管工高級試題與答案一、單項選擇題（每題1分，共20分）1.某DN150碳鋼管道設(shè)計壓力1.6MPa，介質(zhì)為飽和蒸汽，工作溫度198℃，其最小壁厚計算時，應(yīng)選用的腐蝕裕量為A.0.5mm??B.1.0mm??C.1.5mm??D.2.0mm答案：C解析：依據(jù)GB/T20801.3-2020，碳鋼在濕蒸汽環(huán)境腐蝕速率0.05mm/年，設(shè)計壽命30年，再考慮局部沖刷，取1.5mm。2.在GB50235現(xiàn)場射線檢測比例中，對劇烈循環(huán)條件SHA級管道，固定焊口抽檢比例為A.10%??B.20%??C.50%??D.100%答案：D解析：劇烈循環(huán)＋SHA級，規(guī)范要求100%射線檢測。3.對奧氏體不銹鋼管道進(jìn)行水壓試驗后，最快允許排水溫度應(yīng)不低于A.5℃??B.10℃??C.15℃??D.25℃答案：B解析：防止氯離子應(yīng)力腐蝕，GB50235規(guī)定≥10℃。4.某管廊三層布置，最上層為氫氣管道，中間為柴油，下層為消防水，下列色標(biāo)組合正確的是A.淡黃—棕—紅??B.紅—棕—淡黃??C.淡黃—紅—棕??D.棕—淡黃—紅答案：A解析：氫氣淡黃、柴油棕、消防水紅，自上而下順序。5.采用全氬弧焊打底、焊條電弧焊填充的20鋼管道，焊接工藝評定應(yīng)做沖擊試驗的最低金屬壁溫為A.?10℃??B.?20℃??C.?30℃??D.?40℃答案：B解析：20鋼在?20℃以下需做沖擊，評定覆蓋?20℃及以上。6.對夾式蝶閥與法蘭間密封出現(xiàn)外漏，優(yōu)先檢查A.法蘭面粗糙度??B.螺栓伸長量??C.墊片硬度??D.閥座密封圈答案：B解析：對夾式閥體無法蘭，靠螺栓伸長提供密封比壓，伸長不足最先外漏。7.某裝置采用GC1級壓力管道，其彎管最大橢圓度應(yīng)控制為A.5%??B.8%??C.10%??D.12%答案：B解析：GC1級彎管橢圓度≤8%，GC2、GC3放寬至10%。8.在應(yīng)力分析軟件CAESARⅡ中，若某節(jié)點一次應(yīng)力比0.82，二次應(yīng)力比0.95，則結(jié)論為A.通過??B.需增加柔性??C.需冷緊??D.需局部加厚答案：A解析：一次＜0.9，二次＜1.0，滿足規(guī)范。9.對含H?S介質(zhì)的碳鋼管道，控制硬度≤22HRC的主要目的是A.降低應(yīng)力腐蝕??B.防止氫鼓泡??C.抑制硫化物應(yīng)力開裂??D.提高疲勞壽命答案：C解析：NACEMR0175要求≤22HRC，防止硫化物應(yīng)力開裂（SSC）。10.管廊上平行布置的氧氣管道與電纜槽，最小凈距應(yīng)為A.100mm??B.200mm??C.300mm??D.500mm答案：D解析：氧氣屬助燃?xì)怏w，GB50030規(guī)定與電纜≥500mm。11.采用泡沫清管器對DN200管道進(jìn)行干燥，推薦過盈量A.1%??B.3%??C.5%??D.8%答案：C解析：泡沫球過盈5%可保證密封，又不過度磨損。12.對低溫鎳鋼（9%Ni）儲罐環(huán)向焊縫，優(yōu)先選用的無損檢測方法A.RT??B.UT??C.MT??D.PT答案：B解析：9%Ni鋼厚壁，UT對裂紋敏感，可替代RT，減少輻射。13.某管道支吊架彈簧銘牌顯示工作荷載800N，熱位移向下15mm，實測安裝荷載880N，則彈簧剛度為A.5.3N/mm??B.5.6N/mm??C.5.9N/mm??D.6.2N/mm答案：A解析：(880?800)/15≈5.3N/mm。14.對蒸汽管道進(jìn)行暖管時，升溫速度一般控制A.≤2℃/min??B.≤5℃/min??C.≤10℃/min??D.≤15℃/min答案：B解析：防止熱沖擊，動力部門規(guī)定≤5℃/min。15.在GB/T9711PSL2鋼管中，要求夏比沖擊試驗溫度A.0℃??B.?10℃??C.?20℃??D.?30℃答案：C解析：PSL2鋼管?20℃沖擊，PSL1不要求。16.對含固體顆粒的漿液管道，彎頭半徑宜選A.1D??B.1.5D??C.3D??D.5D答案：D解析：大曲率半徑可減小沖刷，5D壽命提高3倍。17.某裝置采用氮氣氣密，試驗壓力為設(shè)計壓力1.1倍，保壓時間A.10min??B.30min??C.60min??D.120min答案：C解析：石化規(guī)范規(guī)定氣體試驗≥60min。18.對不銹鋼管道進(jìn)行酸洗鈍化，最終鈍化液硝酸濃度A.5%??B.10%??C.20%??D.30%答案：B解析：10%硝酸+0.5%緩蝕劑，常溫30min。19.管廊上蒸汽管道自然補(bǔ)償能力不夠時，優(yōu)先增設(shè)A.波紋補(bǔ)償器??B.套筒補(bǔ)償器??C.Π形彎??D.球補(bǔ)答案：C解析：Π形彎無維護(hù)量，可靠性高，蒸汽管道首選。20.對GC3級管道，射線檢測抽檢比例最低為A.5%??B.10%???C.20%??D.30%答案：A解析：GC3級且非劇烈循環(huán)，最低5%。二、多項選擇題（每題2分，共20分）21.下列哪些情況需進(jìn)行焊后熱處理A.16Mn壁厚32mm對接焊??B.12Cr1MoV壁厚20mm??C.09MnNiDR壁厚28mm??D.20壁厚36mm答案：A、B、D解析：16Mn≥30mm、合金鋼、20≥34mm需PWHT，低溫鋼09MnNiDR無厚度豁免。22.關(guān)于管道柔性，下列說法正確的是A.增加彎頭數(shù)量可提高柔性??B.冷緊可降低二次應(yīng)力??C.增加管徑會提高柔性??D.提高溫度差會降低柔性需求答案：A、B解析：管徑↑剛度↑柔性↓；溫差↑柔性需求↑。23.以下哪些屬于管道重大修理A.更換閥門本體??B.挖補(bǔ)筒體縱縫??C.局部更換彎管??D.更換墊片答案：A、B、C解析：更換墊片屬日常維修。24.對含氯離子循環(huán)冷卻水，不銹鋼管道防止點蝕措施A.提高流速≥1.5m/s??B.采用316L??C.外加電流陰保??D.采用環(huán)氧涂層答案：A、B、D解析：陰保對不銹鋼易誘發(fā)縫隙腐蝕。25.關(guān)于支吊架檢查，下列項目屬于年度檢查A.彈簧壓縮量??B.螺紋腐蝕??C.管部焊縫裂紋??D.根部焊縫腐蝕答案：A、B、C、D解析：TSGD7005規(guī)定全部納入。26.對氫氣管道試壓，下列做法正確的是A.先水壓再氣壓??B.氣壓采用氮氣??C.試驗壓力1.15倍??D.氣壓需安全閥隔離答案：A、B、C、D解析：氫氣易燃，先水壓排雜，氣壓1.15倍，氮氣惰化。27.以下哪些屬于管道失效模式A.爆破??B.泄漏??C.堵塞??D.振動疲勞答案：A、B、C、D解析：四種均屬于失效。28.對低溫管道保冷，下列材料可用A.PIR??B.泡沫玻璃??C.巖棉??D.聚氨酯答案：A、B、D解析：巖棉吸水率高，低溫禁用。29.關(guān)于管道靜電接地，正確的是A.法蘭間電阻＞0.03Ω需跨接??B.每200m重復(fù)接地??C.可用鍍鋅扁鋼??D.接地電阻≤10Ω答案：A、B、C、D解析：GB12158全滿足。30.對含蠟原油管道，清管器選擇A.皮碗直板組合??B.機(jī)械刮蠟??C.泡沫球??D.雙向直板答案：A、B、D解析：泡沫球?qū)τ蚕炐Ч?。三、判斷題（每題1分，共10分）31.對GC1級管道，彎管制作后必須做通球試驗，球徑為0.9DN。答案：錯誤解析：0.8DN即可。32.不銹鋼管道水壓試驗后，可用含氯離子≤25mg/L的自來水直接沖洗。答案：錯誤解析：≤50mg/L，但需立即干燥。33.管道柔性分析中，冷緊比50%表示安裝時反向拉伸一半熱脹量。答案：正確34.對蒸汽管道，首次升溫到工作溫度后，需對彈簧指針進(jìn)行熱態(tài)調(diào)零。答案：正確35.合金鋼管道光譜復(fù)核可在安裝后刷漆前進(jìn)行。答案：正確36.對氧氣管道，流速限制主要是防止靜電。答案：錯誤解析：主要防摩擦升溫。37.管道射線檢測中，像質(zhì)計應(yīng)放在射線源側(cè)。答案：錯誤解析：應(yīng)放膠片側(cè)。38.對含H?S天然氣，采用抗硫焊絲可降低焊縫硬度。答案：正確39.管廊上并行敷設(shè)的氫氣與氧氣管道，可用同一色標(biāo)黃色。答案：錯誤解析：氫淡黃、氧藍(lán)。40.對GC3級管道，可不設(shè)靜電接地。答案：錯誤解析：凡可燃介質(zhì)均需接地。四、簡答題（每題8分，共40分）41.某DN300、12MPa天然氣管道，穿越河流，設(shè)計溫度?20℃，壁厚計算得18.2mm，實際選用20mm，材料L360M。請列出焊后熱處理、無損檢測、試驗與檢驗的關(guān)鍵控制點。答案：1.壁厚20mm＜L360M規(guī)定PWHT閾值32mm，免熱處理。2.屬于GC1級，100%射線檢測，RT或UT替代需批準(zhǔn)；UT采用TOFD+PA。3.穿越段屬要害部位，增加100%超聲測厚與磁粉檢測。4.水壓試驗1.5倍設(shè)計壓力=18MPa，穩(wěn)壓≥4h，無泄漏壓降≤1%。5.氣密試驗1.1倍=13.2MPa，氮氣干燥露點≤?40℃，穩(wěn)壓24h，壓降率≤1%。6.投產(chǎn)前清管：采用皮碗+測徑板，測徑板通過無變形。7.防腐層：三層PE，電火花檢漏25kV無漏點。8.靜電接地：每200m一處，接地電阻≤10Ω，法蘭跨接電阻≤0.03Ω。42.某化工廠循環(huán)水碳鋼管道，運行5年后出現(xiàn)多點穿孔，介質(zhì)Cl?350mg/L，溫度45℃，流速1.2m/s，內(nèi)防腐無涂層。分析失效原因并提出三種改進(jìn)方案。答案：原因：1.氯離子>300mg/L，碳鋼點蝕臨界；2.流速1.2m/s處于滯流區(qū)，利于垢下腐蝕；3.無內(nèi)防腐，形成氧濃差電池；4.停開工頻繁，形成干濕交替。方案：A.內(nèi)襯EP（環(huán)氧酚醛）涂層，干膜400μm，耐Cl?1000mg/L，壽命15年；B.升級雙相鋼2205，耐點蝕當(dāng)量PREN≥35，無需內(nèi)襯；C.不改材質(zhì)，加投加緩蝕劑（鉬酸鈉+鋅鹽），控制Cl?/緩蝕劑≥100，年費用約為方案A30%。43.某管廊三層，上層DN400蒸汽管（300℃），中層DN200氫氣，下層DN150液化烴。列出安裝順序與防火間距要求。答案：安裝順序：自下而上，先液化烴支架，再氫氣，最后蒸汽，避免高溫作業(yè)影響可燃介質(zhì)。間距：蒸汽與氫氣≥500mm，氫氣與液化烴≥300mm，蒸汽與液化烴≥1000mm；層間垂直凈距≥600mm；氫氣管道設(shè)防雨罩，蒸汽管設(shè)π形補(bǔ)償，液化烴設(shè)低排閥。44.某裝置采用全夾套管道，內(nèi)管DN50不銹鋼，外管DN100碳鋼，夾套蒸汽伴熱。試述內(nèi)管焊縫檢測與夾套檢漏方法。答案：內(nèi)管焊縫：100%RT，Ⅱ級合格；夾套封閉前，內(nèi)管按設(shè)計壓力1.5倍水壓；夾套自身焊縫做0.4MPa氣壓，皂泡法無泄漏；投用后，夾套設(shè)0.1MPa氮氣保壓，壓力表日檢，壓降≤0.005MPa/24h；每三年用氨滲漏法，夾套抽真空50kPa，噴氨水，質(zhì)譜儀檢測。45.某長輸成品油管道，高差120m，終點設(shè)背壓閥，試分析水擊原因并給出防護(hù)措施。答案：原因：中間泵站突然停電，油品流速4m/s驟停，產(chǎn)生120m水柱+慣性水擊，壓力峰值達(dá)2.4MPa，超設(shè)計1.6MPa。措施：1.全線設(shè)單向塔，每隔10km，塔高15m；2.泵站出口設(shè)氮氣瓶式泄壓閥，整定1.5MPa，2s開啟；3.SCADA系統(tǒng)聯(lián)鎖，泵出口閥30%/s慢關(guān)；4.終點背壓閥改為調(diào)節(jié)型，分三段關(guān)閥，總時間120s；5.增加在線水擊軟件，實時預(yù)測，提前降量。五、計算題（每題15分，共30分）46.某DN250（外徑273mm）20鋼管道，設(shè)計壓力2.5MPa，設(shè)計溫度380℃，腐蝕裕量1.5mm，負(fù)偏差0.3mm，焊縫系數(shù)0.8，許用應(yīng)力[σ]^{380℃}=92MPa。（1）計算理論最小壁厚；（2）若實際壁厚8mm，核算應(yīng)力并判斷是否合格；（3）求最大允許操作壓力（MAOP）。答案：（1）理論壁厚t=PD/(2[σ]η?P)+C=2.5×273/(2×92×0.8?2.5)+1.5+0.3=4.7+1.8=6.5mm。（2）實際8mm，有效壁厚8?1.5?0.3=6.2mm，環(huán)向應(yīng)力σ=P(D?t_{nom}+C)/(2t_{nom})=2.5×(273?8+1.8)/(2×6.2)=53.4MPa<92×0.8=73.6MPa，合格。（3）MAOP=2[σ]ηt_{e}/(D?t_{e})=2×92×0.8×6.2/(273?6.2)=3.4MPa。47.某π形補(bǔ)償器，兩垂直臂長各3m，水平臂6m，碳鋼DN300，溫度差250℃，彈性模量E=1.9×10^{5}MPa，慣性矩I=1.16×10^{8}mm^{4}。求：（1）熱脹量ΔL；（2）補(bǔ)償器彈性反力F_{x}、F_{y}；（3）若水平臂加長到8m，反力變化比例。答案：（1）ΔL=αΔTL=1.2×10^{?5}×250×(6000+3000+3000)=36mm。（2）按凱洛格公式，K_{x}=3EI/L^{3}=3×1.9×10^{5}×1.16×10^{8}/3000^{3}=2.45×10^{4}N/mm，F(xiàn)_{x}=K_{x}ΔL=882kN；K_{y}=12EI/L^{3}=9.8×10^{4}N/mm，F(xiàn)_{y}=K_{y}ΔL=3528kN。（3）水平臂8m，L=4000mm，K_{x}∝1/L^{3}，新K_{x}=3EI/4000^{3}=1.03×10^{4}N/mm，F(xiàn)_{x}新=371kN，比例371/882≈42%，下降58%。六