2025年輸氣工高級題庫及答案一、輸氣工藝與設(shè)備1.【單選】某DN1000、設(shè)計壓力10MPa的干線輸氣管道，采用X80鋼級，壁厚14.3mm。若輸送天然氣相對密度0.65，壓縮系數(shù)0.92，當輸量達到設(shè)計最大值時，管道末端進站壓力不得低于6MPa。根據(jù)GB502512021，該管段允許最大輸氣量（標準狀態(tài)）最接近下列哪一項？A.1.8×10?m3/d?B.2.3×10?m3/d?C.2.7×10?m3/d?D.3.1×10?m3/d答案：B解析：采用PanhandleB公式，取效率系數(shù)E=0.92，管內(nèi)壁絕對當量粗糙度0.02mm，經(jīng)迭代計算得Q≈2.28×10?m3/d，選B。2.【單選】離心式壓縮機進入旋轉(zhuǎn)失速初期，下列參數(shù)最先出現(xiàn)明顯變化的是：A.軸承溫度?B.排氣溫度?C.振動幅值?D.級間壓力答案：C解析：旋轉(zhuǎn)失速首先誘發(fā)氣流脈動，振動傳感器最先捕捉到幅值突增，早于熱力學參數(shù)變化。3.【多選】關(guān)于干氣密封系統(tǒng)，下列說法正確的是：A.一級密封氣源通常取自壓縮機出口冷卻后的高壓天然氣B.二級密封氣可使用經(jīng)除塵后的裝置風，壓力高于一級密封氣C.隔離氣壓力應(yīng)始終低于二級密封氣壓力，防止?jié)櫥瓦M入密封腔D.密封氣過濾器精度一般要求≤3μm，且需冗余配置答案：A、D解析：B錯，二級密封氣壓力必須低于一級；C錯，隔離氣壓力應(yīng)高于潤滑油壓力，形成氣幕。4.【判斷】往復式壓縮機的余隙容積增大，將導致排氣量下降、排氣溫度升高。答案：錯誤解析：余隙增大使容積系數(shù)減小，排氣量下降，但膨脹過程吸熱，排氣溫度反而降低。5.【填空】某輸氣站場采用“一線兩機”并聯(lián)壓縮機組，當單臺機組額定流量為8×10?m3/h，進站壓力5.2MPa，出站壓力7.5MPa，天然氣絕熱指數(shù)1.27，若要求出站流量達到1.4×10?m3/h，則至少需要運行______臺機組，且需將其中一臺降至______%負荷方可實現(xiàn)精準調(diào)節(jié)。答案：2；87.5解析：總需求1.4×10?m3/h，單臺額定8×10?m3/h，需2臺并聯(lián)；負荷比=1.4/1.6=0.875。6.【簡答】闡述輸氣管道“冷線投運”過程中，為抑制水合物生成，現(xiàn)場通常采取的三級預(yù)防措施，并給出每種措施的適用條件。答案：（1）甲醇/乙二醇注入——適用于臨時啟輸、含水量不確定且環(huán)境溫度低于5℃的工況，注入量按水合物形成溫度降≥8℃計算；（2）干空氣干燥——適用于新建管道或長期停輸后投運，露點要求≤15℃，持續(xù)吹掃至出口露點穩(wěn)定；（3）在線加熱——適用于已建無注醇設(shè)施的支線，采用電伴熱或水套爐，將天然氣溫度提升至高于水合物形成溫度10℃以上。7.【計算】某段φ1016管道，全長92km，高程差180m（終點高），設(shè)計輸量3×10?m3/d，平均運行壓力7MPa，若采用RuptureDisc作為超壓保護，設(shè)定爆破壓力8.4MPa，忽略高程壓降，求該管段在1.2倍設(shè)計輸量下是否會發(fā)生超壓爆破，并給出穩(wěn)態(tài)水力計算書。答案：（1）采用Weymouth公式，代入1.2倍輸量3.6×10?m3/d，計算得起點壓力P?=8.02MPa＜8.4MPa；（2）再考慮高程壓降ΔP=ρgΔh≈0.18MPa，終點壓力P?=8.020.18=7.84MPa；（3）結(jié)論：不會達到爆破片設(shè)定壓力，安全裕度0.56MPa。二、自動化控制與儀表8.【單選】輸氣站場ESD閥的電磁閥回路采用冗余配置，下列回路圖中符合SIL2等級要求的是：A.雙電磁閥并聯(lián)，單線圈得電關(guān)閥?B.雙電磁閥串聯(lián)，任一失電關(guān)閥?C.單電磁閥雙線圈，雙通道同時得電關(guān)閥?D.雙電磁閥并聯(lián)，任一失電關(guān)閥答案：B解析：串聯(lián)結(jié)構(gòu)滿足“任一診斷到故障即安全動作”，符合IEC61511的SIL2低要求模式。9.【多選】關(guān)于超聲波流量計聲速核查（SOSCheck），下列做法正確的是：A.采用AGA10號報告計算理論聲速，與實測聲速偏差＞0.5%應(yīng)報警B.核查前需確認氣體組分在線分析儀已標定且偏差＜1%C.當管道壓力低于2MPa時，可關(guān)閉聲速核查功能以提高刷新速率D.若偏差持續(xù)＞1%，應(yīng)切換至備用聲道或停機檢查答案：A、B、D解析：C錯，低壓下聲速對組分變化更敏感，不可關(guān)閉核查。10.【填空】某站場配置DCS與SIS獨立架構(gòu)，DCS控制器掃描周期設(shè)定為______ms時，既能滿足調(diào)節(jié)回路快速性，又可避免CPU負荷率＞50%；SIS安全邏輯解算時間應(yīng)≤______ms，以滿足SIL3的PFDavg指標。答案：250；100解析：依據(jù)HG/T205592014，DCS常規(guī)回路掃描周期200500ms；IEC61508要求SIL3系統(tǒng)響應(yīng)時間≤100ms。11.【簡答】說明輸氣站場“壓力流量串級+選擇性控制”在離心機組防喘振中的應(yīng)用邏輯，并給出PID參數(shù)整定思路。答案：主回路為壓力控制，副回路為流量控制，選擇性控制模塊實時計算喘振裕度；當工作點距喘振線＜10%，自動切換至流量控制為主，壓力設(shè)定讓位；PID整定采用Lambda法，副回路流量PI取Tc=0.8×喘振脈動周期，主回路壓力PI取Tc=4×副回路，防止耦合振蕩。12.【計算】某天然氣管道安裝有在線氣相色譜儀，測得組分C?=92.5%、C?=3.8%、C?=1.2%、iC?=0.2%、nC?=0.3%、iC?=0.1%、nC?=0.1%、N?=1.0%、CO?=0.8%，溫度25℃，壓力6.5MPa，求該工況下壓縮因子Z，并計算標準狀態(tài)下發(fā)熱量H?（MJ/m3）。答案：（1）采用AGA892DC方程，經(jīng)迭代得Z=0.897；（2）發(fā)熱量按ISO6976計算，H?=Σ(x?×H?)=37.02MJ/m3。三、管道完整性管理13.【單選】某φ813管道，壁厚11.9mm，材質(zhì)L450，最大允許操作壓力（MAOP）10MPa，內(nèi)檢測發(fā)現(xiàn)一枚長60mm、寬25mm、深1.8mm的軸向裂紋，采用API579Level1評估，該缺陷是否可接受？A.可接受?B.不可接受，需立即修復?C.不可接受，但可監(jiān)控運行?D.需升級Level3評估答案：A解析：裂紋深度1.8mm＜0.15t=1.785mm，但長度60mm＜臨界長，Level1通過。14.【多選】下列關(guān)于高后果區(qū)（HCAs）識別更新周期的說法，符合GB321672021的是：A.新建管道投運后1年內(nèi)完成首次識別?B.識別結(jié)果至少每年復核一次?C.當周邊200m內(nèi)新增學校時，應(yīng)在3個月內(nèi)重新識別?D.識別數(shù)據(jù)保存期限不得少于管道報廢后5年答案：A、C、D解析：B錯，復核周期為每1.5年。15.【填空】某管道外防腐層為三層PE，補口采用輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶，現(xiàn)場檢漏電壓設(shè)定為______kV，檢漏速度不宜超過______m/min，以確保漏點檢出率≥99%。答案：25；0.3解析：SY/T04132020規(guī)定，三層PE檢漏電壓1525kV，速度0.20.3m/min。16.【簡答】闡述“壓力試驗直接評估”替代方法（PTDA）的適用條件及關(guān)鍵步驟，并給出壓力系數(shù)驗證公式。答案：適用條件：無法內(nèi)檢測且不具備開挖條件的管段，服役年限＜20年，歷史泄漏記錄≤1次/km。關(guān)鍵步驟：（1）選取1.25倍MAOP進行水壓試驗，保壓8h；（2）通過CIPS/DCVG確認無活性腐蝕；（3）采用壓力系數(shù)驗證：P?≥1.25×P??×(SMYS×t)/(D×F×E)，其中F為設(shè)計系數(shù)，E為焊縫系數(shù)；（4）若P?≥1.1倍MAOP，可延長評估間隔至7年。17.【計算】某管道外徑1016mm，壁厚14.3mm，L555鋼，內(nèi)檢測金屬損失深度5.2mm，長度320mm，寬度180mm，采用RSTRENG有效面積法，計算失效壓力Pfail，并判斷在8MPa運行壓力下安全等級。答案：（1）計算R=（Dt）/2=500.85mm，d/t=0.364，L?ff=320mm，M=√(1+0.6275×L2/Dt0.003375×L?/D2t2)=1.42；（2）Pfail=2×SMYS×t/D×(1d/t)/(1d/(t×M))=12.4MPa；（3）安全裕度12.4/8=1.55＞1.39，屬中等缺陷，可監(jiān)控運行。四、安全環(huán)保與應(yīng)急18.【單選】依據(jù)GB501832022，輸氣站場消防泵啟動后，應(yīng)在______s內(nèi)達到額定工況，且備用泵自動投入時間不應(yīng)大于______s。A.120；30?B.150；45?C.180；60?D.200；90答案：A解析：規(guī)范明確要求120s內(nèi)達到額定工況，備用泵30s內(nèi)投入。19.【多選】發(fā)生大量天然氣泄漏時，下列應(yīng)急操作正確的是：A.立即切斷上下游ESD閥?B.啟用站場放空系統(tǒng)，控制壓降速率≤1MPa/5min?C.使用防爆風機對低洼區(qū)吹掃?D.檢測濃度＜1%LEL方可允許搶修人員進入答案：A、B、C解析：D錯，進入濃度應(yīng)＜10%LEL。20.【填空】某站場設(shè)置有固定式可燃氣體探測器，其覆蓋半徑在室外水平面為______m，安裝高度距地面______m，并應(yīng)每年進行至少______次標定。答案：7.5；0.30.6；2解析：SY/T65052020規(guī)定。21.【簡答】說明“點火源隔離氮氣置換蒸汽稀釋”三級防護在特級動火作業(yè)中的實施順序及關(guān)鍵控制參數(shù)。答案：（1）點火源隔離：采用ExdⅡCT4防爆電器，作業(yè)區(qū)30m內(nèi)禁用手機，工具接地電阻＜10Ω；（2）氮氣置換：目標氧含量＜2%，置換速度≤5m/s，避免靜電積聚；（3）蒸汽稀釋：噴射干蒸汽至作業(yè)點，溫度≥70℃，使天然氣濃度＜0.5%LEL，持續(xù)監(jiān)測。22.【計算】某站場儲氣罐區(qū)設(shè)有4座1000m3球罐，操作壓力1.6MPa，天然氣含硫20mg/m3，若發(fā)生全破裂，計算硫化氫擴散至100m處5min內(nèi)平均濃度，并判斷是否達到立即威脅生命健康（IDLH）水平。答案：（1）瞬時釋放量Q=4000m3×1.6×293/273=6867kg；（2）H?S質(zhì)量=6867kg×20×10??=0.137kg；（3）采用高斯模型，σy=21m，σz=12m，U=3m/s，C=0.137/(π×3×21×12)=5.8mg/m3；（4）IDLH=430mg/m3，5.8mg/m3遠低于IDLH，但超過10ppm職業(yè)限值，需佩戴正壓式呼吸器。五、法規(guī)標準與質(zhì)量管理23.【單選】根據(jù)《石油天然氣管道保護法》，在管道中心線兩側(cè)各______m范圍內(nèi)進行爆破作業(yè)，需經(jīng)縣級人民政府主管管道保護工作的部門批準。A.50?B.100?C.200?D.500答案：C解析：法律條文第27條。24.【多選】下列記錄屬于管道完整性管理“永久保存”范疇的是：A.內(nèi)檢測原始信號數(shù)據(jù)?B.壓力試驗報告?C.高后果區(qū)識別報告?D.巡檢簽到表答案：A、B、C解析：巡檢簽到表保存5年即可。25.【填空】依據(jù)ISO9001:2015，輸氣企業(yè)質(zhì)量管理體系中，應(yīng)對“外部供方”進行績效評價，評價周期為______，當績效評分低于______分時，應(yīng)啟動退出或整改機制。答案：每年；70解析：企業(yè)內(nèi)部程序文件常見規(guī)定。26.【簡答】說明“雙碳”背景下，輸氣企業(yè)開展甲烷排放量化與核查的MRV體系關(guān)鍵步驟，并給出場站級排放因子選取原則。答案：（1）監(jiān)測：采用OGI紅外攝像+LDAR檢測，頻率季度；（2）按IPCCTier2，設(shè)備級排放因子=EF?×(P/P?)×(T?/T)^0.5；（3）核查：第三方依據(jù)ISO140643，抽樣比例≥10%；（4）排放因子選?。簢鴥?nèi)無實測數(shù)據(jù)時，采用EPAGHGI2022推薦值，閥門8.8kg/年，法蘭0.23kg/年，若企業(yè)歷史數(shù)據(jù)CV＜30%，可用自身5年平均值。27.【計算】某企業(yè)年輸氣量3.5×101?m3，經(jīng)LDAR檢測，共發(fā)現(xiàn)泄漏點420處，其中高壓閥門泄漏率平均0.12m3/h，中壓法蘭0.05m3/h，年運行8760h，計算年甲烷泄漏量（t），并折算CO?當量。答案：（1）假設(shè)高壓閥門占30%，中壓法蘭70%，則總泄漏量=420×0.3×0.12×8760+420×0.7×0.05×8760=1.58×10?m3；（2）甲烷密度0.717kg/m3，質(zhì)量=113t；（3）GWP100=28，CO?當量=3164t。六、綜合案例分析28.【案例分析】閱讀下列背景，回答問題：背景：2024年12月，東北某φ1219干線在18℃環(huán)境下計劃進行清管作業(yè)，管段長度148km，設(shè)計壓力12MPa，當前運行壓力9MPa，輸量4.2×10?m3/d，天然氣水露點5℃，無甲醇注入設(shè)施。清管器為雙向聚氨酯，過盈量3%，計劃運行速度12km/h。問題：（1）判斷水合物生成風險并給出量化依據(jù)；（2）制定清管作業(yè)前、中、后三項關(guān)鍵控制措施；（3）若清管器卡堵在距起點76km處，給出應(yīng)急解堵技術(shù)路線。答案：（1）水合物