海底管道维修卡具是海底管道应急维修的关键设备。通过分析维修卡具的工作原理,确定密封结构尺寸设计是维修卡具设计的关键。采用压缩回弹试验的方式,对轴向石墨密封条的载荷-变形曲线进行了测定,计算出当石墨密封条工程应变达到0.18、氟橡胶密封条工程应变达到0.25时,密封条的工程应力达到3 MPa。通过对密封半环在不同压缩率下的平均接触压力的分析表明,当密封半环径向压缩率达到12.5%时,石墨、氟橡胶密封半环的平均接触压力均超过4 MPa。在确定密封结构尺寸后,通过水压试验对比了石墨和氟橡胶在维修卡具密封应用中的优劣。试验结果表明:石墨可以作为维修卡具的密封材料,在压力等级低于2 MPa的工况中表现良好;在相同的螺栓载荷下,氟橡胶的密封表现优于石墨;石墨材料不会由于老化而导致密封失效,因而基于石墨的海底管道维修卡具有更广阔的应用前景。(图4,表5,参20)