בנם של רעיה ויוסף. נולד ביום י"ח בתשרי תש"ח (2.10.1947) בקריית מוצקין.

עמירם (עמי) ואחותו גדלו בקריית מוצקין. הוא למד בבית ספר יסודי באזור מגוריו. כשהיה בן עשר עברו בני המשפחה להתגורר בכפר ביאליק. הוא השתלב בלימודי יסודי בקריית ביאליק והמשיך ללימודי תיכון ב"תיכון ע"ש ד"ר א. לוינהרץ" בקריית מוצקין. למד במגמה ריאלית ונחשב לתלמיד מצטיין.

אהב מאוד את החיים בכפר ביאליק, נהנה לרכב על הפרדות ולתור את המרחבים הירוקים. סייע להוריו בהנאה בעבודות המשק.

בספטמבר 1965 התגייס לצה"ל והתנדב לשירות בקורס חובלים של חיל הים. לאחר מסלול אימונים מפרך שארך כשלושים חודשים, ביום ה-6 בפברואר 1968 סיים בהצלחה את הקורס (מחזור ט"ו) ושובץ כקצין משמרת גשר באח"י (אוניית חיל הים) "מזנק". בהמשך עבר קורס קציני נשק מתקדם, ובין היתר השתתף ב"מבצע נועה" להעברת ספינות שרבורג (ספינות מסדרת סער 3) מצרפת לישראל בדצמבר 1969.

לאורך השנים שימש בשורת תפקידים בחיל, בהם כקצין נשק וכסגן מפקד אח"י סופה, ובקיץ 1971 מונה למדריך בקורס קציני נשק מתקדם בבה"ד (בסיס הדרכה) חיל הים.

בשנת 1973 החל לימודי חשמל ואלקטרוניקה בטכניון אשר נקטעו בעקבות פרוץ מלחמת יום הכיפורים, ביום י' בתשרי תשל"ד (6.10.1973). הוא שובץ בזירת ים סוף כקצין גנ"ק (גילוי, ניווט וקשר) באונייה "נהריה" והשתתף בהגנה על גבולותיה הימיים של מדינת ישראל תוך שיתוף פעולה עם כוחות היבשה וחיל האוויר.

בשנת 1977 סיים את לימודיו האקדמיים והשתלב בתפקידי פיקוד שונים - בתחילת 1978 שימש כמפקד אח"י כידון (סער 4) בזירת ים סוף, בקיץ 1979 מונה למפקד פלגה 916 (דבורים) בבסיס אשדוד והועלה לדרגת סגן אלוף, ובקיץ 1981 מונה למפקד פלגה 45 בשייטת ספינות הטילים.

בתקופת מלחמת לבנון הראשונה (מבצע שלום הגליל) ביוני 1982 פלגה 45 בפיקודו פעלה בשיתוף עם כוחות חיל האוויר וכוחות היבשה באבטחת ציר החוף.

בשנת 1983 מונה לתפקיד ראש ענף נשק במפקדת חיל הים והשתתף כמפקד בכיר במבצע להעלאת יהודי אתיופיה מחוף סודן על סיפון אח"י בת גלים 2, מבצע אשר הוכתר כהצלחה.

בשנת 1986 קודם לדרגת אלוף משנה ומונה לראש מחלקת אמל"ח (אמצעי לחימה) של החיל, תפקיד בו כיהן עד שנת 1988. במסגרת זו, היה שותף באפיון פרויקטים רבים אשר הנהיגו את החיל קדימה מבחינה טכנולוגית ואסטרטגית. בין היתר, היה בין מקבלי ההחלטות לגבי רכש ספינות סער 5, רכש הצוללות, חימוש ספינות ורכש מערכות לוחמה אלקטרונית. במסגרת תפקידיו השונים הפגין בקיאות ומקצועיות והוביל את עבודת המטה החיילית במגוון נושאים. דגש מיוחד ניתן בתקופתו לתיאום הדוק עם גופי מספן ציוד השונים.

בשנת 1988 מונה לראש צוות התכנון של ספינות סער 5 בחברת JJMA בוושינגטון די.סי, בירת ארצות הברית. תפקיד הצוות בראשותו היה תכנון ראשוני של הספינות ושילוב מערכות הלחימה עליהן, כמו גם הכנת מסמכי ההתקשרות החוזיים עם המספנה הזוכה. לשם כך התגורר משך שנתיים במרילנד ואח"כ באלבמה. לאחר מאמצים רבים, בקיץ 1989 נחתם חוזה בניית הספינות והוא עמד בראש צוות חיל הים ומשרד הביטחון במספנות INGALLS בפסקגולה שבמיסיסיפי, ארצות הברית. בקיץ 1990 מונה לתפקיד ראש פרויקט ההצטיידות בסער 5 והצוללות של חיל הים בדרגת תת-אלוף.

בשנת 1993 פרש לגמלאות בדרגת תת-אלוף, אך גם לאחר פרישתו המשיך להשתתף בוועדות שונות הקשורות להצטיידות עתידית של חיל הים במערכות מסווגות.

לצד בניית קריירה ענפה בחיל הים הקים זוגיות אוהבת עם ציפי זוגתו והם בנו ביתם בכוכב יאיר. במרוצת השנים נולדו להם שלושה ילדים. עמירם היה איש משפחה מסור ואוהב, רגיש, חכם ובעל חוש הומור מפותח. נהנה ממעשי קונדס והעניק לאהוביו שמות חיבה מצחיקים. בני המשפחה נהנו לבלות יחד והרבו לטייל.

לאחר פרישתו מצה"ל, שימש בתפקיד סמנכ"ל שיווק ופיתוח עסקי בחברת תדיראן והצליח מאוד בתפקידו.

בשנת 1995 הקים עם שותף את חברת הייעוץ הביטחונית "ליעם" וכיהן כמנכ"ל משותף ושותף פעיל בחברה. החברה עסקה במתן שירותי ייעוץ לאפיון צרכים מבצעיים וטכנולוגים לחברות ביטחוניות מובילות כגון אלביט מערכות, תעשייה אווירית רפאל – מערכות לחימה מתקדמות ועוד, ונחשבה מובילה בתחומה.

ברבות השנים הפך לסב גאה לנכדיו ונהנה עד מאוד מבילוי משותף עימם.

עמירם היה איש עבודה שידע ליהנות מהחיים הטובים, מאוכל טוב ומבילויים. אוהב אדם וסקרן לגבי נפש האדם, ניחן ביכולת התבוננות מיוחדת על הסביבה. ידע לספר סיפורים ולרתק את השומעים. בעל ידי זהב, תיקן כל דבר במו ידיו ונהנה מתוצר עמלו.

"אדם משכמו ומעלה" תיארה אותו ציפי אשתו, "קצין מוערך מאוד, מקצועי ומסור. אהוב על חבריו ופקודיו. איש משפחה מדהים."

בחודשיו האחרונים נלחם בעוז במחלה קשה.

עמירם (עמי) רפאל נפטר ביום ט' בשבט תשע"ב (2.2.2012). בן שישים וארבע בפטירתו. הובא למנוחות בבית העלמין בכוכב יאיר. הותיר אחריו אישה, שני ילדים ונכדים.

ציפי אשתו ספדה לו: "לא צריך לספר פה מי זה עמירם רפאל. כל אחד פה חווה משהו מהקסם האישי, החוכמה, ההומור, ההגינות. לנו, המשפחה, היווה הסלע להישען עליו, לפעמים לדפוק את הראש עליו, תמיד הרגשנו בטוחים כשהוא בסביבה. לי הוא היה החבר הכי טוב שלי. אם בכל זאת יש עולם מקביל אז מקווה שהנשמה תמצא שלווה ובאותה הזדמנות תמסור למאיה דרישת שלום. אין ספק שהייתה חוויה מסעירה לחיות לצדך ויהיה אתגר רציני לנסות לחיות בלעדיך".

באנציקלופדית הרשת "ויקיפדיה" נכתב ערך על עמירם ופועלו. דף לזכרו הוקם באתר האינטרנט של "עמותת חיל הים".