中石化上海工程以计算流体力学仿真技术助力技术开发和工程设计提质增效

近日，福建某废水项目现场，换热器封头出现气流不畅问题，影响装置平稳运行。中石化上海工程有限公司技术团队通过计算流体力学（CFD）仿真技术快速锁定气流死区位置，并给出整改方案，保障装置一次开车成功。

近年来，上海工程公司锚定高质量发展目标，加速数智化转型步伐，推动数智技术与技术开发、工程设计深度融合，把计算流体力学仿真技术攻坚作为提升竞争力的重要抓手，从组织建设、AI赋能、人才培育3方面系统布局，推动流体仿真技术从少数人掌握的专业技能转变为可复用的工程工具。截至9月2日，该技术已在多个技术开发和EPC项目中落地应用，设备方案优化效率显著提升。

建强组织

仿真技术嵌进项目全流程

“化工装置内部工况复杂，靠经验和公式算不准、看不透。设备投用后才发现效果不理想，这时候再改，成本高、周期长。仿真技术的价值，就是在设计阶段把这些问题‘算’出来、提前规避。”CFD专项技术团队负责人王宇航说。

在工程实践中，面对未知工况增多的场景，流体仿真技术可帮助工程师大胆设想、谨慎求证。“该技术为设计判断提供了可追溯的数据依据。同时，大量仿真案例不断沉淀，转化为企业的数据资产。”该公司石化工艺室党总支副书记江伟兰说。

该公司从顶层设计出发，组建CFD专项技术团队，确立“分层培训育人才、项目实战强本领、数智工具提效率”的推进路径。团队主动对接各重点项目技术需求，把仿真分析嵌入设备研发、方案比选、隐患排查全流程。在茂名石化高端合成基础油产品茂金属聚α-烯烃（mPAO）项目中，流体仿真技术为聚合反应器搅拌方案的对比校核提供了量化依据，避免了可能出现的反复整改。

AI赋能

建模效率大幅提升

仿真技术虽然精准高效，但也有明显短板——建模环节耗时长。一个模型从几何绘制到网格划分，最多的时候需要十几个小时，而且每换一个项目就要从头再来，重复劳动量很大。“那时候最怕接急活，光建模就占了大半时间。”CFD专项技术团队成员方慧雯说。

为破解使用痛点，技术团队将AI引入仿真流程。技术人员以自然语言描述结构参数，AI自动完成建模全流程——从几何模型生成到计算区域提取，全部由系统自动完成。工程师只需在最后环节确认模型是否满足计算要求即可。通过“人把关、机器干活，机器生成、人来验收”的互校机制，保障技术工具达到工程可用水平。

依托AI赋能，如今单次建模时间缩短至不到1个小时，仿真技术的分析响应速度大幅提升，逐渐成为工程项目中的标准化工具。“AI降低了仿真技术的使用门槛，技术人员可以把更多精力集中到后续的验证中。”方慧雯说。

梯队培养

让更多工程师掌握技术

有技术、有工具，关键还要有人会用、用得好。“必须让更多一线工程师掌握这项技能。”上海工程副总工程师、石化工艺室经理兼党总支书记吴曦说。

该公司围绕仿真技术长远布局，建立系统化、阶梯式人才培养体系，坚持理论培训与项目实战相结合。今年以来，该公司围绕计算流体力学基础、模型搭建、网格划分、模拟计算、工程验证等内容，开展系列专题培训，结合搅拌混合、复杂多相流、流固耦合等化工典型场景进行案例式教学。

“刚开始连网格划分都吃力，跟着老师做了两个项目，现在自己能独立完成整套分析了。”参与培训的员工说。今年以来，该公司累计组织4期专题培训，沉淀形成一批内部培训课件与工程案例。经过理论学习加项目实战的双重历练，学员能够完成建模、网格划分等前处理工作，部分学员具备独立开展CFD仿真分析能力。

“我们将持续丰富培训体系与案例库，推动CFD分析融入项目常态化流程，打造一批可复用、可推广的工具。”王宇航表示。