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氢站高级试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、

氢气在常温常压下的密度约为多少千克每立方米？其燃烧热值大致是多少千焦每标准立方米？

二、

简述氢气与空气（或氧气）形成爆炸性混合物的浓度范围，并说明影响该范围的主要因素。

三、

氢站中常用的压缩氢气储罐有哪些类型？请列举两种，并简述其基本工作原理或结构特点。

四、

氢气加注机的主要功能是什么？在加注过程中，需要监测哪些关键参数，并简述相应的安全控制要求。

五、

氢站的安全设计中，为什么要强调通风和排氢系统？请说明其作用原理及在系统设计时应考虑的关键因素。

六、

氢气瓶组间应保持多少安全距离？确定该距离需要考虑哪些主要因素？

七、

氢站中使用的电气设备，在防爆等级选择上有哪些特殊要求？请简述选择依据。

八、

氢气管道系统在安装完成后，通常需要进行哪些主要的压力测试？目的是什么？

九、

试述氢站氢气泄漏的主要检测方法，并比较其中两种方法的原理和适用场景。

十、

若氢站内发生氢气泄漏，人员应如何正确处置？请从个人防护、报警、隔离、疏散等方面进行说明。

十一、

氢站发生氢气火灾时，主要应采用哪种灭火剂？为什么不能使用水灭火？请说明扑救过程中需要注意的安全事项。

十二、

简述氢站操作人员日常巡检的主要内容和目的。

十三、

氢气压缩机是氢站的核心设备之一，请说明其运行过程中可能出现的故障有哪些？并针对其中一种故障，简述其可能的原因及基本的排查处理思路。

十四、

氢站的安全管理涉及多个方面，请列举至少五种氢站必须配备的安全设施或设备，并简述其功能。

十五、

根据氢站相关安全规范，阐述氢气储存和加注区域的人员进入管理要求。

试卷答案

一、

氢气在常温常压下的密度约为0.0899千克每立方米。其燃烧热值大致是142.35千焦每标准立方米。（解析：考察氢气的基本物理化学性质，密度和热值是重要的基础数据。）

二、

氢气与空气（或氧气）形成爆炸性混合物的浓度范围通常为4%至75%（体积百分比）。影响该范围的主要因素包括：氢气在混合物中的比例、总压、温度、氧含量以及是否存在催化剂等。（解析：考察氢气的爆炸极限特性。了解爆炸极限范围及其影响因素是氢站安全设计的基础。）

三、

氢站中常用的压缩氢气储罐类型有：低温绝热储罐（如真空绝热瓶）和高压气态储罐（如缠绕复合材料储罐）。低温绝热储罐通过极低温度和真空层减少热量传入，实现低温下储存；高压气态储罐通过高强度材料承受高压储存氢气。（解析：考察储氢技术的分类和基本原理。需要区分不同类型储罐的工作方式和特点。）

四、

氢气加注机的主要功能是将高压氢气加注到车辆的储氢瓶中。在加注过程中，需要监测的关键参数包括：氢气流量、加注压力、储氢瓶温度、储氢瓶压力以及车辆负载情况等。相应的安全控制要求包括：超压保护、超温保护、泄漏检测报警、加注量控制、与车辆通讯确认等。（解析：考察加注系统的核心功能和必要的安全监控点。全面监测参数是保证加注过程安全高效的前提。）

五、

氢站的安全设计中强调通风和排氢系统，作用原理是利用空气流动将可能泄漏的氢气稀释至爆炸下限以下，或将其排出站外，从而消除或降低氢气的燃爆和中毒风险。系统设计时应考虑的关键因素包括：通风区域、通风方式（自然通风、机械通风）、通风量计算、排氢设施的布置和接口、防止氢气泄漏至相邻区域等。（解析：考察通风排氢系统的必要性和设计要点。其核心是控制氢气浓度，防止形成危险环境。）

六、

氢气瓶组间应保持的安全距离根据相关规范确定，通常在5米至10米之间，具体数值取决于储罐容积、数量、布置方式以及是否采取防火墙等隔离措施。确定该距离需要考虑的主要因素包括：储罐总容量、储存压力、泄漏扩散模型、防火间距要求、站内功能分区、安全疏散距离等。（解析：考察氢站总图规划和安全间距设计。防火间距是核心考量因素，需依据规范和计算确定。）

七、

氢站中使用的电气设备，在防爆等级选择上必须满足氢气可能存在的环境条件。特殊要求是必须选用具有相应防爆认证（如Exib,Exe）的电气设备，其防爆等级通常要求不低于II1T4（或根据具体危险区域划分确定）。选择依据是设备的适用气体（氢气）、温度组别、防爆结构形式以及所处的危险区域等级。（解析：考察电气防爆知识。氢气易燃易爆特性决定了电气设备必须满足严格的防爆要求，选择需匹配危险环境。）

八、

氢气管道系统在安装完成后，通常需要进行水压测试和气压试验。水压测试主要用于检查管道系统的强度和密封性，试验压力通常为设计压力的1.5倍。气压试验（通常使用干燥、洁净的氮气或空气代替氢气）则更接近实际工作条件，用于最终验证系统的承压能力和泄漏情况。目的是确保管道及其附件能够安全承受操作压力，并且连接处密封可靠。（解析：考察管道