2025年中級注冊安全工程師《化工安全實(shí)務(wù)》模擬試題及答案解析某化工企業(yè)主要生產(chǎn)硝基苯，采用間歇硝化工藝。生產(chǎn)車間設(shè)置硝化反應(yīng)釜（容積50m3，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，設(shè)計(jì)溫度180℃）、分離罐、精餾塔等設(shè)備。2024年12月，企業(yè)開展年度安全檢查時發(fā)現(xiàn)以下問題：①硝化反應(yīng)釜溫度傳感器顯示異常，歷史數(shù)據(jù)顯示近3個月內(nèi)有5次溫度波動超過±15℃（工藝要求控制在55±5℃）；②分離罐底部放料閥密封墊老化，現(xiàn)場有明顯物料泄漏痕跡；③精餾塔塔頂安全閥校驗(yàn)標(biāo)簽顯示上次校驗(yàn)時間為2022年10月；④車間應(yīng)急預(yù)案未針對硝化反應(yīng)失控場景制定專項(xiàng)處置措施；⑤崗位操作人員未掌握硝化反應(yīng)熱失控的初期判斷方法（如攪拌電流異常、反應(yīng)釜壁溫梯度變化等）。問題1：分析該企業(yè)硝化反應(yīng)工藝存在的主要安全風(fēng)險，并列出對應(yīng)的工藝安全控制要求。答案及解析：該企業(yè)硝化反應(yīng)工藝主要安全風(fēng)險包括：（1）反應(yīng)失控風(fēng)險：硝化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)（反應(yīng)熱約1200kJ/kg），溫度傳感器異常導(dǎo)致溫度監(jiān)測失效，近3個月5次超溫波動（超過工藝控制范圍3倍），可能引發(fā)反應(yīng)速率激增、物料分解甚至爆炸。根據(jù)《重點(diǎn)監(jiān)管危險化工工藝目錄（2021版）》，硝化工藝需設(shè)置反應(yīng)溫度和攪拌轉(zhuǎn)速監(jiān)測、緊急冷卻系統(tǒng)、緊急切斷進(jìn)料系統(tǒng)。（2）物料泄漏風(fēng)險：分離罐放料閥密封墊老化導(dǎo)致物料（含硝基苯、混酸）泄漏，硝基苯屬易燃液體（閃點(diǎn)88℃），遇點(diǎn)火源可能引發(fā)火災(zāi)；混酸（硝酸+硫酸）泄漏可腐蝕設(shè)備、灼傷人員。工藝安全要求需定期檢查動靜密封點(diǎn)（建議每季度一次），使用符合材質(zhì)要求的密封墊（如聚四氟乙烯），設(shè)置泄漏檢測報警裝置（如酸霧檢測儀）。（3）安全附件失效風(fēng)險：精餾塔安全閥超期未校驗(yàn)（規(guī)定每年至少校驗(yàn)一次），若塔頂壓力異常升高（如精餾塔堵塞），安全閥無法及時起跳泄壓，可能導(dǎo)致設(shè)備超壓破裂。工藝安全要求安全閥需按《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG21-2016進(jìn)行定期校驗(yàn)，校驗(yàn)周期不超過1年（特殊情況經(jīng)評估可延長至3年）。問題2：針對檢查發(fā)現(xiàn)的5項(xiàng)問題，提出具體的整改措施及完成時限。答案及解析：（1）針對反應(yīng)釜溫度傳感器異常問題：立即停用該反應(yīng)釜，聯(lián)系儀表廠家更換溫度傳感器（精度需滿足±0.5℃），同步校準(zhǔn)DCS系統(tǒng)溫度顯示模塊；對近3個月溫度波動數(shù)據(jù)進(jìn)行工藝危害分析（PHA），排查是否存在攪拌器故障（如槳葉磨損）或冷卻水系統(tǒng)異常（如換熱器結(jié)垢），3個工作日內(nèi)完成硬件更換，7個工作日內(nèi)完成PHA報告并落實(shí)改進(jìn)措施。（2）針對分離罐放料閥泄漏問題：立即關(guān)閉放料閥上游手閥，排空罐內(nèi)物料后更換密封墊（選用耐硝酸腐蝕的全氟醚橡膠墊），對泄漏點(diǎn)周圍設(shè)備進(jìn)行腐蝕檢測（如超聲波測厚），24小時內(nèi)完成密封墊更換，48小時內(nèi)完成腐蝕檢測并記錄結(jié)果。（3）針對精餾塔安全閥超期問題：立即停用精餾塔，拆卸安全閥送有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)校驗(yàn)（校驗(yàn)項(xiàng)目包括整定壓力、回座壓力、密封性能），校驗(yàn)合格后重新鉛封并張貼新校驗(yàn)標(biāo)簽（標(biāo)注下次校驗(yàn)時間2025年12月），3個工作日內(nèi)完成校驗(yàn)及安裝。（4）針對應(yīng)急預(yù)案缺失問題：由安全部牽頭，組織工藝、設(shè)備、應(yīng)急專家召開專題會議，補(bǔ)充硝化反應(yīng)失控專項(xiàng)處置措施（如發(fā)現(xiàn)溫度超5℃時啟動緊急冷卻，超10℃時切斷進(jìn)料并注入阻聚劑，超15℃時啟動全系統(tǒng)緊急停車），同步開展桌面推演驗(yàn)證措施可行性，10個工作日內(nèi)完成預(yù)案修訂并組織全員培訓(xùn)。（5）針對操作人員能力不足問題：由技術(shù)部編制《硝化反應(yīng)熱失控初期判斷手冊》（包含攪拌電流閾值、壁溫梯度標(biāo)準(zhǔn)圖譜等），安全部組織專項(xiàng)培訓(xùn)（理論2課時+模擬實(shí)操3課時），培訓(xùn)后進(jìn)行閉卷考核（合格線80分），5個工作日內(nèi)完成手冊編制，15個工作日內(nèi)完成全員培訓(xùn)及考核。問題3：假設(shè)該企業(yè)硝化反應(yīng)釜因溫度傳感器故障導(dǎo)致反應(yīng)失控，物料分解產(chǎn)生大量氮?dú)猓ǚ纸夥磻?yīng)式：C6H5NO2→3C+2H2O+N2↑），反應(yīng)釜內(nèi)壓力快速升至2.5MPa（設(shè)計(jì)壓力1.6MPa），最終發(fā)生爆炸。請分析事故直接原因和間接原因，并提出防止類似事故的技術(shù)措施。答案及解析：直接原因：（1）溫度傳感器故障導(dǎo)致DCS系統(tǒng)無法實(shí)時監(jiān)測反應(yīng)釜內(nèi)溫度，操作人員未及時發(fā)現(xiàn)反應(yīng)失控（溫度持續(xù)升高至超過100℃）；（2）反應(yīng)失控后，緊急冷卻系統(tǒng)未啟動（經(jīng)核查冷卻水管線閥門因長期未維護(hù)處于關(guān)閉狀態(tài)），物料分解產(chǎn)生的氮?dú)鉄o法通過安全閥泄壓（安全閥前手閥被誤關(guān)），最終壓力超過設(shè)計(jì)壓力導(dǎo)致爆炸。間接原因：（1）設(shè)備維護(hù)管理缺失：未按規(guī)定對溫度傳感器、冷卻系統(tǒng)閥門、安全閥前手閥進(jìn)行日常巡檢（企業(yè)巡檢表中未包含上述關(guān)鍵部位）；（2）工藝安全管理（PSM）落實(shí)不到位：未定期開展工藝危害分析（上一次PHA為2020年），未識別到溫度傳感器失效可能引發(fā)的連鎖風(fēng)險；（3）人員培訓(xùn)不足：操作人員未掌握溫度傳感器故障的判斷方法（如DCS顯示值與現(xiàn)場雙金屬溫度計(jì)偏差超過2℃時應(yīng)報警），應(yīng)急處置能力欠缺（未演練過冷卻系統(tǒng)閥門卡阻的應(yīng)對措施）。防止類似事故的技術(shù)措施：（1）增設(shè)溫度冗余監(jiān)測：在反應(yīng)釜內(nèi)安裝2套獨(dú)立溫度傳感器（分別接入DCS和SIS系統(tǒng)），當(dāng)兩者偏差超過2℃時觸發(fā)報警；（2）改造緊急冷卻系統(tǒng)：將冷卻水管線閥門改為氣動閥，與SIS系統(tǒng)聯(lián)鎖（溫度超60℃時自動開啟），每月進(jìn)行閥門開關(guān)測試并記錄；（3）優(yōu)化安全閥設(shè)置：在安全閥前安裝切斷閥時，必須保持常開并鉛封（鉛封編號納入巡檢表），設(shè)置安全閥在線校驗(yàn)裝置（如液壓頂升裝置），每季度進(jìn)行功能測試；（4）安裝反應(yīng)熱監(jiān)測系統(tǒng)：通過熱量計(jì)實(shí)時計(jì)算反應(yīng)熱釋放速率（設(shè)計(jì)閾值為500kJ/(m3·min)），超閾值時自動觸發(fā)緊急停車；（5）完善SIS系統(tǒng)功能：將溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速作為聯(lián)鎖參數(shù)（溫度≥65℃聯(lián)鎖切斷進(jìn)料，壓力≥1.5MPa聯(lián)鎖啟動緊急泄放），SIS系統(tǒng)每年進(jìn)行功能安全評估（SIL等級需達(dá)到2級以上）。問題4：某化工園區(qū)內(nèi)有A、B兩個危險化學(xué)品倉庫，A倉庫存儲液氨（臨界量10t）25t、苯（臨界量50t）40t；B倉庫存儲汽油（臨界量200t）150t、氯氣（臨界量5t）3t。請判斷A、B倉庫是否構(gòu)成重大危險源，并計(jì)算A倉庫的重大危險源分級指標(biāo)R值（假設(shè)校正系數(shù)α=1，液氨、苯的β系數(shù)分別為2、1.5）。答案及解析：（1）重大危險源辨識依據(jù)《危險化學(xué)品重大危險源辨識》（GB18218-2018），單元內(nèi)危險化學(xué)品的實(shí)際存在量與其臨界量的比值之和≥1時，構(gòu)成重大危險源。A倉庫：液氨25t/10t=2.5；苯40t/50t=0.8；總和=2.5+0.8=3.3≥1，構(gòu)成重大危險源。B倉庫：汽油150t/200t=0.75；氯氣3t/5t=0.6；總和=0.75+0.6=1.35≥1，構(gòu)成重大危險源。（2）A倉庫重大危險源分級指標(biāo)R計(jì)算：R=α(β1q1/Q1+β2q2/Q2)其中，α=1（化工園區(qū)校正系數(shù)），β1=2（液氨），β2=1.5（苯），q1=25t，Q1=10t，q2=40t，Q2=50t代入得：R=1×(2×25/10+1.5×40/50)=1×(5+1.2)=6.2根據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)（R≥10為一級，5≤R＜10為二級，1≤R＜5為三級，R＜1為四級），A倉庫重大危險源等級為二級。問題5：簡述化工企業(yè)開展工藝危害分析（PHA）的主要步驟及關(guān)鍵輸出成果。答案及解析：工藝危害分析（PHA）是識別、評估和控制工藝過程中潛在危害的系統(tǒng)方法，主要步驟包括：（1）組建PHA小組：由工藝、設(shè)備、安全、操作等專業(yè)人員組成（至少5人），組長需具備PHA培訓(xùn)證書（如CCPS認(rèn)證）；（2）收集基礎(chǔ)資料：包括工藝流程圖（PFD）、管道儀表圖（P&ID）、物料安全技術(shù)說明書（MSDS）、歷史事故報告、設(shè)計(jì)參數(shù)等；（3）選擇分析方法：根據(jù)工藝復(fù)雜度選擇HAZOP（危險與可操作性分析）、FMEA（失效模式與影響分析）或What-If（假設(shè)分析），硝化工藝建議采用HAZOP；（4）系統(tǒng)分析：針對每個工藝節(jié)點(diǎn)（如硝化反應(yīng)、分離、精餾），分析偏離設(shè)計(jì)條件的原因（如溫度過高）、后果（如爆炸）、現(xiàn)有安全措施（如聯(lián)鎖、安全閥），提出改進(jìn)建議（如增設(shè)溫度冗余監(jiān)測）；（5）編制記錄分析過程、風(fēng)險評估結(jié)果（如風(fēng)險矩陣法確定風(fēng)險等級）、改進(jìn)措施清單（明確責(zé)任人和完成時間）；（6）跟蹤閉合：定期檢查改進(jìn)措施落實(shí)情況（每季度一次），確保風(fēng)險控制在可接受范圍內(nèi)。關(guān)鍵輸出成果包括：PHA報告（含風(fēng)險評估表、改進(jìn)措施清單）、更新的工藝安全信息（如修訂的P&ID、操作參數(shù)）、培訓(xùn)材料（針對新識別風(fēng)險的操作要點(diǎn)）。問題6：某化工企業(yè)發(fā)生鹽酸儲罐泄漏事故，泄漏量約500kg（濃度31%），泄漏點(diǎn)位于儲罐底部人孔法蘭（直徑200mm）。請描述現(xiàn)場應(yīng)急處置程序及人員防護(hù)要求。答案及解析：應(yīng)急處置程序：（1）初期處置：發(fā)現(xiàn)泄漏后，現(xiàn)場人員立即按下附近的緊急報警按鈕，報告控制室（說明泄漏位置、物料、大致量）；控制室啟動泄漏區(qū)域聲光報警，關(guān)閉儲罐進(jìn)料閥和出料閥（確認(rèn)閥門狀態(tài)），停止泄漏區(qū)域所有動火作業(yè)和非防爆電氣設(shè)備。（2）人員疏散：安全警戒組設(shè)置警戒區(qū)（上風(fēng)方向300m、下風(fēng)方向500m），用便攜式有毒氣體檢測儀（檢測HCl，閾值5ppm）確定警戒范圍；引導(dǎo)無關(guān)人員向上風(fēng)方向撤離至集合點(diǎn)（距離泄漏點(diǎn)1000m外），清點(diǎn)人數(shù)并報告指揮部。（3）泄漏控制：搶險組穿戴A級防護(hù)裝備（正壓式空氣呼吸器+全封閉防化服），使用木楔、堵漏夾具對法蘭泄漏點(diǎn)進(jìn)行封堵（若法蘭墊片損壞，需先清理泄漏物料后更換墊片）；若無法直接堵漏，將儲罐內(nèi)剩余物料倒罐至備用儲罐（倒罐泵需為防爆型，接地良好）。（4）污染處置：用大量清水稀釋泄漏的鹽酸（注意避免流入雨水管網(wǎng)），中和劑選用碳酸氫鈉（按鹽酸與碳酸氫鈉質(zhì)量比1:1.2投加），中和后檢測pH值（6-9為合格），收集廢水至事故應(yīng)急池（容量需滿足500m3，本次事故廢水約80m3，滿足要求）。（5）后期處置：對泄漏區(qū)域設(shè)備進(jìn)行腐蝕檢查（重點(diǎn)是人孔法蘭、儲罐底板），分析泄漏原因（如墊片安裝時未對角緊固、未定期更換），修訂《儲罐檢維修作業(yè)規(guī)程》（增加法蘭墊片更換周期為1年），組織全員開展泄漏應(yīng)急演練（每季度一次）。人員防護(hù)要求：（1）進(jìn)入警戒區(qū)人員必須穿戴