液氨是无色液体, 其液化表压为0.759 MPa(20℃), 当压力降低时则汽化逸出, 吸收大量的热。氨气易溶于水, 水溶时呈放热反应, 需冷却降温。液氨槽瓶耐压≥2.16 MPa, 工作温度应为-10℃～50℃, 20℃时容积充装量0.57kg/l, 常用的LAG-2000槽车设计压力2.157MPa, 筒内径1200mm, 容积3580l, 为三类压力容器。必须严格管理加强维护。

(一) 严格控制灌装量

液氨压力、重度随温度变化而急剧变化, 超载必然造成罐内压力升高, 安全伐开启排氨, 严重时引起爆炸。

槽罐的液氨装载量(ω)按下式计算

式中:ϕ_r载装系数一般取0.9～0.95

d_t设计工作温度下饱和液体重度kg/l

V槽罐实际容积l

按上式计算出LAG-2000槽车最大载装量为1894kg, 但考虑夏天运输过程液体运动发热和汽车引擎放热, 应减载50～100kg。

罐装必须过磅计量, 防止过载。LAG -2000槽车直径ϕ1200mm罐装1900kg的液面高度为:

浮球磁力传动指针式园盘液位计连杆长800mm, 受机械振动和腐蚀影响, 容易损坏。由于液氨液相与气相温度差异, 液相外壳往往产生凝结水, 可估量液面高度和装载量, 发现过载, 立即放氨使用。

(二) 加强维护

槽体及封头均用16mnR容器钢板制造, 其最小厚度按下式计算:

式中 S最小厚度, 未含腐蚀裕度;

P设计工作压力MPa;

D槽内径 mm,

δ_B抗拉强度MPa, 16mmR≤100℃为470.719;

φ焊缝减弱系数, 焊缝全探伤取1;

n_b材料安全系数, 焊接筒体取3;

LAG-2000各参数代入得最小厚度为8.31mm。

筒壳设计厚10mm, 减去厚度误差0.5mm, ,腐蚀裕度仅1.2mm, 封头下料厚12mm, 热压时氧化和变形不均, 其腐蚀裕度基本相同。

槽车使用寿命(h)为:

式中 C腐蚀裕度mm

E年腐蚀量mm, 液氨对碳钢为0.023～0.05, 取0.05；代入得h为24年。

如果液氨中含有其他腐蚀性杂质或过量水, 氨水对碳钢腐蚀量增大至0.55mm/a, 为液氨的10-20倍。

液氨槽罐不可装载其他液体(或气体), 为防止其他物质进入, 使用时应保持余压≥0.05MPa。槽车外部必须进行防腐和定期补修。

槽车每年审验并清除残渣, 检查内部; 发现腐蚀进行测厚, 每四年全面检验一次。

(三) 防火防爆

氨(NH₃)与空气混合燃爆极限为15.5%~27%, 当氨温度530℃时分解为氮和氢, 遇明火会爆炸, 当温度达651℃时自燃。氨对人的呼吸和视觉器官有强烈的刺激, 严重时会致人窒息或失明。

为防止槽车失火引起爆燃, 下部出口处装有紧急切断伐, 当槽外温度达到65～70℃时, 切断伐的易熔合金熔化, 在拉伸弹簧的作用下关闭切断伐, 切断氨路。

易熔合金是由锡(Sn)12.5%、镉(cd)12.5%、铅(Pb)25%、铋(Bi) 25%熔铸而成, 纯度要求达到99%以上。每批应先做1～2只熔化试验, 合格后方可使用, 切不可用其他金属代替。

槽车应装有不锈钢制内置式弹簧安全伐, 其开启压力应调整为2.26～2.36MPa, 当装载量为1900kg时, 温度达50℃, 会开启放氨。

槽车安全伐排放量Q按下列计算:

式中 r全启时介质的汽化潜热k_J/h

A金属罐体的表面面积m²

式中列入罐体表面面积, 表明已考虑了意外事故时表面受热的需要, 但当表面温度过高, 安全伐排量不足, 失灵或罐体受热强度降低, 仍有爆破的危险。安全伐每年应调整一次, 平时如发现调整螺丝松动, 铅封断脱应及时检查。

槽车备有两个干粉(或1211型)灭火器, 并不得携带硬物和易燃物。

(四) 正确使用提高效益

槽车放液口有快速切断伐和截止伐串联设置, 放液时应先将快速切断伐打开, 用截止伐调节排氨速度, 液氨汽化时吸收大量的热, 氨中水份会结冰堵塞截止伐通道, 应对截止伐体进行水浴加热, 保持畅通。如快速切断伐开度不足, 液氨汽化时亦会将切断伐堵塞, 此时应同时关闭两伐, 停止排氨并用水浴加热伐体约半小时。再按前述顺序操作放氨。如排液口堵塞亦可用气相开关排氨, 但排氨速度显著放慢。

快速切断伐只有两位动作, 即通和断, 开启高度靠拉紧钢丝长度保持。更换钢丝及合金时应注意钢丝长度, 使钢丝拉紧时能使伐芯全开。

槽车各伐芯一般用锡基轴承合金或聚四氟乙烯硬块衬里。轴承合金气密性好, 耐腐蚀性强, 但硬度较低, 关闭时不可用力过大, 关严即可, 如发现衬里损坏, 可熔化重铸车平即可。氨对铜的腐蚀速度可达1.5mm/a, 各种附件, 管路不可采用。灌氨和放氨伐接头拆装频繁, 罗纹容易损坏, 应设置钢护套。

不准带压对受压部份进行拆卸修理, 如需进入缸内作业, 首先要用氮气或蒸汽和水等非可燃物质清除罐内余气, 灌氨前应抽真空并用氮气进行置换, 防止罐内氨中含空气量超过15%引起燃爆。装配垫片用F₄软片, 螺纹密封用F₄薄膜。拆卸主要部件后应用2.05MPa进行气密性试验。如需对槽体及封头进行施焊修理, 须报当地劳动监察机关批准。

槽车应牢固固定在汽车上, 其零件不得突出车厢外。钢绳、紧绳器以及车厢与槽车接触处, 应垫以耐磨塑性垫子。汽车运输时应慢行。 (以上SQ公式由传统式推导)