安全知識競賽試題簡答題附答案一、火災(zāi)應(yīng)急與逃生1.某高?；瘜W(xué)實驗樓夜間突發(fā)火災(zāi)，樓內(nèi)同時存放有金屬鈉、乙醚和大量紙質(zhì)檔案。請按時間順序?qū)懗鰧嶒灅侵蛋嗳藛T從發(fā)現(xiàn)火情到消防隊抵達(dá)前應(yīng)完成的十項關(guān)鍵操作，并說明每一步的科學(xué)依據(jù)?！敬鸢浮浚?）00′00″—00′15″：按下最近手動報警按鈕并大聲呼喊“實驗樓起火”，觸發(fā)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，依據(jù)《消防法》第44條“任何人發(fā)現(xiàn)火災(zāi)都應(yīng)當(dāng)立即報警”。（2）00′15″—00′30″：切斷本樓層總電源并關(guān)閉通風(fēng)櫥，防止電火花引燃乙醚蒸氣，依據(jù)GB50058《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》。（3）00′30″—01′00″：穿戴防火手套將金屬鈉浸沒于干燥煤油桶內(nèi)，隔絕空氣與水分，避免Na+H?O→NaOH+H?↑爆炸反應(yīng)，依據(jù)《危險化學(xué)品應(yīng)急處置手冊》。（4）01′00″—01′30″：使用實驗室專用CO?滅火器對乙醚局部起火點進(jìn)行點射，射流角度45°，防止吹散液面蒸氣層，依據(jù)NFPA10《便攜式滅火器標(biāo)準(zhǔn)》。（5）01′30″—02′00″：關(guān)閉防火門并啟動正壓送風(fēng)，阻止煙氣侵入疏散樓梯，依據(jù)GB51251《建筑防排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。（6）02′00″—02′30″：用手機(jī)撥打119，報出“高校化學(xué)樓乙醚金屬鈉火災(zāi)，已斷電，無人員被困”，滿足《119接警工作規(guī)范》要素。（7）02′30″—03′00″：組織樓內(nèi)人員從“遠(yuǎn)離金屬鈉房間”的樓梯向下疏散，禁止乘梯，依據(jù)《人員密集場所消防安全管理》GA654。（8）03′00″—03′30″：在樓外50m處設(shè)置警戒線，阻止學(xué)生返回取物，防止二次傷害，依據(jù)《突發(fā)事件應(yīng)對法》第49條。（9）03′30″—04′00″：清點人數(shù)，發(fā)現(xiàn)缺1人，立即向消防指揮員報告樓層與姓名，節(jié)約救援時間，依據(jù)《消防應(yīng)急救援通信規(guī)則》。（10）04′00″—消防抵達(dá)：保持通風(fēng)櫥窗門關(guān)閉狀態(tài)，向到場的化學(xué)災(zāi)害處置班移交“金屬鈉已浸煤油、乙醚局部滅火”信息，實現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)銜接，依據(jù)《消防救援隊伍滅火救援戰(zhàn)術(shù)綱要》。2.某地下二層商場采用“防火卷簾替代防火墻”設(shè)計，卷簾耐火極限3.00h，但實際驗收時發(fā)現(xiàn)卷簾上部未封頂，留有20cm空隙。請用火災(zāi)動力學(xué)解釋該隱患在轟燃階段可能導(dǎo)致的三種極端后果，并給出規(guī)范依據(jù)及整改技術(shù)措施。【答案】后果①：轟燃時熱煙氣層溫度達(dá)600℃，通過20cm空隙向相鄰防火分區(qū)噴射，輻射熱通量≥20kW/m2，可在30s內(nèi)引燃對面商鋪服裝，突破防火分區(qū)，依據(jù)NFPA92《煙氣控制系統(tǒng)》第5.4條。后果②：空隙形成垂直“煙囪”，加速煙氣向上一層中庭蔓延，造成二層步行街在10min內(nèi)能見度降至5m，人員逃生速度降至0.3m/s，依據(jù)SFPE《消防工程手冊》第3版。后果③：卷簾上方鋼梁被火焰直接包裹，鋼材溫度升至550℃時強度下降50%，可能導(dǎo)致卷簾軌道變形，卷簾墜落，失去隔火功能，依據(jù)GB50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》6.5.3。整改措施：采用“防火卷簾+防火板復(fù)合封堵”方案，選用30mm厚防火巖棉板+6mm厚防火密封膠，將空隙填實，耐火極限達(dá)到3.00h，滿足GB50016第6.5.3條“卷簾與梁、柱、樓板之間的空隙應(yīng)采用防火封堵材料填實”。二、危險化學(xué)品管理3.某企業(yè)擬新建一座儲存量20t的氨水儲罐區(qū)（氨水濃度25%），周邊50m處為居民樓。請計算該罐區(qū)個人風(fēng)險和社會風(fēng)險，并給出是否允許建設(shè)的結(jié)論（計算過程保留兩位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）確定泄漏場景：儲罐全破裂，孔徑100%，泄漏時間10min，依據(jù)HJ169《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》。（2）泄漏量計算：氨水密度0.91g/cm3，20t÷0.91=21.98m3，氨質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%，純NH?質(zhì)量=20×0.25=5t。（3）蒸發(fā)量計算：環(huán)境溫度25℃，氨水蒸氣壓0.48MPa，采用EPA模型：Q=0.00013×u^0.78×A×P×M^(0.5)×T^(0.5)風(fēng)速u=1.5m/s，液池面積A=200m2（圍堰內(nèi)），P=0.48MPa，M=17g/mol，T=298K，得Q=0.83kg/s。（4）毒性終點濃度：NH?ERPG2=150ppm=106mg/m3。（5）高斯擴(kuò)散：下風(fēng)向最大落地濃度Cmax=0.83/(π×1.5×3.5×502)×exp[(1.52/2×3.52)]=22.4mg/m3<106mg/m3，故居民樓濃度低于毒性終點。（6）個人風(fēng)險IR=1×10??/年，社會風(fēng)險FN曲線位于“盡可能降低區(qū)”下方，依據(jù)GB36894《危險化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲存設(shè)施風(fēng)險基準(zhǔn)》。結(jié)論：個人風(fēng)險<1×10??/年，社會風(fēng)險可接受，允許建設(shè)，但需設(shè)置水噴淋+防爆堤+氨泄漏報警儀，滿足AQ3035《危險化學(xué)品重大危險源安全監(jiān)控技術(shù)規(guī)范》。4.某實驗室需將500g金屬鋰轉(zhuǎn)移至氬氣手套箱，現(xiàn)有甲苯、石蠟油、無水乙二醇三種保護(hù)液體。請從熱力學(xué)與反應(yīng)動力學(xué)角度評估三種液體安全性并給出最佳選擇?！敬鸢浮浚?）甲苯：與Li不反應(yīng)，但閃點4℃，靜電火花即可點燃，燃燒熱ΔH=3910kJ/mol，風(fēng)險極高，排除。（2）石蠟油：主要成分為C??H??，與Li在常溫下反應(yīng)速率k<10?1?s?1，可視為惰性，閃點>200℃，安全，但黏度大，轉(zhuǎn)移后需除油。（3）無水乙二醇：含羥基，與Li發(fā)生2Li+2C?H?O?→2LiOC?H?O+H?↑，放熱Q=150kJ/mol，且生成H?，爆炸極限4%—75%，風(fēng)險高，排除。最佳選擇：石蠟油，轉(zhuǎn)移后立即用正己烷清洗鋰表面，再移入手套箱，全過程濕度<1ppm，依據(jù)《實驗室危險化學(xué)品安全手冊》第4.2.3條。三、電氣與特種設(shè)備5.某10kV配電室采用“單母線分段”接線，運行值班員在倒閘操作中發(fā)現(xiàn)1號進(jìn)線柜帶電顯示器三相燈全滅，但后臺機(jī)仍顯示“有電”。請寫出禁止操作的技術(shù)原因、驗電步驟及后續(xù)安全措施?！敬鸢浮考夹g(shù)原因：帶電顯示器傳感器二次回路斷線或燈泡全損，導(dǎo)致“假無電”，若此時合地刀，將造成帶地線合閘惡性誤操作，依據(jù)DL408《電業(yè)安全工作規(guī)程》第6.3.2條。驗電步驟：①使用10kV級伸縮式驗電器，自檢聲光正常；②在1號進(jìn)線柜電源側(cè)逐相驗電，保持驗電器與導(dǎo)體接觸≥5s；③確認(rèn)無電后，在負(fù)荷側(cè)再次驗電，防止TV反饋電壓；④驗電器再次自檢，確認(rèn)完好。后續(xù)措施：①懸掛“已驗電，禁止合閘”警示牌；②合上接地刀閘，掛三相短路接地線；③對帶電顯示器回路進(jìn)行故障排查，更換傳感器或燈泡；④填寫《倒閘操作異常記錄》，由運維站長、安監(jiān)專責(zé)雙簽字，保存三年，依據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》Q/GDW1168。6.某工廠一臺額定蒸發(fā)量10t/h、設(shè)計壓力1.25MPa的蒸汽鍋爐，連續(xù)運行8000h后，在最后一次定期檢驗中發(fā)現(xiàn)：筒體最大腐蝕深度2.5mm，原始壁厚14mm，腐蝕區(qū)域面積300mm×200mm。請按GB/T16507《鍋殼鍋爐強度計算規(guī)范》核算該鍋爐能否繼續(xù)運行至下一個檢驗周期（2年），并給出計算過程和結(jié)論?！敬鸢浮浚?）確定參數(shù)：設(shè)計壓力P=1.25MPa，筒體內(nèi)徑Di=1400mm，材料Q245R，許用應(yīng)力[σ]=125MPa（200℃），焊接接頭系數(shù)φ=0.85，附加壁厚C=1mm。（2）最低需要壁厚：δmin=P×Di/(2[σ]φP)+C=1.25×1400/(2×125×0.851.25)+1=9.3mm。（3）剩余壁厚：142.5=11.5mm>9.3mm，滿足強度要求。（4）腐蝕速率：2.5mm/8000h=0.0003125mm/h，2年=17520h，預(yù)測腐蝕增量=0.55mm，剩余壁厚屆時=11.50.55=10.95mm，仍>9.3mm。（5）腐蝕區(qū)域尺寸：300mm×200mm，小于GB/T16507允許的最大“局部減薄區(qū)”500mm×500mm，且邊緣過渡≥1:3，無需焊補。結(jié)論：可繼續(xù)運行，但需加裝在線測厚探頭，每季度復(fù)測一次，若腐蝕速率突增>0.4mm/年，立即停爐，依據(jù)《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG112020第9.5條。四、建筑施工與高處作業(yè)7.某超高層項目采用液壓爬模系統(tǒng)，爬升時突然發(fā)生“模板下滑35cm”故障，此時作業(yè)平臺上有8名工人，無護(hù)欄側(cè)臨空高度12m。請寫出現(xiàn)場應(yīng)急救援的“十步閉環(huán)”程序，并給出每一步的技術(shù)依據(jù)?！敬鸢浮竣倭⒓窗聪屡滥＜蓖０粹o，切斷泵站電源，防止繼續(xù)下滑，依據(jù)JGJ202《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》第7.4.3條。②吹響應(yīng)急口哨，指揮8名工人蹲下抓牢預(yù)埋錨環(huán)，降低重心，避免墜落，依據(jù)GB/T3608《高處作業(yè)分級》附錄B。③利用平臺備用防墜自鎖器，將工人安全帶掛于獨立生命繩（Φ12mm鋼絲繩，破斷力≥97kN），實現(xiàn)“雙保險”，依據(jù)GB24542《墜落防護(hù)安全繩》。④在模板底部搭設(shè)臨時鋼管反牛腿，間距1.2m，用扣件與結(jié)構(gòu)墻體抱緊，承受下滑荷載，依據(jù)《液壓爬模安全技術(shù)指南》第5.6條。⑤啟動備用微型發(fā)電機(jī)，恢復(fù)泵站，采用“點動回油”方式，使油缸緩慢回縮5mm，解除模板自重下墜力，依據(jù)液壓廠家《爬模故障手冊》。⑥采用全站儀測量模板水平度，記錄偏差35cm，作為事故證據(jù)，依據(jù)GB50026《工程測量規(guī)范》。⑦拆除故障油缸，更換液控單向閥，新閥開啟壓力調(diào)定至1.1倍額定壓力，防止再次失壓，依據(jù)JB/T10205《液壓缸技術(shù)條件》。⑧組織工人從樓梯間有序撤離，嚴(yán)禁跳至樓層，撤離后清點人數(shù)，確認(rèn)8人全部安全，依據(jù)《生產(chǎn)安全事故應(yīng)急演練指南》AQ/T9007。⑨封閉作業(yè)面，設(shè)置“禁止攀爬”警示燈，夜間紅色閃爍，依據(jù)《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JGJ802016第7.1.4條。⑩24小時內(nèi)向住建部門提交《重大隱患整改報告》，附照片、檢測數(shù)據(jù)、整改方案，實現(xiàn)閉環(huán)，依據(jù)《房屋市政工程生產(chǎn)安全和質(zhì)量事故查處督辦暫行辦法》建質(zhì)〔2011〕68號。8.某地鐵盾構(gòu)區(qū)間采用“冷凍法”加固端頭井，設(shè)計凍結(jié)壁厚度2.2m，平均溫度10℃。若在凍結(jié)第28天監(jiān)測發(fā)現(xiàn)凍結(jié)壁厚度僅1.6m，且鹽水溫度回升至18℃（設(shè)計25℃）。請分析兩種最可能的技術(shù)故障，并給出定量計算驗證及補救措施?！敬鸢浮抗收息伲蝴}水泄漏。驗證：補鹽水量由每日50L突增至500L，氯根滴定濃度下降15%，說明有淡水混入，依據(jù)《凍結(jié)法技術(shù)規(guī)范》GB50596附錄C。計算：泄漏熱負(fù)荷Q=m×c×ΔT=500kg×3.5kJ/(kg·K)×7K=12.25MJ/d，相當(dāng)于額外熱流210W，導(dǎo)致凍結(jié)壁發(fā)展緩慢。故障②：凍結(jié)管氣隙。驗證：超聲波測厚儀顯示凍結(jié)管外壁與地層間出現(xiàn)3mm空氣層，熱阻R=δ/λ=0.003/0.024=0.125m2·K/W，使凍結(jié)管換熱系數(shù)下降40%。補救：a.立即停鉆注漿，采用0.8:1水灰比水泥漿在0.3MPa壓力下回灌，填充氣隙；b.增設(shè)2排加密凍結(jié)管，間距由1.2m縮至0.8m，使凍結(jié)壁在10天內(nèi)達(dá)到2.3m，滿足抗?jié)B要求，依據(jù)GB50596第7.3.2條。五、職業(yè)健康與個體防護(hù)9.某汽車廠涂裝車間采用水性漆，其中乙二醇丁醚（EGBE）8%（wt），現(xiàn)場檢測顯示工人呼吸帶EGBE濃度為30mg/m3（PCTWA49mg/m3），但工人出現(xiàn)集體紅細(xì)胞計數(shù)降低（均值4.0×1012/L，參考值4.3~5.8）。請從毒理學(xué)角度解釋“濃度未超標(biāo)但效應(yīng)明顯”的原因，并給出生物監(jiān)測方案及工程控制措施。【答案】原因：EGBE經(jīng)皮吸收系數(shù)Kp=0.025cm/h，工人未佩戴防滲手套，皮膚吸收量占總劑量60%，導(dǎo)致內(nèi)劑量（AUC）高于僅經(jīng)呼吸估算的劑量，出現(xiàn)造血毒性，依據(jù)ACGIH《乙二醇醚類立場文件》。生物監(jiān)測：①采集班后尿樣，測定EGBE代謝物BMA（丁氧基乙酸），生物限值BLV=100mg/g肌酐；②同步檢測血常規(guī)、網(wǎng)織紅細(xì)胞，建立劑量效應(yīng)曲線；③每季度復(fù)查，若BMA>80mg/g肌酐，即啟動崗位輪換。工程控制：a.在噴漆工位增設(shè)“下吸風(fēng)+水簾”聯(lián)合排風(fēng)，面風(fēng)速≥0.5m/s，使空氣EGBE濃度降至10mg/m3；b.采用丁腈三層防滲手套（滲透突破時間>8h），依據(jù)EN374；c.設(shè)置“清潔/污染”更衣區(qū)，避免交叉污染，依據(jù)GBZ/T195《有機(jī)溶劑作業(yè)個人衛(wèi)生規(guī)范》。10.某芯片廠使用氟化氫（HF）蝕刻玻璃，工人佩戴全面罩+負(fù)壓濾毒盒（型號B型，防護(hù)因數(shù)APF=50），現(xiàn)場HF濃度為15ppm（PEL3ppm）。請計算該防護(hù)組合是否滿足要求，若不足，請給出升級方案并驗證?！敬鸢浮勘┞侗稊?shù)：現(xiàn)場濃度/PEL=15/3=5倍，需APF≥5，當(dāng)前APF=50，理論滿足。但HF為“立即威脅生命健康”IDLH氣體，且濾毒盒對HF吸附容量低，穿透時間僅45min，一旦失效，暴露濃度瞬間升至15ppm，超過IDLH（30ppm）一半，存在高風(fēng)險。升級方案：改用“正壓供氣式長管呼吸器（APF=1000）+應(yīng)急逃生瓶”，氣源為壓縮空氣，經(jīng)三級過濾，CO<1ppm，露點<40℃，依據(jù)GB/T18664《呼吸防護(hù)用品的選擇、使用與維護(hù)》。驗證：新系統(tǒng)暴露濃度=15/1000=0.015ppm<<3ppm，且連續(xù)供氣>4h，滿足芯片廠長時程作業(yè)需求。六、應(yīng)急管理與事故調(diào)查11.某化工廠液氯儲罐區(qū)發(fā)生“1.5t液氯瞬時泄漏”事故，當(dāng)時氣象條件：風(fēng)速2m/s，大氣穩(wěn)定度D類，環(huán)境溫度28℃。請用ALOHA軟件估算下風(fēng)向死亡濃度（AEGL3，58mg/m3）和最遠(yuǎn)疏散距離，并寫出應(yīng)急指揮部分區(qū)圖要點?！敬鸢浮枯斎?yún)?shù)：泄漏量1500kg，持續(xù)時間60s，液氯溫度35℃，閃蒸率90%，形成1350kg氣氯。ALOHA輸出：①死亡濃度58mg/m3最遠(yuǎn)出現(xiàn)距離=1.8km；②重傷濃度AEGL28.9mg/m3最遠(yuǎn)=4.2km；③嗅閾濃度3.5mg/m3最遠(yuǎn)=7.5km。分區(qū)圖要點：a.紅色（死亡區(qū)）：半徑1.8km，禁止一切人員進(jìn)入，救援須穿A級防化服；b.橙色（重傷區(qū)）：1.8~4.2km，封閉道路，居民關(guān)閉門窗，濕毛巾捂口鼻；c.黃色（輕傷區(qū)）：4.2~7.5km，學(xué)校停課，老人兒童撤離；d.綠色（影響區(qū)）：>7.5km，實時監(jiān)測，滾動播報，依據(jù)《氯氣安全規(guī)程》GB11984。12.事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)DCS記錄顯示：泄漏前30min內(nèi)，儲罐壓力由0.28MPa異常升至0.65MPa，而溫度由35℃升至5℃。請用“故障樹”方法找出3種可能的直接原因，并給出驗證實驗?！敬鸢浮吭颌伲罕貙邮Аｒ炞C：紅外熱像儀測得罐體外壁溫度5℃，與DCS一致，拆除保溫發(fā)現(xiàn)巖棉含水率>30%，失去絕熱，導(dǎo)致熱量侵入，液氯蒸氣壓升高。原因②：壓力表根部閥堵塞，形成“壓力口袋”。驗證：拆檢根部閥，發(fā)現(xiàn)閥芯被聚四氟乙烯碎片卡住，通入0.1MPa氮氣，出口無氣流，確認(rèn)堵塞。原因③：安全閥提前跳放后回座不嚴(yán)，造成“閃蒸氣回流”。驗證：在安全閥出口裝超聲波流量計，檢測到0.5kg/s持續(xù)回流，閥瓣密封面有0.2mm劃痕，研磨后回流消失。七、礦山與有限空間13.某金屬礦山380m中段掘進(jìn)工作面采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)筒直徑0.6m，風(fēng)筒口距工作面8m，實測風(fēng)筒出口風(fēng)量2.5m3/s，但工作面回風(fēng)側(cè)CO濃度仍高達(dá)80ppm（限值24ppm）。請用“射流卷吸”原理解釋超