水下采油树S密封结构优化与试验研究

S密封作为水下采油树的非金属密封圈，是水下安全生产的关键部件之一。以S密封为研究对象，进行了结构和密封机理的研究并对其结构参数进行优化。通过建立有限元仿真模型，研究了密封圈截面长度、截面宽度、弹簧直径及圆弧半径等参数对密封圈性能的影响规律，并根据影响显著性采用响应面法对密封圈的关键结构参数进行优化分析，以最小等效应力与最大接触应力为目标，对密封圈结构参数进行优化。将优化后的S密封与优化前进行对比，结果得出在安全性能和密封性能上S密封均有显著的提升；最后通过静压试验对S密封进行了密封性能测试，试验结果表明S密封满足密封性能要求。研究方法和结果可为S密封以及其他类似结构密封圈的结构优化提供理论依据及数据参考。