防凍防靜電試題和答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列冬季設(shè)備防凍措施中，不符合規(guī)范要求的是（）。A.露天管道使用巖棉+鋁皮復(fù)合保溫層B.循環(huán)水管道保持低流量循環(huán)C.停用的蒸汽管線徹底排凈冷凝水后關(guān)閉所有閥門D.消防栓閥井內(nèi)填充干燥鋸末并覆蓋保溫棉2.關(guān)于防靜電接地的技術(shù)要求，正確的是（）。A.移動設(shè)備接地電阻應(yīng)≤100ΩB.固定設(shè)備接地電阻應(yīng)≤10ΩC.防靜電接地可與防雷接地共用同一接地體D.接地導(dǎo)線截面積應(yīng)≥4mm2銅芯線3.某車間冬季溫度-15℃，下列液體管道防凍設(shè)計(jì)中，最合理的是（）。A.采用電伴熱，功率密度20W/mB.僅在管道表面包裹30mm厚聚氨酯泡沫C.對DN50的水管道設(shè)置旁通閥保持微流D.蒸汽伴熱管與工藝管道直接焊接固定4.下列場景中，靜電風(fēng)險(xiǎn)最高的是（）。A.塑料桶轉(zhuǎn)移汽油（電導(dǎo)率10pS/m）B.不銹鋼罐充裝柴油（電導(dǎo)率50pS/m）C.玻璃容器攪拌酒精（電導(dǎo)率100μS/m）D.橡膠管道輸送壓縮空氣（相對濕度60%）5.冬季設(shè)備啟動前的防凍檢查內(nèi)容不包括（）。A.潤滑油是否凝固B.儀表導(dǎo)壓管是否通暢C.設(shè)備基礎(chǔ)是否有凍脹裂縫D.設(shè)備銘牌是否清晰6.關(guān)于防靜電工作服的使用要求，錯(cuò)誤的是（）。A.必須與防靜電鞋配套使用B.可與普通服裝疊加穿著C.洗滌后需檢查導(dǎo)電纖維是否斷裂D.禁止在強(qiáng)靜電環(huán)境中穿脫7.某地區(qū)極端低溫-30℃，下列閥門防凍措施中，效果最差的是（）。A.閥門井內(nèi)安裝電加熱帶B.閥門本體包裹50mm厚硅酸鋁棉C.閥門前后管道設(shè)置排凝閥并保持常開D.對閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓油更換為-40℃低溫型8.靜電引發(fā)火災(zāi)的必要條件不包括（）。A.靜電電荷積累到足夠能量B.環(huán)境中存在可燃?xì)怏w/粉塵C.靜電放電能量≥可燃物質(zhì)最小點(diǎn)火能D.物體表面電阻率＞101?Ω·m9.冬季巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)管道保溫層局部破損，正確的處理流程是（）。A.立即用塑料布臨時(shí)包裹，48小時(shí)內(nèi)更換完整保溫層B.記錄破損位置，待春季統(tǒng)一維修C.拆除破損部分，直接暴露管道觀察是否凍堵D.使用防火泥填充破損處，無需更換保溫層10.下列防靜電措施中，屬于“中和靜電”原理的是（）。A.金屬設(shè)備接地B.增加環(huán)境濕度至60%以上C.使用抗靜電添加劑D.安裝離子風(fēng)棒二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.冬季設(shè)備防凍“五防”措施包括（）。A.防管道凍裂B.防閥門卡阻C.防儀表失靈D.防潤滑油凝固E.防基礎(chǔ)凍脹2.下列屬于靜電敏感區(qū)域的是（）。A.加油站卸油區(qū)B.面粉加工廠包裝車間C.電子元件裝配間D.煤礦井下瓦斯聚集區(qū)E.醫(yī)院ICU病房3.關(guān)于伴熱系統(tǒng)的使用規(guī)范，正確的有（）。A.蒸汽伴熱管應(yīng)與工藝管道平行布置，間距≤50mmB.電伴熱電纜嚴(yán)禁交叉重疊C.伴熱系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需定期檢查溫度均勻性D.停用伴熱系統(tǒng)時(shí)應(yīng)先關(guān)閉熱源再排空介質(zhì)E.伴熱功率需根據(jù)管道介質(zhì)凝固點(diǎn)、環(huán)境溫度計(jì)算確定4.防靜電管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括（）。A.材料選擇（如使用導(dǎo)電塑料）B.工藝控制（如限制流速）C.人員防護(hù)（如穿戴防靜電裝備）D.環(huán)境調(diào)控（如濕度控制）E.接地系統(tǒng)維護(hù)5.冬季設(shè)備防凍檢查的重點(diǎn)部位有（）。A.露天布置的儀表導(dǎo)壓管B.設(shè)備低點(diǎn)排凝閥C.循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻塔D.壓縮空氣系統(tǒng)的氣水分離器E.備用設(shè)備的冷卻水套三、判斷題（每題1分，共10分，正確打√，錯(cuò)誤打×）1.設(shè)備停機(jī)后，應(yīng)立即關(guān)閉所有進(jìn)出口閥門以減少熱量散失。（）2.防靜電接地的作用是將靜電荷快速導(dǎo)走，因此接地電阻越小越好。（）3.冬季管道內(nèi)介質(zhì)流速越低，越不容易凍堵。（）4.塑料容器因絕緣性好，不能用于轉(zhuǎn)移易燃液體。（）5.電伴熱系統(tǒng)可以在管道保溫層外直接安裝。（）6.相對濕度低于30%時(shí)，靜電積累風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。（）7.設(shè)備基礎(chǔ)凍脹主要影響地上設(shè)備的穩(wěn)定性，地下設(shè)備無需關(guān)注。（）8.加油站卸油時(shí)，只需將油罐車接地，無需連接卸油鶴管。（）9.冬季使用壓縮空氣時(shí)，需重點(diǎn)檢查氣路中的冷凝水是否凍結(jié)。（）10.防靜電工作服的導(dǎo)電纖維斷裂后，仍可短時(shí)間使用。（）四、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述冬季設(shè)備防凍的核心原則及具體實(shí)施措施。2.說明靜電產(chǎn)生的主要方式，并列舉3種工業(yè)場景中常見的靜電產(chǎn)生過程。3.對比蒸汽伴熱與電伴熱的優(yōu)缺點(diǎn)，說明各自適用場景。4.某企業(yè)在冬季生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)多臺離心泵啟動困難，經(jīng)檢查潤滑油粘度正常，機(jī)械部件無卡阻，分析可能的防凍相關(guān)原因及解決措施。五、案例分析題（23分）某化工企業(yè)位于東北某地區(qū)（冬季極端低溫-35℃），主要生產(chǎn)有機(jī)溶劑（閃點(diǎn)-18℃，電導(dǎo)率5pS/m）。2023年12月，企業(yè)發(fā)生兩起異常事件：（1）12月5日，原料罐區(qū)一條DN80的甲醇輸送管道發(fā)生凍堵，導(dǎo)致生產(chǎn)線停機(jī)4小時(shí)；（2）12月10日，工人使用塑料桶轉(zhuǎn)移成品溶劑時(shí)，桶內(nèi)出現(xiàn)火花，未引發(fā)火災(zāi)但造成人員輕微驚嚇。經(jīng)調(diào)查，管道保溫層為20mm厚聚氨酯泡沫，未設(shè)置伴熱系統(tǒng)；塑料桶為普通聚乙烯材質(zhì)，轉(zhuǎn)移時(shí)工人穿戴棉質(zhì)工作服，未接地。問題：1.分析甲醇管道凍堵的直接原因和間接原因。（8分）2.說明塑料桶轉(zhuǎn)移溶劑時(shí)產(chǎn)生火花的靜電起電機(jī)制及風(fēng)險(xiǎn)控制措施。（7分）3.提出針對該企業(yè)冬季防凍及防靜電的系統(tǒng)性改進(jìn)方案。（8分）答案一、單項(xiàng)選擇題1.C（停用蒸汽管線需保持微開疏水閥，避免冷凝水積聚凍結(jié)）2.D（固定設(shè)備接地電阻≤100Ω，移動設(shè)備≤10Ω；防靜電與防雷接地需獨(dú)立或滿足安全距離）3.C（微流循環(huán)可有效防止凍堵；電伴熱功率需根據(jù)計(jì)算，20W/m可能不足；聚氨酯厚度30mm在-15℃可能不夠；蒸汽伴熱管不應(yīng)直接焊接）4.A（汽油電導(dǎo)率低，塑料桶絕緣性強(qiáng)，靜電難以消散）5.D（設(shè)備銘牌清晰與否不影響防凍）6.B（防靜電工作服需單獨(dú)穿著，避免與普通服裝疊加導(dǎo)致靜電屏蔽）7.C（排凝閥常開可能導(dǎo)致介質(zhì)持續(xù)流失或外界冷空氣進(jìn)入）8.D（表面電阻率高是靜電積累的條件，但非火災(zāi)必要條件）9.A（臨時(shí)包裹可防止進(jìn)一步散熱，48小時(shí)內(nèi)更換為規(guī)范要求）10.D（離子風(fēng)棒通過釋放正負(fù)離子中和靜電）二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE（防凍“五防”涵蓋管道、閥門、儀表、潤滑、基礎(chǔ)）2.ABCD（ICU病房無易燃物，不屬于靜電敏感區(qū)域）3.ABCE（停用伴熱應(yīng)先排空介質(zhì)再關(guān)閉熱源，避免殘留介質(zhì)凍結(jié)）4.ABCDE（五者均為防靜電管理關(guān)鍵）5.ABCDE（均為冬季易凍堵或受凍影響的部位）三、判斷題1.×（停機(jī)后需排空或保持循環(huán)，關(guān)閉閥門可能導(dǎo)致介質(zhì)凍結(jié)）2.√（接地電阻越小，靜電荷導(dǎo)走速度越快）3.×（流速低時(shí)熱量散失快，更易凍堵）4.√（塑料絕緣，無法導(dǎo)走靜電，易積累火花）5.×（電伴熱應(yīng)安裝在保溫層內(nèi)側(cè)，否則無法有效傳熱）6.√（低濕度時(shí)空氣導(dǎo)電性差，靜電難消散）7.×（地下設(shè)備基礎(chǔ)也可能因凍土膨脹受損）8.×（需同時(shí)連接油罐車和卸油鶴管，確保等電位）9.√（壓縮空氣冷凝水凍結(jié)會堵塞氣路）10.×（導(dǎo)電纖維斷裂后無法導(dǎo)走靜電，需立即更換）四、簡答題1.核心原則：減少熱量散失、防止介質(zhì)凍結(jié)、保持系統(tǒng)流動性。具體措施：（1）保溫：采用巖棉、聚氨酯等絕熱材料包裹管道設(shè)備；（2）伴熱：蒸汽伴熱或電伴熱補(bǔ)充熱量；（3）循環(huán)：對易凍介質(zhì)保持低流量循環(huán)；（4）排空：停用設(shè)備徹底排凈存水/液體；（5）置換：用防凍液或干燥氣體置換易凍介質(zhì)；（6）監(jiān)測：安裝溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控低溫點(diǎn)。2.靜電產(chǎn)生方式：摩擦起電、接觸分離起電、感應(yīng)起電、電解起電。工業(yè)場景示例：（1）油品管道輸送時(shí)，油液與管壁摩擦產(chǎn)生靜電；（2）塑料薄膜收卷時(shí)，薄膜與輥筒接觸分離帶電；（3）壓縮空氣通過橡膠管道時(shí)，氣體與管壁摩擦帶電。3.蒸汽伴熱vs電伴熱：（1）蒸汽伴熱：優(yōu)點(diǎn)：熱源易獲?。ㄈ绻S蒸汽管網(wǎng)）、成本低、持續(xù)供熱穩(wěn)定；缺點(diǎn)：需配套蒸汽管道、可能泄漏、溫度控制精度低、冬季易出現(xiàn)冷凝水凍結(jié)；適用場景：連續(xù)生產(chǎn)、大管徑、對溫度精度要求不高的場景（如循環(huán)水管道）。（2）電伴熱：優(yōu)點(diǎn)：溫度控制精準(zhǔn)、安裝靈活、無介質(zhì)泄漏風(fēng)險(xiǎn)；缺點(diǎn)：能耗較高、需防爆設(shè)計(jì)（危險(xiǎn)區(qū)域）、維護(hù)成本高；適用場景：小口徑管道、精密儀表、防爆要求高的區(qū)域（如化工裝置區(qū)）。4.可能原因：（1）冷卻水套未排空，停機(jī)后冷卻水凍結(jié)，導(dǎo)致泵體變形卡阻；（2）密封腔內(nèi)殘留介質(zhì)（如水）凍結(jié)，影響軸封靈活性；（3）潤滑油雖粘度正常，但低溫下流動性下降（如未更換低溫型潤滑油）；（4）泵體與管道連接法蘭因凍脹產(chǎn)生微小變形，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子與殼體摩擦。解決措施：（1）停機(jī)時(shí)排空冷卻水套及密封腔介質(zhì)，或注入防凍液；（2）更換為-40℃低溫潤滑油，啟動前預(yù)熱油箱；（3）檢查法蘭連接螺栓，調(diào)整間隙并添加隔熱墊片；（4）對泵體及連接管道增加伴熱保溫，確保環(huán)境溫度＞介質(zhì)凝固點(diǎn)。五、案例分析題1.凍堵原因：（1）直接原因：管道保溫層厚度不足（20mm聚氨酯在-35℃下熱阻不夠），未設(shè)置伴熱系統(tǒng)，導(dǎo)致管內(nèi)甲醇（凝固點(diǎn)-97℃，但管道可能混入水分）或水分析出凍結(jié)；（2）間接原因：企業(yè)防凍設(shè)計(jì)未考慮極端低溫（-35℃），未對易凍介質(zhì)（含水甲醇）采取額外防護(hù)（如伴熱、脫水），冬季巡檢未及時(shí)發(fā)現(xiàn)保溫缺陷。2.靜電起電機(jī)制：（1）塑料桶（聚乙烯）與溶劑（電導(dǎo)率5pS/m，絕緣性）摩擦產(chǎn)生靜電荷，因塑料桶不導(dǎo)電，電荷無法導(dǎo)走；（2）工人穿戴棉質(zhì)工作服（絕緣），人體靜電積累，與塑料桶接觸時(shí)發(fā)生火花放電（放電能量≥溶劑最小點(diǎn)火能）。風(fēng)險(xiǎn)控制措施：（1）改用導(dǎo)電塑料桶（表面電阻率≤10?Ω·m）或金屬桶，并接地；（2）工人穿戴防靜電工作服、鞋，操作前觸摸接地體釋放靜電；（3）控制轉(zhuǎn)移流速（≤1m/s），減少摩擦起電；（4）增加環(huán)境濕度至60%以上，提高空氣導(dǎo)電性；（5）在操作區(qū)域安裝靜電消除器（如離子風(fēng)機(jī)）。3.系統(tǒng)性改進(jìn)方案：（1）防凍方面：①對原料管道（DN80甲醇管）：更換為50mm厚聚氨酯+鋁皮保溫，增設(shè)電伴熱（功率按-35℃計(jì)算），管道低點(diǎn)增加排凝閥并定期排水；②罐區(qū)設(shè)備：對閥門、儀表導(dǎo)壓管增加蒸汽伴熱，備用設(shè)備排空存水并填充干燥氮?dú)?；③巡檢制度：增加冬季夜間巡檢頻次（每2小時(shí)1次），重點(diǎn)檢查保溫層完整性、伴熱溫度；④應(yīng)急預(yù)案：儲備便攜式電暖風(fēng)機(jī)、解凍劑，制