天然氣考試題及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.天然氣中甲烷的體積分數(shù)通常在下列哪一區(qū)間？A.30%～50%??B.50%～70%??C.70%～90%??D.85%～98%【答案】D2.下列哪一項不是天然氣水合物形成的必要條件？A.高壓??B.低溫??C.高流速??D.充足的水【答案】C3.在GB178202018《天然氣》中，一類商品天然氣的高位發(fā)熱量應≥A.30.0MJ·m?3??B.31.4MJ·m?3??C.34.0MJ·m?3??D.36.0MJ·m?3【答案】B4.關于LNG儲罐的“翻滾”現(xiàn)象，下列描述正確的是A.由液層溫差與密度倒置引發(fā)??B.僅發(fā)生在全容罐??C.與儲罐壓力無關??D.可通過提高液位完全避免【答案】A5.在天然氣長輸管道中，當輸量不變、管徑增大一倍時，沿程摩阻損失約變?yōu)樵瓉淼腁.1/2??B.1/4??C.1/8??D.1/32【答案】D6.下列哪種脫硫劑屬于物理溶劑？A.MDEA??B.Sulfinol??C.Selexol??D.LoCat【答案】C7.根據(jù)ISO6976:2016，計算天然氣壓縮因子時，優(yōu)先推薦A.AGA892DC??B.SRK??C.PR??D.BWRS【答案】A8.在井口節(jié)流閥后，天然氣溫度驟降的主要機理是A.焦耳湯姆遜效應??B.絕熱壓縮??C.相變吸熱??D.對外做功【答案】A9.下列哪項不是管道內(nèi)檢測（ILI）技術？A.MFL??B.UT??C.EMAT??D.GPR【答案】D10.根據(jù)《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB50251，三級地區(qū)輸氣管道強度設計系數(shù)F為A.0.72??B.0.60??C.0.50??D.0.40【答案】C11.在燃氣輪機干式低NO?燃燒室中，降低NO?的核心手段是A.降低火焰峰值溫度??B.提高過量空氣系數(shù)??C.注水??D.催化燃燒【答案】A12.關于地下儲氣庫“工作氣量”的定義，正確的是A.儲庫總孔隙體積??B.最高運行壓力對應的氣量??C.注采循環(huán)中可動用氣量??D.墊層氣量【答案】C13.下列哪項不是LNG船岸兼容評估的必測項目？A.船岸通信協(xié)議??B.船岸ESD系統(tǒng)聯(lián)調(diào)??C.船岸接地電阻??D.船岸顏色一致性【答案】D14.在天然氣發(fā)動機中，增大壓縮比可顯著降低A.CO?排放??B.CH?slip??C.NO?排放??D.爆震傾向【答案】B15.根據(jù)《危險化學品重大危險源辨識》GB18218，天然氣（甲烷）的臨界量是A.50t??B.100t??C.200t??D.500t【答案】A16.在天然氣凝液（NGL）回收裝置中，提高乙烷收率最有效的方法是A.降低脫甲烷塔壓力??B.提高脫甲烷塔回流比??C.降低外輸氣溫度??D.增加壓縮機級數(shù)【答案】B17.下列哪種閥門最適合用于LNG深冷工況的緊急切斷？A.閘閥??B.截止閥??C.頂裝式球閥??D.蝶閥【答案】C18.在管道干燥過程中，若最終水露點≤20℃，其對應絕對水含量約為A.10ppmv??B.30ppmv??C.50ppmv??D.100ppmv【答案】B19.關于天然氣火焰?zhèn)鞑ニ俣龋铝信判蛘_的是A.氫氣＞甲烷＞丙烷??B.甲烷＞氫氣＞丙烷??C.丙烷＞甲烷＞氫氣??D.甲烷＞丙烷＞氫氣【答案】A20.在SCADA系統(tǒng)拓撲中，負責協(xié)議轉換與數(shù)據(jù)緩存的層級是A.現(xiàn)場儀表層??B.PLC/RTU層??C.通信層??D.調(diào)度中心層【答案】B21.根據(jù)《特種設備目錄》，公稱直徑≥50mm且壓力≥1.0MPa的天然氣管道屬于A.壓力管道??B.壓力容器??C.鍋爐??D.電梯【答案】A22.在天然氣加臭劑四氫噻吩（THT）中，其硫質(zhì)量分數(shù)約為A.10%??B.20%??C.30%?D.40%【答案】D23.下列哪項不是造成燃氣調(diào)壓器“冰堵”的直接原因？A.節(jié)流降溫??B.水合物形成??C.二氧化碳凝固??D.氣質(zhì)含游離水【答案】C24.在LNG接收港，高壓泵的凈正吸入壓頭（NPSH）裕量一般要求≥A.0.5m??B.1.0m??C.2.0m??D.5.0m【答案】C25.關于天然氣燃燒的理論空氣量，下列數(shù)值最接近的是（以甲烷計）A.7.5m3·m?3??B.9.5m3·m?3??C.11.5m3·m?3??D.14.5m3·m?3【答案】B26.在管道完整性管理中，失效后果指數(shù)最高的地區(qū)等級為A.一級??B.二級??C.三級??D.四級【答案】D27.下列哪種檢測方法對金屬損失最為敏感？A.CDI??B.XYZMFL??C.壓電超聲??D.低頻電磁【答案】B28.在天然氣壓縮機組中，采用干氣密封的主要目的是A.降低功耗??B.防止?jié)櫥臀廴練怏w??C.提高壓縮比??D.簡化冷卻系統(tǒng)【答案】B29.根據(jù)《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》GB50183，LNG儲罐之間的最小安全距離為A.儲罐直徑的0.5倍??B.儲罐直徑的1.0倍??C.儲罐直徑的1.5倍??D.儲罐直徑的2.0倍【答案】C30.在天然氣能量計量體系中，熱值賦值周期不得超過A.1h??B.6h??C.24h??D.7d【答案】B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.下列哪些屬于天然氣非烴組分？A.N???B.CO???C.H?S??D.He??E.C?H?【答案】ABCD32.關于LNG薄膜艙與球艙對比，下列說法正確的有A.薄膜艙蒸發(fā)率更低??B.球艙無內(nèi)部骨架??C.薄膜艙對船體線型適應性更好??D.球艙可用鋁鎂合金??E.薄膜艙需設置次屏蔽【答案】BCDE33.以下哪些措施可降低天然氣往復式壓縮機組的脈動振動？A.設置pulsationbottle??B.優(yōu)化氣缸余隙??C.提高吸氣溫度??D.采用雙作用氣缸??E.安裝孔板阻尼器【答案】ABE34.關于天然氣水合物抑制劑，下列說法正確的有A.甲醇屬于熱力學抑制劑??B.聚乙烯基己內(nèi)酰胺屬于動力學抑制劑??C.抑制劑加入量與過冷度成正比??D.鹽類抑制劑效果優(yōu)于醇類??E.抑制劑回收可降低運行成本【答案】ABCE35.下列哪些屬于管道內(nèi)腐蝕直接評價（ICDA）的關鍵步驟？A.預評價??B.間接檢測??C.直接檢測??D.后評價??E.壓力試驗【答案】ABCD36.在天然氣能量計量系統(tǒng)中，需要實時采集的數(shù)據(jù)有A.體積流量??B.溫度??C.壓力??D.組分??E.熱值【答案】ABCD37.下列哪些屬于LNG接收站“零外輸”應急保障手段？A.高壓泵再循環(huán)??B.儲罐自增壓閃蒸??C.火炬放空??D.返裝船??E.槽車裝車外運【答案】ACDE38.關于天然氣地下儲氣庫注采井，下列說法正確的有A.注采合一可節(jié)省投資??B.需考慮沖蝕流速??C.井口需設井下安全閥??D.固井水泥需返至地面??E.生產(chǎn)套管需抗酸設計【答案】ABCD39.下列哪些屬于燃氣輪機“熱懸掛”現(xiàn)象的直接誘因？A.啟動升速過快??B.燃油切換過早??C.IGV開度不足??D.壓氣機結垢??E.透平初溫過高【答案】ABCD40.在天然氣長輸管道清管作業(yè)中，下列哪些情況需立即停球？A.球后壓力持續(xù)下降??B.球速超過5m·s?1??C.收球筒液位突增??D.球位信號丟失超過2h??E.球前壓力突升【答案】ACDE三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.天然氣臨界凝析壓力一定高于臨界壓力。??【答案】√42.LNG儲罐日蒸發(fā)率與液位高度無關。??【答案】×43.根據(jù)GB50251，地震基本烈度≥8度地區(qū)，輸氣管道必須進行抗震校核。??【答案】√44.在天然氣發(fā)動機中，當量燃燒比λ=1.05時，NO?排放最低。??【答案】×45.水露點分析儀采用冷鏡法時，鏡面溫度必須低于氣體水露點。??【答案】√46.天然氣壓縮因子Z>1時，氣體比理想氣體更易壓縮。??【答案】×47.在LNG裝車臂緊急脫離裝置（ERC）中，液壓驅動比氣動驅動響應更快。??【答案】√48.根據(jù)GB18218，天然氣站場儲存量超過臨界量即構成重大危險源，無需考慮工藝條件修正系數(shù)。??【答案】×49.在管道漏磁檢測中，軸向缺陷信號通常表現(xiàn)為負峰值。??【答案】√50.采用燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)時，提高燃氣輪機透平初溫可提升聯(lián)合循環(huán)效率。??【答案】√四、填空題（每空1分，共20分）51.在標準狀態(tài)下（0℃，101.325kPa），甲烷的密度為________kg·m?3。【答案】0.71752.天然氣水合物在________℃以上即無法形成，無論壓力多高?！敬鸢浮?6.553.根據(jù)AGA8方程，氣體壓縮因子計算需輸入氣體________和________參數(shù)。【答案】組分、工況溫度壓力54.LNG接收港高壓外輸泵通常為________級離心泵，葉輪材料多選用________不銹鋼?！敬鸢浮慷?、316L55.在天然氣往復式壓縮機中，余隙容積增大會使容積系數(shù)________，排氣量________?！敬鸢浮繙p小、減小56.管道內(nèi)腐蝕直接評價（ICDA）中，臨界傾角一般取________度?！敬鸢浮?757.根據(jù)GB/T186032020，天然氣計量系統(tǒng)準確度等級分為A、B、C三級，其中A級溫度測量最大允許誤差為________℃。【答案】0.558.在LNG儲罐預冷過程中，罐壁降溫速率不宜超過________℃·h?1?！敬鸢浮?59.燃氣輪機干式低NO?燃燒室中，預混區(qū)火焰溫度一般控制在________℃以下?！敬鸢浮?65060.天然氣加臭劑四氫噻吩（THT）的嗅覺閾值約為________mg·m?3。【答案】0.0161.在管道清管作業(yè)中，皮碗清管器的過盈量一般取管道內(nèi)徑的________%?！敬鸢浮?～562.根據(jù)GB50183，LNG儲罐安全閥開啟壓力為設計壓力的________倍。【答案】1.163.在天然氣發(fā)動機中，λ值定義為實際空氣量與________空氣量的比值?！敬鸢浮坷碚?4.地下儲氣庫墊層氣量一般占儲庫總氣量的________%～________%?！敬鸢浮?0～5065.在LNG船岸裝卸臂中，緊急脫離時間一般不超過________秒?！敬鸢浮?066.天然氣燃燒產(chǎn)生的NO?中，熱力型NO?占比最高可達________%以上?！敬鸢浮?067.在管道完整性管理中，風險評價單元長度不宜大于________km?！敬鸢竇568.根據(jù)GB50251，輸氣管道強度試驗壓力為設計壓力的________倍?！敬鸢浮?.569.在天然氣凝液回收裝置中，脫甲烷塔頂溫一般控制在________℃左右?！敬鸢浮?570.在燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)中，余熱鍋爐節(jié)點溫差一般取________℃～________℃?！敬鸢浮?0、15五、簡答題（每題5分，共30分）71.簡述天然氣水合物形成的三個必要條件，并給出兩種工業(yè)防治方法?！敬鸢浮勘匾獥l件：①天然氣中存在足夠的水分；②系統(tǒng)溫度低于水合物形成溫度；③系統(tǒng)壓力高于水合物形成壓力。防治方法：①注入熱力學抑制劑（如甲醇、乙二醇），降低水合物形成溫度；②采用隔熱保溫或降壓升溫工藝，使系統(tǒng)工況偏離水合物生成區(qū)；③使用動力學抑制劑或抗聚劑，延緩水合物晶體生長或阻止其聚集。72.說明LNG接收港高壓外輸泵發(fā)生汽蝕的機理及工程對策?！敬鸢浮繖C理：當泵入口壓力低于LNG飽和蒸氣壓時，液體局部汽化形成氣泡，氣泡在高壓區(qū)潰滅產(chǎn)生沖擊波，導致葉輪剝蝕、振動和性能下降。對策：①提高泵入口靜壓（提高儲罐液位、減小吸入管路阻力）；②降低LNG溫度（降低泵入口飽和蒸氣壓）；③采用誘導輪或雙吸葉輪改善NPSH需求；④設置泵回流管線，維持最小流量，防止過熱汽化；⑤選用抗汽蝕材料（如316L、Inconel）。73.列舉天然氣長輸管道泄漏檢測的三種物理原理方法，并比較其優(yōu)缺點?！敬鸢浮竣儇搲翰ǚǎ豪眯孤┧查g產(chǎn)生的壓力波傳播特性，響應快（秒級），定位誤差±200m，但易受泵站、閥門干擾；②質(zhì)量/體積平衡法：通過進出口流量差判斷，誤報率低，可檢測小泄漏（1%～3%流量），但響應慢（分鐘級），對儀表精度要求高；③分布式光纖（DTS/DAS）：利用溫度或聲波變化，定位精度±10m，可監(jiān)測并行管道，但造價高，需預埋光纜；④聲波法：基于泄漏噪聲頻譜，適合高壓大流量管道，定位誤差±50m，但需復雜信號處理。74.解釋燃氣輪機“熱懸掛”現(xiàn)象，并給出啟動過程中的預防措施?！敬鸢浮繜釕覓熘竼舆^程中，燃氣輪機轉速停留在某一區(qū)間無法繼續(xù)升速，表現(xiàn)為排氣溫度高、轉速停滯。原因：升速過快導致空氣流量不足，燃燒室富油，透平出力與壓氣機耗功失衡。預防措施：①合理設置升速曲線，控制燃料沖程基準；②優(yōu)化IGV開度程序，提前增加空氣流量；③定期清洗壓氣機，防止結垢降低喘振裕度；④采用“暖機”階段，分段升溫升速；⑤監(jiān)測排氣溫度分散度，及時切除故障噴嘴。75.說明天然氣能量計量與體積計量的本質(zhì)區(qū)別，并給出能量計量實施的關鍵環(huán)節(jié)?！敬鸢浮勘举|(zhì)區(qū)別：體積計量僅以氣體體積為結算依據(jù)，忽略組分變化帶來的熱值差異；能量計量以“體積×熱值”即能量為結算單位，體現(xiàn)天然氣作為燃料的真實價值。關鍵環(huán)節(jié)：①在線色譜實時組分分析；②流量、溫度、壓力高精度測量；③熱值賦值系統(tǒng)（氣相色譜+熱值儀）定期標定；④數(shù)據(jù)遠傳與加密，確?？勺匪?；⑤國家量值溯源體系，確保熱值基準統(tǒng)一。76.簡述地下儲氣庫“注采井”與“監(jiān)測井”的功能差異及布井原則?！敬鸢浮孔⒉删撼袚馀c采氣雙重功能，需滿足高流量、抗沖蝕、抗交變載荷，井口設井下安全閥，完井采用大尺寸套管，布井于構造高部位以擴大掃氣范圍。監(jiān)測井：用于觀察地層壓力、流體界面、蓋層完整性，不注不采，布井于構造翼部與低部位，避開注采井干擾，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)代表性；井徑較小，永久式壓力計與取樣器配套，水泥返高至蓋層頂部，保證密封性。六、計算題（共40分）77.（10分）某天然氣管道輸送工況：P?=6MPa（絕），T?=30℃，管徑D=1016mm，L=100km，高程差ΔH=200m（下游高），輸量Q=15×10?m3·a?1（標況），相對密度Δ=0.65，壓縮因子Z=0.92，水力摩阻系數(shù)λ=0.012。用威莫斯公式求末端壓力P?（絕）?！敬鸢浮客构剑篞=0.0037×D2·?×[(P?2P?2)/(L·Δ·T·Z)]?·?代入：15×10?/(365×24×3600)=47.3m3·s?1（標況）D=1.016m，T=303K，Δ=0.65，Z=0.92，L=100km=100000m整理得：P?2=P?2[Q2·L·Δ·T·Z/(0.00372·D?)]計算：P?2=36×10121.02×1012→P?=5.91MPa【答案】P?≈5.91MPa（絕）78.（10分）某LNG接收港高壓泵將LNG從0.6MPa升壓至9.0MPa，流量Q=180m3·h?1，LNG密度ρ=420kg·m?3，泵效率η=75%，電機效率ηm=96%，求：①泵軸功率；②年耗電（年運行8000h）；③若電價0.6元·kWh?1，年電費?！敬鸢浮竣贀P程H=ΔP/(ρg)=(90.6)×10?/(420×9.81)=2037m軸功率P=ρgQH/(η)=420