氮氣的儲存

氮氣因為物理特性特殊以至於大量儲存不易，若是使用氣態儲存，能運用體積 與壓力成反比之 P₁V₁ = MRT = P₂V₂公式關係，使用高壓鋼瓶容器，提高儲存壓力以

減少體積比方式來儲存，但畢竟可壓縮性有限，無法做大規模的氣氮儲存。於是乎將 氮氣增加工序使它液化，使用低溫容器將之儲存較有效率，氮的體積重量比值如表 6。

表 6

液體氮與氣體氮換算表

液體氮(760m/m Hg) 氣體氮 (760m/m Hg35℃) kg Liter Cubic meter

1000 1238 903

808 1000 729

1250 1547 1128

1185 1466 1069

1108 1371 1000

資料來源 : 聯華氣體工業股份有限公司工具手冊，2013。

低溫容器可分成常壓容器與高壓容器兩大類，於氮氣生產工廠作為大量儲存功 能者常使用接近大氣壓之條件下工作之低溫容器稱為常壓容器，水容積有 1000、

2000、3000、5000、6000、8000 立方米等型號規格。液氮自設備產出後可以重力自 然流入常壓容器。

運輸槽車大多是低壓 ( 3kg/cm²) 容器，在氮氣工廠利用定置型幫浦將液氮自常 壓儲存槽抽出後灌入槽車容器，到了客戶端時，使用隨車幫浦抽出，壓入在客戶端高 壓儲存容器。客戶端低溫儲槽因為須要以壓力控制輔助供應能率而在 1.5〜2.5MPa 壓 力下工作，稱為高壓容器，水容積有 1 立方米至 300 立方米不等規格。

為了保持液氮之良好純度及為了提高低溫容器之隔熱性能，它由雙重桶槽二重 殼構造組成，內容器為了維持純度品質而用不銹鋼製作；外殼使用碳鋼作保護，兩者

之間除了必要支撐架之外，填滿珍珠岩 (perlite) 粉末並抽成高真空狀態以杜絕外界 熱量的傳導介入造成微量汽化。

液化氣體有關的容器在國內法規中之勞工安全衛生法及高壓氣體勞工安全規則 定義為危險性設備，而危險性設備之詳細定義及結構強度設計規範在第一種壓力容器 檢查基準及高壓氣體特定設備檢查基準有詳細規定。液氮低溫儲槽符合國內鍋爐及壓 力容器安全規則第 4 條之壓力容器之定義，所以必須滿足受政府委託的鍋爐安全協會 的各項安全檢查要求。以及第 26 條雇主應僱用專任操作人員，且經壓力容器操作人 員訓練合格或壓力容器操作技能檢定合格，始能操作運用這些容器和壓力設備。

依照勞動檢查法第 26 條第四項之規定，設置高壓氣體類壓力容器或蒸汽鍋爐，

其壓力或容量達”中央主管機關”規定者之工作場所為危險性工作場所。「危險性工作 場所非經勞動檢查機構審查或檢查合格，事業單位不得使勞工在該場所作業」。罰則 為勞動檢查法第 36 條，處罰其行為人外，對該法人或自然人三年以下有期徒刑、拘 役或科或併科新台幣十五萬元以下罰金(謝福墅，2003)。

高壓氣體勞工安全規則第 2 條所定義高壓氣體為：

一、在常用溫度下，表壓力(以下簡稱壓力。)達每平方公分十公斤以上之壓縮氣體或 溫度在攝氏三十五度時之壓力可達每平方公分十公斤以上之壓縮氣體，但不含壓 縮乙炔氣。

二、在常用溫度下，壓力達每平方公分二公斤以上之壓縮乙炔氣或溫度在攝氏十五度 時之壓力可達每平方公分二公斤以上之壓縮乙炔氣。

三、在常用溫度下，壓力達每平方公分二公斤以上之液化氣體或壓力達每平方公分二 公斤時之溫度在攝氏三十五度以下之液化氣體。

四、前款規定者外，溫度在攝氏三十五度時，壓力超過每平方公分零公斤以上之液化 氣體中之液化氰化氫、液化溴甲烷、液化環氧乙烷或其他中央主管機關指定之液

化氣體。

其中氣氮或液氮容器滿足第一及第三項之定義，所以必須滿足該規範之安全要 求始能取得使用許可。

於國內危險性工作場所審查暨檢查辦法中第 2 條第三項第(二)款之規定，每日處 理能力在五千立方公尺以上之氮高壓氣體設備必須申請丙類危險工作場所審查，安全 審查合格後始能啟用壓力容器、設備。使用單位必須具備有檢附合格之專責操作人員 專責操作壓力容器。