Ứng dụng mô phỏng CFD trong nghiên cứu khoa học và
đổi mới sáng tạo cho lĩnh vực lọc hóa dầu

Ngày 12/11/2026, Tổng Công ty Bảo dưỡng – Sửa chữa Công trình Dầu khí (PVMR) và CFDWAYS đã trao đổi về hướng ứng dụng và chuyển giao công nghệ mô phỏng động lực học lưu chất (CFD) trong lĩnh vực dầu khí. Hai hướng được đặt ra là nghiên cứu, phát triển sản phẩm kỹ thuật và nâng cao năng lực bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa và chế tạo chi tiết thay thế.

/image/upload/a57d2c8915480f8f.jpg

Đại diện PVMR và CFDWAYS tại buổi làm việc.

Với vai trò nhà thầu kỹ thuật bảo dưỡng công nghiệp chủ lực của Petrovietnam, PVMR xác định khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo là động lực tăng trưởng. Kinh nghiệm hiện trường của đội ngũ PVMR là nền tảng để tích hợp mô phỏng vào công việc kỹ thuật. Từ số liệu vận hành và kết quả đo kiểm, kỹ sư có thể tái hiện điều kiện làm việc của thiết bị và đánh giá tác động của từng phương án trước khi sửa chữa, thay thế hoặc cải tiến.

Năng lực này giúp PVMR tham gia sâu hơn vào quá trình ra quyết định kỹ thuật cùng đơn vị vận hành, từ xác định yêu cầu của chi tiết thay thế đến đề xuất phương án và tiêu chí nghiệm thu. Khâu thiết kế ngược cho thấy rõ cách kinh nghiệm hiện trường và mô phỏng có thể kết hợp trong cùng một quy trình.

Thiết kế ngược gắn với CFD để kiểm chứng hiệu quả

Một chi tiết thay thế cần đáp ứng cả yêu cầu lắp ghép lẫn điều kiện làm việc. Quét 3D ghi lại hình học hiện trạng, kể cả những vùng đã mòn hoặc biến dạng. Từ dữ liệu quét, kích thước lắp ghép và các bề mặt còn nguyên, kỹ sư dựng lại biên dạng thiết kế để đánh giá.

CFD được sử dụng sau khi dựng mô hình hình học và trước khi chốt phương án chế tạo. Sau khi đối chiếu mô hình cơ sở với số liệu thử hoặc vận hành, kỹ sư có thể so sánh ảnh hưởng của từng phương án đến các đặc tính kỹ thuật của thiết bị (như phân bố dòng chảy, tổn thất áp suất hoặc khả năng truyền nhiệt). Quy trình thiết kế tự động cánh bơm dưới đây là một ví dụ điển hình. Mỗi phương án hình học lần lượt được chia lưới, mô phỏng và đánh giá theo cùng bộ chỉ tiêu.

/image/upload/9d4e9193ca9165fc.png

Quy trình thiết kế và tối ưu hóa tự động chi tiết thay thế.

Khi đã chọn được phương án, in 3D có thể dùng để làm mẫu thử lắp hoặc tạo khuôn đúc. In 3D kim loại còn cho phép chế tạo trực tiếp chi tiết hoặc thiết bị dùng trong thực tế. Sau khi hoàn thiện, sản phẩm được đo kiểm và thử chức năng. Kết quả thử tạo mốc để đánh giá tình trạng thiết bị trong các kỳ bảo dưỡng sau.

/image/upload/ca2ffaa3c8fb0ce4.jpg

Trao đổi về ứng dụng mô phỏng số trong công tác kỹ thuật tại PVMR.

CFD phân tích hư hỏng và lựa chọn phương án bảo trì

Từ mốc làm việc ban đầu, số đo qua các kỳ bảo dưỡng cho thấy thiết bị đã suy giảm đến mức nào. Khi kết hợp lịch sử vận hành với dấu vết tháo kiểm, kỹ sư có thể dùng mô phỏng để khảo sát các thông số kỹ thuật tại những vùng khó đo trực tiếp (như vận tốc dòng chảy, áp suất hoặc nhiệt độ).

Tùy dấu hiệu quan sát được (như suy giảm hiệu suất, hư hỏng cục bộ hoặc rung bất thường), kỹ sư chọn các thông số kỹ thuật phù hợp để đối chiếu. Các thông số phản ánh hiện trạng (như mức độ mòn và khe hở) có thể được đưa vào mô hình để đánh giá ảnh hưởng đến đặc tính làm việc. Kết quả mô phỏng cũng được đối chiếu với số đo hiện trường (chẳng hạn so sánh tần số dao động áp suất với phổ rung) để kiểm tra giả thuyết về nguyên nhân.

Kết quả đối chiếu giúp PVMR chọn vị trí ưu tiên kiểm tra, cân nhắc phương án sửa chữa và xác định thông số cần đo lại sau can thiệp. Với hư hỏng lặp lại, các dữ liệu này còn giúp đặt câu hỏi nghiên cứu về cách cải tiến thiết kế hoặc điều kiện vận hành.

Nghiên cứu thiết bị bằng CFD và chuyển giao công nghệ

Từ các câu hỏi phát sinh tại hiện trường, mô phỏng CFD giúp sàng lọc phương án công nghệ và xác định thông số cần đo trên mẫu thử. Khi chuyển từ quy mô nghiên cứu lên quy mô công nghiệp, dữ liệu thí nghiệm là cơ sở kiểm chứng mô hình CFD trước khi đánh giá sự thay đổi của các đặc tính kỹ thuật ở quy mô lớn hơn (như phân bố dòng, khả năng truyền nhiệt hoặc truyền khối).

Với hệ thống đang vận hành, nghiên cứu khả thi tăng công suất cần xác định khâu nào sẽ chạm giới hạn trước. Mô phỏng giúp đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật phù hợp với từng hệ thống (như chênh áp, khả năng giải nhiệt hoặc chất lượng đầu ra) ở các mức tải dự kiến. Kết quả là cơ sở để chọn phương án cải tạo, trình tự thử tăng tải và các thông số cần giám sát nhằm hạn chế sự cố.

Việc chuyển giao mô hình CFD cùng dữ liệu kiểm chứng và hướng dẫn sử dụng giúp kỹ sư tự cập nhật điều kiện vận hành và đánh giá phương án mới trong phạm vi đã kiểm chứng. Kết quả có thể được dùng cho các kỳ bảo dưỡng và đề tài nghiên cứu tiếp theo.

CFDWAYS trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo PVMR cùng đội ngũ cán bộ chuyên môn đã dành thời gian tiếp đón và trao đổi. Chúng tôi sẽ đồng hành cùng PVMR trong các hoạt động nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ, thúc đẩy đổi mới sáng tạo làm động lực để phát triển.