液化岗位技术试题及答案

液化岗位技术试题及答案一、填空题（共25题，每题1分，共25分）1.天然气主要组分是甲烷，常压下甲烷的沸点为____℃，临界温度为____℃，临界压力为____MPa。2.常压液化天然气（LNG）的储存温度为____℃，密度范围为____kg/m³，体积爆炸极限（体积分数）为____，闪点为____℃，自燃点为____℃。3.主流天然气液化工艺分为三类，分别是____、____、____，国内中小型液化装置普遍采用____工艺。4.原料气进入冷箱前需经过预处理，脱除的核心杂质包括____、____、____、____四类。5.原料气进冷箱的控制指标为：H₂S≤____mg/m³，CO₂≤____ppm，常压水露点≤____℃，总汞含量≤____μg/m³，C₅+重烃含量≤____mol%。6.混合冷剂的常规组分为____、____、____、____、异戊烷，按沸点从高到低排序为____。7.冷箱的核心绝热材料为____，常压罐夹层的绝热填充材料为____，要求夹层真空度≤____Pa。8.液化单元冷量损失主要分为三类，分别是____、____、____，其中占比最高的是____。9.常压LNG储罐的正常操作压力范围为____kPa，正常液位控制范围为储罐总容积的____，严禁超液位运行。10.膨胀机的正常运行振动值要求≤____mm/s，轴承运行温度要求≤____℃，润滑油供油压力控制范围为____MPa。填空题答案：1.-161.5；-82.6；4.592.-162；430~470；5%~15%；-188；4503.阶式制冷循环工艺；混合冷剂制冷循环工艺；膨胀机制冷循环工艺；混合冷剂制冷循环4.酸性气（H₂S、CO₂）；水分；重烃（C₅+）；汞5.3.5；50；-70；0.01；0.016.氮气；甲烷；乙烯；丙烷；异戊烷＞丙烷＞乙烯＞甲烷＞氮气7.真空珠光砂；珠光砂；108.换热不可逆损失；跑冷损失；尾气带冷损失；换热不可逆损失9.15~25；20%~90%10.4.5；75；0.4~0.6二、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.混合冷剂补加的正确顺序为（）A.从轻组分到重组分B.从重组分到轻组分C.任意顺序补加D.同时补加所有组分2.冷箱出现轻微冻堵时，首先采取的调整措施是（）A.立即停车复热B.提高原料气负荷C.适当提高冷箱热端温度，降低进料负荷D.直接向冷箱通氮气吹扫3.LNG泄漏后禁止使用的灭火/驱散方式为（）A.雾状水驱散气云B.防爆风机吹散气云C.直流水喷射泄漏点D.干粉灭火器灭火4.液化装置停车后冷箱复热的速率要求为（）A.≤3℃/hB.≤5℃/hC.≤10℃/hD.≤15℃/h5.膨胀机启动前的预冷速率要求为（）A.≤5℃/hB.≤10℃/hC.≤15℃/hD.≤20℃/h6.LNG储罐上下层液体温差超过（）时，需启动循环泵防止发生翻滚事故A.0.3℃B.0.5℃C.1℃D.2℃7.冷箱进出口压差较正常值升高超过（）时，可判断存在冻堵风险A.0.1MPaB.0.2MPaC.0.3MPaD.0.5MPa8.液化单元BOG（蒸发气）的主要来源不包括（）A.储罐冷损蒸发B.冷箱跑冷产生C.LNG泵卸车温差蒸发D.原料气夹带9.混合冷剂压缩机的密封形式普遍采用（）A.填料密封B.机械密封C.干气密封D.迷宫密封10.下列不属于冷箱联锁触发条件的是（）A.冷箱出口LNG温度＞-155℃B.冷剂压缩机振动＞7.1mm/sC.原料气压力＞1.0MPaD.冷箱液位＞90%11.预处理单元脱汞的主流工艺为（）A.分子筛吸附B.载硫活性炭吸附C.溶液吸收D.膜分离12.LNG泵发生气蚀的核心原因是（）A.泵入口压力低于LNG饱和蒸气压B.泵出口压力过高C.泵流量过大D.泵转速过高13.液化装置的防雷接地电阻要求为≤（）A.4ΩB.10ΩC.30ΩD.100Ω14.下列不属于液化岗位日常巡检内容的是（）A.动设备振动、温度检测B.工艺管线密封点泄漏检查C.安全附件校验记录核查D.冷箱表面温度检测15.液化区域动火作业要求天然气浓度低于爆炸下限的（）方可作业A.5%B.10%C.20%D.25%单项选择题答案：1.B2.C3.C4.B5.B6.B7.B8.D9.C10.C11.B12.A13.B14.C15.B三、多项选择题（共5题，每题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.冷箱冻堵的常见原因包括（）A.预处理不合格，杂质含量超标B.冷剂带水或重组分超标C.进料负荷波动过大D.停车后未进行干燥氮气置换2.LNG储罐日常维护的核心管控参数包括（）A.罐内压力B.罐内液位C.上下层液体温差D.罐壁温度E.夹层真空度3.液化岗位紧急停车的触发场景包括（）A.LNG大量泄漏B.冷剂压缩机发生严重异响、振动超标C.冷箱发生内漏D.原料气供应中断4.膨胀机跳车的常见原因包括（）A.润滑油压力过低B.密封气压力不足C.转速超过联锁值D.轴承温度超标5.混合冷剂配比调整的依据包括（）A.原料气组成B.环境温度C.冷箱各温段的换热温差D.冷剂压缩机功耗多项选择题答案：1.ABCD2.ABCDE3.ABCD4.ABCD5.ABCD四、判断题（共15题，每题1分，共15分，对打√，错打×）1.甲烷的液化温度随压力升高而升高，因此高压液化工艺的能耗低于常压液化工艺。（）2.冷箱的铝制换热板禁止接触汞及汞合金，否则会发生汞齐腐蚀，导致冷箱泄漏失效。（）3.LNG的密度比水小，泄漏到水面后会浮在水面上随水流扩散，同时快速气化产生大量天然气云。（）4.冷箱珠光砂填充密度越高，绝热效果越好，跑冷损失越低。（）5.膨胀机可以带负荷启动，启动前不需要预冷。（）6.原料气中的CO₂含量超过50ppm时，会在冷箱-60℃左右的温段凝华为干冰，堵塞换热流道。（）7.LNG储罐发生超压时，首先开启安全阀进行泄压。（）8.混合冷剂中轻组分占比过高会导致冷箱高温段冷量不足，LNG液化温度升高。（）9.液化装置停车后，冷箱需要充入0.1~0.2MPa的干燥氮气进行微正压保护，防止空气进入带入水分。（）10.BOG压缩机可以直接抽取常压LNG储罐的蒸发气，不需要设置入口缓冲罐。（）11.冷箱表面出现结霜现象，说明冷箱存在跑冷或内漏故障，需要立即排查。（）12.液化岗位操作人员进入冷箱区域巡检必须佩戴防冻手套，禁止直接接触低温管线，防止冻伤。（）13.重烃分离罐的液位过高会导致重烃进入冷箱，发生冻堵故障。（）14.液化装置的安全阀每年至少校验一次，压力表每半年至少校验一次。（）15.LNG发生大量泄漏时，警戒范围下风向至少设置100m，禁止一切明火进入警戒区。（）判断题答案：1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.×11.√12.√13.√14.√15.√五、简答题（共5题，每题8分，共40分）1.简述混合冷剂制冷液化工艺的基本原理及核心优势？答案：基本原理：将氮气、甲烷、乙烯、丙烷、异戊烷按比例混合形成冷剂，经压缩、冷却、节流后产生不同温度级别的冷量，逐级将预处理后的原料气从常温冷却至-162℃，实现天然气液化。核心优势：①流程简单，动设备数量较阶式制冷工艺少30%，投资成本低15%~20%；②能耗低，较膨胀机制冷工艺能耗低20%~30%；③适应性强，可根据原料气组成、装置规模调整冷剂配比，适用规模覆盖10万方/天~1000万方/天；④操作弹性大，负荷调节范围可达30%~110%，适合工况波动的场景。2.简述原料气进冷箱前杂质控制的具体原因？答案：①酸性气：H₂S会腐蚀低温设备、管道，燃烧后产生SO₂污染物，总硫超标会影响LNG热值，因此要求H₂S≤3.5mg/m³、总硫≤20mg/m³；②CO₂：CO₂在-56.6℃、0.52MPa条件下凝华为干冰，堵塞冷箱换热流道，因此要求CO₂≤50ppm；③水分：水在0℃以下结冰，低温下会形成天然气水合物，堵塞管道和换热器，因此要求常压水露点≤-70℃；④重烃：C₅+重烃在-162℃下凝固为蜡状固体，堵塞冷箱流道，同时影响LNG产品质量，因此要求C₅+≤0.01mol%；⑤汞：汞会与冷箱铝制换热板发生汞齐反应，腐蚀铝质材料，导致冷箱泄漏，因此要求总汞≤0.01μg/m³。3.简述冷箱冻堵的判断依据及分级处置措施？答案：判断依据：①冷箱进出口压差较正常值升高≥0.2MPa；②相同冷剂循环量下，冷箱出口LNG温度升高≥5℃；③冷剂压缩机功耗异常升高≥10%；④冷箱局部温度出现异常波动。分级处置措施：①轻微冻堵：将进料负荷降至额定值的40%，适当提高冷箱热端温度5~10℃，加大冷剂循环量，同时调整预处理单元运行参数，确保原料气杂质合格，运行2~4小时待参数恢复正常后逐步提负荷；②中度冻堵：切断原料气进料，向冷箱通入0.2~0.3MPa、30~40℃的干燥氮气吹扫，直到进出口压差、换热效率恢复正常，检测冷箱出口气杂质合格后恢复进料；③严重冻堵：装置停车，对冷箱进行整体复热，复热速率≤5℃/h，最高温度不超过60℃，复热完成后做气密性试验、露点检测，合格后方可重新投用。4.简述LNG储罐防翻滚的管控措施？答案：翻滚是指不同密度的LNG在罐内分层，达到临界状态时发生快速混合，导致大量LNG瞬间蒸发、罐内压力骤升的事故，管控措施为：①不同来源、不同密度的LNG进罐时，优先采用底部进液方式，控制进液流速≤1m/s，避免分层；②每4小时检测一次罐内上下层LNG温度，当温差≥0.5℃时，启动罐内循环泵进行强制混合；③严格控制罐内液位≥20%，避免低液位下LNG扰动过大；④每次进液后连续24小时监测罐内压力、温度变化，发现压力异常升高时及时泄压。5.简述液化岗位LNG大量泄漏的应急处置流程？答案：①现场人员立即按下紧急停车按钮，触发装置联锁，切断泄漏点上下游切断阀，同时上报中控室和值班领导；②中控室切断所有进料、出料阀，停运所有动设备，打开火炬放空阀，将系统内残余压力泄放至火炬；③现场人员佩戴正压式呼吸器、防冻服，在泄漏区域设置警戒带，下风向警戒范围≥100m，侧风向≥50m，禁止无关人员、非防爆设备进入，严禁一切明火；④使用防爆风机、雾状水驱散天然气云，禁止直流水喷射泄漏点，避免LNG快速气化导致超压；⑤查明泄漏点后，使用防爆工具紧固密封、铜制堵漏工具堵漏，处置完成后检测泄漏区域天然气浓度低于爆炸下限的10%方可解除警戒；⑥排查泄漏原因，落实整改措施，装置试压、试漏合格后恢复运行。六、案例分析题（共1题，25分）案例：某100万方/天液化装置运行过程中，中控室监测到液化单元参数异常：冷箱进出口压差从0.16MPa升至0.42MPa，冷箱出口LNG温度从-162℃升至-150℃，冷剂压缩机功耗从1250kW升至1480kW，原料气预处理单元在线分析显示水露点为-52℃，其余杂质指标合格。问题：1.请判断该单元发生的故障类型？（5分）2.分析该故障的诱因及演化过程？（10分）3.制定针对性处置及预防措施？（10分）答案：1.故障类型：冷箱水冻堵。（5分）2.诱因及演化过程：预处理单元脱水系统运行异常，分子筛吸附饱和未及时切换，导致原料气水露点升至-52℃，远高于-70℃的控制指标，水分进入冷箱后，在0~-10℃温段结冰，后续逐步形成天然气水合物，附着在冷箱换热流道内壁，导致流道截面积减小，进出口压差升高；换热流道冰堵后换热效率大幅下降，原料气冷量不足导致LNG出口温度升高；为维持冷量供应，冷剂压缩机需要提高负荷运行，因此功耗异常上升。（10分）3.处置及预防措施：处置措施：①立即切换脱水系