2025年石油化工園區(qū)安全風險評估技術(shù)知識考察試題及答案解析一、單項選擇題（每題1分，共20分）1.在石油化工園區(qū)定量風險評估（QRA）中，用于表征個人風險的可接受標準曲線通常稱為A.ALARP曲線?B.FN曲線?C.風險等值線?D.頻率后果曲線答案：C解析：個人風險等值線（IndividualRiskContours）以10??、10??等/年為單位在平面圖上劃出，直接對應(yīng)園區(qū)用地規(guī)劃紅線，是國土空間安全管控的核心依據(jù)。2.對常壓大型原油儲罐進行火災(zāi)爆炸分析時，若采用TNO多能法（TNOMultiEnergyMethod）計算蒸氣云爆炸（VCE）超壓，其關(guān)鍵輸入?yún)?shù)不包括A.蒸氣云當量體積?B.阻塞比?C.燃料活性因子?D.環(huán)境濕度答案：D解析：TNO多能法以阻塞比和燃料活性因子決定爆炸強度等級，環(huán)境濕度對超壓計算無直接貢獻。3.依據(jù)GB368942018《化工園區(qū)安全風險排查治理導則》，下列哪項屬于“高敏感防護目標”A.園區(qū)職工倒班宿舍?B.110kV變電站?C.距園區(qū)邊界外800m的鄉(xiāng)村衛(wèi)生室?D.園區(qū)?；吠＼噲龃鸢福篊解析：導則附錄A明確將“鄉(xiāng)村衛(wèi)生室”劃為高敏感防護目標，而職工宿舍屬于園區(qū)內(nèi)部人口，變電站為重要設(shè)施，停車場為風險源而非防護目標。4.使用SAFETI軟件進行泄漏頻率分析時，若某DN200碳鋼法蘭在10MPa、60℃條件下運行，其泄漏頻率數(shù)據(jù)應(yīng)優(yōu)先調(diào)用A.HSEOGP數(shù)據(jù)庫?B.TNOPurpleBook?E.?D.APIRBI581?C.CCPSPDS答案：A解析：OGP（現(xiàn)IOGP）數(shù)據(jù)庫針對海上及陸上油氣裝置，提供分尺寸、分壓力等級的法蘭泄漏頻率，與SAFETI內(nèi)置庫一致。5.對液化烴罐區(qū)進行QRA時，若采用“球罐+半冷凍”工藝，其重大危險源分級臨界量按GB182182018應(yīng)取A.50t?B.100t?C.500t?D.1000t答案：B解析：液化烴（C?、C?）在半冷凍條件下重大危險源臨界量為100t，與全冷凍液化烴500t區(qū)分。6.在火災(zāi)熱輻射模型中，若池火直徑從20m擴大到40m，其他條件不變，目標點接收到的熱輻射通量約A.增加1倍?B.增加1.4倍?C.減少30%?D.減少50%答案：B解析：點源模型中熱輻射與√D成正比，直徑翻倍理論上增加1.41倍；實際CFD模擬因火焰抬升略低，仍接近1.4倍。7.對含硫天然氣處理裝置進行H?S毒性評估時，常用ERPG2值為A.10ppm?B.30ppm?C.100ppm?D.300ppm答案：B解析：AIHA發(fā)布的ERPG2（暴露1h，無不可逆健康效應(yīng)）對H?S為30ppm，是應(yīng)急疏散距離計算基準。8.在LOPA分析中，若某場景初始事件頻率為1×10?1/a，獨立保護層（IPL）平均要求失效概率（PFD）為1×10?2，則剩余風險頻率為A.1×10?3/a?B.1×10?2/a?C.1×10?1/a?D.1×10??/a答案：A解析：LOPA核心公式：f??=f??×∏PFD，1×10?1×1×10?2=1×10?3/a。9.對罐區(qū)防火堤進行有效性驗證時，按API2610要求，防火堤凈容積應(yīng)不小于A.最大儲罐容積?B.最大儲罐容積的75%?C.最大儲罐容積的100%+10min消防水量?D.最大儲罐容積的110%答案：C解析：API2610明確防火堤有效容積=最大罐全容積+10min消防水，防止液體溢出堤外。10.采用無人機紅外巡檢監(jiān)測罐區(qū)VOCs泄漏時，常用檢測器響應(yīng)波段為A.3.2–3.4μm?B.7.5–8.5μm?C.10.5–11.5μm?D.1.0–1.5μm答案：A解析：烷烴CH伸縮振動在3.3μm附近，商用紅外檢漏儀（如FLIRGF320）即采用此波段。11.在QRA后果計算中，若選用DEGADIS模型模擬重氣擴散，其適用條件要求釋放密度與空氣密度比A.>1.2?B.>1.5?C.>2.0?D.>5.0答案：B解析：DEGADIS開發(fā)前提為“重氣”，密度比>1.5時模型驗證誤差<20%。12.對園區(qū)進行個人風險計算時，死亡概率Probit方程中，熱輻射版本常數(shù)a、b分別為A.a=14.9,b=2.56?B.a=9.8,b=1.85?C.a=37.2,b=3.02?D.a=26.3,b=2.47答案：A解析：熱輻射致死Probit：Pr=14.9+2.56ln(t·q?/3)，為CCPS手冊推薦值。13.在SIL驗證測試中，若要求驗證SIL2，其PFDavg需滿足A.1×10?3–1×10?2?B.1×10??–1×10?3?C.1×10?2–1×10?1?D.1×10??–1×10??答案：A解析：IEC61511規(guī)定SIL2對應(yīng)PFD10?3–10?2。14.對高壓天然氣管道進行裂紋擴展評估時，若采用Battelle雙曲線法，其止裂判據(jù)與哪項參數(shù)無關(guān)A.夏比沖擊能?B.環(huán)向應(yīng)力?C.管徑?D.輸送溫度答案：D解析：Battelle雙曲線以CVN、應(yīng)力、管徑、壁厚為變量，溫度通過CVN間接體現(xiàn)，非獨立變量。15.在園區(qū)應(yīng)急資源評估中，依據(jù)NFPA1710，首批消防力量到達園區(qū)邊界最遠距離不宜超過A.4km?B.6km?C.8km?D.10km答案：B解析：NFPA1710要求4min車程，按城市車速60km/h計，輻射半徑約4km，但園區(qū)專用通道取6km。16.對催化裂化裝置再生器進行CO爆炸分析時，其爆炸下限（LEL）按體積分數(shù)取A.9.5%?B.12.5%?C.15.0%?D.20.0%答案：B解析：CO在空氣中LEL為12.5%，UEL74%。17.在HAZOP分析中，若引導詞為“LessFlow”，且導致節(jié)點為“反應(yīng)器冷卻水”，其最可能的初始原因是A.冷卻水泵氣蝕?B.反應(yīng)器超壓?C.循環(huán)水塔風機故障?D.冷卻水溫度低答案：A解析：LessFlow直接對應(yīng)流量減少，泵氣蝕為典型根因。18.對園區(qū)進行多米諾骨牌效應(yīng)分析時，若采用TNO“Escalation”模型，其熱輻射閾值導致儲罐失效取A.15kW/m2?B.25kW/m2?C.37.5kW/m2?D.50kW/m2答案：C解析：TNO報告認為37.5kW/m2持續(xù)10min可使10mm碳鋼罐壁溫度升至600℃，強度下降導致破裂。19.在SIL選擇中，若風險矩陣后果等級為“重大”、頻率等級為“中等”，則所需SIL為A.SILa?B.SIL1?C.SIL2?D.SIL3答案：C解析：典型企業(yè)矩陣中“重大+中等”對應(yīng)SIL2。20.對園區(qū)進行爆炸泄壓設(shè)計時，按NFPA68，若容器體積為100m3，泄壓效率0.6，則所需有效泄壓面積與哪項無關(guān)A.最大爆炸壓力?B.泄爆開啟壓力?C.容器長徑比?D.環(huán)境大氣壓答案：D解析：泄壓面積公式含Pmax、Pred、長徑比、湍流因子，環(huán)境大氣壓已歸一化。二、多項選擇題（每題2分，共20分）21.下列哪些屬于石油化工園區(qū)QRA中“頻率后果”不確定性主要來源A.泄漏孔徑分布假設(shè)?B.氣象數(shù)據(jù)年變異?C.人口動態(tài)分布?D.點火概率模型?E.熱輻射Probit系數(shù)答案：ABCD解析：Probit系數(shù)為統(tǒng)計回歸常數(shù)，誤差?。黄溆嗨捻椌@著影響不確定性。22.關(guān)于安全儀表系統(tǒng)（SIS）的冗余結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是A.1oo2結(jié)構(gòu)安全性高于2oo3?B.2oo2結(jié)構(gòu)可用性高于1oo1?C.2oo3結(jié)構(gòu)可兼顧安全性與可用性?D.1oo1D結(jié)構(gòu)含診斷功能?E.2oo4結(jié)構(gòu)用于SIL4答案：BCD解析：1oo2安全性低于2oo3；2oo4極少使用，SIL4通常采用1oo2D或2oo3冗余。23.對園區(qū)進行VCE爆炸荷載計算時，下列哪些模型屬于phenomenological模型A.TNOMultiEnergy?B.BST?C.CAM2?D.FLACS?E.AutoReaGas答案：ABC解析：FLACS與AutoReaGas為CFD模型，其余為經(jīng)驗/半經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀?4.在HAZOP+LOPA集成應(yīng)用中，下列哪些可視為獨立保護層（IPL）A.安全閥?B.爆破片?C.操作員干預（10min內(nèi)）?D.防火涂層?E.緊急切斷閥（SIS）答案：ABE解析：操作員干預需滿足特定條件方可視為IPL；防火涂層為減緩措施，非IPL。25.對低溫LNG儲罐進行翻滾（Rollover）風險評估時，需重點監(jiān)測A.密度分層?B.溫度梯度?C.蒸發(fā)氣（BOG）速率突變?D.液位變化?E.罐壁應(yīng)力答案：ABC解析：翻滾本質(zhì)是密度分層失穩(wěn)，與液位、罐壁應(yīng)力無直接因果。26.下列哪些檢測技術(shù)可用于在線監(jiān)測加氫反應(yīng)器高溫氫腐蝕（HTHA）A.超聲衍射時差（TOFD）?B.電磁聲換能（EMAT）?C.聲發(fā)射（AE）?D.紅外熱像?E.射線數(shù)字成像（DR）答案：ABC解析：紅外熱像對HTHA不敏感；DR需停堆，難以在線。27.依據(jù)GB/T372432019，下列哪些情形需開展爆炸風險評估A.新建化工裝置涉及易燃氣體>5t?B.改造導致最大在線量提升30%?C.廠區(qū)內(nèi)新增辦公樓?D.變更工藝操作壓力>10%?E.原料由柴油改為煤油答案：ABD解析：新增辦公樓屬防護目標變更，需評估暴露風險；原料變更閃點升高，爆炸風險降低。28.對園區(qū)進行應(yīng)急疏散模擬時，采用Pathfinder軟件需輸入A.人員響應(yīng)時間分布?B.行走速度密度曲線?C.風向風速?D.毒性劑量閾值?E.建筑出口寬度答案：ABE解析：Pathfinder為人員運動模型，不直接計算氣體擴散劑量。29.關(guān)于安全完整性等級（SIL）驗證，下列哪些測試屬于ProofTestA.閥門部分行程測試?B.電磁閥在線自檢?C.壓力變送器零點校準?D.邏輯求解器冗余切換?E.火焰探測器黑體爐測試答案：CE解析：部分行程與在線自檢為預測性維護，非完整ProofTest。30.對園區(qū)進行地震次生火災(zāi)評估時，需考慮A.儲罐滑動位移?B.管道法蘭應(yīng)力?C.消防泵電源失效?D.高架火炬結(jié)構(gòu)屈曲?E.儲罐群多米諾碰撞答案：ABCE解析：火炬屈曲主要影響排放安全，與火災(zāi)無直接因果。三、判斷題（每題1分，共10分）31.在QRA中，若采用“平均個體風險”指標，則無需考慮人口分布的空間異質(zhì)性。答案：錯解析：平均個體風險仍受人口權(quán)重影響，需空間分布。32.對于沸騰液體擴展蒸氣爆炸（BLEVE），其火球熱輻射計算可采用CCPS點源模型。答案：對解析：點源模型在缺乏火球直徑數(shù)據(jù)時可快速估算，誤差約±30%。33.SIL驗證時，若PFDavg計算值為2.3×10?3，則可判定滿足SIL2。答案：對解析：SIL2范圍10?3–10?2，含邊界。34.在ALARP原則中，若風險位于“不可接受區(qū)”，則必須立即停產(chǎn)。答案：錯解析：需立即采取措施降低風險，停產(chǎn)僅為選項之一。35.采用FLACS模擬氫氣擴散時，可忽略浮力效應(yīng)。答案：錯解析：氫氣密度低，浮力主導，必須啟用浮力求解器。36.對園區(qū)進行重大危險源辨識時，臨界量按混合物中最危險組分純物質(zhì)臨界量折算。答案：錯解析：按GB18218附錄B公式加權(quán)折算，非直接取最小。37.在LOPA中，同一場景下可允許兩個IPL共享同一檢測元件。答案：錯解析：共享元件導致共因失效，違反獨立性要求。38.對低溫丙烷儲罐進行應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）評估時，氯離子濃度>50ppm即需考慮防護措施。答案：對解析：低溫濕環(huán)境下氯離子可誘發(fā)SCC，50ppm為行業(yè)經(jīng)驗閾值。39.園區(qū)企業(yè)之間可共用一套GDS（氣體檢測系統(tǒng)）中央控制器，以降低投資。答案：錯解析：GB50493要求重大危險源GDS獨立設(shè)置，避免網(wǎng)絡(luò)交叉。40.在爆炸泄壓設(shè)計中，若Pred設(shè)定為0.2bar，則容器設(shè)計壓力可取0.3bar。答案：對解析：NFPA68允許設(shè)計壓力≥1.5Pred，避免泄壓失敗。四、計算題（共30分）41.（10分）某石化園區(qū)擬新建1臺5000m3丙烷球罐，操作壓力1.0MPa，操作溫度25℃。假設(shè)罐底DN150液相管道全口徑斷裂，泄漏持續(xù)10min后形成矩形池火，池面積400m2，燃燒速率0.12kg/(m2·s)。請計算：（1）總?cè)紵|(zhì)量；（2）采用Mudan模型估算火球直徑（假設(shè)30%質(zhì)量參與火球）；（3）距火球表面150m處目標接收到的平均熱輻射通量（大氣透射率取0.7）。答案與解析：（1）總?cè)紵|(zhì)量=0.12kg/(m2·s)×400m2×600s=28800kg（2）Mudan火球直徑D=5.25M^0.327，M=28800×0.3=8640kgD=5.25×8640^0.327=5.25×17.2≈90.3m（3）火球輻射功率Q=0.35×燃燒速率×燃燒熱=0.35×0.12×400×4.64×10?=7.78×10?W點源模型：q=Qτ/(4πR2)=7.78×10?×0.7/(4π×1502)=1.93kW/m242.（10分）某裝置反應(yīng)器超壓場景初始事件頻率1×10?1/a，現(xiàn)有獨立保護層：安全閥PFD=1×10?2操作員干預PFD=1×10?1爆破片PFD=5×10?3SIS（SIL2）PFD=1×10?2若企業(yè)風險容忍標準為1×10??/a，問是否滿足？若否，需如何調(diào)整？答案：剩余風險頻率=1×10?1×1×10?2×1×10?1×5×10?3×1×10?2=5×10?1?/a遠低于1×10??/a，滿足。解析：操作員干預需滿足響應(yīng)時間<15min、培訓合格、獨立報警等條件方可作為IPL；本題已假設(shè)滿足。43.（10分）某DN500天然氣管道，操作壓力6MPa，溫度20℃，若發(fā)生全截面斷裂，采用TNOPurpleBook高壓氣體泄漏模型，計算：（1）初始質(zhì)量流率（絕熱指數(shù)k=1.27，氣體常數(shù)R=518J/kg·K，Cd=0.85）；（2）若風速3m/s，大氣穩(wěn)定度D，泄漏方向水平，采用BritterMcQuaid模型估算下風向800m處云團濃度（體積分數(shù)），假設(shè)甲烷摩爾分數(shù)90%。答案：（1）臨界壓力比Pc/P0=(2/(k+1))^(k/(k1))=0.54Pc=0.54×6=3.24MPaρ0=P0/(RT0)=6×10?/(518×293)=39.5kg/m3G=Cdρ0√(kP0ρ0(2/(k+1))^((k+1)/(k1)))=0.85×39.5×√(1.27×6×10?×39.5×0.54^8.48)=0.85×39.5×√(1.27×6×10?×39.5×0.0076)=0.85×39.5×1910≈64000kg/(m2·s)A=π/4×0.52=0.196m2Qm=64000×0.196≈12500kg/s（2）BritterMcQuaid：g0=9.81m/s2，ρa=1.2kg/m3，Δρ=ρ0ρa=38.3kg/m3V=Qm/(ρauH)，H取云團高度經(jīng)驗值20mV=12500/(1.2×3×20)=174m2/sC/C0=1/(1+0.5(x/V)^1.5)C0=ρ0/ρa×0.9=29.6%x=800m，C/C0=1/(1+0.5(800/174)^1.5)=0.018C=0.018×29.6%≈0.53%（體積分數(shù)）低于LEL5%，已稀釋至安全范圍。五、案例分析題（20分）44.背景：某沿海石化園區(qū)規(guī)劃建設(shè)兩套150萬噸/年乙烯裝置，配套低溫乙烷罐區(qū)（2×80000m3全冷凍儲罐），位于圍填海新生陸域，地震烈度Ⅷ度，距國家級海洋生態(tài)紅線3km。園區(qū)東側(cè)5km為漁港，西側(cè)1km