(1)工作压力
包括正常的工作压力、可能出现的瞬时较大工作压力,以及压力脉动幅度和周期。一般设计要求密封圈的极限密封压力应为较大工作压力的1.25~1.5倍。对于非金属材料的密封圈,在选择其较大工作压力的同时,还要考虑密封圈能承受的较高工作温度,如饱和水蒸气,其蒸汽压力越高,蒸汽温度也越高。对于真空密封,由于介质泄漏流向不同,密封需要特殊设计。
(2)法兰与密封圈的硬度差
使用密封圈的目的在于使密封圈产生弹性或塑性变形以填满法兰面的微小凸凹不平,阻止泄漏发生。因此,应使密封圈材料的硬度低于法兰材料的硬度,二者之间相差越大,实现密封就越容易。使用金属密封圈时,由于本身的硬度较大,为了保证实现密封,应尽可能选用较软的金属材料,使金属密封圈的硬度比法兰硬度低40HBW以上为宜,以避免在压紧密封圈时损伤法兰。
密封圈的蠕变松弛性能是影响密封性的一项十分重要的力学性能指标。密封圈在长时间的应力作用下会产生蠕变,密封圈蠕变会使弹性变形部分消失,引起连接系统中各受力元件的应力松弛,密封性能下降。密封圈的蠕变是不可避免的,温度、时间、应力是影响密封圈蠕变性能的主要因素。温度越高,蠕变量越大;密封圈应力越大,蠕变量也越大,但温度对密封圈蠕变量的影响比应力的影响大得多。蠕变量的大小还与密封圈的材料和结构有关,同样材料的密封圈,厚的比薄的蠕变大,所以选择密封圈时应尽可能选薄的密封圈。大多数法兰接头的蠕变松弛发生在预加载荷后的15~20min或者20~25次载荷循环内,此后仍将继续下去,但逐渐趋于缓慢并转向稳定。因此,可以在螺栓预紧18~24h以后重新拧紧螺栓,以恢复部分螺栓载荷。