2025年高职（化学工程专业）化工管路设计试题及答案.doc

2025年高职（化学工程专业）化工管路设计试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
答题要求：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确答案的序号填在括号内。

1. 化工管路设计中，确定管径时主要依据的是（ ）
A. 流量和流速 B. 压力和温度 C. 管材和管件 D. 安装位置
2. 以下哪种管材常用于输送腐蚀性较强的化工介质（ ）
A. 碳钢 B. 不锈钢 C. 铸铁 D. 塑料
3. 在化工管路中，用于调节流量的阀门是（ ）
A. 截止阀 B. 闸阀 C. 球阀 D. 调节阀
4. 化工管路的连接方式中，密封性最好的是（ ）
A. 焊接 B. 法兰连接 C. 螺纹连接 D. 承插连接
5. 计算化工管路阻力损失时，需要考虑的因素不包括（ ）
A. 管径 B. 流速 C. 管件数量 D. 管道颜色
6. 对于高温化工管路，通常采用的补偿方式是（ ）
A. 自然补偿 B. 波纹管补偿器 C. 球形补偿器 D. 方形补偿器
7. 化工管路设计中，管道的壁厚主要取决于（ ）
A. 压力 B. 温度 C. 流量 D. 介质腐蚀性
8. 以下哪种管件用于改变管路方向（ ）
A. 弯头 B. 三通 C. 四通 D. 盲板
9. 在化工管路布置中，应避免管道出现（ ）
A. 垂直向上 B. 垂直向下 C. 袋形 D. 水平直线
10. 化工管路的保温材料应具有（ ）
A. 良好的导热性 B. 良好的耐腐蚀性 C. 较高的强度 D. 较低的导热系数
11. 确定化工管路支架间距时，不需要考虑的因素是（ ）
A. 管径 B. 管材 C. 介质密度 D. 管道颜色
12. 化工管路设计中，安全阀应安装在（ ）
A. 管道的最高点 B. 管道的最低点 C. 设备的进口 D. 设备的出口
13. 以下哪种阀门适用于全开或全关的工况（ ）
A. 截止阀 B. 闸阀 C. 球阀 D. 旋塞阀
14. 化工管路的防腐措施不包括（ ）
A. 涂漆 B. 衬里 C. 阴极保护 D. 增加壁厚
15. 在化工管路布置中，管道与建筑物的距离应满足（ ）
A. 防火要求 B. 美观要求 C. 通风要求 D. 采光要求
16. 化工管路设计中，仪表管道的敷设应（ ）
A. 与工艺管道平行 B. 与工艺管道交叉 C. 单独敷设 D. 随意布置
17. 对于易燃易爆化工介质的管路，应设置（ ）
A. 静电接地 B. 防雷设施 C. 防火堤 D. 以上都是
18. 化工管路的涂色规定中，水管道的颜色通常为（ ）
A. 红色 B. 绿色 C. 蓝色 D. 黄色
19. 确定化工管路管径时，流速的选择应考虑（ ）
A. 介质性质 B. 管道材质 C. 允许压力降 D. 以上都是
20. 化工管路设计中，管道的热补偿计算主要依据（ ）
A. 热胀冷缩原理 B. 流体力学原理 C. 传热学原理 D. 材料力学原理

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将答案填在横线上。

1. 化工管路设计的基本要求包括安全可靠、经济合理、____________________。
2. 化工管路的水力计算主要包括____________________和阻力损失计算。
3. 化工管路的连接方式有焊接、____________________、螺纹连接、承插连接等。
4. 化工管路的保温结构一般由保温层、____________________和保护层组成。
5. 化工管路设计中常用的管材有碳钢、不锈钢、____________________、塑料等。

（二）简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。

1. 简述化工管路设计中确定管径的步骤。
2. 化工管路布置的原则有哪些？
3. 说明化工管路中常用阀门的特点和适用场合。
4. 化工管路的防腐方法有哪些？

（三）计算题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，1小题15分。计算过程要详细，结果保留两位小数。

已知某化工管路中输送的介质为水，流量为10m³/h，流速为2m/s，求该管路的管径。

（四）案例分析题（共10分）
答题要求：本大题共2小题，每小题5分，共10分。阅读案例，回答问题。

某化工厂在进行化工管路设计时，出现了以下问题：部分管道安装完毕后发现有泄漏现象；部分阀门开启困难，影响正常生产。

1. 请分析管道泄漏可能的原因。
2. 针对阀门开启困难的问题，提出解决措施。

（五）设计题（共5分）
答题要求：本大题共1小题，1小题5分。请根据给定的条件进行化工管路设计。

设计一条输送某化工介质的管路，要求流量为5m³/h，介质具有一定腐蚀性，工作压力为0.5MPa，工作温度为50℃。请选择合适的管材、管件和阀门，并说明理由。

答案：
1. A
2. D
3. D
4. A
5. D
6. B
7. A
8. A
9. C
10. D
11. D
12. A
13. B
14. D
15. A
16. C
17. D
18. B
19. D
20. A

填空题答案：
1. 便于操作维护
2. 流量计算
3. 法兰连接
4. 防潮层
5. 铸铁

简答题答案：
1. 先根据流量公式计算出所需的流速，再根据管径计算公式计算出管径，最后根据标准管径进行圆整。
2. 满足生产工艺要求；便于操作维护；保证安全可靠；经济合理；整齐美观。
3. 截止阀：结构简单，密封性好，调节性能较好，适用于流量调节和切断。闸阀：全开时阻力小，关闭严密，适用于大口径管道的切断。球阀：操作方便，开关迅速，适用于要求快速切断的场合。调节阀：能精确调节流量，适用于流量调节要求较高的场合。
4. 涂漆、衬里、阴极保护、选用耐腐蚀管材等。

计算题答案：
根据流量公式Q = A×v（Q为流量，A为管道横截面积，v为流速），可得管道横截面积A = Q/v = 10÷3600÷2 = 0.00139m²。又因为A = π×(d/2)²（d为管径），所以管径d = √(4A/π) = √(4×0.00139÷3.14) ≈ 0.042m = 42mm。

案例分析题答案：
1. 管道泄漏可能原因：焊接质量问题；法兰连接密封不严；管材有缺陷；安装过程中损伤管道。
2. 解决措施：检查阀门安装是否正确，是否有卡滞现象；对阀门进行润滑或维修；检查阀门选型是否合适，如有必要进行更换。

设计题答案：
管材选用耐腐蚀的塑料管材，如聚氯乙烯管，因为介质有腐蚀性。管件选用塑料弯头、三通等，与管材材质匹配。阀门选用耐腐蚀的球阀，操作方便，能快速切断。理由是满足介质腐蚀性要求，保证管路的正常运行和操作便利性。