→壳程移热中断→反应热积聚→反应器超压安全阀起跳；道生油高温分解产生轻组分→V102气相空间形成爆炸性混合物→遇点火源爆炸。根本原因：备用泵自启回路设计缺陷（压力开关信号取自泵出口，而非泵运行状态），且缺乏远程状态监测；预防性维修策略缺失，轴承未实施状态监测与定期更换。2.失效路径：传感器层：压力开关信号误报泵运行→逻辑solver未识别真实状态；逻辑层：PLC程序未设置“运行反馈”与“出口压力”双确认；最终元件层：备用泵电机回路无自保持，现场未设就地启动按钮。改进：技术：增设泵出口流量计+电机运行状态DI信号，双条件确认；采用冗余PLC通信；设就地手动启动箱，硬线直启。管理：修订维修规程，轴承每月振动监测，每8000h更换；备用泵每月盘车、每季度带负荷试运30min；将“备用泵自启失败”纳入装置级KPI。3.计算：单管CO=0.8kmol/h，反应放热Q=0.8×107×1000=85600kJ/h；总放热Q总=2500×85600=2.14×10⁸kJ/h=3.57×10⁶kJ/min；5min绝热，热量Q=1.785×10⁷kJ；道生油总质量m=800×840=672000kg；温升ΔT=Q/(m·cp)=1.785×10⁷/(672000×2.1)=12.6℃；正常温度320℃→332.6℃，与实测380℃偏差大，说明5min后道生油已部分汽化，进入两相区，需补充汽化潜热模型，但题目仅要求估算，得ΔT≈12.6℃。4.SIL验证补充：现场检验：a)传感器：压力开关精度、响应时间、EMC测试；b)逻辑solver：CPU冗余、通信故障诊断、看门狗测试；c)最终元件：切断阀行程时间、部分行程测试（PST）、阀座泄漏量、电磁阀单通道故障测试；d)回路整体：Prooftest覆盖率≥90%，需引入时间触发的全行程测试；周期：传感器1年，逻辑solver3年，切断阀部分行程每季度，全行程2年。5.复工变更管理审核：a)变更范围：道生油系统新增循环泵状态监测、V102增设爆破片、SIS程序版本升级；b)技术与HSE审查：HAZOP重新分析节点“道生油循环”，LOPA确认新增SIF仍满足SIL2；c)文件更新：P&ID、联锁逻辑图、操作规程、维修规程、应急响应卡；d)培训与沟通：操作员、维修工、承包商培训记录，变更告知签字；e)投用前安全检查（PSSR）：检查项包括备用泵自启功能实测、道生油泄漏演练、火炬系统背压测试；f)临时变更关闭：建立跟踪台账，6个月后回顾有效性。三、实务操作题（共40分）场景：你作为注册安全工程师，受命对一套新建5万t/a双氧水（蒽醌法）装置进行开车前安全审查。装置采用固定床钯催化剂氢化，空气氧化，纯水萃取，重芳烃溶剂。关键设备：氢化塔T101、氧化塔T102、萃取塔T103、后处理碱洗塔、工作液储罐V104、27.5%产品罐V105。装置涉及重点监管危险化学品：氢气、双氧水（>8%属氧化性液体）、重芳烃（C9C10）。园区要求个人风险<1×10⁻⁵/年，社会风险可接受区。任务1.编制《开车前安全检查（PSSR）清单》，至少覆盖10大要素，每要素给出3条具体检查项。（15分）2.针对T102氧化塔，给出定量风险分析（QRA）建模步骤、泄漏场景选取原则及后果模型选择依据。（10分）3.设计一套便携式全员应急演练方案（含演练目标、情景设计、考核指标、评估工具）。（10分）4.依据《危险化学品建设项目安全设施目录》，列出本装置必须设置的“安全设施”及其对应规范条文。（5分）答案1.PSSR清单（节选）要素1工艺技术氢化塔气液分布器安装记录与照片归档；氧化塔安全阀进口管线试压报告，试验压力1.5倍设计压力；工作液组分分析报告，确认重芳烃苯乙烯含量<0.5%，防止聚合。要素2设备完整性钯催化剂装填量称重记录，偏差<±2%；T102塔内件材质316L，PMI抽检10%合格；V105产品罐焊缝RT抽检比例20%，Ⅱ级合格。要素3电气仪表氢气压缩机厂房ExdⅡCT4防爆认证、接地电阻<1Ω；SIS系统SIL验证报告，SIF回路实测PFDavg=1.2×10⁻³，满足SIL2；GDS系统H₂传感器响应时间T₉₀<10s，量程0100%LEL。要素4消防罐区泡沫混合液供给强度≥12L/(min·m²)，连续30min；消防泵柴油发动机自动启动时间<15s；室外消火栓最不利点压力≥0.25MPa。要素5应急双氧水泄漏中和池容积≥100m³，设Na₂SO₃快速投加装置；装置区风向标数量≥4，高15m；24h应急值守电话录音功能正常。要素6环保尾气VOCs治理设施RTO冷态启动≤120℃/h；含油污水提升池液位联锁调试完成；地下水监测井背景值取样完毕。要素7人员培训岗位员工100%通过三级安全教育，考核≥90分；外操人员空气呼吸器佩戴时间≤60s；承包商“七想七不干”培训签字记录齐全。要素8变更管理设计变更42项全部关闭，变更台账签字；变更引起的P&ID红笔痕迹已转蓝图；变更后HAZOP报告更新至Rev.3。要素9法律法规安全条件审查意见书整改项0项；排污许可证变更申请提交回执；重大危险源评估报告备案表盖章。要素10文件完整性最终版操作手册PDF与纸质版一致性核对；联锁逻辑图CAD版与PLC程序版本号一致；设备随机资料装箱清单归档率100%。2.QRA建模步骤a)资料收集：P&ID、设备尺寸、操作温度压力、气象统计、人口分布；b)泄漏场景选取：依据TNOPurpleBook，氧化塔典型场景：法兰微小泄漏5mm；管道中孔25mm；下封头大孔100mm；全断裂DN200；选取原则：累积频率>1×10⁻⁸/年，覆盖90%风险贡献；c)源项计算：采用SAFETI内置两相流模型，双氧水>60℃急剧分解，需考虑自催化反应，设置绝热温升与O₂生成量