保證閥門密封性的因素很多，所有這些因素是不可能精確地進行計算的，通常，設(shè)計人員是根據(jù)產(chǎn)品的用途來確定啟閉件的結(jié)構(gòu)和密封面尺寸，當計算啟閉件力時，必須確定密封面單位面積上的壓力，這個壓力稱為比壓。一般只能根據(jù)實驗來確定。
一般來說，對于閉路閥啟閉件保證密封性所必須的比壓取決于密封面的寬度、材料及介質(zhì)工作壓力，為了確定能夠保證密封的比壓值，曾進行了大量的研究工作，但是由于研究結(jié)果差異很大，因此，還不能編制一個統(tǒng)一的規(guī)范。
有曾經(jīng)做過用20Cr13鋼制造的寬度為0.5mm的窄密封面的試驗，所得出的關(guān)系式如下：
式中qMF1——密封面寬度為b1(mm)時所需的比壓值(MPa)；
qMF2——密封面寬度為b2(mm)時所需的比壓值(MPa)。
當密封面寬度>0.5mm時，具有如下關(guān)系式：
以上關(guān)系式明顯地表明，當密封面寬時，密封面不是整個表面都以相同的程度起著密封作用。
比壓值q對空氣滲漏量qv的影響的試驗結(jié)果示于圖1。
分析結(jié)果可以得出以下結(jié)論：
①每個試樣都具有一定的關(guān)系式，即qv=f(q·p)。
②對數(shù)座標上各種不同p值時，qv=f(q)的函數(shù)為直線，可以用下列關(guān)系式表示：
式中qv——當壓力為p時，此瞬間空氣的滲漏量；
qv0——q值很小時，介質(zhì)最初泄漏量；
q——在給定的瞬間作用的比壓；
m——該試驗的常數(shù)，與試樣的材料和表面狀況有關(guān)。
只有12Crl8Ni9試件的變化不符合上述規(guī)律性，這些試件曲線的斜度是變化的，隨著比壓q的增加，斜度愈來愈小。
以上現(xiàn)象可以這樣解釋：在變形過程中，12Cr18Ni9由于加工硬化使得本身的彈性和塑性劇烈地改變。當q值小時，比壓的變化較比壓大時影響空氣泄漏量更為顯著，與冷作硬化有關(guān)的波峰變形之后，比壓的變化對qv值(空氣泄漏量)的影響就小。
對平面密封面的密封性的研究，發(fā)現(xiàn)了如下由介質(zhì)本身產(chǎn)生的密封比壓值的變化規(guī)律，如圖2所示。
當介質(zhì)壓力p增加時，比壓q按黑體曲線增長。在到達qkp之前，試驗數(shù)據(jù)非常分散(劃細實線的面積)。當?shù)竭_臨介比壓qkp時，表面的微觀不平度及其他缺陷達到相互壓平的程度，壓力再升高時，影響就不大了，這時零件的彈性起決定性作用。當壓力超過pA時，必須比壓按正比例增加。在臨界比壓qkp范圍內(nèi)，用較低的比壓(虛線OA)壓緊密封面就可保證密封性。這樣一來，以超過qkp的比壓壓緊后q=f(q)的關(guān)系用直線I-I表示。如果從試驗獲得的q值中減去介質(zhì)作用力，那么密封面上的比壓值qR以直線Ⅲ-Ⅲ表示。為了保證密封面間所要求的密封性，比壓值應按規(guī)定的Ⅱ-Ⅱ線選取，它考慮了安全系數(shù)，當壓力接近零時，比壓不應小于qmin°
在計算介質(zhì)作用力FMJ時，采用密封面的平均直徑Dcp，如果這樣，則認為有介質(zhì)作用的密封面面積上沒有比壓作用，如果介質(zhì)壓力分布在直徑Dcp范圍內(nèi)，那么力FMJ仍在一半面積內(nèi)傳遞，使半面直接接觸。這個假設(shè)具有重要意義，不過應考慮到，密封面之間介質(zhì)滲透面積的輪廓具有很復雜的形式，表面本身不是平的，吻合面上的實際比壓與計算比壓有很大的差別。介質(zhì)作用面積隨著閥桿軸向力的增加而減小，而密封面的接觸面積則增大。因此，密封比壓值qMF是有一定條件的，主要依賴于實驗數(shù)據(jù)。若減少密封面的接觸面積，必然相應地增加比壓。因此，在工程上，密封比壓qMF和實際比壓q作用在整個密封面上。
為確定液體用常溫閉路閥密封面上的密封比壓值(MPa)，可應用一般公式：
式中C——與密封面材料有關(guān)的系數(shù)，鑄鐵、青銅和黃銅C=3.0，鋼和硬質(zhì)合金C=3.5；鋁、鋁合金、聚乙烯、聚氯乙烯、PTFE、RPTFE、MOL0N、DEVLON、尼龍、PEEK、C=1.8；中等硬度橡膠C=0.4；
K——在給定密封面材料條件下，考慮介質(zhì)壓力對比壓值的影響系數(shù)；鑄鐵、青銅、黃銅K=1；鋼、硬質(zhì)合金K=1；鋁、鋁合金、聚乙烯、聚氯乙烯、PTFE、RPTFE、M0LON、DEVLON、PEEK、尼龍K=0.9；中等硬度橡膠K=0.6；
p——介質(zhì)工作壓力，通常取公稱壓力PN(MPa)；
bM——密封面寬度(mm)。
應用該公式時，應注意：
①所示數(shù)據(jù)適用于平面密封。
②密封面經(jīng)過精磨，表面粗糙度達到0.2。在工業(yè)凈水或其他不含污物硬雜質(zhì)的液體介質(zhì)中工作時，所示數(shù)據(jù)可保證密封(汽油和煤油除外)。
③當密封面用不同材料制造時，qMF值按較軟的材料選取。
④公式適用于確定qMF=80.0MPa以下的比壓值。
⑤對某些截止閥剛性較好的結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過精研的密封面(表面粗糙度約0.1)，允許比壓值降低25％。
⑥溫度升高要求增大比壓，按某些數(shù)據(jù)，水的溫度從15℃增加到100℃時比壓就需增加1倍。
⑦表內(nèi)所示的比壓值適用于2級～3級密封閥門。大體上可以認為，為了保證所需的密封性，密封面的表面粗糙度需保證：1級密封一表面粗糙度不低于0.1，2級密封—表面粗糙度不低于0.2，3級密封一表面粗糙度不低于0.4。
⑧在用于腐蝕性極大的介質(zhì)、常變換的氫和氮及其他極其重要介質(zhì)的一級密封閥門中，上述比壓值建議增大1.8倍。
⑨介質(zhì)中其他雜質(zhì)對比壓值的影響難以準確估計，因為這些影響取決于物理特性、尺寸及介質(zhì)污穢的程度。
由于手動操作或者閥門關(guān)閉后介質(zhì)壓力的變化，密封面上經(jīng)常會產(chǎn)生比壓值顯著超過qMF的現(xiàn)象，所以，在設(shè)計過程中必須使實際比壓q值不會引起過大的塑性變形，并且不改變經(jīng)過研磨的表面幾何形狀。
為此，必須保證：
式中 qMF——保證密封所需比壓 (MPa)；
q——實際工作比壓 (MPa)；
[q]——密封面材料的許用比壓 (MPa)。
閘閥密封面的工作條件比截止閥密封面更惡劣，因為閘閥密封面間有滑動摩擦，會引起密封面的磨損，而且當比壓大時會引起咬住或擦傷的危險，計算閘閥密封比壓時，推薦使用公式(1)來確定qMF。
對于壓力2.5MPa，常溫空氣用錐度為1∶7的油密封旋塞閥所作的試驗表明，密封面上的比壓q=0.045p2就足夠了。考慮到安全，可以采用q=0.06p2。q(MPa)可以這樣確定：
式中F——塞體的軸向力(N)；
Aq——塞體錐面的投影面積(mm2)；
式中D1——塞體大端直徑(mm)；
D2——塞體小端直徑(mm)。
這樣，可以用q值，確定塞體上的軸向力(N)：
除平面密封外，截止閥中還采用φ=30°～45°的錐面密封，如圖3a所示。錐面密封研磨比較困難，因為不能用平面研磨工具，此外，當φ角較小時，溫度變化會引起閥瓣被卡死現(xiàn)象，當閥座直徑較大和作用力大時，楔子的作用力可以導致鑲嵌的閥座產(chǎn)生變形。但是，錐面密封不易積存污物，而軸向力相同時比平面密封的比壓要大，因此，公稱尺寸較小和極重要的閥門廣泛采用錐面密封。
根據(jù)圖3b得
式中N——密封錐面反作用力(N)；
φ——密封面錐半角(°)；
F——閥桿軸向力(N)；
T——密封面摩擦力(N)，T=fMN；其中，fM為密封面摩擦系數(shù)。
式中Ab——密封錐面的投影面積（mm2）
因此
F/Ab的值就是軸向力在錐面密封面投影面上的比壓。
令F/Ab=qs
為使錐形密封面上的比壓值等于qMF，計算時可應用下式：
式中 DMP=DMN (mm)
b——錐形密封面投影寬度(mm)；
式中fM——取摩擦系數(shù)=0.3。
當φ=30°時，n=1.5；
當φ=45°時，n=1.3；
當φ=60°時，n=1.2。
高壓截止閥閥瓣被制造成錐面密封形式，閥座密封面錐半角用45°，密封錐面寬度為0.4～0.6mm，按此公式計算，必須比壓取：
當PN=32.0MPa時，qMF=92.0 MPa；
當PN=70.0MPa時，qMF=115.0MPa。
前面已推導出：
如果兩種結(jié)構(gòu)的DMF、b、qMF都取同樣數(shù)值，得：
對于平面密封：
對于錐面密封：
當φ=30°時，F(xiàn)=0.75FMF;
當φ=45°時，F(xiàn)=O.92MF;
當φ=60°時，F(xiàn)=MF°;
當fM=0.3，φ=30°，其他條件相同時，錐面密封需要的力比平面密封減少了25％。
在截止閥中也采用線接觸密封。如圖4所示。實際上密封不可能是一條線，而是密封面寬度很窄的平面，因為在閥桿軸向力下，密封面會有某種程度的變形。如圖4所示，是根據(jù)必須保證接觸面單位長度上的一定力為基礎(chǔ)進行計算的。
如圖4b所示，錐形截面密封成功地應用于帶有硬質(zhì)顆粒的污穢介質(zhì)的截止閥中。
當采用線接觸錐形密封時，如圖4c所示。
nx——采用下列數(shù)值：
當φ=30°時，nx=0.75;
當φ=45°時，nx=0.9;
當φ=60°時，nx=1.0。
對于鋼及鈷鉻鎢硬質(zhì)合金的線密封許用比壓[qx]≤120.0MPa。
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