1. 壓力容器氨氣儲罐液氨的儲存狀態(tài)

• 氨氣在常溫下通過適當(dāng)?shù)膲毫Γㄒ话阍?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(tài)，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(fā)。

2. 壓力控制原理

• 儲罐內(nèi)部設(shè)有壓力控制系統(tǒng)。當(dāng)液氨因溫度變化或其他原因?qū)е聣毫ι邥r，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(shè)定的安全上限（例如，設(shè)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(qū)域，使儲罐內(nèi)壓力恢復(fù)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(yīng)的穩(wěn)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(zhì)選擇：氨氣儲罐的罐體通常采用優(yōu)質(zhì)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(chǎn)生的應(yīng)力。為了防止液氨對罐體的腐蝕，罐體內(nèi)壁會進行特殊的防腐處理，如采用搪瓷涂層或襯里材料。

• 結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)可以有效地分散內(nèi)部壓力，減少應(yīng)力集中。罐體的壁厚根據(jù)設(shè)計壓力、直徑、材料的許用應(yīng)力等因素計算確定。例如，對于一個直徑為 3 米、設(shè)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(nèi)。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(zhì)，如耐腐蝕性和密封性，一般采用不銹鋼材質(zhì)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(yīng)的閥門，并且為了確保安全，可能會設(shè)置緊急切斷裝置。在靠近儲罐的管道上還會安裝流量調(diào)節(jié)閥，用于控制液氨的出料流量。

• 安全閥接管：與安全閥相連，當(dāng)儲罐內(nèi)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(jù)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(tǒng)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(guān)的環(huán)保和安全規(guī)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(shè)定為略高于儲罐的設(shè)計工作壓力，一般為設(shè)計壓力的 1.05 - 1.1 倍。當(dāng)儲罐內(nèi)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(xiàn)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(nèi)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(shù)的準(zhǔn)確性。操作人員通過觀察壓力表來監(jiān)控儲罐的壓力狀態(tài)，以便及時采取措施。

• 液位計：用于測量儲罐內(nèi)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(zhǔn)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(jiān)測儲罐內(nèi)液氨的溫度。由于液氨的沸點較低，溫度變化會對其壓力產(chǎn)生較大影響，所以通過溫度計可以提前預(yù)警可能出現(xiàn)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(zhǔn)確測量 - 50℃ - 50℃的溫度范圍。

四、設(shè)計要點

1. 壓力設(shè)計

• 根據(jù)液氨的儲存和使用要求，確定儲罐的設(shè)計壓力。設(shè)計壓力要考慮液氨的飽和蒸氣壓、充裝系數(shù)、可能出現(xiàn)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(xiàn)的高溫情況，設(shè)計壓力一般要高于液氨在最高環(huán)境溫度下的飽和蒸氣壓，以確保儲罐的安全性。

2. 材料設(shè)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(jù)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(jié)構(gòu)設(shè)計

• 優(yōu)化罐體的結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，以減少應(yīng)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(jié)構(gòu)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(huán)節(jié)。

五、制造要點

1. 焊接工藝

• 焊接是氨氣儲罐制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于罐體要承受一定的壓力，焊接質(zhì)量直接影響儲罐的安全性。在焊接過程中，要嚴(yán)格控制焊接參數(shù)，如電流、電壓、焊接速度等。對于罐體的縱縫和環(huán)縫，一般采用自動埋弧焊或氬弧焊等高質(zhì)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(zhì)量符合設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)，以保證與筒體焊接后的整體結(jié)構(gòu)強度。

3. 熱處理

• 根據(jù)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(yīng)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(yán)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(shù)的控制。

六、安裝與維護

1. 安裝要點

• 基礎(chǔ)施工：氨氣儲罐的基礎(chǔ)要堅實、平整，能夠承受儲罐的重量和液氨的重量。基礎(chǔ)的設(shè)計和施工要根據(jù)儲罐的尺寸、重量、當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件等因素進行。一般采用混凝土基礎(chǔ)，并且要保證基礎(chǔ)與罐體底部的連接牢固，防止儲罐發(fā)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(yán)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(zhì)和閥門的選型，確保與液氨的性質(zhì)相適應(yīng)。同時，要進行管道的壓力試驗和吹掃，以保證管道系統(tǒng)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(nèi)、壓力表和液位計讀數(shù)是否準(zhǔn)確等。一般每年至少進行一次全面檢查，并且根據(jù)使用情況和液氨的性質(zhì)，可能需要增加檢查頻率。

• 壓力和液位監(jiān)控：在儲罐的使用過程中，要實時監(jiān)控壓力和液位變化。如果發(fā)現(xiàn)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(tài)。

• 防腐維護：定期檢查罐體的防腐涂層是否完好。如果發(fā)現(xiàn)防腐涂層有脫落、損壞等情況，要及時進行修復(fù)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(yǎng)：根據(jù)檢查結(jié)果和使用要求，對儲罐進行維護保養(yǎng)。這可能包括對閥門的維護和更換、對安全附件的校準(zhǔn)、對管道系統(tǒng)的檢查和維修等工作。對于發(fā)現(xiàn)的小問題，要及時修復(fù)，避免問題擴大導(dǎo)致安全事故。