1. 壓力容器氨氣儲罐液氨的儲存狀態

• 氨氣在常溫下通過適當的壓力（一般在 0.7 - 1.2MPa 左右）被液化后儲存于儲罐中。在這個壓力下，液氨能夠保持液態，減少其體積，方便儲存和運輸。液氨的沸點較低（約 - 33.5℃），所以儲罐需要具備一定的保溫性能，以防止液氨過度蒸發。

2. 壓力控制原理

• 儲罐內部設有壓力控制系統。當液氨因溫度變化或其他原因導致壓力升高時，壓力傳感器會檢測到壓力變化并將信號傳輸給控制單元。如果壓力超過設定的安全上限（例如，設計壓力的 90% 左右），安全閥會自動開啟，將部分氨氣釋放到安全區域，使儲罐內壓力恢復到正常范圍。同時，為了防止壓力過低影響液氨的正常儲存和輸送，也會有相應的穩壓措施，如通過增壓泵補充氨氣來維持合適的壓力。

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三、主要組成部分

1. 罐體

• 材質選擇：氨氣儲罐的罐體通常采用優質的碳鋼或低合金鋼。這些材料具有良好的強度和韌性，能夠承受液氨的壓力和可能產生的應力。為了防止液氨對罐體的腐蝕，罐體內壁會進行特殊的防腐處理，如采用搪瓷涂層或襯里材料。

• 結構設計：罐體一般為圓筒形，兩端采用橢圓形或半球形封頭。這種結構可以有效地分散內部壓力，減少應力集中。罐體的壁厚根據設計壓力、直徑、材料的許用應力等因素計算確定。例如，對于一個直徑為 3 米、設計壓力為 1.0MPa 的氨氣儲罐，罐體壁厚可能在 10 - 15mm 左右。

2. 接管和閥門

• 進料接管：用于將液氨輸送到儲罐內。進料接管通常位于罐體頂部或上部，并且配備有切斷閥門，方便控制進料過程。閥門的選型要考慮液氨的性質，如耐腐蝕性和密封性，一般采用不銹鋼材質的截止閥或球閥。

• 出料接管：連接到罐體底部或下部，用于將液氨輸送出去。出料接管也有相應的閥門，并且為了確保安全，可能會設置緊急切斷裝置。在靠近儲罐的管道上還會安裝流量調節閥，用于控制液氨的出料流量。

• 安全閥接管：與安全閥相連，當儲罐內壓力超過安全閥的開啟壓力時，氨氣通過安全閥接管排出。安全閥接管的尺寸要根據安全閥的排量和儲罐的容積等因素確定，以保證在緊急情況下能夠快速有效地釋放壓力。

• 放空接管：用于在儲罐檢修或其他需要排空液氨的情況下，將氨氣安全地排放到大氣中或回收系統中。放空接管上會有放空閥，并且在排放氨氣時需要遵守相關的環保和安全規定。

3. 安全附件

• 安全閥：這是氨氣儲罐最重要的安全附件之一。安全閥的開啟壓力通常設定為略高于儲罐的設計工作壓力，一般為設計壓力的 1.05 - 1.1 倍。當儲罐內壓力升高到安全閥開啟壓力時，安全閥自動開啟，將氨氣排出，防止儲罐因超壓而破裂。安全閥的排量要滿足儲罐在可能出現的最大超壓情況下能夠快速降壓的要求。

• 壓力表：安裝在儲罐頂部或便于觀察的位置，用于實時顯示儲罐內的壓力。壓力表的精度一般要求較高，例如，精度等級為 1.6 級或更高，并且需要定期校驗，以確保壓力讀數的準確性。操作人員通過觀察壓力表來監控儲罐的壓力狀態，以便及時采取措施。

• 液位計：用于測量儲罐內液氨的液位高度。常見的液位計有磁翻板液位計、雷達液位計等。磁翻板液位計通過磁性原理直觀地顯示液位高度，操作簡單；雷達液位計則更加精確，不受液氨的密度、溫度等因素影響。液位計的準確性對于控制液氨的進出料和防止儲罐超裝或空罐非常重要。

• 溫度計：用于監測儲罐內液氨的溫度。由于液氨的沸點較低，溫度變化會對其壓力產生較大影響，所以通過溫度計可以提前預警可能出現的壓力變化。溫度計一般采用鉑電阻溫度計或熱電偶溫度計，能夠準確測量 - 50℃ - 50℃的溫度范圍。

四、設計要點

1. 壓力設計

• 根據液氨的儲存和使用要求，確定儲罐的設計壓力。設計壓力要考慮液氨的飽和蒸氣壓、充裝系數、可能出現的溫度變化等因素。例如，在常溫下儲存液氨，考慮到夏季可能出現的高溫情況，設計壓力一般要高于液氨在最高環境溫度下的飽和蒸氣壓，以確保儲罐的安全性。

2. 材料設計

• 選擇合適的罐體材料，既要考慮材料的強度和韌性，又要考慮其對液氨的耐腐蝕性。對于罐體的防腐處理，要根據液氨的純度、含水量等因素選擇合適的防腐材料和工藝。例如，如果液氨中含有少量水分，可能會加速對罐體的腐蝕，此時就需要采用更有效的防腐涂層。

3. 結構設計

• 優化罐體的結構，包括筒體和封頭的連接方式、接管的布局等。在筒體和封頭的連接處，要采用合理的焊接工藝和加強結構，以減少應力集中。接管的布局要考慮方便操作和維護，同時要避免對罐體結構強度的影響。例如，多個接管之間要保持一定的距離，防止在接管處形成薄弱環節。

五、制造要點

1. 焊接工藝

• 焊接是氨氣儲罐制造的關鍵環節。由于罐體要承受一定的壓力，焊接質量直接影響儲罐的安全性。在焊接過程中，要嚴格控制焊接參數，如電流、電壓、焊接速度等。對于罐體的縱縫和環縫，一般采用自動埋弧焊或氬弧焊等高質量的焊接方法。焊接完成后，要進行無損檢測，如射線探傷（RT）、超聲波探傷（UT）等，確保焊縫質量符合設計和標準要求。

2. 成型工藝

• 對于罐體的筒體，通常采用卷板機進行卷制。在卷制過程中，要保證筒體的圓度和直線度符合要求。封頭則采用沖壓或旋壓工藝成型，成型后的封頭要進行尺寸精度檢查，確保與筒體的配合精度。例如，橢圓形封頭的長短軸尺寸偏差要控制在一定范圍內，以保證與筒體焊接后的整體結構強度。

3. 熱處理

• 根據材料和焊接工藝的要求，氨氣儲罐可能需要進行熱處理。熱處理可以消除焊接殘余應力、改善材料的性能。例如，對于一些高強度合金鋼制造的罐體，焊后熱處理可以提高材料的韌性和抗疲勞性能。熱處理過程要嚴格按照工藝要求進行，包括加熱速度、保溫時間、冷卻速度等參數的控制。

六、安裝與維護

1. 安裝要點

• 基礎施工：氨氣儲罐的基礎要堅實、平整，能夠承受儲罐的重量和液氨的重量。基礎的設計和施工要根據儲罐的尺寸、重量、當地地質條件等因素進行。一般采用混凝土基礎，并且要保證基礎與罐體底部的連接牢固，防止儲罐發生不均勻沉降。

• 安裝順序：首先安裝罐體的底部部件，如鞍座或裙座，然后將筒體和封頭組裝焊接，接著安裝接管、閥門和安全附件。在安裝過程中，要嚴格控制各部件的安裝精度，如筒體的垂直度、接管的位置精度等。

• 管道連接：儲罐的進出料管道、安全附件管道等的連接要緊密、無泄漏。在連接管道時，要注意管道的材質和閥門的選型，確保與液氨的性質相適應。同時，要進行管道的壓力試驗和吹掃，以保證管道系統的清潔和密封性。

2. 維護要點

• 定期檢查：包括外觀檢查，查看罐體是否有變形、腐蝕、泄漏等跡象；檢查安全附件是否正常工作，如安全閥是否在有效期內、壓力表和液位計讀數是否準確等。一般每年至少進行一次全面檢查，并且根據使用情況和液氨的性質，可能需要增加檢查頻率。

• 壓力和液位監控：在儲罐的使用過程中，要實時監控壓力和液位變化。如果發現壓力或液位異常，要及時采取措施，如停止進料或出料、檢查安全附件等。同時，要建立壓力和液位記錄檔案，以便分析儲罐的工作狀態。

• 防腐維護：定期檢查罐體的防腐涂層是否完好。如果發現防腐涂層有脫落、損壞等情況，要及時進行修復或重新涂裝。對于采用襯里材料的罐體，要檢查襯里是否有滲漏、剝離等問題。

• 維護保養：根據檢查結果和使用要求，對儲罐進行維護保養。這可能包括對閥門的維護和更換、對安全附件的校準、對管道系統的檢查和維修等工作。對于發現的小問題，要及時修復，避免問題擴大導致安全事故。