2026年空分操作工高级空分工试卷(练习题库)附答案

2026年空分操作工高级空分工试卷(练习题库)附答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.空分设备中，分子筛吸附器再生时，加热阶段的终止温度应控制在（）A.120-150℃B.180-220℃C.250-280℃D.300-320℃答案：B2.膨胀机运行中，若轴承温度持续高于75℃且无下降趋势，应首先（）A.降低膨胀机转速B.检查润滑油压力及流量C.紧急停车D.增大密封气流量答案：B3.氩馏分中氧含量过高时，对粗氩塔的影响是（）A.氩提取率升高B.粗氩含氮量增加C.粗氩含氧量升高D.精馏工况稳定答案：C4.空分设备启动阶段，当主冷开始出现液体时，应优先控制（）A.膨胀机转速B.下塔液空液面C.上塔压力D.主换热器温差答案：B5.液氧泵运行中出现“气蚀”现象的直接原因是（）A.进口压力低于液氧饱和蒸气压B.出口阀开度不足C.电机转速过高D.密封气压力过大答案：A6.空分装置正常运行时，主冷液氧中乙炔含量的控制指标通常为（）A.≤0.1ppmB.≤1ppmC.≤5ppmD.≤10ppm答案：A7.切换式换热器（或分子筛吸附器）切换时，为避免空分系统压力波动过大，关键操作是（）A.缩短切换周期B.延长均压时间C.提高切换速度D.降低膨胀机负荷答案：B8.膨胀机采用“机前节流”调节时，主要影响的参数是（）A.膨胀机入口温度B.膨胀机出口压力C.膨胀机绝热效率D.膨胀机转速答案：C9.上塔精馏段阻力上升的常见原因是（）A.液空进料量减少B.氩馏分抽取量增加C.塔板堵塞或液泛D.污氮气取出量减少答案：C10.空分设备中，过冷器的主要作用是（）A.降低液氧温度B.减少液体节流后的气化率C.提高氮气纯度D.增大膨胀机制冷量答案：B11.当空分装置需要增加氧气产量时，应优先调整（）A.空气压缩机组负荷B.膨胀机制冷量C.上塔回流比D.分子筛吸附器切换周期答案：A12.粗氩塔氮塞的典型现象是（）A.粗氩塔阻力下降B.粗氩含氧量急剧升高C.氩馏分流量增大D.粗氩塔顶部温度下降答案：D13.空冷塔运行中，若水位过高导致空气带水，应立即（）A.开大空冷塔底部排水阀B.降低循环水流量C.停运循环水泵D.提高空压机出口压力答案：A14.主换热器热端温差增大的主要危害是（）A.冷损增加，能耗上升B.氧气纯度下降C.膨胀机入口温度降低D.分子筛吸附效率提高答案：A15.液氧泵预冷合格的标志是（）A.泵体表面结霜B.出口管温度≤-180℃C.轴承温度≤-160℃D.密封气压力稳定答案：B16.空分设备长期停车后，启动前对分馏塔的关键操作是（）A.充氮气保压B.加热吹除C.水压试验D.更换分子筛答案：B17.下塔液空含氧量偏低时，应（）A.减少液氮回流量B.增大液空排放量C.提高下塔压力D.降低膨胀机负荷答案：A18.空分装置中，冷凝蒸发器（主冷）的换热形式是（）A.气-气换热B.液-液换热C.气-液相变换热D.固体导热答案：C19.当仪表空气压力低于0.4MPa时，空分装置应（）A.降低负荷运行B.紧急停车C.启动备用空压机D.关闭所有气动阀门答案：B20.氩系统投运时，应在（）阶段启动粗氩塔A.主冷液面建立初期B.氧气纯度达标后C.膨胀机满负荷运行D.分子筛再生完成答案：B二、判断题（每题1分，共15分。正确填“√”，错误填“×”）1.空分设备中，膨胀机的制冷量与膨胀量、进出口焓差成正比。（）答案：√2.分子筛吸附器的吸附容量随压力升高而降低，随温度升高而升高。（）答案：×（压力升高吸附容量升高，温度升高吸附容量降低）3.主冷液氧面过高会导致主冷换热效率下降，可能引发液氧中碳氢化合物积聚。（）答案：√4.空分装置正常运行时，上塔压力越低，氧氮分离效果越好，能耗越低。（）答案：√5.液氩泵启动前必须进行充分预冷，否则可能因气蚀损坏泵体。（）答案：√6.氩馏分中氮含量过高会导致粗氩塔氮塞，此时应增大氩馏分抽取量。（）答案：×（应减少氩馏分抽取量或增加上塔氮气取出量）7.空冷塔出口空气温度越低越好，可减少分子筛吸附负荷。（）答案：×（过低可能导致水结冰，堵塞管道）8.膨胀机紧急停车时，应先关闭进口阀，再切断密封气。（）答案：×（应先切断气源，保持密封气防止润滑油进入流道）9.主换热器中部温度是反映热交换器热平衡的关键参数，调整时可通过改变膨胀空气进上塔量实现。（）答案：√10.液氧储槽充液时，应先缓慢打开进液阀，待槽内压力稳定后再逐步增大流量。（）答案：√11.空分设备运行中，若氧气纯度下降，应首先检查氧取出量是否过大。（）答案：√12.粗氩塔投运时，需先建立稳定的氩馏分流量，再启动氩泵。（）答案：√13.空分装置的冷损主要包括热交换不完全冷损、跑冷损失和液体产品带走的冷量。（）答案：√14.分子筛吸附器切换时，若均压时间不足，会导致系统压力波动，影响精馏工况。（）答案：√15.主冷发生轻微爆炸的主要原因是液氧中乙炔等碳氢化合物含量超标，且存在激发能源（如静电、固体颗粒摩擦）。（）答案：√三、简答题（每题6分，共30分）1.简述空分装置中“液泛”的现象及处理措施。答案：现象：塔内阻力突然升高且波动；塔顶、塔底温度异常；产品纯度下降；液体排放量波动。处理措施：降低塔内上升气速（如减少空气量或膨胀量）；调整回流比（减少回流量）；检查塔板是否堵塞（必要时停车检修）；若因液空/液氮节流阀开度不当，应缓慢调整至正常范围。2.分析主冷液氧中碳氢化合物超标的可能原因及处理方法。答案：原因：分子筛吸附器吸附效率下降（如进水、老化）；空气源中碳氢化合物含量异常（如附近有化工装置排放）；液氧排放量不足，碳氢化合物积累；主冷换热工况异常，局部蒸发率过高。处理方法：增大液氧排放量（连续或定期排放）；检查分子筛再生效果（如温度、时间）；分析空气成分，联系上游排查污染源；若超标严重，应降低负荷或停车置换主冷液氧。3.膨胀机运行中轴承振动过大的可能原因有哪些？答案：原因：转子动平衡破坏（如叶轮结霜、磨损）；轴承间隙过大或润滑不良（油压低、油质差）；膨胀机进、出口管道应力过大（安装不当）；密封气压力波动导致转子轴向力失衡；机组基础松动或共振。4.空分装置启动阶段，如何缩短积液时间？答案：措施：提高膨胀机效率（优化转速、调整机前参数）；控制主换热器热端温差（减少冷损）；合理分配冷量（优先冷却精馏塔，减少设备跑冷）；适当提高下塔压力（增加液化率）；在主冷出现液体后，逐步减少膨胀量，稳定精馏工况。5.简述液氧泵出口压力不足的可能原因及处理方法。答案：原因：泵内有气体（气蚀或预冷不充分）；叶轮磨损或间隙过大；出口阀开度不足或管道堵塞；电机转速不足（电压低或变频故障）；密封损坏导致内漏。处理方法：重新预冷泵体，排尽气体；检查叶轮磨损情况，必要时更换；全开出口阀或疏通管道；检查电机电压及变频器参数；停机更换密封件。四、计算题（每题7分，共21分）1.某空分装置加工空气量为50000Nm³/h，空气含氧量20.95%，氧提取率为98%，求氧气产量（纯度99.6%）。（保留两位小数）解：氧气产量=（加工空气量×空气中氧含量×氧提取率）/氧气纯度=（50000×20.95%×98%）/99.6%=（50000×0.2095×0.98）/0.996≈（10265.5）/0.996≈10306.73Nm³/h答案：约10306.73Nm³/h2.某膨胀机入口压力0.55MPa（绝压），温度-100℃，出口压力0.12MPa（绝压），流量3500Nm³/h，绝热效率η=85%。已知入口焓h1=3000kJ/kg，出口理想焓h2i=2700kJ/kg，实际出口焓h2=h1-η×(h1-h2i)，求膨胀机制冷量（空气密度取1.293kg/Nm³）。解：空气质量流量=3500×1.293=4525.5kg/h实际焓降=η×(h1-h2i)=0.85×(3000-2700)=255kJ/kg制冷量=质量流量×实际焓降=4525.5×255≈1,154,002.5kJ/h≈320.56kW（1kW=3600kJ/h）答案：约320.56kW3.液氧泵设计流量为50m³/h（液氧密度1140kg/m³），扬程1.2MPa（1MPa=10⁶Pa），效率η=75%，求泵的轴功率（g=9.81m/s²）。解：轴功率P=（ρ×g×Q×H）/(η×1000)ρ=1140kg/m³，Q=50/3600≈0.01389m³/s，H=1.2×10⁶/(1140×9.81)≈107.7mP=(1140×9.81×0.01389×107.7)/(0.75×1000)≈(1140×9.81×1.496)/750≈(16674.5)/750≈22.23kW答案：约22.23kW五、案例分析题（每题7分，共14分）案例1：某空分装置运行中，主冷液氧液面持续下降（从1800mm降至1200mm），其他参数：膨胀机转速、空气量、氧气/氮气取出量未变，主冷温差正常，液氧泵出口压力稳定。试分析可能原因及处理措施。答案：可能原因：①液氧排放量过大（如液氧储槽进液阀未关严）；②上塔精馏工况变化（液空/液氮节流阀误动作，导致回流比减小，液氧提供量减少）；③主冷泄漏（液氧漏至上塔或氮气侧，表现为氮气纯度下降）；④仪表故障（液氧液面计指示失真）。处理措施：检查液氧排放阀开度，关闭多余排放；核对液空、液氮节流阀开度，调整至设计值；分析氮气纯度，若下降需停车查漏；校验液面计，确认是否真实下降。案例2：粗氩塔投运后，粗氩含氮量持续高于1000ppm（正常应≤50