Технологическое моделирование систем сбора, подготовки и переработки сырья.

Требования к общесистемному взаимодействию

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к организации, форматам и протоколам взаимодействия в системах технологического моделирования процессов сбора, подготовки и переработки сырья. Он охватывает широкий спектр задач, связанных с моделированием физико-химических и инженерных процессов, включая термодинамические расчеты, кинетику реакций, моделирование оборудования, управление данными и верификацию результатов. Целью данного стандарта является создание единой методологической основы для построения систем моделирования, способных эффективно обмениваться информацией, использовать общие базы данных и валидированные модели, что в конечном итоге повысит качество и сократит сроки выполнения инженерных расчетов и проектных работ. Стандарт закладывает основы для последующей разработки более детализированных требований к отдельным компонентам систем моделирования и конкретным типам данных. Внедрение настоящего стандарта способствует формированию единого информационного пространства для технологического моделирования в ССППС, что является критически важным для реализации концепций цифрового двойника, интеллектуального производства и предиктивной аналитики в отрасли. Он также служит основой для разработки специализированных стандартов, детализирующих требования к конкретным аспектам моделирования. Область применения Настоящий стандарт устанавливает общие требования к организации, форматам и протоколам взаимодействия в системах технологического моделирования процессов сбора, подготовки и переработки сырья. Он охватывает широкий спектр задач, связанных с моделированием физико-химических и инженерных процессов, включая термодинамические расчеты, кинетику реакций, моделирование оборудования, управление данными и верификацию результатов. Стандарт предназначен для унификации подходов при разработке, внедрении и эксплуатации программных комплексов и баз данных, используемых в технологическом моделировании, с целью обеспечения интероперабельности, достоверности и воспроизводимости результатов.

Термины и определения 3.1 валидация: Процесс подтверждения того, что модель или программный компонент адекватно описывает реальный физический процесс или систему для заданного диапазона условий применения. 3.2 верификация: Процесс подтверждения того, что модель или программный компонент корректно реализует свои спецификации и алгоритмы. 3.3 входные данные: Информация, подаваемая в модель или систему для ее функционирования и выполнения расчетов. 3.4 выходные данные: Результаты расчетов, прогнозов или иной обработки информации, полученные от модели или системы. 3.5 гипокомпонент (псевдокомпонент): Условный компонент, используемый в моделировании смесей сложного состава (например, нефти или газа), представляющий собой фракцию с определенным диапазоном физико-химических свойств. 3.6 единица измерения: Фиксированная величина, принятая за основу для сравнения однородных физических величин. 3.6 инженерные величины: Параметры, используемые в инженерных расчетах и проектировании, специфичные для технологических процессов и оборудования, например, перепад давления, эффективность, степень конверсии. 3.8 кинетическая модель: Математическое описание скорости химической реакции в зависимости от концентраций реагентов, температуры, давления и других факторов. 3.9 метаданные: Данные определяющие и описывающие характеристики других данных. 3.10 ограничения технологического процесса: Диапазоны допустимых значений параметров технологического режима (температура, давление, расход, состав), определяемые на основе технологического регламента, безопасности или технических характеристик оборудования. 3.11 общесистемное взаимодействие: Обмен данными и командами управления между различными программными компонентами, модулями и системами, входящими в состав комплекса технологического моделирования или взаимодействующими с ним. 3.12 пользовательские данные: Данные, вводимые или модифицируемые конечным пользователем системы, не являющиеся частью стандартных библиотек или баз данных. 3.13 пре-физические элементы: Концептуальные или параметрические описания оборудования, не привязанные к конкретным физическим моделям, но содержащие достаточные данные для предварительных расчетов и определения требований. 3.14 протокол взаимодействия: Набор правил и соглашений, описывающих способ обмена информацией между различными программными компонентами или системами. 3.15 режим псевдоожижения: Характеристика состояния слоя твердых частиц, через который проходит поток газа или жидкости, определяющая его гидродинамическое поведение (например, плотный слой, пузырьковый, турбулентный). 3.16 система сбора, подготовки и переработки сырья (ССППС): Комплекс взаимосвязанных технологических установок и процессов, предназначенных для добычи, транспортировки, предварительной обработки и глубокой переработки природных и синтетических сырьевых материалов. 3.17 термодинамические данные: Совокупность числовых значений, описывающих термодинамические свойства веществ и смесей, такие как энтальпия, энтропия, теплоемкость, плотность и другие. 3.18 технологическое моделирование: Процесс создания математического описания технологической системы или процесса с целью прогнозирования ее поведения, оптимизации параметров или анализа чувствительности к изменениям входных данных. 3.19 транспортные свойства: Свойства веществ, характеризующие их способность к переносу массы, импульса и энергии, такие как вязкость, теплопроводность, коэффициенты диффузии. 3.20 физическая величина: Свойство материального объекта или явления, которое может быть измерено и выражено числом с соответствующей единицей измерения. 3.21 функциональное предсказание: Расчет будущего состояния технологического процесса на основе текущих и исторических данных, а также известных моделей поведения.

Общие положения Настоящий стандарт представляет собой основополагающий документ, регламентирующий подходы к технологическому моделированию в ССППС. Он устанавливает единые принципы для обеспечения интероперабельности и совместимости различных систем и компонентов, минимизируя риски возникновения ошибок и повышая эффективность совместной работы. В основе стандарта лежит концепция модульности и открытости, что предполагает возможность интеграции различных программных решений при сохранении единых правил обмена данными и форматов описания. Это позволяет избежать дублирования усилий, снизить затраты на разработку и поддержку, а также обеспечить гибкость при адаптации к изменяющимся технологическим требованиям и появлению новых методов моделирования. Стандарт подчеркивает важность использования унифицированных физических величин, единиц измерения и их преобразований, а также стандартизированных терминов для обеспечения однозначного понимания и интерпретации результатов моделирования. Особое внимание уделяется вопросам качества и достоверности данных, что включает требования к источникам данных, методам их оцифровки и проверке целостности.