2025年油氣管道試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于油氣管道用鋼X80級(jí)鋼管的特性描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.屈服強(qiáng)度不低于555MPaB.適用于輸送壓力12MPa以上的天然氣管道C.焊接熱影響區(qū)韌性要求高于X70級(jí)鋼管D.硫、磷含量需控制在0.02%以下答案：D（X80級(jí)鋼管硫、磷含量通常需控制在0.01%以下，以保證焊接性能）2.根據(jù)《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50251-2023），二級(jí)地區(qū)輸氣管道的設(shè)計(jì)系數(shù)為（）。A.0.72B.0.60C.0.50D.0.40答案：A（一級(jí)地區(qū)0.72，二級(jí)地區(qū)0.72，三級(jí)地區(qū)0.60，四級(jí)地區(qū)0.50，注意2023版規(guī)范對(duì)二級(jí)地區(qū)系數(shù)調(diào)整）3.埋地鋼質(zhì)管道最主要的電化學(xué)腐蝕類型是（）。A.點(diǎn)蝕B.微生物腐蝕（MIC）C.氧濃差電池腐蝕D.應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）答案：C（土壤環(huán)境中，管道不同區(qū)域氧含量差異導(dǎo)致的氧濃差電池是最普遍的腐蝕機(jī)制）4.下列管道內(nèi)檢測(cè)技術(shù)中，能夠同時(shí)檢測(cè)金屬損失和裂紋類缺陷的是（）。A.漏磁檢測(cè)（MFL）B.超聲檢測(cè)（UT）C.渦流檢測(cè)（ET）D.電磁超聲檢測(cè)（EMAT）答案：B（超聲檢測(cè)通過(guò)縱波檢測(cè)金屬損失，橫波檢測(cè)裂紋，而漏磁主要檢測(cè)體積型缺陷）5.油氣管道穿越鐵路時(shí)，套管與主管之間的環(huán)形空間應(yīng)填充（）。A.水泥砂漿B.泡沫塑料C.瀝青麻絲D.惰性氣體答案：A（根據(jù)GB50423-2022，穿越鐵路時(shí)套管與主管間需用水泥砂漿填充，防止套管內(nèi)積水腐蝕）6.下列關(guān)于管道陰極保護(hù)的描述中，正確的是（）。A.犧牲陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電壓由外部電源提供B.外加電流保護(hù)系統(tǒng)中，輔助陽(yáng)極需具備低消耗率和高導(dǎo)電性C.管道保護(hù)電位應(yīng)控制在-0.85V（CSE）以下，避免析氫腐蝕D.土壤電阻率越高，犧牲陽(yáng)極的保護(hù)范圍越大答案：B（犧牲陽(yáng)極驅(qū)動(dòng)電壓由陽(yáng)極與管道的電位差決定；保護(hù)電位通常為-0.85V~-1.20VCSE，過(guò)高會(huì)析氫；土壤電阻率高會(huì)限制犧牲陽(yáng)極電流輸出，保護(hù)范圍縮小）7.輸油管道停輸后，原油凝管風(fēng)險(xiǎn)最主要與（）相關(guān)。A.管道埋深B.原油凝點(diǎn)C.環(huán)境溫度D.管道口徑答案：B（凝管風(fēng)險(xiǎn)核心是停輸后管內(nèi)原油溫度降至凝點(diǎn)以下，導(dǎo)致流動(dòng)性喪失）8.下列管道泄漏檢測(cè)方法中，定位精度最高的是（）。A.負(fù)壓波法B.光纖光柵法C.質(zhì)量平衡法D.紅外熱成像法答案：B（光纖光柵法通過(guò)分布式溫度/應(yīng)變傳感，定位精度可達(dá)米級(jí)，負(fù)壓波法通常為50~200米）9.熱煨彎管制作過(guò)程中，鋼管加熱溫度應(yīng)控制在（）。A.700~800℃B.900~1050℃C.1100~1200℃D.1250~1350℃答案：B（X60及以上鋼級(jí)熱煨彎管加熱溫度通常為900~1050℃，避免晶粒粗化）10.天然氣管道內(nèi)水合物形成的必要條件不包括（）。A.高壓B.低溫C.游離水D.高含硫答案：D（水合物形成需高壓、低溫、游離水，含硫量影響腐蝕但非必要條件）二、填空題（每空1分，共20分）1.油氣管道環(huán)焊縫射線檢測(cè)時(shí)，Ⅱ級(jí)合格的底片上，單個(gè)圓形缺陷的最大尺寸不超過(guò)（）mm（管道壁厚T≤25mm時(shí)）。答案：1.42.埋地管道外防腐層常用的檢測(cè)指標(biāo)包括（）、（）和（）（至少答3項(xiàng)）。答案：漏點(diǎn)數(shù)量、絕緣電阻率、剝離強(qiáng)度3.輸氣管道干燥后，管內(nèi)空氣露點(diǎn)應(yīng)低于管道最低運(yùn)行溫度（）℃，以防止水合物生成。答案：54.管道第三方破壞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，需重點(diǎn)分析（）、（）和（）三類因素（按GB/T31458-2021）。答案：管道自身特性、外部活動(dòng)強(qiáng)度、防護(hù)措施有效性5.海底管道鋪設(shè)時(shí)，常用的鋪設(shè)方法包括（）、（）和（）（至少答3項(xiàng)）。答案：S型鋪管法、J型鋪管法、卷管鋪設(shè)法6.管道應(yīng)力分析中，需考慮的荷載包括（）、（）、（）和（）（至少答4項(xiàng)）。答案：內(nèi)壓荷載、溫度荷載、土壤摩擦力、地震荷載7.天然氣管道置換時(shí)，氮?dú)庵脫Q空氣的合格標(biāo)準(zhǔn)是管道內(nèi)氣體含氧量小于（）%（體積分?jǐn)?shù)）。答案：28.管道腐蝕速率計(jì)算中，失重法公式為（），其中參數(shù)包括（）、（）、（）和（）（寫出公式及關(guān)鍵參數(shù)）。答案：腐蝕速率（mm/a）=87600×ΔW/(ρ×A×t)；ΔW（失重質(zhì)量，g）、ρ（材料密度，g/cm3）、A（試樣面積，cm2）、t（時(shí)間，h）三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述輸氣管道投產(chǎn)前干燥的目的及常用干燥方法。答案：目的：①防止管內(nèi)殘留水分在高壓低溫下形成水合物，堵塞管道；②避免游離水與天然氣中的CO?、H?S反應(yīng)生成酸，引發(fā)電化學(xué)腐蝕；③降低管道運(yùn)行初期的壓降波動(dòng)，提高輸送效率。常用方法：①干空氣吹掃法（通過(guò)壓縮干燥空氣帶走水分，適用于短距離管道）；②甲醇注入法（甲醇與水互溶降低露點(diǎn)，適用于復(fù)雜地形管道）；③真空干燥法（抽真空降低水的沸點(diǎn)，加速水分蒸發(fā)，適用于高精度干燥需求）。2.列舉5種管道第三方破壞的防控措施，并說(shuō)明其技術(shù)原理。答案：①智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（如分布式光纖、物聯(lián)網(wǎng)傳感器）：通過(guò)實(shí)時(shí)采集管道周邊振動(dòng)、溫度等信號(hào)，識(shí)別機(jī)械挖掘、打孔盜油等異?；顒?dòng)；②標(biāo)識(shí)樁與警示帶：明確管道走向，警示第三方施工單位；③管道深埋與混凝土套管：增加物理防護(hù)層，提高抗機(jī)械損傷能力；④公眾宣傳與協(xié)議管理：與沿線社區(qū)、施工單位簽訂保護(hù)協(xié)議，降低人為破壞概率；⑤智能清管與內(nèi)檢測(cè)：定期檢測(cè)管道損傷，及時(shí)修復(fù)第三方破壞造成的缺陷。3.對(duì)比韌性斷裂與脆性斷裂的特征差異（從斷裂機(jī)制、溫度影響、斷口形貌三方面）。答案：①斷裂機(jī)制：韌性斷裂為微孔聚集型斷裂（材料局部發(fā)生塑性變形，微裂紋擴(kuò)展前有明顯頸縮）；脆性斷裂為解理或沿晶斷裂（無(wú)明顯塑性變形，裂紋快速擴(kuò)展）。②溫度影響：韌性斷裂多發(fā)生在室溫或高溫環(huán)境；脆性斷裂易發(fā)生在低溫環(huán)境（尤其低于材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度）。③斷口形貌：韌性斷裂斷口呈纖維狀，有明顯剪切唇；脆性斷裂斷口呈結(jié)晶狀，可見(jiàn)放射狀條紋或河流花樣。4.簡(jiǎn)述智能清管技術(shù)的核心組成及各部分功能。答案：核心組成：①檢測(cè)單元（如漏磁傳感器、超聲探頭）：采集管道缺陷（金屬損失、裂紋、變形）的信號(hào)數(shù)據(jù)；②定位單元（里程輪、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)）：記錄缺陷位置，精度影響后期修復(fù)定位；③數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸單元（大容量存儲(chǔ)器、無(wú)線傳輸模塊）：存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)并在清管器出站后導(dǎo)出；④動(dòng)力單元（皮碗或碟片）：利用介質(zhì)壓力推動(dòng)清管器在管道內(nèi)運(yùn)行；⑤姿態(tài)控制單元（導(dǎo)向架、扶正器）：保持清管器與管壁接觸，避免卡堵或偏磨。5.分析高含硫天然氣管道的特殊設(shè)計(jì)要求（至少5項(xiàng)）。答案：①材料選擇：采用抗硫腐蝕（SSC）的低合金鋼（如L360QS、X65QS），限制材料硬度（HRC≤22）；②內(nèi)防腐層：選用耐酸性涂層（如環(huán)氧粉末），減少H?S與鋼管直接接觸；③焊接工藝：采用低氫型焊材，嚴(yán)格控制焊接熱輸入，避免熱影響區(qū)產(chǎn)生淬硬組織；④陰極保護(hù)優(yōu)化：提高保護(hù)電位（-0.95V~-1.20VCSE），抑制H?S參與的腐蝕反應(yīng)；⑤泄漏監(jiān)測(cè)：設(shè)置高密度硫化氫傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中H?S濃度（安全閾值10ppm）；⑥清管周期縮短：增加清管頻率，及時(shí)清除管內(nèi)硫沉積和水合物，減少局部腐蝕。四、案例分析題（共20分）背景資料：某山區(qū)天然氣管道（設(shè)計(jì)壓力10MPa，管徑Φ1016mm，X70鋼級(jí)，埋深1.5m）因暴雨引發(fā)山體滑坡，導(dǎo)致管道局部裸露并發(fā)生泄漏。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)顯示，泄漏點(diǎn)位于管道6點(diǎn)鐘方向，存在長(zhǎng)200mm、寬5mm的縱向裂紋，周邊土壤pH值4.5（酸性），管道防腐層局部破損（漏點(diǎn)直徑約30mm）。問(wèn)題：1.分析此次泄漏的可能原因（6分）。2.簡(jiǎn)述應(yīng)急處置流程（8分）。3.提出后續(xù)修復(fù)與預(yù)防措施（6分）。答案：1.泄漏原因分析：①外部荷載作用：山體滑坡導(dǎo)致管道承受額外彎矩或剪切力，超過(guò)鋼管強(qiáng)度極限（X70鋼屈服強(qiáng)度485MPa，若滑坡推力導(dǎo)致局部應(yīng)力超過(guò)該值，引發(fā)裂紋）；②腐蝕加速：土壤酸性（pH4.5）加劇電化學(xué)腐蝕，防腐層破損處形成陽(yáng)極區(qū)，加速金屬溶解，削弱管壁厚度；③裂紋擴(kuò)展：初始微小裂紋（可能由施工缺陷或應(yīng)力集中引起）在持續(xù)應(yīng)力（內(nèi)壓+滑坡荷載）作用下發(fā)生疲勞擴(kuò)展，最終貫穿管壁。2.應(yīng)急處置流程：①現(xiàn)場(chǎng)警戒：立即關(guān)閉上、下游閥門，切斷氣源；設(shè)置500m警戒區(qū)，禁止明火與無(wú)關(guān)人員進(jìn)入；②泄漏控制：使用管道夾具（如堵漏器）臨時(shí)封堵裂紋（若壓力降至0.5MPa以下）；若無(wú)法直接封堵，采用帶壓開(kāi)孔技術(shù)旁通輸氣；③環(huán)境監(jiān)測(cè)：檢測(cè)周邊H?S濃度（防止中毒）、甲烷濃度（防止爆炸），設(shè)置風(fēng)向標(biāo)；④人員救援：若有人員傷亡，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，聯(lián)系醫(yī)療救援；⑤數(shù)據(jù)記錄：測(cè)量泄漏量、裂紋尺寸、土壤參數(shù)，拍攝現(xiàn)場(chǎng)照片留存。3.修復(fù)與預(yù)防措施：①缺陷修復(fù)：對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊（需確認(rèn)裂紋已完全清除，采用低氫焊材，焊后進(jìn)行射線檢測(cè)）；若管壁減薄嚴(yán)重，更換管段（長(zhǎng)度不小于5倍管徑）；②防腐層修復(fù)：清理漏點(diǎn)周邊舊涂層（打磨至Sa2.5級(jí)），采用環(huán)氧粉末+熱收縮套補(bǔ)口，檢測(cè)漏點(diǎn)（電火花檢漏電壓15kV）；③陰極保護(hù)加強(qiáng)：在滑坡區(qū)域增設(shè)犧牲陽(yáng)極（如鎂陽(yáng)極，輸出電流