密封的功用是防止泄漏。起密封作用的零部件称密封件。较复杂的密封，特别是带有附属系统的称密封装置。密封分两大类：

静密封——相对静止的结合面（即密封面）间的密封。

动密封——相对运动的结合面间的密封。

泄漏——通过密封的物质传递。

对密封的要求；严密、可靠、寿命长，力求结构紧凑、简单，制造维修方便，成本低廉，互换性强，标准化，系列化。

密封分动密封与静密封两大类。静密封又分强制压紧类与自紧类；动密封按运动方式分转动式、往复式；按密封件与运动轴之间是否接触分接触式和非接触式；按密封件的接触部位，分为端面（径向）密封和圆周（轴向）密封。所以在不同场合，名称叫法各不相同。现按常用的分类方法划分：

A 静密封（1）螺纹密封（2）法兰密封（3）填料密封（4）研合密封（5）线接触密封（6）自紧式密封

（7）胶密封

静密封主要依靠垫片或密封面的弹性复原，把密封面上的微小不平处填满，达到密封目的。在应用制造过程中，又利用各种材料特点根据强度、压力、温度、耐介质等性能，又组成各种不同开关和材料的垫片，其原理是一致的。

胶密封的特征是将有一定粘度和流动性的液体涂在紧压两的面个，上*填平接缝处的细微凹凸处，并形成一层薄膜（液体在两受压面所形成的薄膜），被压得越紧，流动就越困难，承受内压的本领就越大。

B 动密封（1）非接触式密封1）间隙密封2）迷宫密封3）螺旋密封4）离心密封（叶轮，甩油环密封5）气垫密封6）磁流体密封7）喷射密封8）固定环密封（2）接触式密封1）压盖填料密封2）成型填料密封

V形密封圈?O形密封圈U形密封圈?方形密封圈自紧性密封?Y形密封圈?压紧性密封?D形密封圈（唇形密封）?J形密封圈?T形密封圈L形密封圈?X形密封圈三角形密封圈其他形密封圈

3）机械密封（4）油封（5）刮油封（6）毛毡密封（7）涨圈密封（活塞环密封）（8）滑环密封（9）脂密封

动密封是防止相对运动对偶件间的泄漏，其密封特性决定了其复杂性。要使动密封达到*不漏比较困难，要考虑的因素很多，密封原理也多种多样，但主要一点是将机器内不同的区间，或将机器与环境间不同组分，不同状态的工质分隔开，减少泄漏，以达到密封目的。

静密封基本上都是属于接触型密封，而动密封有接触型和非接触型两种。在这两种密封中，接触型密封比较严密，因受摩擦、磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。如果有冷却与润滑手段，可提高应用线速度。非接触型密封与此相反，一般来说严密性差些，适用于较高速度。如果借助于密封剂隔离作用，以及停车密封的合理组合，非接触型密封的严密性可不低于接触型密封。

1 前言

垫片密封是化学、炼油、医药、食品、机械和电力等工业部门中压力容器、工艺设备、动力机器和连接管道等可拆接头处zui主要的静密封形式。它们所处的工况条件复杂，密封的流体范围广泛，防止密封流体通过这些接头处泄漏出来，是工厂面对的zui重要也是zui艰巨的任务。虽然垫片密封与泵轴、阀杆、搅拌器轴等密封相比，其泄漏量比较小，但其用量却比它们多得多，因此成为工厂泄漏和易挥发有机物逸出的主要源头，它们不仅严重污染环境，而且造成产品损失相当可观，垫片密封的重要性也就不喻而言了。由于它们通常采用螺栓法兰连接结构，这种结构首先要求接头密闭，这就意味着必须将其装配并拧到足够紧，而这恰恰是一个很艰难的任务，要做到控制则需要涉及多方面的问题；其次，影响招牌密封的因素很多，且至今还是一个尚未能定量的问题。正因为垫片的应用范围极其广泛，故垫片需要的压载荷各不相同，如低压水泵薄法兰用的垫片，需要的压紧载荷较低；而压力容器和管道法兰垫片，需要较大的压紧载荷和刚性较好的连接结构。对后者通常有标准可查，但对特殊要求的垫片密封，它们没有标准的连接件尺寸，如法兰厚度、螺栓尺寸、螺栓间距等，则就需要考虑自行设计。

本文重点介绍垫片密封的基本原理、垫片的类型与选择、垫片的主要性能和试验方法等。有关国内外垫片和试验标准读者可参阅本手册的附录。

2 密封机理

就垫片密封而言，通常密封流体在垫片结合处的泄漏有3种情况
（1）对非金属材质的一类垫片而言，从材料的微观结构来看，本身存在的微小缝隙或细微的毛细管，具有一定压力的流体自然容易通过它们渗漏出来，此称为渗透泄漏，它占总泄漏量的10%~20%；

（2）两连接件表面（下称密封面），从机械加工的微观纹理来看，存在粗糙度和变形的问题，它们与垫片之间总是存在泄漏通道，由此产生的流体泄漏称为界面泄漏，占总泄漏量的80%~90%。

（3）当夹紧垫片的总载荷因各种原因减少到几乎等于作用在接头端部的流体静压力时，就导致了密封面的分离。这里若增加流体压力，则对机械完整性很差的垫片，如操作期间材料发生劣化（degradation）的垫片，沿垫片径向作用的流体压力就会将其撕裂，引起密封流体的大量泄放，此被称为吹出（blowout）泄漏，它属于一种事故性泄漏。对于上述（1）通常可通过不同材料的复合或机械组合形成不渗透性结构，或者使用较大的夹紧力使材料更加密实，减少以至消除泄漏；而（2）和（3）与垫片材料性质、接头的机械特征、结合面的性质与状态、密封流体的特性以及紧固件夹紧程度等有关。它们也是解决垫片密封设计、安装、使用以及密封失效分析等问题的关键。

垫片用于对两个连接件的密封面产生初始装配密封和保持工作密封。在理论上，如果密封面*光滑、平行，并有足够的刚度，它们可以依靠紧固件夹持在一起，无须垫片而达到密封的目的（即无垫密封）。但是在实际中，连接件的两个密封面总是存在粗糙度，两者也不是平等的，刚度也有限，加上紧固件柔度不同和排列分散，因此垫片接受的载荷通常是不均匀的，为了弥补这种不均匀的载荷和相应的变形，在两连接件密封面间插入一垫片，使之适应密封面的不规则性。显然，要产生初始密封的基本要求是压缩垫片，使其与密封面间产生足够的压力（通常称为垫片预紧应力，也称初始垫片比压），以阻止介质通过材料本身的渗透，同时保证垫片对连接件有较大的顺从性，即垫片材料受压缩后发生的弹性或弹塑性变形能够填塞密封面的变形和表面粗糙度，以堵塞界面泄漏的通道。

预紧垫片应力是否能够做到初始密封，与使用的垫片的材料密切相关，不同的材料在相同的压缩量下得到的垫片应力是不相同的，自然同样的密封要求下所有密封的介质压力也不一样，或者说相同的介质压力下得到的紧密性大小不同。