化工安全概論常見考題及答案(填空+簡答)一、填空題（每空1分，共40分）1.化工裝置首次開車前必須進行________、________、________、________四階段安全審查，其中________階段需由第三方機構出具HAZOP報告。2.依據(jù)GB30871-2022，動火作業(yè)分為________級，一級動火票最長有效期不超過________小時，特殊動火需由________簽字批準。3.爆炸下限（LEL）是指可燃氣體在空氣中遇火源發(fā)生爆炸的________體積濃度，甲烷的LEL為________%，其對應溫度修正系數(shù)在40℃時約為________。4.壓力容器年度檢查至少包括________、________、________三項宏觀檢驗，若發(fā)現(xiàn)裂紋長度≥________mm且深度≥________mm，必須停運進行焊縫返修。5.?；分卮笪ｋU源分級采用________法，R值計算公式中β表示________，當R≥________時定為一級重大危險源。6.安全儀表系統(tǒng)（SIS）的SIL驗證需滿足PFDavg≤________，對于SIL2回路，檢驗測試間隔（TI）一般不大于________年，冗余結構常用________oo________架構。7.化工企業(yè)消防穩(wěn)壓泵啟泵壓力應高于管網(wǎng)最不利點壓力________MPa，主泵啟動時間不大于________s，柴油泵啟動電池電壓不得低于________V。8.依據(jù)《生產(chǎn)安全事故應急預案管理辦法》，綜合應急預案演練周期為________年，現(xiàn)場處置方案演練周期為________年，演練評估報告應在演練結束后________日內(nèi)完成備案。9.受限空間作業(yè)“三不進入”原則指________、________、________，氧氣體積分數(shù)合格范圍為________%，富氧環(huán)境不得高于________%。10.泄漏擴散模型中，高斯模型適用于________密度氣體，重氣模型需考慮________效應，SLAB模型默認地面粗糙度長度為________m。11.靜電接地電阻值應小于________Ω，裝卸車時鶴管插入深度需距罐底不大于________cm，流速初速不得大于________m/s。12.化工裝置緊急停車按鈕（ESD）通常采用________觸點信號接入DCS，按鈕防護罩打開角度不大于________°，復位方式必須為________復位。13.依據(jù)GB/T50493-2019，可燃氣體探測器距釋放源水平距離不宜大于________m，探測器安裝高度距地坪________m，當檢測液化氣時探測器應設置在________高度。14.職業(yè)性接觸苯的時間加權平均容許濃度（PC-TWA）為________mg/m3，短時間接觸容許濃度（PC-STEL）為________mg/m3，生物監(jiān)測指標尿中苯酚濃度不得超過________mmol/mol肌酐。15.化工園區(qū)安全風險評估中，個人風險（IR）采用________/年表示，社會風險（FN）曲線橫坐標為________，縱坐標為________，當FN曲線進入________區(qū)時需進一步降低風險。二、簡答題（共11題，每題分值附后，合計110分）1.（10分）闡述化工裝置開車前“三查四定”的具體內(nèi)容，并說明如何驗證“查設計漏項”環(huán)節(jié)的有效性。答：三查指查設計漏項、查施工質量、查未完工項目；四定指定任務、定人員、定措施、定時間。驗證“查設計漏項”需組織工藝、設備、儀表、電氣、安全五專業(yè)進行圖紙會審，對照PID、設備表、儀表索引、單線圖逐項核對，采用“紅筆圈圖”法標記缺失的閥門、放空、排液、盲板、平臺、梯子、消防栓等，形成《設計漏項清單》，由設計單位簽字確認并出具變更單；同時引入同類型裝置事故案例進行類比審查，如某廠因未設置高壓串低壓切斷閥導致超壓爆炸，需在清單中專項核查串壓保護是否完備；最后由第三方監(jiān)理出具核查報告，確保閉環(huán)率100%。2.（10分）列出動火作業(yè)“六個必須”并解釋其中“必須檢測可燃氣體”在煉化裝置高硫環(huán)境下的特殊要求。答：六個必須指必須辦理動火票、必須隔離清洗置換合格、必須檢測可燃氣體、必須配備消防器材、必須設專人監(jiān)火、必須落實應急措施。高硫環(huán)境下，除常規(guī)LEL<0.5%外，還需檢測硫化氫濃度<5ppm，因硫化鐵自燃點僅40℃，設備打開后硫化鐵遇空氣自燃，需增加紅外熱像儀連續(xù)監(jiān)測壁溫，發(fā)現(xiàn)溫升>5℃立即?；鸩⒅匦伦⑺g化；檢測點需覆蓋動火點周圍15m內(nèi)所有地漏、下水井、閥門填料函，因含硫污水系統(tǒng)易積聚H?S，需使用泵吸式四合一檢測儀，采樣管伸入井底≥50cm，每30min復測一次，數(shù)據(jù)實時上傳至監(jiān)護人防爆手機。3.（10分）說明化工企業(yè)設置緊急切斷閥（ESDV）的四大原則，并給出液化烴儲罐進出口閥門的選型計算示例。答：原則一：故障關（FC）原則，失氣失電自動關閉；原則二：10min內(nèi)隔離原則，從檢測到關閥≤10min；原則三：火災安全原則，閥體需經(jīng)1093℃/30min火燒試驗仍保持密封；原則四：遠程可控原則，控制室可在30s內(nèi)遠程關閥。示例：2000m3丙烷球罐，進出口DN250，操作溫度10℃，飽和蒸氣壓0.94MPa，泄漏場景按API520計算，泄漏量W=Cd·A·√(2ρΔP)，Cd=0.8，A=0.049m2，ρ=528kg/m3，ΔP=0.94MPa，得W=133kg/s，按NFPA58需在5min內(nèi)隔離，需選用氣動執(zhí)行機構，扭矩計算：閥門最大壓差0.94MPa，閥座面積0.049m2，不平衡力F=46kN，閥桿摩擦系數(shù)0.3，需扭矩T=F·μ·d/2=46×0.3×0.05=0.69kN·m，選雙作用氣缸φ400mm，0.4MPa氣源下輸出扭矩1.2kN·m，滿足1.5倍安全系數(shù)；閥體選全焊接球閥，閥座為金屬+PTFE雙層密封，防火設計符合API607第6版，配SIL3電磁閥+快速排氣閥，關閥時間≤8s。4.（10分）解釋“保護層分析（LOPA）”中獨立保護層（IPL）必須同時滿足的獨立性、有效性、可審查性三要素，并舉例說明反應釜超壓場景下的IPL設置。答：獨立性指IPL不受初始事件或其他IPL失效影響；有效性指IPL在需求時能達到要求的風險降低因子（≥10）；可審查性指IPL性能可通過測試、巡檢、記錄追溯。示例：某硝化反應釜，初始事件為冷卻水失效，超壓后果為爆破片破裂有毒苯蒸氣釋放，頻率F?=1×10?1/年。IPL1：反應釜緊急冷卻系統(tǒng)，獨立循環(huán)泵+備用電源，PFD=1×10?2，IPL2：爆破片后串聯(lián)阻火器+洗滌塔，防止二次引燃，PFD=1×10?2，IPL3：SIS聯(lián)鎖切斷硝酸進料閥，SIL2，PFD=1×10?3，總PFD=1×10??，將后果頻率降至1×10??/年，滿足企業(yè)風險容忍標準1×10??/年。5.（10分）比較“道化學火災爆炸指數(shù)法（F&EI）”與“蒙德法（ICIMond）”在評價苯乙烯儲罐單元時的差異，并給出各自補償系數(shù)計算要點。答：F&EI以物質系數(shù)MF=24（苯乙烯）為基礎，計算一般工藝危險系數(shù)F?=2.85，特殊工藝危險系數(shù)F?=3.68，得F&EI=24×2.85×3.68=251，屬“很大”等級，暴露半徑R=0.256×251=64.3m，暴露面積1.3ha；蒙德法引入毒性系數(shù)T=40，計算DOW/ICI全體指數(shù)G=MF×(1+P/100)×(1+S/100)=24×1.3×1.2=37.4，再計算火災負荷F=6.8×10?kJ/m2，爆炸指數(shù)E=6.3，氣體爆炸指數(shù)A=218，整體危險性評分R=1+（F+E+A+T）/100=4.21，屬“高”等級。補償系數(shù)：F&EI通過工藝控制C?=0.65（氮氣保護、緊急切斷）、物質隔離C?=0.74（圍堰、遠程閥）、防火設施C?=0.74（泡沫、水噴淋），總補償系數(shù)0.65×0.74×0.74=0.36，補償后F&EI′=90，降兩級；蒙德法補償更細，工藝補償包括a)應急冷卻0.85、b)惰性化0.80、c)抑制爆炸0.85，容器補償包括a)防火涂層0.90、b)防爆板0.85，管理補償包括a)培訓0.90、b)應急演練0.90，總補償系數(shù)0.44，補償后R′=1.85，降兩級。差異：蒙德法引入毒性補償，對苯乙烯致癌性給出額外0.90系數(shù)；F&EI無法直接評估毒性風險，需結合毒性暴露半徑另行計算。6.（10分）說明化工裝置防雷分區(qū)LPZ0A、LPZ0B、LPZ1的劃分依據(jù)，并給出罐區(qū)儀表信號電纜屏蔽層在不同分區(qū)的接地方式。答：LPZ0A為直接雷擊區(qū)，雷電流無衰減，設備承受全部雷電流；LPZ0B為直擊雷保護區(qū)，接閃器保護范圍內(nèi)，雷電流被攔截，但場強未衰減；LPZ1為內(nèi)部防雷區(qū)，雷電流經(jīng)SPD泄放，場強被衰減至安全水平。罐區(qū)實例：20000m3原油儲罐，罐頂接閃網(wǎng)構成LPZ0B，罐壁外側5m內(nèi)為LPZ0A，控制室為LPZ1。信號電纜為PA總線，屏蔽層在LPZ0A與LPZ0B邊界（罐根節(jié)點）采用1.5mm2銅線單點接地，接地電阻≤1Ω；在LPZ0B與LPZ1邊界（控制室入口）采用SPD型等電位連接，屏蔽層通過氣體放電管（GDT）接地，GDT直流擊穿電壓90V，通流能力10kA（8/20μs）；控制室內(nèi)部屏蔽層在機柜側采用“豬尾巴”最短≤5cm單點接地，避免環(huán)流；若電纜長度>100m，需在中間增設屏蔽層分段，采用隔離柵實現(xiàn)浮地，防止地電位反擊。7.（10分）闡述高毒化學品（如光氣）裝置設置“密閉取樣系統(tǒng)”的設計要點，并給出防止取樣閥內(nèi)漏的專項測試方法。答：設計要點：1)取樣器采用雙閥+雙密封結構，材質316L+PTFE襯里，耐光氣腐蝕；2)設置循環(huán)回路，樣品經(jīng)小型磁力泵返回反應器，避免死區(qū)；3)取樣瓶為負壓不銹鋼瓶，容積100mL，內(nèi)置負壓0.05MPa，通過快速接頭連接，接頭自帶止回閥；4)取樣箱為負壓通風櫥，排風量≥50次/h，經(jīng)5%NaOH噴淋+活性炭吸附后排放；5)設置光氣在線監(jiān)測儀，報警值0.1ppm，聯(lián)鎖關閉取樣閥。內(nèi)漏測試：采用氦質譜檢漏，取樣閥上游充氦氣0.6MPa，下游抽真空至10Pa，檢漏儀最小可檢漏率1×10??Pa·m3/s；同時做“水封氣泡法”輔助，閥體浸入60℃熱水，觀察5min無氣泡；每季度進行一次“負壓保持試驗”，關閉雙閥后抽負壓至-0.08MPa，24h壓力上升≤0.5kPa為合格；若不合格，立即更換閥芯，閥芯需經(jīng)0.5MPa氮氣吹掃+200℃烘箱除光氣聚合物，再研磨拋光，粗糙度Ra≤0.4μm。8.（10分）解釋“安全文化”中“JustCulture”與“BlameCulture”的區(qū)別，并給出化工企業(yè)構建JustCulture的三項可量化指標。答：BlameCulture強調(diào)責任追究，員工因犯錯被懲罰，導致隱瞞不報；JustCulture區(qū)分人為差錯、風險行為、蓄意違規(guī)，鼓勵主動報告，通過系統(tǒng)改進降低再發(fā)率?？闪炕笜耍?)自愿報告率=自愿報告事件數(shù)/總事件數(shù)×100%，目標≥80%；2)重復事件率=同一原因事件重復發(fā)生次數(shù)/總事件數(shù)×100%，目標≤5%；3)安全建議采納率=員工提出且被采納的安全建議數(shù)/總建議數(shù)×100%，目標≥70%。企業(yè)通過匿名APP收集報告，24h內(nèi)給出“不處罰”反饋，每月公布改進案例，每季度評選“安全之星”，獎金1000元，連續(xù)3年達到指標，可獲ISO45001認證加分。9.（10分）比較“定量風險評價（QRA）”中“事件樹分析（ETA）”與“故障樹分析（FTA）”在氯乙烯球罐泄漏場景下的應用步驟，并給出各自的頂事件與初因事件。答：氯乙烯球罐泄漏場景，ETA頂事件為“大規(guī)模BLEVE”，初因事件為“10min內(nèi)無法隔離泄漏”。步驟：1)初因事件頻率1×10?2/年；2)分支1：立即點火概率0.3，延遲點火概率0.7；3)分支2：點火后形成火球概率0.8，閃燃概率0.2；4)計算各后果頻率，火球死亡半徑180m，個人風險5×10??/年。FTA頂事件為“緊急切斷閥失效”，初因事件為“ESDV未在5min內(nèi)關閉”。步驟：1)頂事件符號TE；2)基本事件：電磁閥故障、氣源中斷、執(zhí)行機構卡澀、閥芯腐蝕，概率分別為1×10?3、5×10?3、2×10?3、1×10?3；3)用OR門連接，最小割集4個，頂事件概率9.8×10?3/年；4)引入共因失效β=10%，修正后概率1.8×10?2/年；5)通過增加冗余電磁閥+閥位監(jiān)控，將概率降至2×10?3/年，滿足SIL2要求。差異：ETA從初因事件正向推導多重后果，F(xiàn)TA從頂事件反向追溯基本原因；ETA用于評估外部事件連鎖，F(xiàn)TA用于評估系統(tǒng)硬件失效。10.（10分）說明化工裝置“能量隔離（LOTO）”中“雙阻斷雙排放”在高壓天然氣壓縮機檢修中的應用細節(jié)，并給出上鎖掛牌編號規(guī)則。答：高壓天然氣壓縮機出口壓力10MPa，檢修需更換干氣密封。雙阻斷雙排放：1)第一阻斷閥為出口ESDV，第二阻斷閥為手動球閥，兩閥間設1″放空閥，引至安全放空火炬；2)進口側同樣設置雙閥，兩閥間設放空至低壓回收罐；3)放空閥后安裝盲法蘭+8字盲板，確保零泄漏；4)隔離后氮氣置換3次，采樣可燃氣<0.2%為合格；5)能量源還包括10kV電機，斷電后上鎖，鑰匙由電氣值