为满足我国南海油气管道的维护抢修需求,设计建造了一套可用于400 m水深的无潜水支持全结构法兰盘压缩密封型D12 in海底管道维修卡具。重点讨论该卡具的核心部件——轴向和周向密封装置。描述了轴向和周向密封装置的部件组成、几何形式、材料选择以及操作激活方式。阐述了轴向和周向密封装置的设计原理,并对轴向和周向密封系统分别建立了简化的非线性有限元模型,用于模拟验证密封橡胶在压缩作用下的变形模式,同时根据分析结果估算激活密封橡胶所需压缩力及压缩位移量,以确保密封橡胶在设计密封压力下满足密封要求。经试验验证,该结构简单,易于实现,工作可靠,具有良好的应用前景。