密封的幾種形式第一頁，共十三頁，2022年，8月28日2高壓密封的結構形式

依靠緊固件(螺栓)壓緊墊圈達到預緊并保證工作時也能密封，稱為強制密封。常見的強制式高壓密封結構是平墊密封結構。與中低壓容器中常用的法蘭墊片密封相似，但將非金屬墊片改為金屬墊圈，將寬面密封改為窄面密封。窄面金屬墊圈為退火紫銅、退火鋁或10鋼制成的扁平金屬圈。預緊和工作密封靠端部大法蘭的主螺栓施加足夠的壓緊力。預緊時使墊圈產生塑性變形堵塞微小的泄漏通道。預緊力的大小與墊片的寬度和材料的屈服強度有關。(一)平墊密封第二頁，共十三頁，2022年，8月28日3高壓密封的結構形式

(一)平墊密封內壓上升后壓力作用在頂蓋上傳至主螺栓、使其彈性伸長，墊片回彈，需保持墊片有一定的比壓。無論預緊還是工作狀態(tài)，盡可能減小墊片的寬度。為防止因墊圈塑性變形咬死密封口無法拆卸，頂蓋可配4—6個起卸螺栓，使螺栓的端面頂住法蘭端面，將平蓋頂開。平墊密封的的優(yōu)點是結構簡單。缺點是主螺栓直徑過大，法蘭與平蓋的外徑也隨之加大，變得笨重；裝拆主螺栓都極不方便；不適合溫度與壓力波動較大的場合，對墊片壓緊力變化敏感易引起泄漏。因此一般僅用于200℃以下的場合，容器內徑也不大。第三頁，共十三頁，2022年，8月28日4高壓密封的結構形式

這也是強制式密封，但為了解決擰緊與拆卸主螺栓的困難，改用螺紋套筒來代替主螺栓，見右圖。螺紋套筒與頂蓋和法蘭上的螺紋是間斷的螺紋，每隔一定角度(10’一30‘)螺紋斷開，裝配時只要將螺紋套筒旋轉相應角度就可裝好，墊片的預緊力靠預緊螺栓施加，通過壓環(huán)傳遞給三角形截面的墊圈。介質壓力引起的軸向力由螺紋套筒承擔，預緊螺栓的直徑比平墊密封的主螺栓小。預緊方便是卡扎里密封最大的優(yōu)點。(二)卡扎里密封第四頁，共十三頁，2022年，8月28日5高壓密封的結構形式

改進卡扎里密封(見右圖)是為改善套筒螺紋銹蝕給拆卸增加困難的情況，仍采用主螺栓，但預緊仍依靠預緊螺栓，主螺栓不需擰得很緊，從而裝拆較為省力。卡扎里密封中的壓環(huán)材料一般應采用強度較高硬度也較高的35CrMo鋼或優(yōu)質鋼45、35鋼。密封墊圈材料與金屬平墊相同。卡扎里密封適宜平墊密封不適用的較大直徑，如直徑在1m以上、壓力在30MPa以上的情況，但設計溫度在350Co以下較合適。(二)改進的卡扎里密封第五頁，共十三頁，2022年，8月28日6高壓密封的結構形式

這是保留主螺栓但屬自緊式的密封結構，用雙錐面的軟鋼密封墊圈，兩個30o錐面是密封面，墊有軟金屬墊，如退火鋁、退火紫銅或奧氏體不銹鋼等。(三)雙錐密封預緊時雙錐墊內表面與平蓋貼緊。當內壓升高平蓋上浮時一方面靠雙錐墊自身的彈性擴張(稱為回彈)而保持密封錐面仍有相當的壓緊力，另一方面又靠介質壓力使雙錐墊徑向向外擴張，進一步增大雙錐密封面的壓緊力。第六頁，共十三頁，2022年，8月28日7高壓密封的結構形式

這是一種使用得最早的自緊式高壓密封結構。(四)伍德密封平蓋是一個可上下浮動的端蓋8，安裝時先放入容器頂部，放入楔形密封墊2，再放入由四塊拼成一個圓圈的便于嵌入筒體頂部凹槽的四合環(huán)4，用螺栓將四合環(huán)位置固定，放入牽制環(huán)5，由牽制螺栓7將浮動端蓋吊起壓緊楔形墊，可起預緊作用。壓力升高后載荷加到浮動端蓋上，壓力愈高，墊圈的壓緊比壓愈大，密封愈可靠。

伍德密封的特點是：自緊式，壓力和溫度的波動不影響密封可靠性；取消了主螺栓，筒體與鍛件尺寸大大減小，裝拆的勞動強度比主螺栓的密封結構，特別比平墊密封的低得多。缺點是結構笨重，零件多，加工也麻煩。第七頁，共十三頁，2022年，8月28日8高壓密封的結構形式

鋼質“C”形密封環(huán)形狀如圖：(五)C型密封環(huán)的上下面有一圈突出的圓弧，這是線接觸密封。由緊固件預緊時“C”形環(huán)受到彈性的軸向壓縮，允許少量屈服。工作時頂蓋上浮，一方面密封環(huán)回彈張開，另一方面由內壓作用在環(huán)的內腔而使環(huán)進一步張開，使線接觸處仍舊壓緊，壓力越高越緊。“C”形環(huán)是自緊式密封環(huán)。“C”形環(huán)的優(yōu)點是結構簡單，無主螺栓，特別適合于快開連接，但由于使用大型設備的經驗不多，一般只用于內徑1000mm以內32MPa壓力以下及350oC以下的場合。第八頁，共十三頁，2022年，8月28日9高壓密封的結構形式

空心金屬“O”形環(huán)是用外徑不超過12mm的金屬小圓管彎制而成的。(六)空心金屬O型環(huán)密封“O”形環(huán)放在密封槽內，預緊時緊固件將管子壓扁，回彈力為“O”形環(huán)的密封面壓緊力。如果管內充以惰性氣體或能升溫后氣化的固體，可形成3.5～10.5MPa壓力，或在環(huán)內側鉆若干小孔使環(huán)內與工作介質連通，可加強自緊密封作用。充氣“O”形環(huán)工作時，升溫后管內壓力增加，補償了由于溫度升高使材料回彈能力降低的影響，起自緊作用。“O”形環(huán)密封結構簡單，密封可靠，經驗較多。可從中低壓到超高壓的密封，壓力可達280MPa，個別甚至達350～700MPa。溫度從常溫到350OC。“O”形環(huán)常用奧氏體不銹鋼小管制成，為改善密封性能，常在“O”形環(huán)外表面鍍銀。第九頁，共十三頁，2022年，8月28日10高壓密封的結構形式

1．楔形墊與平墊自緊密封(七)其他形式的自緊密封工作時浮動的端蓋受內壓作用升高將楔形墊壓緊，達到自緊目的。楔形墊有兩個密封面，靠斜面受力所得徑向分力將墊與筒體壓緊。這種結構雖有自緊作用，但仍有主螺栓，主螺栓不僅要提供預緊力，浮動端蓋所受到的介質載荷也將由主螺栓承擔。因此主螺栓較大，使法蘭尺寸也較大。第十頁，共十三頁，2022年，8月28日11高壓密封的結構形式

1．楔形墊與平墊自緊密封(七)其他形式的自緊密封平墊自緊密封，其結構如圖5—22所示，亦稱布里奇曼密封。它由螺栓套筒進行預緊，工作時內壓載荷加在端蓋上，從而使金屬平墊更加壓緊。這種密封結構取消了大螺栓，預緊及工作密封載荷均由螺紋套筒承擔，但大直徑的裝拆困難，較少采用。第十一頁，共十三頁，2022年，8月28日12高壓密封的結構形式

2．三角墊、B形環(huán)、八角墊與橢圓墊密封(七)其他形式的自緊密封這些都是特殊形式的密封墊，見下圖。三角墊和B形環(huán)依靠工作介質的壓力使密封圈徑向壓緊，從而產生自緊作用。它們的結構都比較精細，接觸面小，加工要求高，B形環(huán)要求在密封槽內有一定的過盈量，使制造與裝配的要求都大大提高。B形環(huán)密封在石油工業(yè)中較早采用，從中低壓到高壓以至在較高溫度下都有較可靠的密封性能，但自緊作用較小。金屬的八角墊及橢圓墊是煉油與加氫裝置中習慣采用的密封結構，簡單可靠。第十二頁，共十三頁，2022年，8月28日13高壓密封的結構形式

由于高壓管道在現場安裝，對連接的尺寸精度不可能過高，常出現強制連接的情況，帶來很大的附加彎矩或剪力。高壓管道的連接結構設計應給予特殊的考慮。(八)高壓管道密封采用球面金屬墊，形成球面與錐面之間的線接觸密封。能自動適應兩連接管道不直的情況，即自位性好，