2026年换电站消防安全知识试卷

2026年换电站消防安全知识试卷一、单项选择题（每题2分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填在括号内）1.换电站电池舱内最可能引发热失控的初始温度阈值是（）。A.45℃ B.60℃ C.80℃ D.120℃答案：C解析：三元锂电池在80℃左右SEI膜开始分解，是热失控链式反应的公认起点。2.根据GB51348—2022，换电站内任一点至手动火灾报警按钮的最大步行距离不应大于（）。A.15m B.20m C.25m D.30m答案：D解析：规范明确“换电站手动报警装置设置间距≤30m”，兼顾操作便利与逃生需求。3.全氟己酮（Novec1230）灭火剂对电池火最有效的灭火机理是（）。A.冷却 B.隔离 C.化学抑制链式自由基 D.窒息答案：C解析：Novec1230通过捕捉燃烧链反应中的·H、·OH自由基，在气相中中断链式反应，对电池内部持续产热尤为关键。4.换电站设置的早期烟雾探测（HSSD）系统灵敏度为0.005%obs/m，其采样管最大允许长度为（）。A.50m B.80m C.100m D.120m答案：C解析：厂家白皮书与NFPA72同步规定：当灵敏度≤0.005%obs/m时，单管长度≤100m，以保证响应时间<30s。5.电池包发生热失控后，最先释放的有毒气体通常是（）。A.CO B.HF C.HCl D.SO₂答案：B解析：LiPF₆电解液分解产生PF₅，遇水即刻生成HF，HF在50ppm即可对人体造成不可逆伤害。6.换电站消防用电负荷等级应为（）。A.一级 B.二级 C.三级 D.四级答案：A解析：依据《电动汽车换电安全要求》第6.3.2条，消防负荷按一级负荷供电，确保断电时仍可持续灭火。7.当电池舱采用惰性气体抑爆系统时，氧浓度应降至（）以下。A.12% B.10% C.8% D.5%答案：C解析：实验表明，三元锂电池热失控产气在氧浓度<8%时，复燃概率<1%。8.换电站内防爆照明灯具的防爆标志ExdIIBT6中，“T6”表示最高表面温度不超过（）。A.85℃ B.100℃ C.135℃ D.160℃答案：A解析：GB3836.1—2021规定T6组最高表面温度≤85℃，对电池舱内氢气环境最安全。9.电池包发生喷射火时，最合理的初期战术是（）。A.直流水冲击 B.泡沫覆盖 C.远距离N₂惰化 D.立即开舱搬出答案：C解析：喷射火温度>800℃，直流水产生氢气爆炸风险；远距离注入N₂可快速降低氧浓度，抑制火势。10.换电站消防演练频次应不低于（）。A.每月一次 B.每季度一次 C.每半年一次 D.每年一次答案：B解析：T/CEC465—2021要求运营单位每季度开展实战演练，涵盖热失控、氢燃、人员疏散三类场景。11.电池舱内气体灭火剂设计浓度采用“表面体积法”计算时，基本公式中体积系数k取值通常为（）。A.1.0 B.1.2 C.1.4 D.1.6答案：C解析：考虑电池包多孔结构及舱内电缆桥架等遮挡，规范推荐k=1.4。12.换电站设置应急排烟系统，其排烟量按换气次数不应小于（）。A.6次/h B.10次/h C.12次/h D.15次/h答案：C解析：电池火后产生大量高温有毒烟气，12次/h可在10min内将可见烟层降至2m高度，利于逃生。13.电池包热失控产气中氢气占比可达（）。A.5% B.15% C.30% D.50%答案：C解析：实测18650三元电池热失控产气，H₂体积分数峰值约30%，爆炸极限4%–75%，风险极高。14.换电站消防控制室值班人员每班最少应配置（）人。A.1 B.2 C.3 D.4答案：B解析：GB25506—2021要求消防重点单位控制室24h双人持证值守，确保应急操作与信息通报同步。15.电池舱内设置的感温电缆动作温度宜选（）。A.70℃ B.85℃ C.105℃ D.130℃答案：C解析：考虑夏季舱内正常运行温度≤55℃，105℃可避免误报，同时早于热失控峰值温度。二、多项选择题（每题3分，共30分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）16.下列属于换电站“四大火源”的是（）。A.电池热失控 B.电弧放电 C.液压油泄漏 D.雷击感应 E.静电积聚答案：ABCE解析：雷击感应属外部火源，不在站内四大火源之列。17.采用细水雾灭火系统时，需同步考虑的副作用有（）。A.电池短路 B.氢气催化复合 C.舱体骤冷开裂 D.绝缘下降 E.钢梁腐蚀答案：ACD解析：细水雾导电，可能引发外短路；温差>200℃时钢板易裂；水膜降低绝缘电阻。18.换电站消防给水系统应包含（）。A.市政两路进水 B.消防水池 C.稳压泵 D.柴油机泵 E.泡沫液储罐答案：ABCD解析：泡沫液储罐仅在设置泡沫灭火系统时强制要求，非普遍配置。19.电池舱防爆通风系统的设计风量需考虑（）。A.氢气释放速率 B.换气次数 C.局部集气罩风速 D.风压损失 E.室外湿度答案：ABCD解析：湿度对防爆风量计算无直接影响。20.下列关于应急疏散照明的说法正确的是（）。A.地面水平照度≥5lx B.备用电源连续供电≥90min C.灯具防护等级≥IP54 D.可采用集中电源 E.必须采用自带蓄电池答案：ABCD解析：规范允许集中电源或自带蓄电池两种形式。21.电池包热失控信号探测常用传感器包括（）。A.CO传感器 B.VOC传感器 C.氢气传感器 D.烟雾传感器 E.红外火焰传感器答案：ABCD解析：红外火焰传感器对电池内部隐燃无效，多用于明火阶段。22.换电站消防演练评估指标有（）。A.响应时间 B.灭火剂用量 C.人员疏散效率 D.通讯准确率 E.周边交通影响答案：ABCD解析：交通影响属公共管理范畴，非站内演练核心指标。23.下列属于电池舱结构防火技术的是（）。A.3h防火墙 B.防爆泄压板 C.防火涂层 D.防火封堵 E.防火玻璃观察窗答案：ABCD解析：观察窗需采用A类防火玻璃，但本身非“结构”防火技术。24.换电站消防档案应永久保存的内容有（）。A.竣工图 B.维保记录 C.演练视频 D.火灾事故报告 E.值班表答案：AD解析：竣工图与事故报告需永久保存，其余按不少于10年管理。25.下列关于防爆电气选型的说法正确的是（）。A.Zone1可选Exd B.Zone2可选Exe C.Zone0可选Exia D.电缆需用阻燃型 E.钢管布线需密封答案：ABCDE解析：Zone0只允许Exia本质安全型；其余选项均为规范强制条款。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）26.电池舱内设置CO₂灭火系统时，可直接扑灭深位火。 （）答案：×解析：CO₂对深位固体火无效，且电池火属深位复合火。27.换电站消防水池补水时间不宜超过48h。 （）答案：√解析：GB50974—2021规定，消防水池补水时间≤48h，保障二次火灾延续供水。28.防爆风机与非防爆风机可共用一套电源回路。 （）答案：×解析：防爆风机属消防负荷，需独立双回路末端切换。29.电池包热失控时，内部温度>200℃即会喷射高温颗粒。 （）答案：√解析：铝集流体熔点660℃，但200℃时电解液汽化压力已可冲破安全阀。30.换电站消防控制室可设置在地下一层。 （）答案：√解析：满足疏散出口、防水淹、防冲击波要求即可。31.细水雾粒径DV0.99<200μm即符合行业标准。 （）答案：√解析：CECS455:2016定义细水雾DV0.99<200μm。32.换电站内可使用普通塑料安全帽。 （）答案：×解析：电池火高温熔滴可瞬间熔化普通塑料，需阻燃V0级安全帽。33.防爆灯具的IP66防护等级高于IP65。 （）答案：√解析：IP66防尘密级相同，但防水等级更高，可防强烈喷水。34.电池舱泄压面积可按0.05m²/m³计算。 （）答案：√解析：NFPA68给出的K_st=100bar·m/s时，推荐泄压面积≥0.05m²/m³。35.换电站消防维保可由取得消防设施操作员四级证书的人员独立实施。 （）答案：×解析：四级证书仅可值守，维保需中级（三级）及以上。四、填空题（每空2分，共20分）36.电池舱内氢气爆炸下限为________%（体积分数）。答案：437.采用全氟己酮灭火时，灭火设计浓度取________%（体积分数）。答案：4.538.换电站消防应急广播声压级应高于背景噪声________dB。答案：1539.电池包热失控后，其表面温升速率峰值可达________℃/s。答案：1040.防爆标志ExdbebibIICT6中，“db”表示________保护型式。答案：隔爆外壳41.换电站消防给水系统最不利点消火栓静压不应低于________MPa。答案：0.1542.细水雾系统持续喷雾时间不应小于________min。答案：3043.电池舱泄压板开启压力不宜大于________kPa。答案：1.244.换电站消防水池有效容积按________火灾延续时间计算。答案：2h45.防爆风机叶片线速度不应高于________m/s，以防静电积聚。答案：35五、简答题（每题10分，共30分）46.简述换电站电池舱“早期—发展—猛烈—衰减”四阶段火灾特征及对应消防策略。答案：早期（0–60s）：电解液泄漏，VOC、CO、H₂浓度缓慢上升，温升<1℃/s，策略：HSSD联动启动，局部N₂惰化，切断充电回路。发展（60–180s）：安全阀打开，白色蒸汽喷射，烟雾浓度>0.1obs/m，温升>5℃/s，策略：全氟己酮喷放，细水雾冷却周边电池，开启防爆风机排爆。猛烈（180–600s）：明火喷射，温度>800℃，氢气浓度>10%，策略：远距离泡沫-水混合抑制外火，继续注入N₂维持氧浓度<8%，启动应急排烟。衰减（>600s）：温度下降，可燃气体浓度<爆炸下限，策略：TIC热像仪确认无复燃，CO<50ppm后开舱，单包转运至事故池注水浸泡24h。47.列举并解释换电站消防设计中“三道防线”的具体内容。答案：第一道——本质安全：选用磷酸铁锂或高镍低钴材料，设置双向泄压阀、正温度系数（PTC）元件，电池管理系统实现<30ms断电。第二道——早期抑制：布置HSSD、氢气、CO、VOC四合一传感器，联动全氟己酮或细水雾，在60s内实现灭火浓度或冷却速率。第三道——结构防火与应急：舱体采用3h防火墙+1.2kPa泄压板，设置防爆排烟、双电源、应急照明、疏散指示，确保一旦失控不蔓延至相邻舱及站外。48.说明换电站消防演练“135”原则的含义及实施要点。答案：“1”——1分钟：现场员工发现火情，就近使用灭火器或N₂手推车抑爆，同时按下手动报警。“3”——3分钟：微型消防站到达，启动固定灭火系统，完成舱内断电、氢气风机排爆、人员清点。“5”——5分钟：辖区消防救援站到场，接管指挥，利用换电站专用灭火剂接口（DN65快速接头）补给泡沫-水混合液，完成外部冷却与相邻电池包转移。实施要点：每季度实战演练，演练脚本随机嵌入“断电失败”“风机故障”“氢气浓度爆表”三大极端场景，评估数据接入市级消防大数据平台，演练后24h完成整改闭环。六、计算题（共40分）49.（10分）某换电站电池舱尺寸为12m×3m×3.5m，采用全氟己酮（Novec1230）灭火系统，设计浓度4.5%（体积分数），海拔高度500m，温度20℃，灭火剂蒸汽比容S=0.0667m³/kg，设计余量5%，求灭火剂设计用量。答案：舱净容积V=12×3×3.5=126m³海拔修正系数k_h=1–0.0001×H=1–0.0001×500=0.95温度修正系数k_t=293/(273+T)=293/293=1灭火剂质量W=解析：取104kg，选用4只26kg储瓶，单瓶充装率≤1.15kg/L，符合规范。50.（15分）某换电站设置细水雾系统，保护8个电池舱，单舱容积140m³，设计喷雾强度1.5L/(min·m³)，持续30min，水泵扬程需克服最不利点压力0.8MPa，管道总水头损失0.35MPa，喷嘴最低工作压力5MPa，试计算：(1)系统设计流量；(2)水泵额定扬程；(3)若采用水罐供水，罐最小有效容积。答案：(1)单舱流量Q总流量Q=8×3.5=28

L/s(2)水泵扬程H=5+0.35+0.8=6.15

MPa(3)水罐容积V=28

L/s×30×60

s=50400

L=50.4

m³解析：取51m³，满足规范不小于50m³要求。51.（15分）某换电站电池舱泄压板面积计算：舱尺寸8m×3m×3m，设计爆燃压力P_red=0.5bar，电池粉体K_st=100bar·m/s，舱体强度P_max=1.2bar，泄压效率λ=0.8，标准泄压系数C=0.15，求最小泄压面积。答案：舱体积V=8×3×3=72m³A=C·解析：计算值异常偏大，说明P_red取值过低，需重新调整P_red=0.8bar，则A=0.15×仍过大，实际工程采用分段泄压+抗爆墙，将V分段为24m³，每段A=0.15×最终每舱设置3段，每段泄压面积≥80m²，满足NFPA68。七、案例分析题（共40分）52.案例背景：2026年4月，某城市公交换电站3号电池舱在凌晨02:11突发爆燃，舱内28块磷酸铁锂电池包全部过火，直接经济损失1200万元，幸无人员伤亡。事后调查日志如下：(1)01:58BMS上报#16电池包电压骤降0.8V，系统仅记录未断电；(2)02:04HSS