《氧气系统控制阀》（征求意见稿）

ICS23.060.0

CCSN16

团体标准

T/NXJXXXXX—2022

氧气控制阀技术规范

Technicalspecificationforcontrolvalveofoxgenservices

（征求意见稿）

（本草案完成时间：2022.08.5）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

2022-XX-XX发布2023-XX-XX实施

宁夏机械工程学会发布

T/NXJXXXXX—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由宁夏机械工业标准化委员会提出。

本文件由宁夏机械工程学会归口。

本文件起草单位：吴忠仪表工程技术服务有限公司、吴忠仪表有限责任公司、合肥通用机械研究

院有限公司、中国石油天然气有限公司独山子石化公司、中国石油天然气有限公司宁夏石化公司、国家

能源集团宁夏煤业有限责任公司、宁夏和宁化学有限公司。

本文件主要起草人：李虎生、崔学智、秦新文、杨自文、马万、赵常春、明友、何伟、蒋贵文、王

翔、陈凤官、雷跃强、艾进荣、葛涛、武志红、刘立军、刘鑑、蔚华、林凯强、王丹丹、白炜、曹建兵。

本文件为首次发布。

III

T/NXJXXXXX—2022

氧气控制阀技术规范

1范围

本文件规定了体积浓度大于35%以上的氧气系统用控制阀的材料、设计、生产、脱脂处理、装配、

性能检测、包装贮存等全过程。

本文件适用于传统炼化、煤化工等领域所用的氧气系统用各类控制阀的设计、检维修，及备件加工

等。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T4213气动调节阀

GB/T17213.1工业过程控制阀第1部分：控制阀术语和总则

HG20202脱脂工程施工及验收规范

ANSI/FCI70-2控制阀阀座泄漏率

API598阀门检查与测试

ASTMG94-05氧气系统用金属材料评估标准指南

EIGAIGCDOC13氧气管道系统

T/NXJXxxx-2022控制阀检维修技术规范

3术语和定义

GB/T4213-2008、GB/T17213.1-2015、T/NXJXxxx-2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

氧气oxygen

氧气体积浓度超过23.5%以上、其余为氮气等惰性气体的介质。其中体积浓度介于23.5%～35%之间

的称为低纯度氧，介于35%～99.5%之间的称为高纯度氧气，99.5%以上时称为标准纯度氧气，高于99.999%

的称为超高纯度氧气。

[来源：EIGAIGCDOC13/203.2.17、3.2.19]

注：以下未特殊声明的，按标准纯度条件下的氧气。

3.2

富氧oxygen-enriched

氧浓度超过25mol%的气体或液体介质。

[来源：ASTMG94-05-20143.1.11]

3.3

氧气控制阀controlvolveofoxygenservice

直接、或间接用于氧气或富氧介质的调节、切断用控制阀。

3.4

豁免压力exemptionpressure

没有氧流速限制的合金最大允许使用压力。

[来源：ASTMG94-05-20143.1]

3.5

豁免材料exemptionmetal

在给定最大压力、最小材料尺寸的前提下，可不受流速限制的金属材料。

1

T/NXJXXXXX—2022

[来源：EIGAIGCDOC13/203.2.6]

3.6

脱脂处理unoiltreatment

用清洗、超声波等方法除去零件表面油污等可燃介质的过程。

4材料

4.1材料选用一般原则

氧气控制阀壳体、阀内零部件所用材料，在保证强度的前提下，应有一定的阻燃及防静电性能，应

遵循但不限于以下规定：

a)当氧气体积浓度低于35%、温度低于150℃时，控制阀材料的选择不受压力、流速的限制；

b)除填料、垫片等密封件外，阀内零部件不得使用非金属材料；

c)当氧气体积浓度介于35%～99.5%之间时，选用材料应根据氧浓度、工作压力、工作温度、流

速等进行风险评估，或使用已有评估数据的材料，可参考ASTMG94-05；

d)氧气体积浓度介于35%～99.5%时，设计压力可按如下方式处理：

1)按99.5%以上浓度氧气保守处理；

2)以体积浓度乘以原设计压力作为最终设计压力后，按99.5%浓度氧气处理。

e)零件的几何形状、最小厚度、直径等，影响材料等，影响材料的选用。

4.2材料的适用温度

氧气控制阀材料的适用温度选择，可参考表1的规定：

表1材料的适用温度

温度℃

材料

≤2727～125125～180180～230230～320320～420

Nitronic60可用慎用不可用不可用不可用不可用

304(304L)可用可用慎用不可用不可用不可用

316(316L)可用可用慎用慎用不可用不可用

Incoloy800可用可用可用慎用不可用不可用

Inconel718可用可用可用可用慎用不可用

Inconel625可用可用可用可用可用慎用

Inconel600可用可用可用可用可用可用

黄铜可用可用可用可用可用可用

锡青铜可用可用可用可用可用可用

MonelK400可用可用可用可用可用可用

注1：“可用”只表明相对安全；“慎用”需根据压力、流速等参数查证；“不可用”表明禁止使用。

注2：适用于任何浓度(含量)的气态氧气、富氧介质。

注3：适用于壁厚、直径等嘴小尺寸≥6.4mm的机件。

4.3

4.4根据流速选择材料

材料的选用，压力、流速是重要参考依据，压力与流速的乘积，即Pv值可作为参考依据：

a)工作压力不大于3.0MPa时，奥氏体不锈钢允许流速不大于20m/s；

b)工作压力大于3.0MPa、不大于10.0MPa时，奥氏体不锈钢的Pv值不应大于45MPa.m/s；

2

T/NXJXXXXX—2022

c)工作压差大于10.0MPa时，奥氏体不锈钢的氧介质允许流速不应大于4.5m/s。

d)当压力与流速乘积，即Pv值超过上述值时，可选择豁免压力下的豁免材料，如表2所示：

表2豁免压力和最小厚度

材料最小厚度(mm)免除压力(MPa)备注

铜/黄铜/锡青铜不规定20.5

钨铬钴合金6/6B不规定3.4

304/304L/316/316L(铸/锻)3.181.3

304/304L/316/316L(铸/锻)6.352.5

410/4303.181.7

17-43.182.0

HastelloyC-276/C-223.188.5

Inconel600/Inocnel6253.186.9

InconelX-7503.186.9

Monel4000.7520.5

MonelK5000.7520.5

注：表中数据来自IGCDOC13/20附录B

4.5氧气控制阀所用的铜合金，含铜量不低于55%、铝含量不超过2.5%(按质量)。镍基合金，镍含量

不低于50%。

4.6放空阀等经受高流速冲击参数，应按IGCDOC13/20图2选取。

5设计

5.1壳体

5.1.1氧气用控制阀的壳体，凡与流动介质接触的部分，不应有毛刺、锐棱等，形状、尺寸变化处应

为圆弧或倒角过渡，圆弧半径不小于1.5，倒角宜选择60°、深度不小于1.5，倒角的棱角应使用砂纸

打磨光滑。

5.1.2氧气用控制阀的壳体，凡与流动介质接触的部分，非加工面粗糙度Ra值不应大于Ra25，加工

面粗糙度不应大于Ra6.3。

5.2阀芯

5.2.1球形阀的阀芯

球形阀阀芯的设计应符合但不限于以下规定：

a)球形控制阀的阀芯，除密封面根部外，其余部位不应有棱角，圆角R按表3的规定选取RⅠ—R

Ⅳ；

b)有平衡孔的，孔口宜为圆角过渡、半径不小于R1，或60°倒角、深度不小于1，见图1所示：

图1球形阀阀芯

3

T/NXJXXXXX—2022

表3圆角半径R

RⅠRⅡRⅢRⅣ备注

≥3≥2≥2≥2

5.2.2套筒式控制阀阀芯

套筒式控制阀的阀芯应遵循但不限于以下规定：

a)套筒式氧气控制阀的阀芯，各处不应有毛刺、锐棱，应设计为圆角，半径如表3；

b)有平衡孔的，孔口倒角宜为60°如图2所示；

c)最薄处的壁厚见表5所示。

图2套筒式氧气控制阀的阀芯

表4圆角R值

备注

RⅠRⅡRⅢRⅣRⅤ

≥2≥1≥1≥3≥2

注：RⅠ处也可设计成60°、深度不小于1.5的倒角。

表5最小壁厚

导向面直径≤8080~120120~160160~200＞200

最小壁厚(≥)6.58101215

5.2.3球芯

球芯的设计应遵循以下规定：

a)为保证密封性能，球面不宜采用空虚率较大的超音速喷涂工艺，推荐采用堆焊(含PTA)、热喷

涂工艺；

b)流道与球面相交处应为圆弧过渡，圆角半径应不小于R1.5；

c)流道粗糙度不应大于Ra3.2。

5.3套筒

套筒式控制阀套筒为薄壁件，设计应遵循以下规定：

a)套筒的最小壁厚尺寸，参照表5；

b)窗口式套筒，窗口与内壁、外圆相交处应无毛刺、锐棱，宜为圆角过渡，圆角半径应不小于

R1；

4

T/NXJXXXXX—2022

c)低噪音套筒，流量孔口应无毛刺、锐棱，内壁处应为半径不应大于R1.5的圆弧，或60°、深

度不大于1.5的倒角过渡；外圆处应为半径不小于R1的圆弧，或60°、深度不小于1的倒角

过渡。

5.4阀座

阀座各处不应有毛刺、锐棱，棱角处应设计为半径不小于R0.5的圆角，或60°倒角过渡。

5.5密封件

密封件选用应遵循以下规定：

a)3MPa以上工作压力的氧气控制阀，选择含金属的缠绕垫片或非铁基金属垫片；

b)根据压力、温度，可选择聚四氟乙烯、无脂柔性石墨，或镍丝柔性石墨填料。

5.6防静电

氧气控制阀的结构应符合以下防静电要求：

a)活动件(如阀杆、转轴)及其它零部件，有防静电措施；

b)控制阀前后连接法兰处有规格M6—M12接地螺纹及螺栓。

5.7流速校核

控制阀或经改造的阀内节流件设计完成后，应校核各开度下的流速，确保在材料的允许流速或PV

值以内。

5.8体积突变

流路的流通面积、阀内的腔体容积不应有较大幅度的突变，不应引起介质体积、流速的突变。

5.9动作速度

氧气系统体积不应变化过快，因此氧气控制阀动作速度不宜过快，推荐全行程时间不应小于3s。

5.10流向标记

壳体上应有明显的流向标记。

5.11禁油要求

氧气控制阀技术文件中应明确禁油要求。

6制造

6.1焊接

控制阀壳体、阀内零部件的焊接、堆焊，应符合但不限于以下规定：：

a)焊接、补焊、堆焊等工艺经过评审；

b)焊接过程应由经特殊培训、考核合格的焊工进行；

c)不锈钢等低流速限制的金属，补焊高允许流速材料以提高允许流速的，补焊厚度应不小于其

最小允许厚度；

d)工作压力不大于3.0MPa时，密封面可堆焊钴基合金，厚度不小于1.5mm。

6.2机械加工

加工件质量要求应符合但不限于下列规定：

a)介质流经的节流件表面粗糙度应不大于Ra3.2；

b)介质流经的非节流面，非机械加工面粗糙度应不大于Ra25，机械加工件表面粗糙度应不大

于Ra6.3；

c)壳体、阀内零部件形状与尺寸突变处应无毛刺、锐棱，按照5.1～5.4的要求倒圆角或倒角；

5

T/NXJXXXXX—2022

d)阀内零部件应采用留2-4mm余量粗加工后热处理、精加工的工艺，确保机械性能、耐腐蚀性

及表面质量；

e)加工中毛坯件应有明显标识，防止与其它不同材质、相似形状的零部件混合；

f)加工完成的零备件，内外表面不得有碎屑、浮锈、氧化皮、水渍等；

g)加工后应重新检验材质无误后方可入库、进入装配工序。

6.3无损检测

壳体等承压件应经无损(铸件射线、锻件超声)检测合格。

6.4耐压强度试验

试验步骤应遵循下列规定：

a)壳体及内部承压件，在加工完成、脱脂处理前；

b)壳体耐压试验应为无油、清洁的压缩空气或氮气等气体介质；

c)试验压力、测试方法按GB/T4213的规定执行。

7脱脂处理

7.1氧气控制阀的壳体、阀内零部件等与介质接触的部位或零部件，装配前都应进行脱脂处理。

7.2脱脂剂选用应遵循下列规定：

a)本文件所述脱脂剂：二氯乙烷(C2H2Cl2)、三氯乙烯(C2HCl3)、四氯乙烯(C2Cl4)、浓度95%以上

的乙醇(C2H5OH)、丙酮(C3H6O)；

b)含油量不大于50mg/L；

c)使用前应核对产品质量证明书、保质期等；

d)工作场使用空气中最高允许浓度安全规定如下表6所示：

e)脱脂剂的运输、贮存，应按GB50106的规定执行。

表6脱脂剂在空气中的安全浓度

脱脂剂浓度规定备注

3

二氯乙烷(C2H2Cl2)≤25mg/m

3可通过皮肤、呼吸道吸收中毒

三氯乙烷(C2HCl3)≤30mg/m

四氯乙烯(C2Cl4)<100ppm大量吸入有毒

乙醇(C2H5OH)工业酒精不得入口

丙酮(C3H6O)<750ppm大量吸入有毒

7.3脱脂方法

脱脂方法主要有擦拭法、喷淋法、浸泡法。

7.4脱脂条件

零部件脱脂处理条件如下：

a)脱脂所用防护用品、工夹量具、仪器等应经脱脂处理并检测合格；

b)脱脂应在通风、无尘的室内进行；

c)脱脂后的零部件，应排除内部的液体，不应采用加热，及用含油、含水的压缩空气吹等方法，

应采用甩，或用脱脂棉、脱脂织物包覆擦拭等方法；

d)脱脂后的零部件，应用干燥、清洁、无油的压缩空气，或纯度95%以上氮气吹干，或静置晾干，

干燥前不得装配、使用；

e)采用二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯作为脱脂剂，零部件不得有水分，脱脂完成的零部件不

应与水接触；

f)有锈蚀等现象的，应先清除后脱脂处理。

6

T/NXJXXXXX—2022

7.5脱脂过程

需脱脂的零部件，按下述过程脱脂处理：

a)壳体、阀内零部件先用纯净水漂洗，除去大部分油脂，及各类碎屑、纤维等杂质，晾干；

b)佩戴脱脂、不易脱落材料的防护手套，需脱脂的零部件用清洁剂浸泡1-2小时后清洗，按7.4

c)的要求除去余液；

c)换用新的清洁剂，重新清洗、擦拭，摆放在脱脂、不易脱落材料制成的清洁材料上，等待装

配；

d)脱脂剂与脱脂件量的关系：上述b)、c)所用脱脂剂，以每台阀、每天更换一次为宜，不得多

次使用；

e)脱脂过程一旦因需要清除毛刺、杂物等污染原因中断，必须更换脱脂剂、脱脂合格的工夹量

具、防护用品后重新进行。

7.6脱脂检验

控制阀壳体、阀内零部件及整机脱脂处理后须经检验认定。

a)白光下目视检查零部件表面及内墙是否有各类碎屑、浮锈、氧化皮、水渍等；

b)检查各零部件上是否有飞边毛刺、锐棱等；

c)波长320—380nm的紫外光照射被检零件表面，无油脂荧光视为合格；

d)或洁净干燥的白色滤纸擦拭脱脂件，无油脂痕迹视为合格；

e)量化检验：强氧化剂、溶剂、蒸汽等冲洗脱脂件后检测氧化剂、溶剂、凝液中的含油量，在

规定值以内视为合格，按HG20202的规定执行。

7.7零部件贮存

脱脂合格的零部件，应按照、但不限于以下规定贮存：

a)脱脂合格的零部件贮存时间不应超过3天，否则应重新脱脂、检验。

b)3天内暂不装配的零部件，应按以下规定贮存：

1)宜采取充氮保存，或采用气相防锈纸、气相防锈膜等密封保存；

2)不应与其它件混放，应有脱脂合格标识、专人负责管理；

3)存放温度应在露点以上，相对湿度应不大于65%；

4)脱脂合格件应有交接程序、交接记录；

5)贮存、交接过程应防止污染。

8装配

8.1氧气控制阀应编制并严格执行专用的装配工艺。

8.2检查零部件、密封件等的脱脂合格证。

8.3检查脱脂的零部件保存措施是否完好。

8.4壳体零件上应有明显的红色“禁油”标识牌，装配完成的整机上应有永久性红色“禁油”标识牌。

8.5装配过程应穿戴氧气控制阀专用防护服、防护手套，按照规定程序操作。

8.6装配过程所需的工夹量具须经脱脂处理合格。

8.7必须润滑的，应使用耐高温、耐低温、不易燃烧的氟化脂等无油润滑脂。

8.8垫片等密封件不应超出控制阀内壁。

9性能检测

9.1应编制并严格执行氧气控制阀的检测过程及标准技术文件。

9.2整机检测前，应先查验壳体、整机上的“禁油标记”、流向标记，及铭牌、行程标尺等附加件是

否齐全。

9.3整机检测前，应先查验各零部件材质、脱脂处理等合格证书。

9.4控制阀泄漏测试必须使用干燥、无油，纯度95%以上的氮气作为测试介质。

7

T/NXJXXXXX—2022

9.5按照GB/T4213、T/NXJXxxx-2022做外观、动作检验、气密试验。

9.6根据需要按GB/T4213、ANSI/FCI70-2，或API598等标准做泄漏量试验。

9.7性能测试后重新按7.5c)或d)的方法检测阀腔、法兰等可见处的脱脂处理效果。

9.8性能测试结束后，立即用氧气控制阀专用防护盖封闭出、入口法兰，后用无脂塑料袋整机包裹防

护。

10包装贮存

10.1包装

检测合格的氧气控制阀，包装应符合以下规定：

a)法兰须用氧气控制阀专用法兰防护盖封闭，整机需用无脂塑料袋包装；

b)使用防雨、防水、防粉尘的包装箱包装；

c)包装箱上应有红色“禁油”标志。

10.2装箱资料

氧气控制阀的装箱资料，应包括但不限于以下规定：

a)壳体、阀内零部件的材质证明；

b)脱脂合格证；

c)加工、装配、性能测试人员及资质记录；

d)氧气控制阀专用性能测试证明；

e)产品结构图、焊缝布局图等；

f)装箱清单。

10.3贮存

氧气控制阀的贮存应满足以下规定：

a)应在露点以上温度、湿度不大于65%环境条件下贮存；

b)贮存空间应防雨、无尘；

c)贮存期间有专人管理，不随意打开包装箱、拆开封装的无脂塑料袋。

8

T/NXJXXXXX—2022

目次

前言................................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4材料...............................................................................2

4.1壳体、阀内零部件材料...........................................................2

4.2材料的适用温度.................................................................2

4.3Pv值参数对应材料选用...........................................................2

5设计...............................................................................3

5.1壳体...........................................................................3

5.2阀芯...........................................................................3

5.3套筒...........................................................................4

5.4球芯...........................................................................4

5.5防空阀.........................................................................4

5.6密封件........................................................错误！未定义书签。

5.7防静电.........................................................................5

5.8流速校核.......................................................................5

5.9体积突变.......................................................................5

5.10动作速度......................................................................5

5.11流向标记......................................................................5

5.12禁油要求......................................................................5

6制造...............................................................................5

6.1焊接...........................................................................5

6.2加工...........................................................................5

6.3无损检测.......................................................................6

6.4耐压强度试验...................................................................6

7脱脂处理...........................................................................6

7.1脱脂剂........................................................错误！未定义书签。

7.2脱脂方法.......................................................................6

7.3脱脂条件.......................................................................6

7.4脱脂过程.......................................................................6

7.5脱脂检验.......................................................................7

7.6脱脂后存放.....................................................................7

8装配...............................................................................7

9性能检测...........................................................................7

10包装贮存..........................................................................8

10.1包装..........................................................................8

I

T/NXJXXXXX—2022

10.2装箱资料......................................................................8

10.3贮存..........................................................................8

II

T/NXJXXXXX—2022

氧气控制阀技术规范

1范围

本文件规定了体积浓度大于35%以上的氧气系统用控制阀的材料、设计、生产、脱脂处理、装配、

性能检测、包装贮存等全过程。

本文件适用于传统炼化、煤化工等领域所用的氧气系统用各类控制阀的设计、检维修，及备件加工

等。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T4213气动调节阀

GB/T17213.1工业过程控制阀第1部分：控制阀术语和总则

HG20202脱脂工程施工及验收规范

ANSI/FCI70-2控制阀阀座泄漏率

API598阀门检查与测试

ASTMG94-05氧气系统用金属材料评估标准指南

EIGAIGCDOC13氧气管道系统

T/NXJXxxx-2022控制阀检维修技术规范

3术语和定义

GB/T4213-2008、GB/T17213.1-2015、T/NXJXxxx-2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

氧气oxygen

氧气体积浓度超过23.5%以上、其余为氮气等惰性气体的介质。其中体积浓度介于23.5%～35%之间

的称为低纯度氧，介于35%～99.5%之间的称为高纯度氧气，99.5%以上时称为标准纯度氧气，高于99.999%

的称为超高纯度氧气。

[来源：EIGAIGCDOC13/203.2.17、3.2.19]

注：以下未特殊声明的，按标准纯度条件下的氧气。

3.2

富氧oxygen-enriched

氧浓度超过25mol%的气体或液体介质。

[来源：ASTMG94-05-20143.1.11]

3.3

氧气控制阀controlvolveofoxygenservice

直接、或间接用于氧气或富氧介质的调节、切断用控制阀。

3.4

豁免压力exemptionpressure

没有氧流速限制的合金最大允许使用压力。

[来源：ASTMG94-05-20143.1]

3.5

豁免材料exemptionmetal

在给定最大压力、最小材料尺寸的前提下，可不受流速限制的金属材料。

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