密封的功用是防止泄漏。起密封作用的零部件稱密封件。較復(fù)雜的密封，特別是帶有附屬系統(tǒng)的稱密封裝置。密封分兩大類：

靜密封——相對靜止的結(jié)合面（即密封面）間的密封。

動密封——相對運動的結(jié)合面間的密封。

泄漏——通過密封的物質(zhì)傳遞。

對密封的要求；嚴(yán)密、可靠、壽命長，力求結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，制造維修方便，成本低廉，互換性強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)化，系列化。

密封分動密封與靜密封兩大類。靜密封又分強(qiáng)制壓緊類與自緊類；動密封按運動方式分轉(zhuǎn)動式、往復(fù)式；按密封件與運動軸之間是否接觸分接觸式和非接觸式；按密封件的接觸部位，分為端面（徑向）密封和圓周（軸向）密封。所以在不同場合，名稱叫法各不相同?，F(xiàn)按常用的分類方法劃分：

A 靜密封（1）螺紋密封（2）法蘭密封（3）填料密封（4）研合密封（5）線接觸密封（6）自緊式密封

（7）膠密封

靜密封主要依靠墊片或密封面的彈性復(fù)原，把密封面上的微小不平處填滿，達(dá)到密封目的。在應(yīng)用制造過程中，又利用各種材料特點根據(jù)強(qiáng)度、壓力、溫度、耐介質(zhì)等性能，又組成各種不同開關(guān)和材料的墊片，其原理是一致的。

膠密封的特征是將有一定粘度和流動性的液體涂在緊壓兩的面?zhèn)€，上*填平接縫處的細(xì)微凹凸處，并形成一層薄膜（液體在兩受壓面所形成的薄膜），被壓得越緊，流動就越困難，承受內(nèi)壓的本領(lǐng)就越大。

B 動密封（1）非接觸式密封1）間隙密封2）迷宮密封3）螺旋密封4）離心密封（葉輪，甩油環(huán)密封5）氣墊密封6）磁流體密封7）噴射密封8）固定環(huán)密封（2）接觸式密封1）壓蓋填料密封2）成型填料密封

V形密封圈?O形密封圈U形密封圈?方形密封圈自緊性密封?Y形密封圈?壓緊性密封?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）機(jī)械密封（4）油封（5）刮油封（6）毛氈密封（7）漲圈密封（活塞環(huán)密封）（8）滑環(huán)密封（9）脂密封

動密封是防止相對運動對偶件間的泄漏，其密封特性決定了其復(fù)雜性。要使動密封達(dá)到*不漏比較困難，要考慮的因素很多，密封原理也多種多樣，但主要一點是將機(jī)器內(nèi)不同的區(qū)間，或?qū)C(jī)器與環(huán)境間不同組分，不同狀態(tài)的工質(zhì)分隔開，減少泄漏，以達(dá)到密封目的。

靜密封基本上都是屬于接觸型密封，而動密封有接觸型和非接觸型兩種。在這兩種密封中，接觸型密封比較嚴(yán)密，因受摩擦、磨損限制，適用于密封面線速度較低的場合。如果有冷卻與潤滑手段，可提高應(yīng)用線速度。非接觸型密封與此相反，一般來說嚴(yán)密性差些，適用于較高速度。如果借助于密封劑隔離作用，以及停車密封的合理組合，非接觸型密封的嚴(yán)密性可不低于接觸型密封。

1 前言

墊片密封是化學(xué)、煉油、醫(yī)藥、食品、機(jī)械和電力等工業(yè)部門中壓力容器、工藝設(shè)備、動力機(jī)器和連接管道等可拆接頭處zui主要的靜密封形式。它們所處的工況條件復(fù)雜，密封的流體范圍廣泛，防止密封流體通過這些接頭處泄漏出來，是工廠面對的zui重要也是zui艱巨的任務(wù)。雖然墊片密封與泵軸、閥桿、攪拌器軸等密封相比，其泄漏量比較小，但其用量卻比它們多得多，因此成為工廠泄漏和易揮發(fā)有機(jī)物逸出的主要源頭，它們不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，而且造成產(chǎn)品損失相當(dāng)可觀，墊片密封的重要性也就不喻而言了。由于它們通常采用螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)首先要求接頭密閉，這就意味著必須將其裝配并擰到足夠緊，而這恰恰是一個很艱難的任務(wù)，要做到控制則需要涉及多方面的問題；其次，影響招牌密封的因素很多，且至今還是一個尚未能定量的問題。正因為墊片的應(yīng)用范圍極其廣泛，故墊片需要的壓載荷各不相同，如低壓水泵薄法蘭用的墊片，需要的壓緊載荷較低；而壓力容器和管道法蘭墊片，需要較大的壓緊載荷和剛性較好的連接結(jié)構(gòu)。對后者通常有標(biāo)準(zhǔn)可查，但對特殊要求的墊片密封，它們沒有標(biāo)準(zhǔn)的連接件尺寸，如法蘭厚度、螺栓尺寸、螺栓間距等，則就需要考慮自行設(shè)計。

本文重點介紹墊片密封的基本原理、墊片的類型與選擇、墊片的主要性能和試驗方法等。有關(guān)國內(nèi)外墊片和試驗標(biāo)準(zhǔn)讀者可參閱本手冊的附錄。

2 密封機(jī)理

就墊片密封而言，通常密封流體在墊片結(jié)合處的泄漏有3種情況
（1）對非金屬材質(zhì)的一類墊片而言，從材料的微觀結(jié)構(gòu)來看，本身存在的微小縫隙或細(xì)微的毛細(xì)管，具有一定壓力的流體自然容易通過它們滲漏出來，此稱為滲透泄漏，它占總泄漏量的10%~20%；

（2）兩連接件表面（下稱密封面），從機(jī)械加工的微觀紋理來看，存在粗糙度和變形的問題，它們與墊片之間總是存在泄漏通道，由此產(chǎn)生的流體泄漏稱為界面泄漏，占總泄漏量的80%~90%。

（3）當(dāng)夾緊墊片的總載荷因各種原因減少到幾乎等于作用在接頭端部的流體靜壓力時，就導(dǎo)致了密封面的分離。這里若增加流體壓力，則對機(jī)械完整性很差的墊片，如操作期間材料發(fā)生劣化（degradation）的墊片，沿墊片徑向作用的流體壓力就會將其撕裂，引起密封流體的大量泄放，此被稱為吹出（blowout）泄漏，它屬于一種事故性泄漏。對于上述（1）通?？赏ㄟ^不同材料的復(fù)合或機(jī)械組合形成不滲透性結(jié)構(gòu)，或者使用較大的夾緊力使材料更加密實，減少以至消除泄漏；而（2）和（3）與墊片材料性質(zhì)、接頭的機(jī)械特征、結(jié)合面的性質(zhì)與狀態(tài)、密封流體的特性以及緊固件夾緊程度等有關(guān)。它們也是解決墊片密封設(shè)計、安裝、使用以及密封失效分析等問題的關(guān)鍵。

墊片用于對兩個連接件的密封面產(chǎn)生初始裝配密封和保持工作密封。在理論上，如果密封面*光滑、平行，并有足夠的剛度，它們可以依靠緊固件夾持在一起，無須墊片而達(dá)到密封的目的（即無墊密封）。但是在實際中，連接件的兩個密封面總是存在粗糙度，兩者也不是平等的，剛度也有限，加上緊固件柔度不同和排列分散，因此墊片接受的載荷通常是不均勻的，為了彌補(bǔ)這種不均勻的載荷和相應(yīng)的變形，在兩連接件密封面間插入一墊片，使之適應(yīng)密封面的不規(guī)則性。顯然，要產(chǎn)生初始密封的基本要求是壓縮墊片，使其與密封面間產(chǎn)生足夠的壓力（通常稱為墊片預(yù)緊應(yīng)力，也稱初始墊片比壓），以阻止介質(zhì)通過材料本身的滲透，同時保證墊片對連接件有較大的順從性，即墊片材料受壓縮后發(fā)生的彈性或彈塑性變形能夠填塞密封面的變形和表面粗糙度，以堵塞界面泄漏的通道。

預(yù)緊墊片應(yīng)力是否能夠做到初始密封，與使用的墊片的材料密切相關(guān)，不同的材料在相同的壓縮量下得到的墊片應(yīng)力是不相同的，自然同樣的密封要求下所有密封的介質(zhì)壓力也不一樣，或者說相同的介質(zhì)壓力下得到的緊密性大小不同。