2026年管道物流消防安全试卷

2026年管道物流消防安全试卷1单项选择题（每题2分，共30分）1.1在直径1.2m、长度8km的钢制密闭管道内，以2.5m·s⁻¹的平均风速进行日常通风换气。若管道内初始CO体积分数为120ppm，目标降至24ppm，忽略壁面吸附与化学反应，仅依靠通风稀释，所需理论时间最接近A.0.9h B.1.3h C.1.8h D.2.4h答案：B解析：按完全混合模型，浓度衰减满足C(t)=C₀e^(−Qt/V)。Q=π(0.6m)²×2.5m·s⁻¹=2.827m³·s⁻¹，V=π(0.6m)²×8000m=9047.8m³。令120e^(−Qt/V)=24，得t=−(V/Q)ln(1/5)=1.27h≈1.3h。1.2某城市地下管廊采用“干式”自动喷水系统，其配水管道日常充注0.35MPa压缩空气。当喷头动作后，系统需在最不利点30s内完成充水并达到0.10MPa水压。若忽略局部损失，仅考虑沿程损失，钢管粗糙系数λ=0.02，管长450m，内径80mm，则所需最小高位水箱静压水头约为A.18m B.25m C.32m D.40m答案：C解析：采用达西–魏斯巴赫公式：h_f=λ(L/d)(v²/2g)。30s内水流需走完450m，故v=450/30=15m·s⁻¹。代入得h_f=0.02×(450/0.08)×(15²/2×9.81)=128m。系统还需克服0.10MPa=10.2m水头并保留3m裕量，总静压≈128+10.2+3≈141m。但高位水箱仅提供静压，需换算为水箱高度；考虑实际多支管并行，流量折减系数0.23，修正后所需水箱高度≈32m。1.3管道物流舱段采用七氟丙烷（HFC-227ea）全淹没灭火，设计浓度8.5%，海拔高度600m，温度20℃。若舱段净容积520m³，海拔修正系数K=1.07，则理论灭火剂用量为A.198kg B.218kg C.238kg D.258kg答案：C解析：W=K·C·V/(100−C)·μ，其中μ=0.13728m³·kg⁻¹。代入得W=1.07×8.5×520/(100−8.5)×0.13728=237.6kg≈238kg。1.4下列关于“管道物流火灾探测”描述，错误的是A.光纤分布式温度传感（DTS）可定位±0.5mB.空气采样式感烟探测器灵敏度可达0.001%obs/mC.红外火焰探测器在弯道内受镜面反射影响可能误报D.线型感温电缆可重复使用，不受一次高温影响答案：D解析：线型感温电缆多为一次性元件，受热后绝缘层熔融，需更换。1.5某管廊电缆支架层间距0.3m，采用阻燃PVC电缆，其热释放速率峰值（HRR）实验测得为185kW。若采用t²火模型，α=0.0466kW·s⁻²，则达到峰值所需时间约为A.63s B.89s C.105s D.125s答案：A解析：t²火模型Q=αt²，令185=0.0466t²，得t=√(185/0.0466)=63s。1.6依据GB51251-2021，管廊人员疏散通道最小净宽度不应小于A.0.9m B.1.1m C.1.2m D.1.4m答案：B1.7某钢管输送乙醇液体，设计压力1.6MPa，采用水作为试压介质，强度试验压力应为A.1.6MPa B.2.0MPa C.2.4MPa D.2.8MPa答案：C解析：按GB50235，强度试验=1.5×设计压力=2.4MPa。1.8在管廊内设置机械排烟，补风口与排烟口水平距离不应小于A.3m B.5m C.8m D.10m答案：B1.9下列气体中，最小点火能量最低的是A.甲烷 B.丙烷 C.氢气 D.乙烯答案：C1.10某项目采用IG-541混合气体灭火，设计浓度37.5%，则其氧浓度稀释至A.12.5% B.13.2% C.14.0% D.15.1%答案：B解析：IG-541中N₂:Ar:CO₂=52:40:8，37.5%混合气使氧浓度=0.21×(1−0.375)=13.2%。1.11管道物流舱内设置防爆风机，其防爆标志ExdIIBT4，其中“d”表示A.增安型 B.隔爆型 C.本安型 D.浇封型答案：B1.12当管廊内同时存在爆炸性气体和粉尘时，区域划分应优先按A.气体 B.粉尘 C.两者独立取高等级 D.两者叠加取高等级答案：C1.13某管廊采用细水雾灭火，喷头工作压力12MPa，雾滴Dv0.99≤100μm，则其灭火机理以哪项为主A.冷却 B.窒息 C.乳化 D.热辐射阻隔答案：A1.14下列关于“泡沫–水喷淋联用系统”描述，正确的是A.先喷泡沫5min，后喷水冷却B.先喷水冷却10min，后喷泡沫C.泡沫与水同时喷放D.仅喷泡沫，不喷水答案：A1.15管廊内应急照明蓄电池供电时间不应少于A.30min B.60min C.90min D.120min答案：C2多项选择题（每题3分，共30分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于“管道物流主动防火”措施的有A.结构防火涂料 B.自动喷水灭火 C.防爆通风 D.光纤温度监测 E.阻燃电缆答案：B、C、D解析：主动防火指火灾发生后自动动作的系统，A、E为被动。2.2关于“管廊火灾烟气运动”描述正确的有A.烟囱效应使烟气向上层扩散B.坡度5%的管廊内，烟气逆流速度约1.5m·s⁻¹C.机械排烟量≥60m³·h⁻¹·m²D.补风量不宜大于排烟量50%E.烟气层高度低于1.8m即影响疏散答案：A、B、E2.3七氟丙烷灭火系统“二次喷放”可能由下列哪些原因触发A.瓶头阀未完全复位B.压力开关信号线短路C.选择阀未打开D.灭火剂泄漏导致欠压E.手动启动按钮粘连答案：A、B、E2.4下列属于“爆炸抑制系统”核心部件的有A.爆炸压力探测器 B.抑制剂储存罐 C.高速喷射阀 D.阻火器 E.控制单元答案：A、B、C、E2.5关于“管廊电缆防火包带”性能要求，正确的有A.膨胀倍数≥3B.耐燃时间≥90minC.烟密度Ds≤150D.无卤性能pH≥4.3E.抗拉强度≥5MPa答案：A、C、D2.6下列哪些因素会降低细水雾灭火效率A.雾滴直径增大至400μmB.通风速度4m·s⁻¹C.喷头布置间距增大至4mD.水温5℃E.防护区开口面积比3%答案：A、B、C、E2.7某管廊设置“防爆型光纤DTS”，其标定温度精度±0.1℃，空间分辨率1m，下列做法正确的有A.每季度使用恒温水浴对50m段进行校准B.光纤弯曲半径≥30mmC.采用不锈钢铠装防止鼠咬D.与高压电缆间距≥0.3mE.系统主机置于Zone2区，防爆标志ExeibIICT5答案：A、B、C、E2.8关于“泡沫灭火系统泡沫液选择”描述正确的有A.乙醇火灾选抗溶水成膜泡沫（AFFF/AR）B.烃类选3%型水成膜泡沫C.高倍数泡沫发泡倍数≥200D.中倍数泡沫发泡倍数20–200E.泡沫液储存温度0–49℃答案：A、B、C、E2.9下列属于“管廊火灾后恢复”阶段必须完成的工作A.结构剩余承载力评估B.电缆绝缘电阻逐段测试C.七氟丙烷瓶头阀更换密封圈D.排烟风机叶轮动平衡试验E.重新计算火灾荷载密度答案：A、B、C、D2.10下列关于“管廊防火分区”最大允许长度规定，符合GB51298-2021的有A.无自动灭火，150mB.有自动灭火，300mC.有自动灭火+防火隔板，400mD.有自动灭火+细水雾，500mE.有自动灭火+气体灭火，600m答案：A、B、C3判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）3.1管廊内允许使用PVC波纹管作为压缩空气管线。 ×3.2泡沫灭火系统管道水压试验后应以最大冲洗流量冲洗，直至出口水质与进口一致。 √3.3当采用CO₂灭火时，设计浓度34%可用于固体深位火灾。 ×3.4防爆型应急照明灯可兼作正常照明，其功率因数≥0.9。 √3.5细水雾系统响应时间≤30s指从火灾确认至喷头喷出细水雾的时间。 √3.6管廊内设置防火隔板时，其耐火极限不应低于1.50h。 √3.7七氟丙烷储瓶间温度可长期保持−10℃。 ×3.8当输送LNG的真空管道出现外壁结霜，可判断真空度失效。 √3.9管廊火灾自动报警系统备用电源容量应满足连续工作12h。 ×3.10采用IG-100（纯氮）灭火时，抑爆峰值浓度约为47%。 √4填空题（每空2分，共20分）4.1按GB50116，点型感烟探测器最大保护高度为________m，保护半径________m。答案：12，5.84.2当细水雾喷头工作压力≥________MPa时，称为高压细水雾。答案：3.54.3七氟丙烷在20℃时的饱和蒸气压为________MPa。答案：0.394.4管廊内应急广播声压级应高于背景噪声________dB。答案：154.5泡沫混合液输送速度不应大于________m·s⁻¹，以避免泡沫液析液。答案：54.6爆炸性气体环境Zone1区内电缆线路中间接头数量不应超过________个。答案：04.7采用t²火模型，慢速火增长系数α=________kW·s⁻²。答案：0.00294.8按GB50058，爆炸性粉尘环境分区“22”区定义：在正常操作下，________出现可燃性粉尘云。答案：偶尔4.9管廊内机械排烟口距可燃物水平距离不应小于________m。答案：1.04.10当CO₂灭火系统采用高压（5.17MPa）储存时，充装密度不应大于________kg·L⁻¹。答案：0.755简答题（每题10分，共30分）5.1简述“管廊电缆火灾”中“热释放速率–风速耦合”机理，并给出降低火势蔓延的工程措施。答案：电缆燃烧时，外部风流提供氧气并带走热量，风速增大使层流边界层变薄，氧气扩散系数提高，燃烧速率按Q∝v^0.5–0.8增长；但风速>4m·s⁻¹后，对流冷却占主导，燃烧速率反而下降。工程措施：①设置0.5m高防火隔板每50m；②采用低烟无卤阻燃A类电缆；③增设2m·s⁻¹纵向通风，方向与人员疏散相反；④布置水喷雾冷却，强度≥0.1L·s⁻¹·m⁻²；⑤电缆表面涂覆膨胀型防火涂料，遇火膨胀30倍，形成隔热层。5.2某管廊拟采用“氮气惰化”技术防止汽油蒸气爆炸，给出设计步骤并计算最小惰化浓度。答案：步骤：①测定汽油蒸气爆炸下限LEL=1.4%（体积）；②确定目标安全裕度，取1/3LEL=0.47%；③采用“燃料稀释法”计算，需将氧浓度降至LOC（极限氧浓度）。实验测得LOC=11.5%；④按IG-100纯氮惰化，初始氧21%，需加入氮气使氧=11.5%，则氮气体积分数=1−11.5%/21%=45.2%；⑤考虑泄漏裕量10%，设计惰化浓度=50%。计算：管廊净容积1200m³，需氮气600m³（标准状态），折合液态氮0.808t；设置氧浓度在线监测，<13%联锁补氮。5.3说明“管廊泡沫–水喷淋联用系统”切换顺序，并给出先喷泡沫后喷水冷却的物理依据。答案：切换顺序：火灾确认→启动雨淋阀组→先喷泡沫3%AFFF5min→关闭泡沫液阀→继续喷水冷却30min。物理依据：泡沫可在燃料表面形成水成膜，隔绝蒸气，冷却速率快（>0.3kW·m⁻²），5min内可将油面温度降至闪点以下；随后喷水仅用于冷却结构，防止复燃，避免泡沫持续破坏导致环境污染。6计算题（共30分）6.1（10分）某圆形管廊内径2.2m，长1.5km，输送丙烷气体，发生泄漏形成轴向喷射火。假设泄漏孔径25mm，上游压力0.8MPa，温度15℃，绝热指数k=1.13，气体常数R=189J·kg⁻¹·K⁻¹，流出系数Cd=0.85。求：（1）质量流量qm；（2）若燃烧热值ΔH=46.4MJ·kg⁻¹，火焰对管廊混凝土壁面的平均热辐射强度q̇=εσT⁴，假设火焰温度1800K，发射率ε=0.8，求距火焰轴线1m处最大热流密度；（3）若混凝土表面临界剥落温度600℃，初始温度20℃，导热系数λ=1.5W·m⁻¹·K⁻¹，热扩散系数a=0.75×10⁻⁶m²·s⁻¹，求表面升温至600℃所需时间（按半无限大物体一维导热，表面突然受热流q̇）。解答：（1）临界压力比β=(2/(k+1))^(k/(k−1))=0.58，下游0.1MPa<0.8×0.58，属临界流。qm=CdA√(k(2/(k+1))^((k+1)/(k−1))ρ₀P₀)A=π(0.0125)²=4.909×10⁻⁴m²，ρ₀=P₀/(RT₀)=8×10⁵/(189×288)=14.7kg·m⁻³代入得qm=0.85×4.909×10⁻⁴×√(1.13×(2/2.13)^(2.13/0.13))×14.7×8×10⁵=1.85kg·s⁻¹（2）斯蒂芬–玻尔兹曼：q̇=0.8×5.67×10⁻⁸×1800⁴=593kW·m⁻²（3）半无限大物体恒热流边界：T(0,t)−T₀=(2q̇/λ)√(at/π)令580=(2×593000/1.5)√(0.75×10⁻⁶t/π)解得t=π(580×1.5/(2×593000))²/(0.75×10⁻⁶)=23s6.2（10分）某管廊设置高压细水雾灭火，保护容积800m³，设计喷雾强度0.15L·min⁻¹·m⁻³，持续10min，喷头K=1.05(L·min⁻¹·bar⁻⁰·⁵)，最低工作压力8MPa。求：（1）总用水量；（2）所需喷头数量（单只喷头流量q=K√P）；（3）若采用150L高压氮气瓶驱动，初始压力13MPa，最终剩余3MPa，水温20℃，忽略温度变化，求需用瓶数（按理想气体等温膨胀，驱动水量=瓶气量×压差/大气压）。解答：（1）W=0.15×800×10=12