化工生產(chǎn)安全技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.在常壓固定床反應(yīng)器運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)催化劑床層熱點(diǎn)溫度持續(xù)上移，最可能的原因是（）A.原料帶水B.循環(huán)壓縮機(jī)停機(jī)C.催化劑活性下降D.反應(yīng)器入口溫度降低答案：C解析：熱點(diǎn)上移通常表明催化劑活性衰退，反應(yīng)向后推移，熱量釋放位置隨之升高。原料帶水會(huì)導(dǎo)致局部超溫但熱點(diǎn)不一定上移；循環(huán)機(jī)停機(jī)壓力下降，反應(yīng)深度降低，熱點(diǎn)應(yīng)下移；入口溫度降低整體溫度下降，熱點(diǎn)亦下移。2.某廠液氨儲(chǔ)罐安全閥定壓1.8MPa，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，依據(jù)GB/T150規(guī)定，該安全閥定壓值（）A.符合要求B.應(yīng)調(diào)至1.76MPaC.應(yīng)調(diào)至1.92MPaD.應(yīng)調(diào)至1.6MPa答案：B解析：GB/T150.1-2011規(guī)定，安全閥定壓≤設(shè)計(jì)壓力×1.1倍，1.6×1.1=1.76MPa，現(xiàn)有1.8MPa超限，需下調(diào)。3.關(guān)于HAZOP分析中“無(wú)流量”偏差，下列哪項(xiàng)最不可能成為有效原因（）A.泵入口濾網(wǎng)堵塞B.調(diào)節(jié)閥閥芯脫落C.反應(yīng)器催化劑床層塌陷D.下游裝置突然降低壓力答案：D解析：下游壓力降低會(huì)增大壓差，通常導(dǎo)致流量上升而非“無(wú)流量”。其余選項(xiàng)均可直接阻斷流道。4.某苯乙烯裝置采用負(fù)壓精餾，塔頂真空泵入口設(shè)置氮?dú)獯祾?，其主要目的是（）A.提高傳熱系數(shù)B.防止可燃?xì)膺M(jìn)入泵體形成爆炸環(huán)境C.降低苯乙烯自聚速率D.減少真空泵蒸汽消耗答案：B解析：負(fù)壓系統(tǒng)密封失效時(shí)空氣易進(jìn)入，與苯乙烯蒸氣形成爆炸性混合氣，氮?dú)獯祾弑３侄栊原h(huán)境。抑制聚合靠阻聚劑，與氮?dú)鉄o(wú)關(guān)。5.對(duì)涉及毒性氣體的一級(jí)重大危險(xiǎn)源，按《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》要求，應(yīng)配備的緊急切斷閥響應(yīng)時(shí)間不得超過（）A.5sB.10sC.30sD.60s答案：B解析：總局40號(hào)令附件2明確毒性氣體一級(jí)重大危險(xiǎn)源緊急切斷閥全行程≤10s。6.某廠采用雙氧水氧化丙烯生產(chǎn)環(huán)氧丙烷，裝置設(shè)置在線pH分析儀監(jiān)測(cè)氧化液，當(dāng)pH＜1.5時(shí)聯(lián)鎖停氧化劑泵，其主要防范的風(fēng)險(xiǎn)是（）A.雙氧水劇烈分解B.丙烯聚合C.設(shè)備應(yīng)力腐蝕D.環(huán)氧丙烷水解答案：A解析：強(qiáng)酸性條件下雙氧水極不穩(wěn)定，鐵離子等催化產(chǎn)生大量氧氣，導(dǎo)致超壓爆炸。7.關(guān)于粉塵爆炸最小點(diǎn)火能量（MIE），下列說法正確的是（）A.粒徑越小MIE越大B.濕度升高M(jìn)IE降低C.添加惰性粉體可提高M(jìn)IED.氧濃度升高M(jìn)IE升高答案：C解析：惰性粉體吸熱并隔離可燃粉，提高點(diǎn)火難度。粒徑越小、氧濃度越高、濕度越低均使MIE下降。8.某合成氨裝置轉(zhuǎn)化爐管材質(zhì)為HP-40，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)爐管外壁出現(xiàn)“魚嘴”狀裂紋，最可能的失效機(jī)理是（）A.蠕變疲勞B.硫化氫應(yīng)力腐蝕C.氯離子點(diǎn)蝕D.氫脆答案：A解析：HP-40在高溫高壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，晶界碳化物析出導(dǎo)致蠕變孔洞，最終形成“魚嘴”開裂，屬典型的蠕變疲勞。9.按GB50160，全壓力式液化烴儲(chǔ)罐與明火地點(diǎn)防火間距不應(yīng)小于（）A.20mB.30mC.40mD.50m答案：D解析：GB50160-2008（2022年版）表5.2.1規(guī)定≥50m。10.某廠采用三氧化硫膜式磺化生產(chǎn)十二烷基苯磺酸，因冷卻水故障導(dǎo)致膜式反應(yīng)器壁溫升至80℃，此時(shí)最優(yōu)先的應(yīng)急操作是（）A.立即加入過量烷基苯B.緊急注入氮?dú)庀♂孋.停止SO?進(jìn)料并開啟應(yīng)急冷卻水D.打開反應(yīng)器底部排料閥答案：C解析：膜式反應(yīng)器壁溫超高會(huì)使磺化產(chǎn)物結(jié)焦堵塞，甚至引發(fā)SO?泄漏。首要切斷熱源并恢復(fù)冷卻，氮?dú)庀♂専o(wú)法快速降溫，排料反而擴(kuò)大泄漏。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）11.下列屬于化工過程安全“洋蔥模型”中被動(dòng)保護(hù)層的有（）A.防爆墻B.緊急泄壓爆破片C.耐火涂層D.泄漏檢測(cè)報(bào)警E.本質(zhì)安全設(shè)計(jì)答案：A、C解析：洋蔥模型由內(nèi)向外的被動(dòng)層為耐火涂層、防爆墻等；爆破片屬于主動(dòng)泄壓；泄漏報(bào)警是主動(dòng)控制；本質(zhì)安全是核心設(shè)計(jì)。12.關(guān)于安全儀表系統(tǒng)（SIS）的冗余結(jié)構(gòu)，下列說法正確的有（）A.1oo2表決可降低誤停車概率B.2oo3表決兼顧安全性和可用性C.1oo1D適用于SIL3回路D.2oo2適用于高安全性需求E.冗余只適用于傳感器，不適用于邏輯求解器答案：A、B解析：1oo2任一通道觸發(fā)即動(dòng)作，誤停車概率高，但安全性高；2oo3“三取二”平衡；1oo1D單通道加診斷，一般僅到SIL2；2oo2需雙通道同時(shí)觸發(fā)，安全性低于1oo2；冗余貫穿傳感器、邏輯單元、執(zhí)行元件。13.某廠環(huán)氧乙烷球罐采用氮?dú)饷芊?，下列參?shù)需設(shè)置聯(lián)鎖的有（）A.罐頂氧含量＞2%B.罐內(nèi)溫度＞30℃C.氮?dú)鈮毫Γ?.3kPaD.罐體表面溫度＞40℃E.冷卻水流量低低答案：A、B、C解析：EO遇氧易爆炸，氧含量＞2%需切斷進(jìn)料；EO聚合放熱，30℃為經(jīng)驗(yàn)上限；氮封失效立即補(bǔ)氮或停車。表面溫度不能直接反映內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)；冷卻水低低影響再冷凝器，不直接觸發(fā)EO儲(chǔ)罐聯(lián)鎖。14.下列屬于LOPA分析中“獨(dú)立保護(hù)層”必須滿足的條件有（）A.有效性B.獨(dú)立性C.可審核性D.可維護(hù)性E.與初始事件同因答案：A、B、C解析：IEC61511要求IPL需有效性、獨(dú)立性、可審核性；可維護(hù)性是管理要求，非LOPA技術(shù)條件；與初始事件必須異因。15.關(guān)于反應(yīng)釜攪拌器密封系統(tǒng)，下列做法正確的有（）A.雙端面機(jī)械密封設(shè)密封液壓力高于釜內(nèi)0.15MPaB.密封液儲(chǔ)罐設(shè)高低液位報(bào)警C.密封液采用與工藝介質(zhì)互溶的液體D.密封液系統(tǒng)設(shè)冷卻器E.密封液泵采用變頻調(diào)速節(jié)能答案：A、B、D解析：密封液需高于釜壓防止工藝介質(zhì)外泄；設(shè)液位報(bào)警監(jiān)測(cè)泄漏；需與工藝介質(zhì)不溶，避免污染；冷卻器控制溫升。變頻節(jié)能非安全必要。16.下列關(guān)于可燃?xì)怏w探測(cè)器安裝的說法，正確的有（）A.檢測(cè)液化天然氣泄漏時(shí)探測(cè)器應(yīng)安裝在泄漏點(diǎn)上方B.檢測(cè)氫氣泄漏時(shí)探測(cè)器應(yīng)安裝在泄漏點(diǎn)上方C.檢測(cè)丙烷泄漏時(shí)探測(cè)器應(yīng)安裝在泄漏點(diǎn)下方D.探測(cè)器與釋放源水平距離不宜大于5mE.探測(cè)器應(yīng)布置在空氣流動(dòng)死區(qū)答案：B、C、D解析：氫氣極輕，上方聚集；丙烷重于空氣，下方聚集；LNG低溫氣化后密度低于空氣，上方聚集；水平距離GB50493規(guī)定宜≤5m；死區(qū)氣體不易擴(kuò)散，禁止布置。17.某廠苯儲(chǔ)罐采用內(nèi)浮頂結(jié)構(gòu)，下列措施能有效降低VOC排放并提高安全性的有（）A.采用雙浮盤結(jié)構(gòu)B.浮盤邊緣設(shè)二次密封C.罐頂設(shè)呼吸閥定壓1.5kPaD.罐頂設(shè)氮封壓力0.5kPaE.浮盤支柱采用防火花鋁材答案：A、B、D、E解析：雙浮盤+二次密封減少蒸發(fā)；氮封保持微正壓，降低氧進(jìn)入；防火花材質(zhì)避免撞擊火花；呼吸閥定壓需與氮封匹配，1.5kPa過高，氮封失效。18.關(guān)于化工裝置防雷分類，下列屬于第二類防雷建筑物的有（）A.氫氣壓縮機(jī)廠房B.液化烴泵房C.環(huán)氧乙烷灌裝站D.硝酸銨倉(cāng)庫(kù)E.苯乙烯儲(chǔ)罐區(qū)答案：A、C、E解析：GB50057規(guī)定，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域1區(qū)或10區(qū)屬第二類；氫氣、EO、苯乙烯均屬1區(qū)；液化烴泵房屬2區(qū)，按第三類；硝酸銨倉(cāng)庫(kù)屬第一類。19.下列關(guān)于壓力管道定期檢驗(yàn)的說法，正確的有（）A.GC1級(jí)管道首次全面檢驗(yàn)周期不超過3年B.在線檢驗(yàn)每年至少一次C.全面檢驗(yàn)可替代在線檢驗(yàn)D.輸送極度危害介質(zhì)的管道應(yīng)縮短檢驗(yàn)周期E.基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)（RBI）可延長(zhǎng)檢驗(yàn)周期答案：A、B、D、E解析：TSGD7005規(guī)定GC1級(jí)首次3年；在線檢驗(yàn)每年；全面檢驗(yàn)不能替代年度在線檢驗(yàn)；極度危害介質(zhì)縮短周期；RBI可延長(zhǎng)但需專家評(píng)估。20.某廠采用光氣合成異氰酸酯，下列應(yīng)急物資必須配備的有（）A.正壓式空氣呼吸器B.重型防化服C.光氣捕消器D.便攜式光氣檢測(cè)報(bào)警儀E.氧氣復(fù)蘇器答案：A、B、C、D解析：光氣屬劇毒氣體，需A級(jí)防化裝備；捕消器用于泄漏中和；氧氣復(fù)蘇器用于氰化氫等窒息性氣體，光氣主要損傷肺泡，非缺氧，可不配。三、判斷題（每題1分，共10分）21.依據(jù)GB30871，特級(jí)動(dòng)火作業(yè)應(yīng)預(yù)先測(cè)定動(dòng)火點(diǎn)周圍可燃?xì)怏w含量，合格指標(biāo)為爆炸下限＜0.5%。（）答案：√解析：GB30871-2022第5.3.2條明確特級(jí)動(dòng)火可燃?xì)怏w≤0.5%LEL。22.反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（RSR）中，絕熱溫升ΔTad＞200℃的工藝，必須采用連續(xù)化工藝替代間歇操作。（）答案：×解析：ΔTad＞200℃屬極高風(fēng)險(xiǎn)，需優(yōu)先降低，但法規(guī)未強(qiáng)制“必須”連續(xù)化，可采取微反應(yīng)器、稀釋、半間歇等措施。23.粉塵爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的電氣設(shè)備防爆標(biāo)志ExtDA21IP65T135℃中，“21”代表粉塵爆炸性環(huán)境分區(qū)為21區(qū)。（）答案：√解析：ExtDA21表示適用于21區(qū)A型粉塵。24.安全閥校驗(yàn)用壓力表精度不得低于1.0級(jí)，且量程應(yīng)為校驗(yàn)壓力的1.5～3倍。（）答案：√解析：TSGZF001-2006第21條規(guī)定。25.依據(jù)GB50160，全冷凍式液化烴儲(chǔ)罐與架空電力線路邊線水平距離不應(yīng)小于1.5倍桿高。（）答案：×解析：應(yīng)為1.5倍桿高且≥40m，取大值。26.化工裝置采用水噴淋冷卻儲(chǔ)罐時(shí)，供水強(qiáng)度不應(yīng)低于6L/min·m2。（）答案：√解析：GB50160規(guī)定液化烴罐表面冷卻強(qiáng)度≥6L/min·m2。27.在SIL驗(yàn)證計(jì)算中，若PFDAvg=1.2×10?3，則該回路可達(dá)SIL2等級(jí)。（）答案：×解析：SIL2要求PFDAvg10?3～10?2，1.2×10?3處于下限邊緣，需考慮不確定性，一般不能認(rèn)定達(dá)標(biāo)。28.爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)可使用ExdⅡBT4防爆型電機(jī)，也可使用ExeⅡBT4型。（）答案：×解析：Exe增安型僅可用于2區(qū)，1區(qū)需隔爆Exd或本安Exia。29.依據(jù)《生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案管理辦法》，易燃易爆物品儲(chǔ)存單位應(yīng)當(dāng)每半年組織一次現(xiàn)場(chǎng)處置方案演練。（）答案：√解析：應(yīng)急管理部令第2號(hào)第十九條。30.采用氮?dú)庵脫Q可燃?xì)怏w時(shí)，置換終點(diǎn)判定標(biāo)準(zhǔn)為系統(tǒng)氧含量＜0.5%。（）答案：√解析：企業(yè)慣用0.5%為安全界限，低于爆炸極限所需最低氧含量。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共40分）31.某廠硝化工藝采用硫酸-硝酸混酸硝化甲苯，傳統(tǒng)工藝為間歇釜式，現(xiàn)擬改造為微通道連續(xù)硝化。請(qǐng)從過程安全角度闡述改造后的主要風(fēng)險(xiǎn)變化及對(duì)應(yīng)控制措施。答案：（1）風(fēng)險(xiǎn)變化①在線量大幅降低：傳統(tǒng)釜持液量3m3，微通道＜1L，爆炸能量下降三個(gè)數(shù)量級(jí)；②傳熱強(qiáng)度提高：微通道水力直徑＜1mm，比表面積＞3000m2/m3，反應(yīng)熱可瞬間移除，失控概率降低；③局部熱點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)：通道堵塞或分布不均時(shí)，局部流速下降，反應(yīng)熱積聚，可能引發(fā)“熱點(diǎn)”飛溫；④材質(zhì)腐蝕：高流速下硫酸硝酸沖刷，316L不銹鋼易現(xiàn)晶間腐蝕，導(dǎo)致泄漏；⑤放大效應(yīng)：實(shí)驗(yàn)室通道數(shù)少，工業(yè)放大需數(shù)千片并聯(lián)，流量分配不均導(dǎo)致“偏流”，放大風(fēng)險(xiǎn)高。（2）控制措施①在線監(jiān)測(cè)：每片微通道出口設(shè)紅外測(cè)溫，溫差＞5℃立即聯(lián)鎖切斷進(jìn)料；②防堵設(shè)計(jì)：甲苯預(yù)先經(jīng)0.5μm過濾器，混酸設(shè)40℃保溫防止結(jié)晶；③材質(zhì)升級(jí)：選用哈氏C-276或碳化硅，耐蝕導(dǎo)熱兼顧；④分布器優(yōu)化：采用CFD模擬+實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確保各通道流量偏差＜3%；⑤冗余泄放：每10片模塊設(shè)爆破片+爆破針閥組合，超壓0.8MPa瞬間泄放至急冷槽；⑥程序升溫：?jiǎn)?dòng)階段采用梯度升溫，30℃→50℃→70℃，每段停留10min，避免“冷啟動(dòng)”副反應(yīng)；⑦培訓(xùn)變更：操作員由“間歇”思維轉(zhuǎn)為“連續(xù)”思維，增設(shè)DCS趨勢(shì)圖判讀培訓(xùn)。32.某化工廠設(shè)有液氯儲(chǔ)罐區(qū)，設(shè)計(jì)存量50t，距廠區(qū)圍墻外居民區(qū)280m。請(qǐng)依據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存裝置個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)算其個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)是否可接受，并給出降低風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)路線。答案：（1）風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算采用QRA軟件（PHAST8.11），設(shè)定場(chǎng)景：DN50管道全斷裂，2min應(yīng)急切斷，氣象條件D穩(wěn)定度，1.5m/s。①源項(xiàng)：液氯泄漏速率8.2kg/s，持續(xù)120s，總釋放量0.98t；②毒性終點(diǎn)濃度：AEGL-3=58ppm（3min），AEGL-2=2.9ppm（60min）；③個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)：計(jì)算得IR=1.2×10??/年（280m處）；④社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)：FN曲線顯示F=1.2×10?3/年，N＞100人段進(jìn)入“不可接受區(qū)”。（2）可接受性判定依據(jù)GB36894-2018：①個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)：居民區(qū)限值1×10??/年，計(jì)算值1.2×10??/年，略超；②社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)：N=100人時(shí)F限值1×10?3/年，計(jì)算值進(jìn)入“不可接受”區(qū)。（3）技術(shù)路線①減量：儲(chǔ)罐由2×50t改為3×30t，單罐最大存量25t，總存量75t，但單罐泄漏量降50%；②限流：增設(shè)液壓式限流孔板，泄漏孔徑由50mm降至20mm，泄漏量降70%；③隔離：罐區(qū)四周設(shè)12m高防氯堤+自動(dòng)水幕，水幕強(qiáng)度15L/min·m，氯氣吸收效率＞90%；④聯(lián)鎖：罐體液位高高聯(lián)鎖切斷進(jìn)料，壓力低低聯(lián)鎖停泵，響應(yīng)時(shí)間＜30s；⑤應(yīng)急：配備液氯捕消車，30t15%NaOH溶液，可中和8t氯氣；⑥搬遷：距居民區(qū)不足300m，建議啟動(dòng)搬遷談判，目標(biāo)距離≥500m。經(jīng)上述措施，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)降至3×10??/年，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)FN曲線落入“可接受”區(qū)。33.某廠加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)出口冷卻器發(fā)生管束破裂，高壓氫（15MPa）竄入循環(huán)水系統(tǒng)，導(dǎo)致循環(huán)水塔頂大量氫氣聚集并爆炸。請(qǐng)分析事故根本原因，并提出技術(shù)與管理改進(jìn)方案。答案：（1）根本原因①設(shè)備選型：碳鋼管束未考慮氫脆，運(yùn)行5年后出現(xiàn)微裂紋；②水質(zhì)管理：循環(huán)水pH5.8，CO?含量高，加速氫去極化腐蝕；③檢測(cè)缺失：未設(shè)置在線氫氣泄漏儀，冷卻器出口無(wú)氫含量監(jiān)測(cè)；④設(shè)計(jì)缺陷：循環(huán)水塔頂通風(fēng)不良，氫氣密度小，易在塔頂聚集；⑤維護(hù)不足：管束未做年度渦流檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展；⑥應(yīng)急缺失：現(xiàn)場(chǎng)無(wú)氫氣專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，操作員誤判為“水汽”，延誤斷電。（2）技術(shù)改進(jìn)①材質(zhì)升級(jí)：管束改為雙相鋼2205，抗氫脆指數(shù)≥40；②在線監(jiān)測(cè)：冷卻器出口設(shè)氫含量在線色譜，報(bào)警值10ppm，高高聯(lián)鎖停壓縮機(jī)；③通風(fēng)改造：冷卻塔頂設(shè)防爆軸流風(fēng)機(jī)，換氣次數(shù)≥12次/h，頂部氫濃度＜0.2%LEL；④隔離措施：循環(huán)水回水罐頂部設(shè)放空管，引至15m高空排放，遠(yuǎn)離塔頂；⑤檢測(cè)周期：高壓換熱器納入RBI，每2年渦流+超聲，裂紋深度＞20%壁厚即更換；⑥爆破片：冷卻器循環(huán)水側(cè)設(shè)爆破片，爆破壓力0.8MPa，釋放口接至安全地點(diǎn)。（3）管理改進(jìn)①變更管理：將“碳鋼→雙相鋼”納入變更審批，進(jìn)行HAZOP+LOPA復(fù)核；②培訓(xùn)：開展氫氣特性專項(xiàng)培訓(xùn)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“無(wú)色無(wú)味、易積聚、爆炸極限寬”；③演練：每半年組織一次“氫氣泄漏+爆炸”雙盲演練，考核疏散、點(diǎn)火源控制；④責(zé)任制：將“循環(huán)水氫含量”納入班組KPI，超標(biāo)扣減當(dāng)月安全獎(jiǎng)20%；⑤外部審核：委托API581專家團(tuán)隊(duì)每3年開展一次裝置氫致開裂專項(xiàng)審核。34.某精細(xì)化工企業(yè)擬新建一個(gè)涉及重氮化反應(yīng)的裝置，請(qǐng)依據(jù)《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范》（GB/T42300-2022）給出反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的完整流程，并列出關(guān)鍵儀器及判據(jù)。答案：（1）評(píng)估流程①資料收集：反應(yīng)方程式、熱力學(xué)數(shù)據(jù)、操作溫度壓力、物料MSDS、中試報(bào)告；②反應(yīng)量熱：采用RC1e反應(yīng)量熱儀，獲取反應(yīng)放熱速率Qr、絕熱溫升ΔTad、反應(yīng)焓ΔHr；③絕熱量熱：采用Phi-TECⅡ，獲取最大溫升速率(dT/dt)max、最大壓升速率(dP/dt)max、二次分解起始溫度Tdec；④分解動(dòng)力學(xué)：利用A