化工設(shè)備使用與維護(hù)題庫及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種設(shè)備屬于化工過程中的反應(yīng)設(shè)備？A.列管式換熱器B.填料塔C.聚合釜D.球罐答案：C（解析：聚合釜是典型的反應(yīng)設(shè)備，用于物料的聚合反應(yīng)；換熱器屬于傳熱設(shè)備，填料塔屬于傳質(zhì)分離設(shè)備，球罐屬于儲存設(shè)備。）2.離心泵啟動時若未灌泵，最可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是？A.氣蝕B.氣縛C.揚(yáng)程過高D.流量過大答案：B（解析：未灌泵時，泵內(nèi)存在空氣，因空氣密度小，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力不足以形成足夠真空，無法吸入液體，導(dǎo)致“氣縛”；氣蝕是因局部壓力低于液體飽和蒸氣壓引發(fā)的氣泡破裂現(xiàn)象。）3.列管式換熱器中，為減少溫差應(yīng)力，當(dāng)殼程與管程溫差超過50℃時，通常采用的結(jié)構(gòu)是？A.固定管板式B.浮頭式C.U型管式D.螺旋板式答案：B（解析：浮頭式換熱器的一端管板可自由浮動，能有效消除溫差引起的熱應(yīng)力；固定管板式無補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，適用于溫差較小場景；U型管式雖可自由膨脹，但管程清洗困難。）4.反應(yīng)釜攪拌器的密封形式中，適用于高壓、劇毒介質(zhì)的是？A.填料密封B.機(jī)械密封C.迷宮密封D.磁流體密封答案：D（解析：磁流體密封通過磁場約束液態(tài)密封介質(zhì)，無機(jī)械摩擦，密封性極高，適用于高壓、高純度或劇毒環(huán)境；機(jī)械密封雖優(yōu)于填料密封，但高壓下可能泄漏。）5.以下哪項(xiàng)不屬于塔設(shè)備日常維護(hù)的關(guān)鍵檢查點(diǎn)？A.塔體振動情況B.塔內(nèi)物料溫度分布C.塔板或填料的堵塞情況D.塔基混凝土強(qiáng)度答案：D（解析：塔基混凝土強(qiáng)度屬于設(shè)備基礎(chǔ)的定期檢測項(xiàng)目，日常維護(hù)重點(diǎn)是運(yùn)行參數(shù)（溫度、壓力）、機(jī)械狀態(tài)（振動、泄漏）及內(nèi)部構(gòu)件狀態(tài)（堵塞、磨損）。）6.安全閥的校驗(yàn)周期一般為？A.3個月B.6個月C.1年D.2年答案：C（解析：根據(jù)《安全閥安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，安全閥一般每年至少校驗(yàn)一次；特殊工況（如腐蝕性介質(zhì)）需縮短周期。）7.化工設(shè)備常用材料中，316L不銹鋼的主要抗腐蝕成分是？A.鉻（Cr）B.鎳（Ni）C.鉬（Mo）D.碳（C）答案：C（解析：316L不銹鋼含2%-3%的鉬（Mo），顯著提高對含氯離子介質(zhì)（如海水、鹽水）的耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力；鉻主要形成鈍化膜，鎳提升韌性。）8.壓縮機(jī)組運(yùn)行中，若軸承溫度突然升高至90℃（正?！?0℃），首先應(yīng)采取的措施是？A.立即緊急停車B.檢查潤滑油壓力和流量C.增加冷卻水流量D.調(diào)整壓縮機(jī)入口壓力答案：B（解析：軸承溫度異常升高最常見原因是潤滑不足（如油壓低、油濾堵塞），需先確認(rèn)潤滑系統(tǒng)狀態(tài)；緊急停車可能導(dǎo)致更大損傷，應(yīng)優(yōu)先排查直接原因。）9.關(guān)于儲罐的呼吸閥，以下描述錯誤的是？A.呼氣閥在罐內(nèi)壓力高于大氣壓時開啟B.吸氣閥在罐內(nèi)真空度超過設(shè)定值時開啟C.需定期檢查閥盤靈活性和密封面完整性D.呼吸閥的安裝位置應(yīng)靠近罐頂人孔答案：D（解析：呼吸閥應(yīng)安裝在儲罐頂部最高處，確保氣體順利排出；靠近人孔可能因結(jié)構(gòu)遮擋影響通氣效率。）10.以下哪種情況會導(dǎo)致?lián)Q熱器傳熱效率下降？A.增大管程流速B.殼程介質(zhì)結(jié)垢C.提高冷熱介質(zhì)溫差D.增加換熱面積答案：B（解析：殼程介質(zhì)結(jié)垢會形成熱阻層，降低傳熱系數(shù)；增大流速、提高溫差或增加面積均會提升傳熱效率。）二、填空題（每空1分，共20分）1.化工設(shè)備按功能可分為反應(yīng)設(shè)備、（傳熱設(shè)備）、（傳質(zhì)分離設(shè)備）、（儲存設(shè)備）和動力設(shè)備五大類。2.離心泵的主要性能參數(shù)包括（流量）、（揚(yáng)程）、（功率）、（效率）和轉(zhuǎn)速。3.列管式換熱器的主要部件有（殼體）、（管束）、（管板）、（封頭）和折流板。4.反應(yīng)釜的攪拌器類型中，（槳式）適用于低粘度液體混合，（渦輪式）適用于中高粘度液體分散，（錨式）適用于高粘度液體刮壁。5.塔設(shè)備的主要內(nèi)件包括（塔板）或（填料）、（液體分布器）、（氣體分布器）和除沫器。6.設(shè)備潤滑“五定”原則是（定點(diǎn)）、（定人）、（定時）、（定質(zhì)）、（定量）。7.壓力容器的定期檢驗(yàn)分為（外部檢查）、（內(nèi)外部檢驗(yàn)）和（全面檢驗(yàn)）三種。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述離心泵啟動與停車的操作流程及注意事項(xiàng)。答：啟動流程：①檢查潤滑油位、冷卻水是否暢通；②關(guān)閉出口閥（降低啟動電流）；③灌泵排氣（打開排氣閥至液體連續(xù)流出）；④啟動電機(jī)，觀察電流表讀數(shù)；⑤緩慢開啟出口閥至設(shè)定流量，檢查壓力表、振動值是否正常。停車流程：①緩慢關(guān)閉出口閥；②停止電機(jī)；③關(guān)閉進(jìn)口閥（長期停車時）；④放凈泵內(nèi)液體（防止凍結(jié)或腐蝕）。注意事項(xiàng)：禁止空轉(zhuǎn)（易導(dǎo)致密封件磨損）；長期停用時需拆卸保養(yǎng)；輸送易結(jié)晶介質(zhì)后需用溶劑沖洗。2.列管式換熱器運(yùn)行中出現(xiàn)管束泄漏，可能的原因有哪些？如何排查？答：可能原因：①管束腐蝕（尤其是管程為腐蝕性介質(zhì)時）；②溫差應(yīng)力導(dǎo)致管子與管板連接處泄漏（固定管板式常見）；③流體沖刷磨損（流速過高或折流板缺口處）；④制造缺陷（焊接裂紋、脹接不牢）。排查方法：①殼程打壓試驗(yàn)（充水或氣壓），觀察管板處是否有氣泡；②用內(nèi)窺鏡檢查管束內(nèi)壁腐蝕或磨損情況；③對泄漏管束進(jìn)行編號，統(tǒng)計(jì)泄漏位置是否集中（如折流板附近），判斷是否為沖刷或應(yīng)力問題。3.反應(yīng)釜運(yùn)行中需重點(diǎn)監(jiān)測哪些參數(shù)？超溫超壓時應(yīng)如何處理？答：重點(diǎn)監(jiān)測參數(shù)：①溫度（夾套/物料溫度，誤差≤±2℃）；②壓力（釜內(nèi)壓力，報警值為設(shè)計(jì)壓力的80%）；③攪拌電流（反映物料粘度或攪拌器負(fù)荷）；④密封泄漏量（機(jī)械密封泄漏≤5滴/分鐘）。超溫超壓處理：①立即停止加熱（關(guān)閉蒸汽閥或電加熱）；②開啟緊急冷卻（通入冷卻水或冷凍鹽水）；③若壓力持續(xù)上升，打開緊急泄壓閥（排入火炬或安全泄放系統(tǒng)）；④記錄超溫超壓時間及峰值，事后檢查物料反應(yīng)狀態(tài)（是否分解或聚合失控）。4.如何判斷塔設(shè)備的操作是否處于“液泛”狀態(tài)？液泛發(fā)生時應(yīng)采取哪些措施？答：液泛判斷依據(jù)：①塔壓降急劇上升（壓差表讀數(shù)超過設(shè)計(jì)值1.5倍以上）；②塔頂溫度波動增大（氣液傳質(zhì)效率下降）；③塔底液位難以維持（液體滯留于塔內(nèi)）；④觀察視鏡可見大量液體隨氣體向上夾帶。處理措施：①降低氣相負(fù)荷（減少塔底再沸器加熱量）；②降低液相負(fù)荷（減少塔頂回流或進(jìn)料量）；③若為填料塔，檢查液體分布器是否堵塞（必要時停車清洗）；④若因物料發(fā)泡引起，加入消泡劑（需確認(rèn)與工藝兼容）。5.簡述化工設(shè)備日常維護(hù)的主要內(nèi)容。答：日常維護(hù)內(nèi)容包括：①“十字作業(yè)法”（清潔、潤滑、緊固、調(diào)整、防腐）；②運(yùn)行參數(shù)記錄（溫度、壓力、流量、電流等，每班至少記錄2次）；③泄漏檢查（法蘭、密封點(diǎn)、閥門填料函，泄漏率≤0.5‰）；④振動與異響監(jiān)測（用測振儀檢測軸承、機(jī)座振動值，標(biāo)準(zhǔn)≤4.5mm/s）；⑤安全附件校驗(yàn)（壓力表、溫度計(jì)、安全閥，確保在校驗(yàn)有效期內(nèi)）；⑥潤滑系統(tǒng)維護(hù)（檢查油位、油質(zhì)，過濾或更換潤滑油，周期根據(jù)油質(zhì)分析結(jié)果確定）。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某列管式換熱器用于加熱100℃的水（流量50m3/h，比熱容4.18kJ/(kg·℃)），使其升溫至150℃。加熱介質(zhì)為180℃的飽和蒸汽（汽化潛熱2014kJ/kg），蒸汽冷凝后出口溫度為100℃（比熱容4.18kJ/(kg·℃)）。假設(shè)換熱器熱損失為5%，求蒸汽的消耗量（kg/h）。解：水的吸熱量Q1=m_water×c_water×ΔTm_water=50m3/h×1000kg/m3=50000kg/hΔT=150℃-100℃=50℃Q1=50000kg/h×4.18kJ/(kg·℃)×50℃=10,450,000kJ/h蒸汽釋放的熱量Q2需滿足Q1=Q2×(1-5%)蒸汽相變放熱：m_steam×2014kJ/kg（180℃→100℃液態(tài)）蒸汽降溫放熱（100℃→100℃？題目中蒸汽冷凝后出口溫度為100℃，即相變后不再降溫，故僅計(jì)算汽化潛熱）假設(shè)蒸汽冷凝為100℃的水，無進(jìn)一步降溫，則Q2=m_steam×2014kJ/kg由Q1=0.95Q2m_steam=Q1/(0.95×2014)=10,450,000/(0.95×2014)≈5480kg/h答：蒸汽消耗量約為5480kg/h。2.某離心泵的特性曲線方程為H=60-0.02Q2（H：揚(yáng)程，m；Q：流量，m3/h），管路特性曲線方程為H=20+0.03Q2。求泵的工作點(diǎn)流量及揚(yáng)程，并判斷若將出口閥關(guān)?。ü苈纷枇υ龃螅?，工作點(diǎn)將如何變化。解：工作點(diǎn)為兩曲線交點(diǎn)，聯(lián)立方程：60-0.02Q2=20+0.03Q240=0.05Q2→Q2=800→Q≈28.28m3/h代入任一方程得H=60-0.02×(28.28)2≈60-0.02×800=60-16=44m若關(guān)小出口閥，管路阻力增大，管路特性曲線變陡（斜率增加），新的交點(diǎn)流量Q減小，揚(yáng)程H增大（泵在更高揚(yáng)程、更低流量點(diǎn)工作）。答：工作點(diǎn)流量約28.28m3/h，揚(yáng)程44m；關(guān)小出口閥后，流量減小，揚(yáng)程增大。五、案例分析題（每題10分，共20分）案例1：某化工廠一臺DN1000的聚合釜（設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，設(shè)計(jì)溫度200℃）在生產(chǎn)過程中，操作人員發(fā)現(xiàn)釜內(nèi)壓力持續(xù)上升至1.8MPa（安全閥起跳壓力1.7MPa），但安全閥未動作，同時釜體出現(xiàn)輕微振動。問題：（1）安全閥未起跳的可能原因有哪些？（2）應(yīng)采取哪些應(yīng)急措施？（3）事后需進(jìn)行哪些檢查與整改？答：（1）可能原因：①安全閥校驗(yàn)周期過期，彈簧疲勞或密封面粘連；②安全閥進(jìn)口閥未全開（被誤關(guān)或堵塞）；③安全閥設(shè)定壓力錯誤（實(shí)際起跳壓力高于1.7MPa）；④介質(zhì)帶顆粒堵塞閥瓣。（2）應(yīng)急措施：①立即停止進(jìn)料并切斷加熱（關(guān)閉蒸汽閥）；②開啟緊急冷卻（通入冷凍鹽水）降低反應(yīng)溫度；③手動打開旁路泄壓閥（若有），將壓力泄放至火炬系統(tǒng)；④疏散附近人員，啟動應(yīng)急預(yù)案。（3）事后檢查與整改：①校驗(yàn)安全閥（重新整定壓力，檢查密封性能）；②檢查安全閥進(jìn)口管路是否堵塞（清理或更換濾網(wǎng)）；③核查操作記錄，確認(rèn)是否存在誤關(guān)閥門的情況；④對釜體振動進(jìn)行檢測（可能因內(nèi)部物料不均或攪拌器故障），必要時做應(yīng)力分析；⑤修訂操作規(guī)程，增加安全閥日常手動試驗(yàn)（每月一次）。案例2：某企業(yè)一臺板式換熱器用于冷卻工藝氣體（介質(zhì)為含H2S的酸性氣），運(yùn)行3個月后發(fā)現(xiàn)換熱效率顯著下降，拆開檢查發(fā)現(xiàn)板片表面有大量黑色垢層，且部分板片邊緣出現(xiàn)腐蝕穿孔。問題：（1）垢層形成的主要原因是什么？（2）腐蝕穿孔的可能機(jī)理是什么？（3）如何預(yù)防此類問題？答：（1）垢層原因：H2S與工藝氣體中的水分反應(yīng)生成H2SO3或H2SO4（尤其在低溫區(qū)），酸性環(huán)境加速金屬腐蝕，腐蝕產(chǎn)物（FeS、FeSO4）沉積形成垢層；同時，氣體中攜帶的粉塵（如催化劑細(xì)粉）在板片間流速降低處堆積，與腐蝕產(chǎn)物結(jié)合形成致密垢層。（2）腐蝕機(jī)