使用高压水磨料射流切割海底管道配重层机具的研究对于海洋石油工业有着重要的意义。与现有切割设备相比,磨料射流切割具有高效率、安全性好和故障率低等优势。目前一些国家已经研制出系列化产品,并且已经应用在实际生产中十数年,但国内研究较少,也没有相应的水下切割机具。本文的主要目的是研究设计一种可以在海底使用高压水磨料射流切割海底管道混凝土配重层的搭载机具,并对用于水下切割的磨料喷嘴进行了模拟仿真,对其内部构造进行优化。课题研究的主要方法和过程如下：分析了水下磨料射流切割混凝土和钢丝网的方法,并对影响射流切割的主要参数进行了分析计算,包括流体参数、靶距和工作参数等,为设计机具提供了理论依据；通过CFD软件对100m水深条件下,采用单因素法对喷嘴各个重要参数进行模拟仿真,综合各个方面因素的影响,最终确定了淹没条件下磨料喷嘴的结构。分析水下高压水磨料射流如何完成对海底管道混凝土配重层的切割。首先,在一定参数条件下,破碎混凝土；然后改变参数,对钢丝网进行剪切。高压射流机具的结构设计。射流机具上布置有各种液压控制和执行元件,主体结构主要有三个部分组成：轴向行走机构、环向行走机构、高压喷头系统。综合考虑各种要求的基础上设计了一种高压水切割用磨料喷头,并对一些尺寸参数进行了分析。根据水下高压水磨料射流切割机具的设计要求,进行了总体方案研究,提出了切割机具的总体设计方案,分析了工作原理。在总体方案的基础上对主机机械、液压系统进行了方案的设计。对高压水磨料射流切割机具的主体结构进行了研究,包括：系统的静力学分析和关键部件的有限元分析(喷头体、夹紧杆和环形导轨)。为进一步优化设计结构提供了理论依据。