2024年中級注冊安全工程師《化工安全》練習(xí)題及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題1分。每題的備選項(xiàng)中，只有1個(gè)最符合題意）1.某化工企業(yè)生產(chǎn)過程中涉及液氯、環(huán)氧乙烷、硝酸銨三種危險(xiǎn)化學(xué)品。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范》（GB30000系列），上述物質(zhì)的主要危險(xiǎn)性分類正確的是（）。A.液氯氧化性氣體；環(huán)氧乙烷易燃?xì)怏w；硝酸銨自反應(yīng)物質(zhì)B.液氯加壓氣體；環(huán)氧乙烷易燃液體；硝酸銨氧化性固體C.液氯急性毒性（吸入）；環(huán)氧乙烷易燃?xì)怏w；硝酸銨自熱物質(zhì)D.液氯氧化性氣體；環(huán)氧乙烷易燃?xì)怏w；硝酸銨氧化性固體答案：D解析：液氯屬于氧化性氣體（GB30000.282013）；環(huán)氧乙烷為易燃?xì)怏w（GB30000.32013）；硝酸銨為氧化性固體（GB30000.52013）。選項(xiàng)A中硝酸銨歸類錯(cuò)誤（自反應(yīng)物質(zhì)為GB30000.12），B中環(huán)氧乙烷非液體，C中硝酸銨非自熱物質(zhì)（GB30000.8），故選D。2.某硝化反應(yīng)裝置采用DCS控制系統(tǒng)，設(shè)置了溫度、壓力、攪拌轉(zhuǎn)速聯(lián)鎖。當(dāng)反應(yīng)溫度超過160℃時(shí)，聯(lián)鎖觸發(fā)緊急冷卻系統(tǒng)；溫度超過180℃時(shí)，聯(lián)鎖觸發(fā)緊急泄放。根據(jù)《過程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全》（GB/T21109），該聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全完整性等級（SIL）確定應(yīng)基于（）。A.硝化反應(yīng)的最大反應(yīng)速率B.超溫事故的風(fēng)險(xiǎn)降低需求C.DCS系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間D.緊急冷卻系統(tǒng)的冷卻能力答案：B解析：SIL等級由風(fēng)險(xiǎn)分析確定，需考慮事故發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重性，通過風(fēng)險(xiǎn)矩陣計(jì)算所需的風(fēng)險(xiǎn)降低量，最終確定SIL等級。其他選項(xiàng)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，非SIL定級依據(jù)，故選B。3.某化工廠甲醇儲罐區(qū)設(shè)置了固定式泡沫滅火系統(tǒng)，泡沫混合液設(shè)計(jì)流量為30L/s，泡沫液儲罐有效容積為1.5m3，泡沫液濃度為3%。該系統(tǒng)連續(xù)噴射時(shí)間應(yīng)不小于（）。A.20minB.30minC.40minD.60min答案：B解析：根據(jù)《泡沫滅火系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB501512021），甲醇為水溶性液體，固定頂儲罐泡沫混合液連續(xù)供給時(shí)間≥30min。計(jì)算驗(yàn)證：1.5m3=1500L，泡沫液用量=1500L，混合液總量=1500L/3%=50000L=50m3。流量30L/s=1.8m3/min，50/1.8≈27.7min，需滿足標(biāo)準(zhǔn)最低30min要求，故選B。4.某企業(yè)開展HAZOP分析時(shí)，針對“苯加氫反應(yīng)釜進(jìn)料管線”節(jié)點(diǎn)，使用“流量”引導(dǎo)詞，可能識別出的偏差是（）。A.管線材質(zhì)不符合要求B.流量高于設(shè)計(jì)值C.壓力表指示誤差大D.閥門密封泄漏答案：B解析：HAZOP引導(dǎo)詞用于系統(tǒng)偏差識別，“流量”引導(dǎo)詞對應(yīng)的偏差包括“高流量”“低流量”“無流量”等。選項(xiàng)A為設(shè)備缺陷，C為儀表問題，D為泄漏，均非流量引導(dǎo)詞對應(yīng)的偏差，故選B。5.某化工裝置開車前需進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，置換后氧含量應(yīng)控制在（）以下。A.0.5%B.1.0%C.1.5%D.2.0%答案：A解析：根據(jù)《化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范》（GB308712022），可燃?xì)怏w設(shè)備內(nèi)作業(yè)前置換，氧含量應(yīng)≤0.5%（體積分?jǐn)?shù)），故選A。二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分。每題的備選項(xiàng)中，有2個(gè)或2個(gè)以上符合題意，至少有1個(gè)錯(cuò)項(xiàng)。錯(cuò)選，本題不得分；少選，所選的每個(gè)選項(xiàng)得0.5分）21.某企業(yè)液氨儲罐區(qū)存在的主要安全風(fēng)險(xiǎn)包括（）。A.液氨泄漏引發(fā)的中毒事故B.儲罐超壓導(dǎo)致的物理爆炸C.液氨與空氣混合的化學(xué)爆炸D.儲罐基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致的泄漏E.液氨汽化吸熱引發(fā)的低溫凍傷答案：ABDE解析：液氨為有毒氣體（LC50＜5000ppm），泄漏可致中毒（A正確）；儲罐超壓可能發(fā)生物理爆炸（B正確）；液氨爆炸極限為15.7%27.4%，但液氨泄漏后主要以氣云形式存在，濃度超過爆炸上限時(shí)不會爆炸（C錯(cuò)誤）；基礎(chǔ)沉降可能破壞儲罐結(jié)構(gòu)（D正確）；液氨汽化吸熱可致低溫傷害（E正確）。22.下列關(guān)于化工裝置緊急停車系統(tǒng)（ESD）的說法中，正確的有（）。A.ESD應(yīng)獨(dú)立于DCS系統(tǒng)B.ESD的響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于1sC.ESD的輸出信號應(yīng)為故障安全型D.ESD的檢測元件應(yīng)與DCS共享E.ESD需定期進(jìn)行功能測試答案：ABCE解析：ESD需獨(dú)立于DCS以確?？煽啃裕ˋ正確）；響應(yīng)時(shí)間通常要求≤1s（B正確）；輸出信號故障安全（失電動作）（C正確）；檢測元件應(yīng)獨(dú)立設(shè)置避免共因失效（D錯(cuò)誤）；需定期測試確保功能有效（E正確）。三、案例分析題（共4題，每題20分，共80分）（一）2023年10月，某化工廠苯胺車間發(fā)生一起硝化反應(yīng)釜超溫爆炸事故。事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)：1.反應(yīng)釜設(shè)計(jì)溫度150℃，設(shè)計(jì)壓力1.2MPa，實(shí)際反應(yīng)溫度控制在140145℃。2.事故當(dāng)天，操作人員發(fā)現(xiàn)溫度升至148℃，啟動緊急冷卻系統(tǒng)（冷凍鹽水流量30m3/h），但溫度仍以2℃/min速率上升。3.30min后溫度達(dá)180℃，壓力升至1.5MPa，防爆膜破裂，物料噴出后遇靜電引發(fā)爆炸，造成2人死亡、5人重傷。4.技術(shù)分析顯示，硝化反應(yīng)的最大反應(yīng)速率溫度（MTSR）為165℃，絕熱溫升ΔTad=120℃，初始反應(yīng)溫度T0=140℃。問題：1.計(jì)算事故前反應(yīng)體系的絕熱溫度（T_adiabatic），并分析緊急冷卻失效的原因。（6分）2.指出該硝化反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級（依據(jù)《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估導(dǎo)則》），并說明應(yīng)采取的控制措施。（7分）3.從工藝安全管理（PSM）角度，分析事故的管理缺陷。（7分）答案及解析：1.絕熱溫度計(jì)算：T_adiabatic=T0+ΔTad=140℃+120℃=260℃（2分）。緊急冷卻失效原因：①冷卻能力不足，冷凍鹽水流量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求（設(shè)計(jì)流量應(yīng)為Q=ΔH×m/(c×ΔT)，實(shí)際流量30m3/h可能低于需求）（2分）；②反應(yīng)放熱速率超過冷卻系統(tǒng)移除速率（溫度上升速率2℃/min，表明凈放熱）（2分）。2.風(fēng)險(xiǎn)等級：根據(jù)MTSR=165℃，反應(yīng)體系最高溫度（MTSR）與工藝溫度（145℃）的差值為20℃，且MTSR（165℃）高于反應(yīng)釜設(shè)計(jì)溫度（150℃），屬于3級風(fēng)險(xiǎn)（中高風(fēng)險(xiǎn)）（3分）?？刂拼胧孩僭O(shè)置二級泄放系統(tǒng)（如爆破片+安全閥組合）（2分）；②增加在線反應(yīng)熱監(jiān)測，實(shí)時(shí)調(diào)整物料配比（2分）。3.管理缺陷：①工藝安全信息管理不到位，未將MTSR、ΔTad等關(guān)鍵參數(shù)納入操作手冊（2分）；②操作培訓(xùn)不足，操作人員未識別超溫初期的風(fēng)險(xiǎn)（2分）；③設(shè)備完整性管理缺失，緊急冷卻系統(tǒng)未定期驗(yàn)證冷卻能力（2分）；④變更管理（MOC）執(zhí)行不嚴(yán)，可能存在原料配比或冷卻介質(zhì)參數(shù)變更未評估（1分）。（二）某石化企業(yè)柴油加氫裝置采用固定床反應(yīng)器，催化劑裝填量50m3，設(shè)計(jì)氫油比800:1，反應(yīng)壓力8.0MPa，反應(yīng)溫度320340℃。近期裝置運(yùn)行中出現(xiàn)以下異常：反應(yīng)器入口溫度波動（±10℃）循環(huán)氫壓縮機(jī)出口壓力下降（從8.5MPa降至7.8MPa）高分罐（高壓分離器）液位頻繁超高問題：1.分析反應(yīng)器入口溫度波動的可能原因。（5分）2.循環(huán)氫壓縮機(jī)出口壓力下降對裝置的安全影響有哪些？（7分）3.高分罐液位超高的主要風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)采取的應(yīng)急措施。（8分）答案及解析：1.可能原因：①進(jìn)料流量波動（如原料泵轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定）（2分）；②加熱爐燃燒不均勻（燃料氣壓力或熱值變化）（2分）；③入口溫度控制系統(tǒng)（如熱電偶故障）失靈（1分）。2.安全影響：①氫油比降低，導(dǎo)致催化劑結(jié)焦速率加快，反應(yīng)器床層壓差升高（2分）；②系統(tǒng)壓力下降可能引發(fā)氫脆風(fēng)險(xiǎn)（高壓設(shè)備在低壓下氫滲透加?。?分）；③循環(huán)氫流量減少，反應(yīng)熱移除能力下降，可能導(dǎo)致床層超溫（3分）。3.主要風(fēng)險(xiǎn)：液位超高可能導(dǎo)致液態(tài)烴進(jìn)入循環(huán)氫系統(tǒng)，引發(fā)壓縮機(jī)液擊（3分）；液態(tài)烴帶至反應(yīng)器可能導(dǎo)致飛溫（2分）。應(yīng)急措施：①手動開啟高分罐底排液閥，降低液位（2分）；②降低反應(yīng)器進(jìn)料量，減少生成油進(jìn)入高分罐（1分）；③密切監(jiān)測循環(huán)氫壓縮機(jī)振動及溫度（1分）。（三）某氯堿企業(yè)離子膜電解槽運(yùn)行參數(shù)如下：槽電壓3.2V，電流密度4kA/m2，鹽水流量120m3/h，氯氣純度98.5%（體積分?jǐn)?shù)），氫氣純度99.0%（體積分?jǐn)?shù)）。近期檢測發(fā)現(xiàn)：電解槽個(gè)別單元槽電壓升至3.5V氯氣中含氫量升至0.4%（體積分?jǐn)?shù)）鹽水pH值從3.5降至2.8問題：1.單元槽電壓升高的可能原因及危害。（6分）2.氯氣中含氫量超標(biāo)的安全風(fēng)險(xiǎn)（標(biāo)準(zhǔn)要求≤0.4%）。（6分）3.鹽水pH值降低對電解過程的影響。（8分）答案及解析：1.可能原因：①離子膜破損（膜電阻增加）（2分）；②電極涂層脫落（極板間電阻增大）（2分）。危害：局部過熱可能導(dǎo)致電解槽泄漏（1分）；電壓不均衡可能引發(fā)連鎖單元槽失效（1分）。2.安全風(fēng)險(xiǎn)：氯氣中氫氣濃度達(dá)到5%87%（體積分?jǐn)?shù)）時(shí)遇火源可爆炸（2分）；當(dāng)前0.4%雖未達(dá)爆炸下限（5%），但持續(xù)升高可能突破臨界值（2分）；含氫量超標(biāo)表明離子膜或極網(wǎng)泄漏，可能導(dǎo)致氯氫混合（2分）。3.影響：①pH降低（酸性增強(qiáng)）會加劇陽極板腐蝕（2分）；②酸性環(huán)境下，鹽水中硫酸根離子可能與H+結(jié)合生成H2SO4，導(dǎo)致離子膜結(jié)垢（3分）；③pH過低可能抑制OH遷移，降低電流效率（3分）。（四）某精細(xì)化工企業(yè)生產(chǎn)車間使用甲苯（閃點(diǎn)4℃，爆炸極限1.2%7.0%）作為溶劑，采用敞口釜進(jìn)行回流反應(yīng)。2023年12月，操作人員在向釜內(nèi)補(bǔ)加甲苯時(shí)，突然發(fā)生爆燃事故，造成1人重傷。事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)：操作時(shí)未關(guān)閉加熱蒸汽（釜內(nèi)溫度80℃）甲苯補(bǔ)加管未接地，補(bǔ)加速率15L/min（設(shè)計(jì)允許≤10L/min）車間通風(fēng)量為5次/h（標(biāo)準(zhǔn)要求≥12次/h）問題：1.分析爆燃事故的直接原因。（6分）2.指出該車間在甲苯使用過程中的安全技術(shù)缺陷。（7分）3.提出防止類似事故的改進(jìn)措施。（7分）答案及解析：1.直接原因：①甲苯補(bǔ)加時(shí)流速過快（15L/min＞10L/min），產(chǎn)生靜電積累（未接地），靜電放電引燃甲苯蒸氣（3分）；②釜內(nèi)溫度80℃（遠(yuǎn)高于甲苯閃點(diǎn)4℃），液面上方形成爆炸性混合氣體（甲苯蒸氣濃度1.2%7.0%）（3分）。2.安全技術(shù)缺