化工車間安全考試試題及答案1.單選題（每題2分，共40分）1.1在硝化反應釜R-301取樣時，以下哪種個人防護組合最符合GB39800.1-2020的強制要求？A.防化服＋過濾式半面罩＋PVC手套B.阻燃防靜電服＋正壓式空氣呼吸器＋丁基橡膠手套C.純棉工作服＋活性炭口罩＋乳膠手套D.一次性無紡布隔離衣＋防毒面具＋棉紗手套答案：B解析：硝化物料具有強氧化性和急性毒性，且存在靜電積聚風險。GB39800.1-2020第6.3條明確：進入“立即威脅生命和健康（IDLH）”區(qū)域須采用正壓式呼吸器；阻燃防靜電服可避免靜電引燃；丁基橡膠對硝化混合物耐滲透時間＞480min（ASTMF739實測數(shù)據(jù)）。A選項過濾式半面罩無法應對IDLH；C、D選項無防靜電功能且手套材質(zhì)不耐硝化酸。1.2某車間設(shè)置了一套CO?局部應用滅火系統(tǒng)，保護對象為離心機Y-202。若滅火劑設(shè)計濃度為58%，則系統(tǒng)啟動后最多允許多少秒的噴射延遲時間，才能避免離心機內(nèi)溶劑溫度達到燃點？A.5sB.10sC.15sD.20s答案：A解析：根據(jù)CECS292:2011《局部應用二氧化碳滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》4.2.3條，當保護封閉旋轉(zhuǎn)設(shè)備時，延遲＞5s將因摩擦熱使溫度上升30～40℃，超過乙醇類溶劑閃點（12℃）的概率高達78%。實驗曲線顯示5s內(nèi)噴射可在溫度上升前形成窒息濃度。1.3關(guān)于爆炸性氣體環(huán)境分區(qū)，下列說法正確的是：A.出現(xiàn)爆炸性氣體混合物連續(xù)長時間存在的場所劃分為1區(qū)B.正常運行時預計周期性出現(xiàn)，且持續(xù)時間＞1000h/a的劃分為0區(qū)C.正常運行時不可能出現(xiàn)，僅在不正常情況下短時間出現(xiàn)的劃分為2區(qū)D.分區(qū)完成后，若設(shè)備保護級別（EPL）為Gc，則可用于0區(qū)答案：C解析：GB3836.14-2014表B.1明確：0區(qū)為＞1000h/a連續(xù)存在；1區(qū)為10～1000h/a周期性；2區(qū)為＜10h/a偶然。EPLGc僅適用于2區(qū)，Ga才可用于0區(qū)。1.4某廠液氯儲罐V-105安全閥整定壓力為1.6MPa，其下游排放管直接接入堿液吸收塔。依據(jù)TSG21-2021，該安全閥的校驗周期為：A.半年B.一年C.兩年D.三年答案：B解析：TSG21-2021《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》附件E3.2.4.2規(guī)定：盛裝極度高度危害介質(zhì)（液氯屬Ⅰ級毒物）的安全閥，每年至少校驗一次；一般介質(zhì)可延長至兩年。1.5在采用N?惰化技術(shù)的反應釜R-205中，氧含量聯(lián)鎖設(shè)定值通常選擇：A.5%B.8%C.10%D.12%答案：A解析：NFPA69-2019表6.4.2指出，對于多數(shù)有機溶劑，維持氧濃度≤5%可將爆炸三角形的可燃區(qū)縮小至安全區(qū)；超過6%時，最大爆炸壓力上升速率（dp/dt）呈指數(shù)增長。1.6某泵P-304輸送98%硫酸，軸封采用雙端面機械密封＋外沖洗方案。下列沖洗液最合適的是：A.循環(huán)水B.0.5%稀硫酸C.乙二醇D.脫鹽水答案：B解析：外沖洗液需與工藝介質(zhì)相容且維持密封面潤滑。脫鹽水會稀釋硫酸導致結(jié)晶；循環(huán)水含氯離子易點蝕；乙二醇高溫分解產(chǎn)酸。0.5%稀硫酸既保持電導率防靜電影積，又避免濃度梯度結(jié)晶。1.7依據(jù)GB50058-2014，爆炸性粉塵環(huán)境電纜敷設(shè)采用電纜溝時，溝內(nèi)應充砂且上覆有效厚度不小于：A.50mmB.100mmC.150mmD.200mm答案：B解析：5.4.3條文說明：粉塵層厚度≥100mm可阻止爆炸火焰沿溝傳播；＜100mm時，20L球形罐試驗顯示火焰速度可達15m/s，足以引燃溝外粉塵云。1.8某裝置設(shè)有緊急停車按鈕ESPB-01，其觸點采用強制導向結(jié)構(gòu)，主要目的是：A.降低接觸電阻B.防止觸點熔焊導致停車失效C.提高絕緣電壓D.抑制電磁干擾答案：B解析：IEC60947-5-1附錄K：強制導向結(jié)構(gòu)可確保常閉、常開觸點不可能同時閉合，即使熔焊也能保證停車回路斷開，實現(xiàn)“故障安全”。1.9在罐區(qū)G-101進行動火作業(yè)，若儲罐內(nèi)壁殘留苯類物料，則氣體分析合格標準為：A.爆炸下限（LEL）＜0.5%B.苯蒸氣濃度＜0.5%LEL且＜0.5ppmC.苯蒸氣濃度＜1%LEL且＜1ppmD.苯蒸氣濃度＜10%LEL答案：C解析：GB30871-20225.4.2：當同時存在職業(yè)接觸限值（PC-TWA6ppm）與爆炸風險時，取更嚴者。1%LEL≈0.14vol%，遠低于10%LEL；同時＜1ppm滿足職業(yè)衛(wèi)生要求。1.10某廠采用DCS與SIS獨立設(shè)置，DCS的PID輸出信號至SIS進行聯(lián)鎖，其間采用以下哪種信號隔離方式最安全？A.直接硬接線B.0–20mA無源隔離柵C.冗余串口通訊D.以太網(wǎng)TCP/IP答案：B解析：IEC61511-1:20169.4.3要求SIS與BPCS（DCS）間須電氣隔離，避免共因失效。無源隔離柵實現(xiàn)回路供電隔離，故障模式可預測；硬接線無隔離；通訊方式易受網(wǎng)絡(luò)風暴影響。1.11下列哪項不是HAZOP分析中的“引導詞”？A.無B.多C.反向D.異常答案：D解析：IEC61882:2016表1標準引導詞為：無、多、少、部分、伴隨、反向、早、晚、先、后?！爱惓！睂儆谄x描述，非引導詞。1.12某反應釜攪拌電流從15A突降至3A，DCS報警“攪拌丟失”，此時最優(yōu)先的應急操作是：A.立即停進料泵B.立即開啟冷卻水閥C.立即切斷攪拌電源D.立即注入終止劑答案：A解析：攪拌丟失導致傳熱系數(shù)下降90%，反應熱積聚，但物料仍繼續(xù)進入將迅速超壓。依據(jù)應急預案，先斷料，再評估是否注終止劑或開大冷卻。1.13依據(jù)GB/T50493-2019，可燃氣體探測器安裝高度距地面0.3m，主要考慮的氣體是：A.甲烷B.氨C.汽油蒸氣D.氫氣答案：C解析：汽油蒸氣密度為空氣2.8倍，易在低洼處積聚；甲烷、氫氣密度小于空氣；氨雖重于空氣但擴散快，規(guī)范推薦安裝于泄漏源上方。1.14某裝置使用三乙基鋁（TEAL）為催化劑，其儲存間應采用的滅火劑為：A.水噴霧B.泡沫C.D類干粉D.二氧化碳答案：C解析：TEAL遇水、CO?均劇烈反應。NFPA484:20195.2.3規(guī)定：烷基鋁火災須使用專用D類干粉（NaCl基），形成熔融殼層隔絕空氣。1.15下列關(guān)于受限空間作業(yè)說法錯誤的是：A.作業(yè)中斷30min應重新分析B.照明電壓應≤36VC.作業(yè)人員需佩戴三腳架救援繩D.涂刷含揮發(fā)性溶劑的涂料時，可同時進行內(nèi)部動火答案：D解析：GB30871-20226.6c：受限空間內(nèi)存在揮發(fā)性溶劑時，嚴禁同步動火。A、B、C均符合規(guī)范。1.16某離心泵P-401輸送丙烯酸甲酯，機械密封突然泄漏并起火，崗位人員首先應：A.用消防水滅火B(yǎng).遠程停泵并關(guān)閉進出口閥門C.用干粉滅火器滅火D.立即打開泵房門窗通風答案：B解析：丙烯酸甲酯火災屬B類且易聚合爆炸。遠程停泵切斷泄漏源優(yōu)先，避免人員靠近；消防水會擴散液體；通風增加火勢。遠程隔離后，再用抗溶性泡沫滅火。1.17依據(jù)GB50057-2010，化工裝置區(qū)防雷類別一般劃分為：A.第一類B.第二類C.第三類D.視爆炸危險區(qū)定答案：B解析：3.0.3條文說明：爆炸危險區(qū)2區(qū)、H1級屬第二類；僅0區(qū)或特別危險才升第一類。1.18某廠采用變頻調(diào)速電機M-501驅(qū)動氫氣壓縮機，其電纜須采用：A.PVC絕緣鋼帶鎧裝B.XLPE絕緣鋼絲鎧裝C.屏蔽型對稱電纜＋接地金屬護套D.橡膠絕緣尼龍護套答案：C解析：變頻驅(qū)動產(chǎn)生高次諧波，氫氣屬爆炸性氣體。IEC60079-14:20189.4要求：爆炸性環(huán)境變頻回路須用屏蔽對稱電纜，抑制電磁干擾與軸電流，鎧裝層兩端接地。1.19某裝置設(shè)置有爆破片＋安全閥串聯(lián)組合，爆破片安裝于安全閥上游，其最大允許爆破壓力為：A.1.05倍設(shè)備設(shè)計壓力B.1.1倍設(shè)備設(shè)計壓力C.1.16倍安全閥整定壓力D.1.2倍最高允許工作壓力答案：C解析：GB567.1-20125.3.2：爆破片與安全閥串聯(lián)時，爆破壓力≤1.16倍安全閥整定壓力，避免爆破片先于安全閥動作導致閥瓣無法回座。1.20某廠采用光氣（COCl?）為原料，其車間排風口高度應高出屋面脊頂：A.1mB.2mC.3mD.4m答案：C解析：GB50019-20156.6.4：極度危害氣體排風口應高出屋面脊頂3m，且距地面≥15m，利于湍流擴散。2.多選題（每題3分，共30分）2.1以下哪些屬于化工裝置中“保護層”(LOPA)的獨立保護層(IPL)？A.操作員干預（10min內(nèi)響應）B.安全閥C.爆破片D.工藝設(shè)計裕量E.可燃氣體報警聯(lián)鎖答案：B、C、E解析：IPL須滿足獨立性、有效性、可審查性。A受人員可靠性限制，不獨立；D為設(shè)計基礎(chǔ)，非附加層；B、C、E滿足IEC61511對IPL定義。2.2關(guān)于靜電接地，下列做法正確的是：A.反應釜攪拌軸采用導電軸承并跨接B.金屬桶裝溶劑直接放在環(huán)氧地坪上C.采用R＜10Ω的接地夾鉗D.用絕緣繩吊掛接地極E.對旋轉(zhuǎn)設(shè)備采用碳刷式接地器答案：A、C、E解析：B環(huán)氧地坪絕緣，需鋪導靜電墊；D絕緣繩阻斷通路；A、C、E符合GB12158-2006。2.3以下哪些屬于GB30871-2022規(guī)定的特殊作業(yè)？A.動火B(yǎng).高處C.動土D.斷路E.臨時用電答案：A、B、C、D、E解析：附錄A明確八大特殊作業(yè)含以上五項及受限空間、盲板抽堵、吊裝。2.4某裝置采用SIL2級聯(lián)鎖，其硬件故障裕量(HFT)要求為：A.1oo1B.1oo2C.2oo3D.2oo4E.1oo2D答案：B、C、E解析：IEC61511-1表6：SIL2若使用A類元件，1oo2、2oo3、1oo2D均可滿足HFT≥1；1oo1無裕量。2.5下列哪些情況須重新進行HAZOP分析？A.工藝操作壓力提高15%B.更換同規(guī)格材質(zhì)管道C.原料苯改為甲苯D.增設(shè)SIL1聯(lián)鎖E.裝置運行滿5年答案：A、C、D、E解析：GB/T35320-20176.4：工藝條件、原料、主要保護層變更及周期審查需重審；B為等效替換，無需。2.6關(guān)于化學品相容性，下列組合可能發(fā)生劇烈反應的有：A.雙氧水＋丙酮B.硝酸＋乙酸酐C.氫氧化鈉＋異氰酸酯D.硫酸＋高錳酸鉀E.氯化亞砜＋甲醇答案：A、B、D、E解析：A形成過氧丙酮易爆炸；B生成硝化酸；D產(chǎn)生七氧化二錳；E生成HCl與甲基亞砜，放熱；C為放熱但可控。2.7以下哪些屬于防止離心泵汽蝕的措施？A.降低安裝高度B.增大吸入管徑C.提高介質(zhì)溫度D.采用誘導輪E.泵入口加過濾器答案：A、B、D解析：C提高溫度降低NPSHa；E過濾器增加阻力，反而易汽蝕。2.8關(guān)于呼吸防護，下列說法正確的是：A.IDLH區(qū)域須用正壓SCBAB.過濾式面具可用于苯濃度1ppmC.長管供氣可用于缺氧環(huán)境D.半面罩的指定防護因數(shù)(APF)為10E.全面罩的APF為100答案：A、C、D、E解析：B苯IDLH500ppm，但1ppm仍高于PC-TWA6ppm，需用APF≥25的濾毒盒；A、C、D、E符合GB/T18664-2002。2.9下列哪些屬于安全儀表系統(tǒng)(SIS)的設(shè)計原則？A.故障安全B.冗余容錯C.與DCS共用I/O卡件D.手動停車優(yōu)先E.在線可測試答案：A、B、D、E解析：C共因失效違背獨立性；A、B、D、E為IEC61511核心原則。2.10某廠采用低溫乙烯球罐，其安全附件包括：A.安全閥B.真空閥C.爆破片D.液位計E.緊急切斷閥答案：A、B、C、D、E解析：低溫球罐需防超壓、防真空、防泄漏，五項均為必備。3.判斷題（每題1分，共10分）3.1防爆區(qū)域電纜引入裝置可使用普通格蘭頭，只要電纜外徑匹配即可。答案：錯解析：GB3836.15-20179.3要求防爆區(qū)域須用Exd或Exe認證格蘭頭，確保隔爆接合面或增安型密封。3.2安全閥與爆破片串聯(lián)使用時，兩者之間應設(shè)置壓力表以監(jiān)測爆破片是否泄漏。答案：對解析：GB567.1-20126.2.4：串聯(lián)時設(shè)壓力表，若表壓≥0.01MPa表明爆破片滲漏，需更換。3.3化工裝置防雷接地可與靜電接地共用接地極，只要接地電阻≤10Ω。答案：對解析：GB50057-20104.2.2允許共用，接地電阻取最嚴值，一般≤10Ω即可。3.4使用便攜式可燃氣體儀前，只需用空氣調(diào)零，無需用標準氣校準。答案：錯解析：GB15322.3-20197.1要求每日用10%LEL標準氣校準，確保±5%精度。3.5反應釜R-302設(shè)有攪拌電流高報警，其目的是監(jiān)測反應粘度異常，屬于工藝報警而非安全聯(lián)鎖。答案：對解析：電流高報警用于提示粘度過高，未直接觸發(fā)停車，屬BPCS報警。3.6進入儲罐作業(yè)時，若氧含量20.8%，可判定為合格，無需再測有毒氣體。答案：錯解析：GB30871-20226.3：氧合格僅一項，仍需測可燃、有毒氣體，苯系物需＜1%LEL且＜PC-TWA。3.7爆破片裝置排放管道可水平敷設(shè)，無需坡度。答案：錯解析：GB567.2-20125.6要求排放管向泄放口傾斜≥1/100，防止積液影響爆破壓力。3.8采用變頻驅(qū)動的電機可在爆炸性環(huán)境使用，只要電機本體為ExdIIBT4。答案：對解析：ExdIIBT4外殼保護適用于2區(qū)，變頻器須置于安全區(qū)或采用正壓防爆柜。3.9同一容器上安裝多個安全閥時，各閥整定壓力應相同，以避免先后啟跳。答案：錯解析：ASMEVIIIUG-134(b)：多個閥可設(shè)不同整定壓力，最大不超過設(shè)備設(shè)計壓力105%，實現(xiàn)分級泄放。3.10化工裝置夜間搶修可使用移動式LED照明燈，其防爆標志須不低于ExdIICT6。答案：對解析：氫氣、二硫化碳等介質(zhì)需IIC級；LED燈具表面溫度≤85℃對應T6，滿足最嚴要求。4.簡答題（每題10分，共30分）4.1簡述化工裝置“泄漏火災”應急處置五步法，并給出每步關(guān)鍵操作要點。答案：1.發(fā)現(xiàn)與確認：崗位人員通過GDS報警、視覺發(fā)現(xiàn)或巡檢發(fā)現(xiàn)泄漏火災，立即按下手動報警按鈕，向中控報告“位置、介質(zhì)、火勢、人員”四要素。2.隔離與切斷：中控遠程關(guān)閉泄漏源上下游切斷閥（SIL等級≥1），停相關(guān)機泵，防止物料繼續(xù)泄漏；若無法遠程，應急隊穿防火服進入手動關(guān)閥。3.警戒與疏散：設(shè)定半徑300m隔離區(qū)（按ERG2020指南），切斷公路、鐵路、航道交通；啟動廣播系統(tǒng)，非應急人員向上風向撤離，清點人數(shù)。4.滅火與控燒：若介質(zhì)為水溶易收集（甲醇、乙醇），用抗溶性泡沫滅火；若為高壓液化氣（丙烯、丙烷），先冷卻鄰近罐，允許穩(wěn)定燃燒，待壓力下降后再滅；滅火同時用圍堰、收集池防止污染水體。5.監(jiān)測與恢復：用紅外熱像儀監(jiān)測設(shè)備壁溫＜80℃，用便攜式VOC儀檢測邊界濃度＜1%LEL；安排專業(yè)隊伍堵漏，完成設(shè)備檢驗、置換、能量隔離后，方可恢復生產(chǎn)。4.2結(jié)合LOPA方法，說明如何確定某反應釜超壓場景的SIL等級，并給出計算示例。答案：步驟：1.場景定義：反應釜R-401冷卻水丟失，導致反應放熱超壓，造成釜體爆裂，后果為1人死亡、裝置停產(chǎn)30天，屬嚴重等級（C）。2.初始事件頻率(IE)：冷卻循環(huán)泵失效，歷史數(shù)據(jù)λ=1×10?1/a。3.獨立保護層(IPL)及其PFD：a.操作員干預（10min內(nèi)）：PFD=1×10?1b.安全閥：PFD=1×10?2c.爆破片：PFD=3×10?34.中間事件頻率計算：f?=IE×PFD?×PFD?×PFD?f?=1×10?1×1×10?1×1×10?2×3×10?3=3×10??/a5.風險可接受標準：企業(yè)設(shè)定人員死亡可接受頻率為1×10??/a。6.需求缺口：f?＜1×10??，無需額外SIS；若企業(yè)標準更嚴（1×10??），則需增設(shè)SIF，其PFD需≤3×10?2，對應SIL1。結(jié)論：該場景需增設(shè)SIL1級冷卻水流量低聯(lián)鎖，PFD≤1×10?2即可滿足。4.3闡述化工車間“粉塵爆炸五要素”，并給出控制措施。答案：五要素：可燃粉塵、分散懸浮、氧氣、點火源、密閉空間?？刂拼胧?.惰化：采用N?或CO?將氧濃度控制在LOC以下（如面粉LOC9%），連續(xù)監(jiān)測氧含量聯(lián)鎖。2.清除：每日真空吸塵，避免粉塵層厚度＞1mm（NFPA654閾值），設(shè)備表面溫度＜粉塵層MIT減100℃。3.隔離：在管道安裝隔爆閥、化學隔爆棒，爆炸壓力0.1bar時自動關(guān)閉，防止火焰?zhèn)鞑ァ?.泄爆：筒倉頂部安裝泄爆板，泄爆面積按Kst≤100bar·m/s計算，泄爆口遠離人行通道＞5m。5.抑爆：采用HRD高速抑爆系統(tǒng)，爆炸壓力0.05bar時30ms內(nèi)噴射NaHCO?粉劑，抑制火焰發(fā)展。6.防靜電：設(shè)備接地電阻＜10Ω，粉體輸送采用導電軟管，速度＜1m/s，避免靜電積聚。7.點火源控制：使用防爆電器ExtDA21IP65，禁用手機、鐵制工具，檢修采用銅合金工具。通過五要素同時管控，可將粉塵