针对纯水系统平面O形密封存在的失效问题,从平面密封结构出发,研究了影响密封间隙大小的主要因素,给出了介质压力和螺栓预紧力与结合面间隙的关系,并以某纯水支架卸载式三通块的平面密封为例,基于ABAQUS建立了平面O形密封的有限元仿真模型,分析了密封间隙和介质压力对密封主应力、接触应力及剪切应力等密封性能的影响规律。仿真结果表明当平面O形密封的螺栓负载力大于预紧力时,将会在结合面产生间隙,且间隙随预紧力和工作压力的增大而变大;平面O形密封的等效主应力、上下接触应力随结合面间隙的增大而减小;密封间隙处的剪切应力大于材料的抗剪强度是出现间隙咬伤的主要原因,且间隙越大极限挤出压力越小,密封越容易被挤出而损坏。