化工總控工高級工理論知識試卷(含答案)一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，錯選、多選均不得分）1.在DCS系統(tǒng)中，若主控制器CPU發(fā)生故障，系統(tǒng)首先執(zhí)行的冗余動作是A.報警并停機B.自動切換至備用CPUC.降級為手動模式D.重啟主CPU答案：B解析：DCS冗余設計的核心即“無擾動切換”，主CPU故障后≤50ms內(nèi)完成冗余CPU接管，保證連續(xù)控制。2.某精餾塔進料板下移兩塊塔板，其他條件不變，則塔頂輕組分純度將A.升高B.降低C.不變D.先升后降答案：A解析：進料口下移相當于精餾段理論板數(shù)增加，分離能力增強，輕組分更易富集到塔頂。3.關于離心泵汽蝕余量NPSHr，下列說法正確的是A.與管路安裝高度無關B.隨流量增大而減小C.由泵制造廠通過試驗確定D.等于吸入液面大氣壓答案：C解析：NPSHr是泵自身特性，由廠方在20℃清水試驗得出，與管路無關但需與NPSHa匹配。4.在串級控制中，副回路時間常數(shù)T?與主回路時間常數(shù)T?的推薦關系為A.T?≈10T?B.T?≈0.1T?C.T?≈T?D.無約束答案：B解析：副回路需“快”于主回路，通常T?≤0.1T?，才能及時克服內(nèi)擾，避免主變量波動。5.某反應器采用外循環(huán)冷卻，若循環(huán)泵突然跳車，最先觸發(fā)的聯(lián)鎖是A.反應器進料切斷B.循環(huán)冷卻水閥全開C.反應器壓力泄放閥打開D.攪拌器降速答案：A解析：循環(huán)泵?！鷵Q熱中止→溫升→壓力升，邏輯優(yōu)先“源頭斷料”抑制反應熱，再考慮泄壓。6.對于爆炸性氣體環(huán)境分區(qū)，Zone1的定義是A.連續(xù)出現(xiàn)爆炸氣體B.正常運行時可能出現(xiàn)C.故障時短時間出現(xiàn)D.不可能出現(xiàn)答案：B解析：IEC60079101規(guī)定，Zone1為“偶爾”出現(xiàn)，Zone0為“連續(xù)”，Zone2為“極少”。7.某裝置使用γ射線料位計，其防護最經(jīng)濟有效的材料是A.混凝土B.鉛C.鋁D.有機玻璃答案：B解析：鉛對γ射線質量衰減系數(shù)高，厚度僅需混凝土的1/5，空間受限場合最經(jīng)濟。8.在PID整定中，若微分時間Td設置過大，會導致A.響應變慢B.高頻增益過大，放大噪聲C.積分飽和D.穩(wěn)態(tài)誤差增大答案：B解析：微分對誤差變化率敏感，Td過大將放大測量噪聲，引起執(zhí)行機構高頻抖動。9.某換熱器采用逆流操作，熱流體進口200℃、出口120℃，冷流體進口30℃、出口100℃，則對數(shù)平均溫差ΔTlm為A.70℃B.82.2℃C.90℃D.95℃答案：B解析：ΔT?=200100=100℃，ΔT?=12030=90℃，ΔTlm=(10090)/ln(100/90)=82.2℃。10.關于HAZOP分析中的“引導詞+NONE”，其含義是A.流量為零B.壓力為零C.溫度為零D.設計意圖完全缺失答案：D解析：NONE指“設計意圖完全缺失”，需結合具體參數(shù)判斷是流量為零、壓力為零或其他。11.某壓縮機入口帶液，最先損壞的部件通常是A.葉輪B.軸承C.密封環(huán)D.擴壓器答案：A解析：液體密度大于氣體，離心力驟增，導致葉片機械沖擊與侵蝕，俗稱“液擊”。12.在ISO9001:2015中，PDCA循環(huán)的“C”指A.ControlB.CheckC.CorrectD.Change答案：B解析：PlanDoCheckAct，Check為檢查階段，對應績效監(jiān)測與分析。13.某裝置采用雙法蘭差壓變送器測液位，硅油密度ρ?=1.1g/cm3，介質密度ρ=0.9g/cm3，量程遷移后零點對應A.最低液位B.最高液位C.法蘭中線D.任意點答案：A解析：零點遷移后，差壓=ρgH，H=0時輸出4mA，對應最低液位。14.關于催化劑失活，下列屬于物理失活的是A.積碳B.中毒C.燒結D.水熱坍塌答案：A解析：積碳覆蓋活性中心，屬物理堵塞；其余為化學或結構變化。15.某裝置使用渦街流量計，若流體產(chǎn)生兩相流，儀表系數(shù)將A.增大B.減小C.不變D.波動答案：D解析：氣泡或液滴擾亂卡門渦街穩(wěn)定性，頻率信號波動，導致系數(shù)漂移。16.在精餾塔控制中，采用溫差控制代替溫度控制的主要目的是A.節(jié)能B.抗壓力波動C.提高純度D.簡化方案答案：B解析：溫差=塔頂靈敏板，可抵消壓力變化對泡點的影響，提高魯棒性。17.某反應為強放熱，采用飛溫聯(lián)鎖，溫升速率設定值通常取A.0.5℃/minB.2℃/minC.10℃/minD.50℃/min答案：B解析：工業(yè)經(jīng)驗值13℃/min，兼顧靈敏與誤動，2℃/min最常用。18.關于安全閥與爆破片組合裝置，下列說法正確的是A.爆破片可單獨使用B.安全閥需安裝在爆破片下游C.二者之間應設壓力表D.組合后需定期更換爆破片答案：D解析：組合使用時爆破片為一次元件，一旦動作必須整體更換，確保安全。19.某裝置采用分子篩干燥，再生氣體通常選擇A.濕原料氣B.產(chǎn)品干氣C.蒸汽D.氮氣答案：B解析：產(chǎn)品干氣既帶熱又低水分，可最大限度脫附，同時不引入雜質。20.在六西格瑪DMAIC中，定義階段輸出最重要的文件是A.SIPOC圖B.控制圖C.FMEAD.因果矩陣答案：A解析：SIPOC界定過程邊界與關鍵需求，是后續(xù)測量與分析的基礎。21.某離心泵額定流量100m3/h，關死點揚程60m，若管路特性曲線H=20+0.004Q2（Q：m3/h），則工作點流量為A.80B.90C.100D.110答案：B解析：泵曲線H=600.004Q2，聯(lián)立管路得600.004Q2=20+0.004Q2→Q=90m3/h。22.關于可燃粉塵爆炸，最低著火溫度MIT的測試設備是A.20L球B.GodbertGreenwald爐C.Hartmann管D.1m3罐答案：B解析：GG爐為標準層狀粉塵MIT測試裝置，控制升溫速率與氣流。23.某裝置采用CO?滅火系統(tǒng)，設計濃度為34%，其依據(jù)的標準是A.NFPA11B.NFPA12C.NFPA15D.NFPA72答案：B解析：NFPA12規(guī)定CO?總淹濃度34%為多數(shù)可燃液體滅火設計值。24.在AspenPlus中，用于電解質體系的物性方法是A.NRTLB.ELECNRTLC.UNIQUACD.SRK答案：B解析：ELECNRTL內(nèi)置離子分子交互，適用于酸堿鹽體系。25.某裝置使用紅外氣體分析儀，其測量原理基于A.朗伯比爾定律B.法拉第定律C.亨利定律D.阿伏伽德羅定律答案：A解析：紅外吸收強度與濃度呈指數(shù)關系，符合A=εcl。26.關于機械密封，APIPlan11的含義是A.自沖洗B.外沖洗C.急冷D.隔離液答案：A解析：Plan11為泵出口→孔板→密封腔自沖洗，冷卻潤滑端面。27.某裝置采用空氣冷卻器，設計氣溫35℃，若電機功率為kW，噪聲限值85dB(A)，應首選A.變頻風機B.皮帶傳動C.輪轂電機D.雙速電機答案：A解析：變頻可在夏夜低溫降速降噪，兼顧節(jié)能與環(huán)保。28.在ISO45001中，職業(yè)健康安全風險評價首選方法為A.LEC法B.HAZOPC.FTAD.ETA答案：A解析：LEC（格雷厄姆）簡單易行，適合基層快速評估。29.某裝置采用磁力泵，軸承潤滑依靠A.油脂B.介質自潤滑C.強制油循環(huán)D.水答案：B解析：磁力泵滑動軸承由輸送介質潤滑，嚴禁干運轉。30.關于壓力容器定期檢驗，TSG21規(guī)定安全狀況等級3級的下次檢驗周期為A.1年B.3年C.6年D.9年答案：B解析：3級容器檢驗周期縮短至3年，1級可延長至6年。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.下列屬于DCS冗余層級的有A.電源冗余B.控制器冗余C.I/O卡件冗余D.操作員站冗余答案：ABC解析：操作員站屬人機層，通常采用熱備切換，不算控制冗余。32.導致精餾塔液泛的原因包括A.氣相負荷過大B.液相負荷過大C.塔板堵塞D.進料溫度過低答案：ABC解析：進料溫度低會減少氣相負荷，反而抑制液泛。33.關于催化劑再生，下列說法正確的有A.燒焦過程需控制氧含量B.再生溫度高于新鮮劑活化溫度C.氮氣可作為再生氣體D.再生后需重新硫化答案：AC解析：再生溫度需低于催化劑耐受極限；硫化劑僅用于加氫類催化劑，并非所有。34.下列屬于過程安全管理（PSM）要素的有A.工藝危險分析B.變更管理C.承包商管理D.績效考核答案：ABC解析：OSHAPSM14要素含ABC，績效考核屬通用管理。35.關于離心壓縮機喘振，下列措施可有效防喘的有A.設置最小流量線B.采用變頻調速C.提高吸入壓力D.出口節(jié)流答案：ABC解析：出口節(jié)流增加阻力，反而易誘發(fā)喘振。36.下列屬于安全完整性等級SIL驗證方法的有A.可靠性框圖B.故障樹分析C.馬爾可夫模型D.LOPA答案：ABC解析：LOPA為定級工具，非驗證計算。37.關于換熱器污垢系數(shù)，下列說法正確的有A.設計階段需預留B.運行后不可改變C.可通過清洗恢復D.與流體速度無關答案：AC解析：污垢系數(shù)隨運行時間變化，流速高可減緩沉積。38.下列屬于爆炸抑制系統(tǒng)組成部分的有A.壓力傳感器B.抑制劑儲罐C.快速切斷閥D.爆炸隔離閥答案：AB解析：抑制系統(tǒng)需高速噴抑制劑，切斷與隔離屬爆炸隔離技術。39.關于氣體探測器安裝，下列符合GB50493規(guī)定的有A.檢測比重<1氣體，探頭居高位B.室外探頭間距≤15mC.距釋放源<7.5mD.安裝在風口答案：ABC解析：風口處易稀釋，導致漏檢，應避免。40.下列屬于能量隔離LOTO關鍵步驟的有A.識別能量源B.上鎖掛牌C.驗證零能態(tài)D.通知班組長答案：ABC解析：通知屬溝通環(huán)節(jié)，非關鍵步驟。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.離心泵并聯(lián)運行可提高揚程。答案：×解析：并聯(lián)增流量，串聯(lián)增揚程。42.在精餾塔控制中，回流量增加，塔頂產(chǎn)品純度一定提高。答案：×解析：受液泛與再沸能力限制，過度回流反而降效。43.爆破片動作后必須整體更換。答案：√解析：爆破片為一次性元件，無法復位。44.對于放熱反應，溫度越高，反應速率一定越快。答案：×解析：存在副反應、催化劑失活等極限，速率可能下降。45.使用紅外測溫儀可準確測量不銹鋼管道內(nèi)介質溫度。答案：×解析：紅外僅測表面輻射，內(nèi)部溫度需導熱推算。46.在Aspen中，RadFrac模塊可用于三相精餾。答案：√解析：RadFrac支持VLLE計算，勾選“Freewater”即可。47.安全閥校驗周期可延長至5年，若介質清潔且無明顯腐蝕。答案：√解析：TSGZF0012006規(guī)定，滿足條件可延至5年。48.磁力泵可輸送含固體顆粒的介質。答案：×解析：滑動軸承依賴清潔介質潤滑，顆粒易致磨損。49.對于同一可燃液體，爆炸下限隨溫度升高而降低。答案：√解析：溫度高→蒸氣壓高→氣相濃度易達LEL。50.在六西格瑪中，Cp>1.33表示過程能力充分。答案：√解析：Cp≥1.33為傳統(tǒng)合格線，對應缺陷率<63ppm。四、簡答題（每題5分，共20分）51.簡述DCS系統(tǒng)“組態(tài)下載”過程中的安全注意事項。答案要點：1)下載前強制備份原組態(tài)；2)切換至備用CPU，確保無擾動；3)下載后逐點核對I/O強制值；4)對關鍵回路進行旁路或手動監(jiān)護；5)下載完畢做滿載測試并記錄版本號。解析：下載期間若發(fā)生CPU切換，易導致輸出瞬態(tài)，引發(fā)聯(lián)鎖誤動。52.精餾塔出現(xiàn)“霧沫夾帶”現(xiàn)象的原因及處理措施。答案要點：原因：氣速過高、板間距小、表面張力低、降液管面積不足。措施：降負荷、提高板間距、加設除沫器、調整進料溫度減少汽化。解析：霧沫夾帶使輕組分返混，降低分離效率，嚴重時引發(fā)液泛。53.寫出離心泵啟動前的“九步確認法”。答案要點：1)盤車無卡澀；2)潤滑油位正常；3)冷卻水投用；4)入口閥全開；5)出口閥全關；6)排氣完畢；7)密封沖洗投用；8)電機絕緣合格；9)聯(lián)鎖復位。解析：出口閥關閉可減小啟動電流，避免水錘。54.簡述SIL驗證中PFDavg與PFH的適用場合。答案要點：PFDavg用于低要求模式（≤1次/年），如緊急切斷閥；PFH用于高要求/連續(xù)模式（>1次/年），如安全PLC。二者均須滿足目標SIL數(shù)值。解析：IEC61508區(qū)分模式，確保量化指標與風險匹配。五、計算題（每題10分，共20分）55.某反應釜采用外夾套冷卻，反應熱Qr=2.5MW，夾套傳熱面積A=80m2，傳熱系數(shù)K=800W/(m2·℃)，冷卻水進口25℃，出口35℃，求所需冷卻水流量。解：ΔTlm=[(T25)(T35)]/ln[(T25)/(T35)]，設反應溫度T恒定，因Qr=KAΔTlm→2.5×10?=800×80×ΔTlm→ΔTlm=39.06℃，代入ΔTlm式解得T=64.2℃。冷卻水吸熱Q=mc?Δt→m=2.5×10?/(4180×10)=59.8kg/s≈215m3/h。答案：215m3/h解析：先求ΔTlm反推反應溫