国外石油公司研发出海底进行油气水三相分离技术替代常规陆上处理,使得水下分离器设备在整个深海油气开发中扮演着关键角色,其在海底完成气液分离和油水分离,可有效解决深海油气生产带来的流动安全保障与经济效益的平衡问题。通过海底气液分离,气相自然举升,液相进行单相增压输送,降低了对增压技术的要求,同时也有利于减小井口背压,提高油气采收率,还可以有效避免水合物和严重段塞流的产生。通过海底油水分离,可有效缩减输送管道的管径;也可简化生产平台处理设备,减少建设及维护成本。为打破国外技术垄断,迫切需要研究开发适合于深水的水下分离器。本文依托中国海洋石油总公司“水下分离器及相关技术研究”课题对水下分离器结构安全性展开研究。　　 在跟踪研究国外相关技术标准及工程实例的基础上,横向对比研究现有适用于水下分离器的三大制造体系(美标、欧标、国标)的优缺点,采用较为革新的欧盟标准分析设计直接法对水下分离器壳体结构进行强度校核,利用ANSYS软件建立仿真模型,利用应力分类、直接法、非线性屈曲等校核方法完成了完整的强度、稳定性校核。并制造样机模型进行高压舱试验,验证了仿真模型的精确性,从而确定了强度校核的可信性。　　 采用事故树重要度系数替代模糊综合评价法中难以确定的失效元素权重,半定量评价水下分离器安全,对易引起分离器失效的原因进行详细分析,应用故障树与安全检查表进行定性分析,对重点部位进行故障类型和影响分析,并对不安全因素提出相关规避措施。采用FLUENT软件定量模拟了水下分离器对环境影响最为严重的原油深海泄漏。采用ANSYS软件计算结构可靠度并采用Matlab编制适于快速计算水下分离器可靠度的工具箱,对敏感因素做出排序。