2025年特種作業(yè)人員考試(合成氨工藝作業(yè))歷年參考題庫含答案詳解一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，請將正確選項填入括號內(nèi)）1.合成氨裝置中，一段爐出口甲烷含量突然升高，最可能的原因是（）。A.水碳比升高??B.催化劑活性下降??C.爐膛負(fù)壓降低??D.燃料氣熱值升高答案：B解析：甲烷是轉(zhuǎn)化反應(yīng)未完全的標(biāo)志，催化劑活性下降導(dǎo)致轉(zhuǎn)化深度不足，出口CH?升高；水碳比升高會抑制CH?，爐膛負(fù)壓與燃料氣熱值對CH?影響間接且滯后。2.氨合成塔熱點溫度“飛升”時，最先采取的操作是（）。A.降低循環(huán)量??B.開大塔副線冷激閥??C.提高入口氨含量??D.降低系統(tǒng)壓力答案：B解析：熱點飛升多為反應(yīng)失衡，冷激閥可直接快速移走熱量，抑制溫度繼續(xù)攀升；降低循環(huán)量反而減少移熱，提高入口氨會抑制反應(yīng)但速度太慢。3.高壓氨分離器液位LI101出現(xiàn)“假液位”最常見的原因是（）。A.引壓管積液??B.液位計浮球破裂??C.氨水密度突變??D.變送器零點漂移答案：A解析：引壓管積液造成差壓信號失真，DCS顯示液位高于實際；浮球破裂通常直接報警，氨水密度突變在高壓分離器內(nèi)極少出現(xiàn)。4.合成回路中，惰性氣體（CH?+Ar）含量升高，對壓縮機功耗的影響是（）。A.降低??B.先降后升??C.升高??D.基本不變答案：C解析：惰性氣體增加→有效氣分壓降低→為維持合成率需提高循環(huán)量或壓力，壓縮機功耗上升。5.氨冰機系統(tǒng)蒸發(fā)器液氨帶油，會導(dǎo)致（）。A.吸氣過熱度增大??B.蒸發(fā)壓力升高??C.制冷系數(shù)提高??D.吸氣閥片結(jié)霜答案：D解析：油進入蒸發(fā)器后形成油膜，換熱惡化，蒸發(fā)不完全，壓縮機吸氣帶液，閥片結(jié)霜；過熱度反而減小，蒸發(fā)壓力下降，制冷系數(shù)降低。6.轉(zhuǎn)化爐管出現(xiàn)“熱帶”的直觀現(xiàn)象是（）。A.爐管顏色暗紅??B.爐管局部發(fā)亮??C.爐管彎曲變形??D.爐管出現(xiàn)“嘶嘶”聲答案：B解析：局部超溫導(dǎo)致爐管表面溫度高于周邊，呈亮櫻桃紅色；暗紅為正常，彎曲變形已屬后期，聲音為泄漏征兆。7.高壓合成塔內(nèi)件采用雙套管結(jié)構(gòu)，其主要目的是（）。A.增強催化床強度??B.實現(xiàn)自熱平衡??C.降低塔壁厚度??D.方便裝卸催化劑答案：B解析：雙套管利用反應(yīng)熱預(yù)熱進塔氣體，實現(xiàn)熱量自給，減少外加熱源；與塔壁厚度無直接關(guān)系。8.氨合成催化劑還原時，水汽濃度控制指標(biāo)為（）。A.≤0.1g/Nm3??B.≤0.5g/Nm3??C.≤1.0g/Nm3??D.≤2.0g/Nm3答案：A解析：水汽過高造成催化劑反復(fù)氧化還原，晶粒長大活性下降；行業(yè)規(guī)范≤0.1g/Nm3。9.高壓系統(tǒng)試壓用介質(zhì)優(yōu)先選用（）。A.空氣??B.氮氣??C.氨氣??D.水答案：B解析：氮氣惰性、干燥、易排放，避免奧氏體鋼晶間腐蝕；水易殘留，氨氣有毒，空氣含氧高風(fēng)險。10.合成塔出口氨含量突然下降，而系統(tǒng)壓力、溫度未變，應(yīng)首先檢查（）。A.循環(huán)機轉(zhuǎn)速??B.新鮮氣量??C.催化劑還原度??D.高壓氨分離器排液閥是否內(nèi)漏答案：D解析：排液閥內(nèi)漏導(dǎo)致液氨返回塔入口，稀釋合成氣，表觀氨含量下降；循環(huán)機轉(zhuǎn)速變化會伴隨壓力波動。11.二段轉(zhuǎn)化爐出口溫度設(shè)計值為（）℃。A.850??B.950??C.1000??D.1050答案：C解析：二段爐通入空氣燃燒部分CH?，溫度升至1000℃左右，保證殘余甲烷<0.3%。12.高壓法蘭密封采用八角墊，其密封原理屬于（）。A.強制密封??B.自緊密封??C.半自緊密封??D.焊接密封答案：B解析：八角墊為金屬環(huán)墊，內(nèi)壓升高使墊片徑向膨脹，貼緊法蘭梯形槽，壓力越高密封越緊，屬自緊密封。13.氨合成回路放空閥位置設(shè)在（）。A.合成塔入口??B.高壓分離器氣相??C.循環(huán)機出口??D.氨冷器后答案：B解析：高壓分離器氣相惰性氣體濃度最高，此處放空損失有效氣最少，經(jīng)濟性最佳。14.轉(zhuǎn)化催化劑硫中毒后，活性恢復(fù)措施為（）。A.提高水碳比??B.提高溫度??C.蒸汽吹掃??D.空氣蒸汽再生答案：D解析：硫以NiS形式存在，需高溫氧化為SO?后隨蒸汽帶走，空氣蒸汽再生是標(biāo)準(zhǔn)工藝；單純提溫?zé)o法除硫。15.氨合成塔空速提高，對反應(yīng)率的影響是（）。A.上升??B.下降??C.不變??D.先升后降答案：B解析：空速提高→停留時間縮短→轉(zhuǎn)化率下降，但單位催化劑產(chǎn)氨量增加，需權(quán)衡選擇。16.高壓系統(tǒng)引氨建立液位時，必須確認(rèn)（）已投用。A.氨壓縮機??B.液氨泵??C.氨冷器循環(huán)水??D.氨火炬系統(tǒng)答案：D解析：引氨過程可能排放不凝氣，火炬必須處于就緒狀態(tài)，防止氨氣外逸；氨冷器循環(huán)水在液氨未汽化前并非剛性要求。17.合成氨裝置中，CO?吸收塔發(fā)泡，最先表現(xiàn)出的工藝現(xiàn)象是（）。A.塔壓差突增??B.再生塔液位下降??C.溶液循環(huán)量下降??D.凈化氣CO?超標(biāo)答案：A解析：發(fā)泡導(dǎo)致塔板持液量增大，壓差最先反應(yīng)；凈化氣超標(biāo)為后續(xù)結(jié)果。18.高壓氨泵出口安全閥起跳后重新回座，應(yīng)重點檢查（）。A.泵入口過濾器??B.泵出口止回閥??C.泵最小回流閥??D.泵軸承溫度答案：C解析：最小回流閥失靈導(dǎo)致泵在低流量下運行，出口壓力飆升，安全閥起跳；回座后需確認(rèn)閥芯是否卡澀。19.氨合成催化劑使用年限后期，維持產(chǎn)氨量的主要手段是（）。A.提高惰性氣含量??B.提高系統(tǒng)壓力??C.降低空速??D.降低入口氨含量答案：B解析：催化劑活性下降，動力學(xué)上需提高推動力，即升高操作壓力；降低空速會減少總產(chǎn)氨。20.液氨儲罐首次投用前，置換合格指標(biāo)為（）。A.O?≤0.5%??B.O?≤1.0%??C.O?≤2.0%??D.O?≤3.0%答案：A解析：液氨與氧混合形成爆炸性混合物，行業(yè)規(guī)范要求O?≤0.5%，特殊情況下≤0.3%。21.高壓系統(tǒng)氣密試驗壓力為設(shè)計壓力的（）倍。A.1.0??B.1.05??C.1.15??D.1.25答案：C解析：按《固容規(guī)》要求，氣壓試驗1.15倍設(shè)計壓力，水壓1.25倍。22.合成塔催化劑床層徑向溫差>15℃，說明（）。A.氣體分布不均??B.催化劑還原不徹底??C.空速過低??D.系統(tǒng)壓力過高答案：A解析：徑向溫差大反映氣流走短路或分布器堵塞，需停車檢查內(nèi)件；還原問題表現(xiàn)為軸向溫差。23.氨冰機吸氣帶液，最先受損的部件是（）。A.吸氣閥片??B.連桿大頭瓦??C.活塞環(huán)??D.曲軸答案：A解析：液擊直接作用在閥片，導(dǎo)致閥片斷裂、彈簧失效；連桿瓦受損需更長時間液擊。24.轉(zhuǎn)化爐管材料HP40+Nb中，Nb的主要作用是（）。A.提高抗?jié)B碳??B.提高高溫強度??C.提高抗蠕變??D.提高焊接性能答案：C解析：Nb形成碳化物彌散強化，抑制晶界蠕變空洞，延長爐管壽命；與焊接性能無關(guān)。25.高壓系統(tǒng)發(fā)生小量外漏，帶壓堵漏注膠應(yīng)選用（）注膠槍。A.手動??B.氣動??C.液壓??D.電動答案：C解析：合成氨系統(tǒng)壓力高（>15MPa），需液壓槍提供足夠注射壓力，確保密封劑填滿漏點。26.氨合成催化劑還原階段，水汽濃度超標(biāo)的直接后果是（）。A.催化劑粉碎??B.催化劑表面積下降??C.催化劑析碳??D.催化劑積硫答案：B解析：水汽使活性αFe晶粒長大，比表面積下降，活性降低；粉碎為機械強度問題。27.高壓氨分離器液位低低聯(lián)鎖動作是（）。A.停循環(huán)機??B.關(guān)塔入口主閥??C.關(guān)高壓氨泵出口閥??D.開高壓氨泵回流閥答案：C解析：低低液位防止高壓氣竄入低壓液氨系統(tǒng)，立即切斷泵出口閥；停循環(huán)機影響全系統(tǒng)。28.二段爐出口甲烷含量升高，而一段爐出口甲烷正常，應(yīng)重點檢查（）。A.一段爐溫度??B.二段爐空氣量??C.二段爐催化劑??D.水碳比答案：C解析：一段出口正常說明轉(zhuǎn)化深度夠，二段出口升高多為二段催化劑失活或空速過大；空氣量不足會伴隨溫度下降。29.高壓系統(tǒng)氮氣置換合格標(biāo)準(zhǔn)為（）。A.O?≤0.2%??B.O?≤0.5%??C.O?≤1.0%??D.O?≤2.0%答案：B解析：引氨前氮氣置換要求O?≤0.5%，與液氨儲罐一致；0.2%為特殊高端要求。30.氨合成回路中，設(shè)置熱交換器的根本目的是（）。A.回收反應(yīng)熱??B.降低壓縮機功耗??C.提高惰性氣溶解度??D.減少冷卻水消耗答案：A解析：熱交換器將塔出口高溫氣體熱量傳給入口冷氣體，實現(xiàn)熱量回收，降低外部能耗；冷卻水消耗為次要收益。二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列哪些操作可抑制合成塔熱點溫度飛升（）。A.開大塔副線冷激??B.提高循環(huán)量??C.降低入口氨含量??D.降低系統(tǒng)壓力??E.提高惰性氣含量答案：A、B、E解析：冷激與循環(huán)量直接移熱；惰性氣降低反應(yīng)速率；降低壓力雖抑制反應(yīng)但幅度大且影響產(chǎn)率，非首選；降低入口氨會加速反應(yīng)，反而可能加劇飛升。32.造成高壓氨泵汽蝕的原因有（）。A.入口液氨溫度過高??B.入口濾網(wǎng)堵塞??C.泵轉(zhuǎn)速過高??D.儲罐液位過低??E.泵出口閥節(jié)流答案：A、B、D解析：汽蝕源于入口壓力低于液氨飽和蒸氣壓，溫度高、液位低、濾網(wǎng)堵均降低有效汽蝕余量；出口節(jié)流影響出口壓力，與汽蝕無關(guān)。33.轉(zhuǎn)化催化劑發(fā)生結(jié)碳，可采取的燒碳措施有（）。A.提高水碳比??B.降低爐膛溫度??C.空氣蒸汽燒碳??D.提高溫度并加大蒸汽??E.降低系統(tǒng)壓力答案：A、C、D解析：結(jié)碳為碳覆蓋活性中心，需提高水碳比或通入空氣將C氧化為CO?；降低溫度加重結(jié)碳；壓力影響小。34.氨合成塔內(nèi)件采用徑向流結(jié)構(gòu)的優(yōu)點包括（）。A.壓降低??B.空速高??C.催化劑利用率高??D.塔壁厚度薄??E.催化劑裝卸方便答案：A、B、C解析：徑向流路徑短、壓降小，可提高空速，催化劑床層薄且均勻；塔壁厚度由設(shè)計壓力決定，裝卸并不比軸向方便。35.高壓系統(tǒng)引氨前需確認(rèn)的項目有（）。A.氮氣置換合格??B.設(shè)備防腐層完好??C.氨火炬就緒??D.液氨泵試運正常??E.氨冰機具備啟動條件答案：A、C、D、E解析：防腐層為長期運行要求，非引氨前剛性確認(rèn)；其余均為安全必備條件。36.液氨儲罐發(fā)生翻滾（rollover）的先決條件包括（）。A.罐內(nèi)存在溫度分層??B.液氨密度差>0.5kg/m3??C.罐內(nèi)壓力突降??D.新液氨從底部充裝??E.罐內(nèi)液位>80%答案：A、B、D解析：溫度分層+密度差+底部充裝破壞分層，引發(fā)翻滾；壓力突降為后果，液位高度非決定因素。37.合成氨裝置中，屬于重大危險源的有（）。A.液氨儲罐群??B.合成塔??C.一段轉(zhuǎn)化爐??D.氨冰機??E.高壓氨泵答案：A、B解析：按GB18218，液氨臨界量10t，儲罐群與合成塔內(nèi)氨量常超臨界；轉(zhuǎn)化爐、冰機、氨泵氨量小，不構(gòu)成重大危險源。38.高壓系統(tǒng)長時間停電，需立即關(guān)閉的閥門有（）。A.新鮮氣入塔閥??B.高壓氨分離器排液閥??C.合成塔副線閥??D.循環(huán)機出入口閥??E.氨冷器液位調(diào)節(jié)閥答案：A、B、D解析：防止高壓氣倒竄、液氨倒灌、循環(huán)機反轉(zhuǎn)；副線閥、液位閥可保持原狀態(tài)。39.氨合成催化劑還原時，需控制的工藝參數(shù)有（）。A.入口氫濃度??B.水汽濃度??C.床層升溫速率??D.系統(tǒng)壓力??E.循環(huán)氣量答案：A、B、C、D、E解析：還原全過程需綜合控制氫分壓、升溫速度、水汽、壓力及空速，確保還原徹底且不燒結(jié)。40.高壓法蘭泄漏帶壓堵漏的禁忌包括（）。A.泄漏點位于法蘭根部??B.介質(zhì)為液氨且溫度<30℃??C.泄漏量>10kg/min??D.法蘭材質(zhì)為鋁??E.系統(tǒng)壓力>25MPa答案：A、C、D解析：根部無有效卡具；泄漏量過大注膠無法固化；鋁材質(zhì)硬度低，卡具易變形；低溫與超高壓非絕對禁忌，但需特殊手段。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.合成氨裝置中，水碳比越高越有利于降低轉(zhuǎn)化爐出口甲烷含量，因此水碳比可無限提高。（×）解析：水碳比過高增加能耗、加速催化劑水合失活，經(jīng)濟上限約4.0。42.氨合成塔熱點溫度一旦超過520℃，催化劑將立即永久失活。（×）解析：520℃為警戒值，短時超溫可恢復(fù)，持續(xù)>550℃才會燒結(jié)失活。43.高壓氨泵采用迷宮密封可避免氨外漏，但需保證密封氮壓力高于泵入口壓力0.1MPa以上。（√）44.液氨儲罐必須設(shè)置安全閥與爆破片串聯(lián)結(jié)構(gòu)，防止安全閥內(nèi)漏。（√）45.合成回路惰性氣體含量越高，壓縮機功耗越低。（×）解析：惰性氣增加→循環(huán)量上升→功耗升高。46.轉(zhuǎn)化催化劑硫中毒后，可提高爐膛溫度來恢復(fù)活性。（×）解析：提溫?zé)o法除硫，需空氣蒸汽再生。47.氨冰機系統(tǒng)油壓差過低，會導(dǎo)致卸載裝置動作，壓縮機降負(fù)荷。（√）48.高壓系統(tǒng)氣密試驗時，壓力應(yīng)逐級提升，每級穩(wěn)壓30min以上。（√）49.合成塔內(nèi)件為三層筐結(jié)構(gòu)，最上層催化劑還原時，可忽略下層水汽影響。（×）解析：水汽向下遷移，下層催化劑同樣需控制水汽。50.帶壓堵漏注膠完成后，可立即將系統(tǒng)壓力升至設(shè)計值運行。（×）解析：需穩(wěn)壓檢漏24h，確認(rèn)無擴展后方可升壓。四、簡答題（每題6分，共30分）51.簡述合成氨裝置高壓系統(tǒng)引氨前的完整置換流程及合格標(biāo)準(zhǔn)。答案：（1）系統(tǒng)氮氣置換：開啟各設(shè)備頂部放空，底部排凝，連續(xù)充氮，取樣分析O?≤0.5%為合格；（2）液氨管線置換：用液氨槽車或氨火炬系統(tǒng)反向充氨，置換氮氣，取樣氨純度>99%，O?≤0.3%；（3）氨冷器、氨泵、儲罐等低壓部分單獨用氮氣置換O?≤0.5%；（4）投用氨火炬、噴淋、吸收塔，確保緊急排放通道暢通；（5）確認(rèn)所有安全閥、爆破片、液位計、壓力表、聯(lián)鎖校驗合格；（6）建立氮氣微正壓0.05MPa保壓，準(zhǔn)備引氨。52.敘述高壓氨泵發(fā)生嚴(yán)重汽蝕時的應(yīng)急處理步驟。答案：（1）立即切換至備用泵，停故障泵，關(guān)閉出入口閥，防止反轉(zhuǎn)；（2）檢查儲罐液位，若低液位立即降負(fù)荷或補氨；（3）檢查入口過濾器壓差，壓差高則清洗濾網(wǎng)；（4）檢測液氨溫度，若溫度高檢查儲罐保冷、卸料操作是否過快；（5）打開泵入口排凝閥，排凈不凝氣；（6）啟動備用泵時，先開最小回流線，待電流、壓力穩(wěn)定后逐步關(guān)閉回流，防止再次汽蝕；（7）通知質(zhì)檢分析液氨中水、油含量，排除雜質(zhì)導(dǎo)致飽和蒸氣壓升高因素；（8）記錄事件，組織故障泵拆檢，檢查葉輪、誘導(dǎo)輪沖蝕情況。53.說明合成塔催化劑還原“三低一高”原則及其作用。答案：“三低一高”指低氫、低水汽、低溫、高空速。（1）低氫：還原初期氫分壓過高，反應(yīng)劇烈，易局部超溫，控制H?<10%；（2）低水汽：水汽≤0.1g/Nm3，防止αFe反復(fù)氧化還原，晶粒長大；（3）低溫：床層溫度<480℃，避免燒結(jié)，保持高比表面積；（4）高空速：帶走還原產(chǎn)生的水汽，降低微環(huán)境水蒸氣分壓，縮短還原時間。該原則確保還原徹底、活性高、壽命長。54.分析轉(zhuǎn)化爐管出現(xiàn)“熱帶”的原因及處理措施。答案：原因：（1）催化劑積碳或硫中毒，活性下降，反應(yīng)吸熱減少，爐管局部超溫；（2）爐管堵塞或氣體分布不均，局部空速低，吸熱不足；（3）燃燒器火焰舔管，局部熱強度過高；（4）爐管材質(zhì)老化，導(dǎo)熱系數(shù)下降，外壁溫度升高。處理：（1）調(diào)整燃燒器角度，消除火焰舔管；（2）提高水碳比，抑制結(jié)碳；（3）空氣蒸汽在線燒碳，若無效則降負(fù)荷停車更換催化劑；（4）紅外熱像儀定期檢測，記錄熱帶位置，建立壽命檔案；（5）嚴(yán)重時割管取樣，進行金相分析，決定是否更換爐管。55.闡述液氨儲罐發(fā)生翻滾的機理及預(yù)防措施。答案：機理：（1）新充裝液氨溫度低、密度大，積聚罐底；（2）原