化工行業(yè)化工工藝工程師（設(shè)備與儀表）考試題目及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在化工設(shè)備選型中，對(duì)于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的處理，通常優(yōu)先考慮的方法是（）。A.增大設(shè)備壁厚B.采用耐腐蝕材料C.提高操作溫度D.減少設(shè)備內(nèi)件2.下列哪種儀表通常用于測(cè)量開(kāi)口容器中的液位？（）A.壓力變送器B.浮球液位計(jì)C.露點(diǎn)分析儀D.差壓液位計(jì)3.在PID控制回路中，比例（P）作用的主要目的是（）。A.減小超調(diào)量B.加快響應(yīng)速度C.消除余差D.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性4.化工管道上安裝的安全閥，其主要作用是（）。A.自動(dòng)調(diào)節(jié)流量B.防止壓力過(guò)高造成設(shè)備損壞C.自動(dòng)切斷工藝介質(zhì)D.排放冷凝水5.根據(jù)ASME規(guī)范，壓力容器的安全泄壓裝置通常指（）。A.管道膨脹節(jié)B.安全閥或爆破片C.脹接管嘴D.支座6.對(duì)于高粘度流體的測(cè)量，流量計(jì)選型時(shí)通常優(yōu)先考慮（）。A.電磁流量計(jì)B.質(zhì)量流量計(jì)C.旋渦流量計(jì)D.超聲波流量計(jì)7.化工工藝流程圖中，表示泵的符號(hào)通常是（）。（請(qǐng)想象一個(gè)簡(jiǎn)單的泵的圖形符號(hào)，如一個(gè)圓形內(nèi)部加一個(gè)帶箭頭的彎箭頭）A.一個(gè)方形加一個(gè)箭頭B.一個(gè)圓形加一個(gè)十字C.一個(gè)矩形加一個(gè)箭頭D.一個(gè)圓形加一個(gè)帶箭頭的彎箭頭8.設(shè)備布置時(shí)，優(yōu)先保證安全距離的主要是（）。A.設(shè)備與設(shè)備之間B.設(shè)備與明火源之間C.設(shè)備與管廊之間D.設(shè)備與地面之間9.儀表的精度等級(jí)通常用數(shù)字表示，如0.2級(jí)，數(shù)字越小表示（）。A.儀表量程越大B.儀表價(jià)格越低C.儀表允許的絕對(duì)誤差越大D.儀表允許的相對(duì)誤差越小10.在進(jìn)行設(shè)備開(kāi)停車操作時(shí)，通常需要執(zhí)行的安全程序是（）。A.立即啟動(dòng)設(shè)備B.按規(guī)定順序進(jìn)行，并確認(rèn)安全條件C.忽略小量泄漏D.加快操作速度二、判斷題（每題1分，共10分，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)打√或×）1.管道布置時(shí)，水平管道應(yīng)有適當(dāng)?shù)钠露?，以便于排水或排空。（?.任何情況下，壓力容器的操作壓力都必須低于其最高允許工作壓力。（）3.浮球液位計(jì)適用于測(cè)量高溫、高壓液位。（）4.比例+積分（PI）控制器能夠完全消除控制系統(tǒng)的余差。（）5.爆破片是一種自動(dòng)泄壓裝置，一旦動(dòng)作后通常需要更換。（）6.化工設(shè)備的腐蝕主要分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩種類型。（）7.差壓式流量計(jì)的測(cè)量精度受流體密度和粘度變化的影響。（）8.在工藝流程圖中，儀表及控制點(diǎn)（IC）的符號(hào)通常是一個(gè)圓圈加一個(gè)方框。（）9.設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)于保證其安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。（）10.聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)是獨(dú)立于正常控制回路的，只在發(fā)生故障時(shí)才起作用。（）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述選擇化工設(shè)備材質(zhì)時(shí)需要考慮的主要因素。2.簡(jiǎn)述溫度儀表（如熱電偶、熱電阻）在安裝時(shí)需要注意的關(guān)鍵事項(xiàng)。3.簡(jiǎn)述什么是LOTO（掛牌上鎖）程序，并說(shuō)明其主要目的。4.簡(jiǎn)述在化工工藝流程中，設(shè)置安全閥和緊急切斷閥（ESDV）的目的有何不同。四、計(jì)算題（共10分）某管路系統(tǒng)需要測(cè)量流量，選用孔板流量計(jì)。已知：管道內(nèi)徑D=200mm，孔板開(kāi)孔直徑d=100mm，流體密度ρ=850kg/m3，流體粘度μ=1.2mPa·s，孔板流量系數(shù)Cd=0.61，在孔板前后安裝差壓變送器，測(cè)得差壓Δp=50kPa。請(qǐng)計(jì)算該管道的流量Q（m3/h）。（提示：可使用簡(jiǎn)化流量公式Q≈Cd*A?*√(2Δp/ρ)，其中A?為孔口面積）五、案例分析題（共30分）某化工廠精餾塔在正常運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)塔頂產(chǎn)品純度下降，塔釜物料濃度升高的現(xiàn)象。同時(shí)，操作人員發(fā)現(xiàn)塔壓控制回路波動(dòng)較大，液位控制也出現(xiàn)不穩(wěn)定情況。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致上述現(xiàn)象的設(shè)備故障或操作不當(dāng)原因有哪些？并針對(duì)可能的原因，提出相應(yīng)的檢查或處理建議。---試卷答案一、選擇題1.B2.B3.C4.B5.B6.B7.D8.B9.D10.B二、判斷題1.√2.×3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.×三、簡(jiǎn)答題1.選擇化工設(shè)備材質(zhì)時(shí)需要考慮的主要因素包括：介質(zhì)的性質(zhì)（溫度、壓力、腐蝕性、毒性、粘度等）、設(shè)備的工作條件（是否受力、是否接觸火焰等）、經(jīng)濟(jì)性（材料成本、加工成本、維護(hù)成本）、可焊性、可加工性以及材料的可獲得性等。2.溫度儀表安裝時(shí)需要注意的關(guān)鍵事項(xiàng)：確保安裝位置能正確反映被測(cè)介質(zhì)的實(shí)際溫度；避免安裝在有強(qiáng)烈振動(dòng)或沖擊的地方；熱電偶或熱電阻的感溫元件應(yīng)完全浸沒(méi)在介質(zhì)中或接觸被測(cè)物體表面；注意熱電偶冷端補(bǔ)償或參考溫度的準(zhǔn)確性；防止外部熱源或冷源對(duì)測(cè)量的干擾；根據(jù)介質(zhì)特性和安裝環(huán)境選擇合適的保護(hù)管材質(zhì)和規(guī)格。3.LOTO（掛牌上鎖）程序是指在對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行維修、保養(yǎng)或停工時(shí)，通過(guò)上鎖和掛牌的方式，確保設(shè)備處于無(wú)法意外啟動(dòng)或操作的狀態(tài)，以防止意外傷害。其主要目的是保護(hù)維修人員的人身安全，防止在維護(hù)期間設(shè)備意外運(yùn)行。4.設(shè)置安全閥的主要目的是當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的壓力超過(guò)規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)泄壓，防止壓力過(guò)高導(dǎo)致設(shè)備損壞或發(fā)生安全事故。設(shè)置緊急切斷閥（ESDV）的主要目的是在發(fā)生緊急情況（如泄漏、火災(zāi)、非正常操作等）時(shí)，能夠迅速切斷工藝介質(zhì)的來(lái)源，控制事故擴(kuò)大，減少損失。四、計(jì)算題解：1.孔口面積A?=π*(d/2)2=π*(0.1/2)2m2=π*0.052m2=0.00785m22.流量Q=Cd*A?*√(2Δp/ρ)Q=0.61*0.00785m2*√(2*50kPa/850kg/m3)注意單位換算：1kPa=1000N/m2Q=0.61*0.00785m2*√(2*50*1000N/m2/850kg/m3)Q=0.61*0.00785m2*√(100000N·m/850kg·m/s2)Q=0.61*0.00785m2*√(100000/850)m2/sQ=0.61*0.00785m2*√117.65m2/sQ=0.61*0.00785m2*10.84m/sQ=0.00521m2*10.84m/sQ≈0.0564m3/s3.將流量單位從m3/s換算為m3/h：Q(m3/h)=Q(m3/s)*3600s/hQ≈0.0564m3/s*3600s/hQ≈203.04m3/h解析思路：此題考察孔板流量計(jì)的流量計(jì)算。首先需要明確公式Q≈Cd*A?*√(2Δp/ρ)的應(yīng)用條件，該公式適用于不可壓縮流體。題目已知所有必要參數(shù)：流量系數(shù)Cd、孔口面積A?（由孔徑d計(jì)算得出）、差壓Δp、流體密度ρ。關(guān)鍵步驟是將所有單位統(tǒng)一到國(guó)際單位制（SI），特別是壓力Δp需要從kPa換算為N/m2（Pa）。然后代入公式進(jìn)行計(jì)算。注意區(qū)分m3/s和m3/h的換算關(guān)系（乘以3600）。計(jì)算過(guò)程應(yīng)分步進(jìn)行，確保每一步的單位正確。五、案例分析題可能的原因及建議：1.塔頂產(chǎn)品純度下降，塔釜物料濃度升高：*原因：塔板或填料堵塞/污染，導(dǎo)致氣液接觸不良，傳質(zhì)效率下降；塔板泄漏或堰溢流不均；塔內(nèi)液泛；進(jìn)料組成或流量波動(dòng)過(guò)大，超出了塔的操作彈性；塔頂冷凝器效率下降或冷卻介質(zhì)不足，導(dǎo)致氣相逃逸；塔釜加熱不足或溫度控制不穩(wěn)定。*建議：檢查塔板或填料層壓降是否增大，判斷是否堵塞；檢查塔板結(jié)構(gòu)是否完好，堰高是否合適；檢查塔內(nèi)液位和氣相流量是否正常，排除液泛；檢查進(jìn)料組成和流量是否穩(wěn)定，調(diào)整操作；檢查冷凝器冷卻效果，清洗或更換換熱管；檢查塔釜加熱裝置和溫度控制回路，確保加熱功率和溫度穩(wěn)定。2.塔壓控制回路波動(dòng)較大：*原因：壓力變送器故障或安裝位置不當(dāng)，信號(hào)失真；壓力控制器參數(shù)整定不當(dāng)（如比例度、積分時(shí)間、微分時(shí)間設(shè)置不合理）；塔內(nèi)存在不穩(wěn)定的氣液相平衡；前級(jí)設(shè)備（如壓縮機(jī)、泵）出口壓力波動(dòng)；壓力測(cè)量管線泄漏或堵塞。*建議：檢查壓力變送器校驗(yàn)是否在有效期內(nèi)，信號(hào)是否正常；重新整定壓力控制器參數(shù)，優(yōu)先調(diào)整比例度；檢查塔內(nèi)操作是否平穩(wěn)，排除相平衡問(wèn)題；檢查前級(jí)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；檢查壓力測(cè)量管線integrity。3.液位控制不穩(wěn)定：*原因：液位變送器故障或安裝位置（如存在氣泡、液塞）導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)；液位控制器參數(shù)整定不當(dāng)；進(jìn)料或出料流量波動(dòng)過(guò)大；塔內(nèi)存在泄漏；液位測(cè)量管線泄漏或堵塞。*建議：檢查液位變送器是否正常工作，排氣/排液是否通暢；重新