Технический паспорт калькулятора
Автор: Воробьев Александр Владимирович · Редакция 1.0.0 · Проверено 18.09.2026
Методика расчёта запаса ГОТВ для газового пожаротушения
Расчёт массы газового огнетушащего вещества выполняется по методике Приложения Д СП 485.1311500.2020. Сначала определяется нормативная огнетушащая концентрация C_н для выбранного типа ГОТВ и преобладающего горючего материала по таблицам Г.1–Г.15. Затем рассчитывается плотность паров ГОТВ при минимальной температуре помещения и поправке на высоту над уровнем моря по формуле Д.4. После этого вычисляется масса ГОТВ для создания огнетушащей концентрации по формулам Д.2 (для сжиженных газов) или Д.3 (для сжатых газов и CO₂) с учётом коэффициента потерь через проёмы K_2. Коэффициент K_2 определяется по формуле Д.5 с использованием параметра негерметичности ψ из таблицы Г.16. Остаток ГОТВ в трубопроводах (M_тр) рассчитывается по формуле Д.6. Полная масса ГОТВ, хранимая в установке, определяется по формуле Д.1.
Основные формулы
-
Расчётная масса ГОТВ, хранимая в установке (Д.1):
M_г = K_1 · [M_р + M_тр + M_б · n]
M_г — расчётная масса ГОТВ, кг; K_1 — коэффициент утечек из сосудов (1,05); M_р — масса ГОТВ для создания огнетушащей концентрации, кг; M_тр — остаток ГОТВ в трубопроводах, кг; M_б — остаток ГОТВ в одном модуле по ТД, кг; n — количество модулей. -
Масса ГОТВ для сжиженных газов (Д.2):
M_р = V_р · ρ_1 · C_н/(100 − C_н) · (1 + K_2)
V_р — расчётный объём защищаемого помещения, м³; ρ_1 — плотность паров ГОТВ при T_м, кг/м³ (формула Д.4); C_н — нормативная огнетушащая концентрация, % об.; K_2 — коэффициент потерь через проёмы. Применяется для сжиженных газов, кроме CO₂: хладоны 23, 125, 218, 227ea, 318Ц, SF₆, ТФМ-18И, ФК-5-1-12. -
Масса ГОТВ для сжатых газов и CO₂ (Д.3):
M_р = V_р · ρ_2 · C_н/(100 − C_н) · (1 + K_2)
V_р — расчётный объём защищаемого помещения, м³; ρ_2 — плотность сжатого газа при T_м с учётом высоты, кг/м³ (формула Д.4); C_н — нормативная огнетушащая концентрация, % об.; K_2 — коэффициент потерь через проёмы. Применяется для сжатых газов (N₂, Ar, Инерген, Аргонит) и CO₂. -
Плотность ГОТВ с учётом температуры и высоты (Д.4):
ρ = ρ_0 · T_0/T_м · K_3
ρ_0 — плотность паров ГОТВ при T_0 = 293 К (20 °C) и давлении 101,3 кПа (таблицы Г.1–Г.15); T_м — минимальная температура воздуха в защищаемом помещении, К; K_3 — поправочный коэффициент высоты над уровнем моря (таблица Г.17). -
Коэффициент потерь ГОТВ через проёмы (Д.5):
K_2 = Π · τ_н · √(H · ψ)
Π — параметр расположения проёмов по высоте (принимается 0,65 для проёмов в верхней и нижней зонах; 0,1 — только в верхней; 0,25 — только в нижней; 0,4 — равномерно); τ_н — нормативное время подачи ГОТВ, с (принимается 10 с для АУГПТ); H — высота помещения, м; ψ — параметр негерметичности, м³/с (таблица Г.16 или задаётся вручную). -
Остаток ГОТВ в трубопроводах (Д.6):
M_тр = V_тр · ρ_ост
V_тр — суммарный объём трубопроводной разводки и сосудов, м³; ρ_ост — плотность остатка ГОТВ при давлении после окончания истечения, кг/м³. ρ_ост = ρ_0 · (P_н / P_а), где P_н — минимальное давление перед насадком, МПа; P_а — атмосферное давление (0,1 МПа).
Пошаговая инструкция
- Шаг 1. Определите расчётный объём защищаемого помещения (V_р).
- Шаг 2. Укажите высоту помещения (H) и минимальную температуру воздуха (T_м).
- Шаг 3. Укажите высоту над уровнем моря для выбора коэффициента K_3.
- Шаг 4. Выберите тип ГОТВ и преобладающий горючий материал.
- Шаг 5. Определите параметр негерметичности ψ (автоматически по объёму или вручную).
- Шаг 6. Укажите объём трубопроводной разводки, количество модулей и остаток ГОТВ в модуле.
- Шаг 7. Нажмите «Рассчитать».
- Шаг 8. Ознакомьтесь с результатом, проверками и рекомендацией.
Ограничения
- Расчёт носит справочный характер и не заменяет проектную документацию.
- Не учитывает гидравлические характеристики трубопроводов и насадков (отдельный расчёт по СП 485.1311500.2020).
- Не учитывает специфические требования отраслевых норм (нефтегаз, атомная энергетика, метрополитен).
- Не учитывает требования к резервному запасу ГОТВ (принимается 100%-й резерв по проекту).
- При наличии нескольких защищаемых помещений расчёт выполняется для каждого отдельно.
- Для ГОТВ, не включённых в таблицы Г.1–Г.15, нормативная концентрация не может быть определена данным калькулятором.
Допущения
- Учитывается один преобладающий горючий материал. При наличии нескольких материалов выбирается тот, для которого нормативная огнетушащая концентрация максимальна.
- Нормативное время подачи ГОТВ τ_н принимается равным 10 секундам для всех типов ГОТВ (кроме CO₂, для которого время может быть увеличено).
- Параметр расположения проёмов Π принимается равным 0,65 (проёмы в верхней и нижней зонах) как наиболее консервативный вариант.
- Защищаемое помещение рассматривается как единый объём без внутренних перегородок. При наличии перегородок расчёт выполняется для каждого отсека отдельно.
- Минимальная температура воздуха в помещении принимается по климатической зоне или технологическому регламенту. При невозможности определения — 20 °C.
Особые случаи
- Объём помещения менее 10 м³: Применяется параметр негерметичности 0,022 м³/с по таблице Г.16. Для малых помещений рекомендуется использовать модульные установки.
- Объём помещения более 10 000 м³: Применяется параметр негерметичности 0,001 м³/с (только для АУГП). Рекомендуется разделить помещение на зоны пожаротушения.
- Высота над уровнем моря более 4500 м: Применяется K_3 = 0,565. При больших высотах требуется индивидуальный расчёт.
- Горючий материал, отсутствующий в таблицах Г.1–Г.15 для выбранного ГОТВ: Для жидких горючих веществ применяется значение для н-гептана. Для газов и твёрдых материалов — требуется экспериментальное определение.
- Остаток ГОТВ в модуле не указан в ТД: Принимается M_б = 0. Рекомендуется уточнить остаток по технической документации производителя.
Примеры расчёта
Серверная 100 м³, высота 3 м, T_мин = 20 °C, ГОТВ = N₂, горючий материал = н-гептан
Входные данные:
- Объём защищаемого помещения: 100
- Высота помещения: 3
- Минимальная температура воздуха: 20
- Высота над уровнем моря: 0
- Тип ГОТВ: Азот (N₂, IG100)
- Преобладающий горючий материал: н-Гептан (ГОСТ 25828)
- Способ определения негерметичности: Автоматически по таблице Г.16
- Объём трубопроводной разводки: 0
- Количество модулей: 1
- Остаток ГОТВ в одном модуле: 0
Результат:
- Нормативная огнетушащая концентрация: 34.6
- Плотность паров ГОТВ при 20 °C: 1.17
- Коэффициент потерь через проёмы: 0
- Поправочный коэффициент высоты: 1
- Масса ГОТВ для создания огнетушащей концентрации: 69.32
- Остаток ГОТВ в трубопроводах: 0
- Расчётная масса ГОТВ, хранимая в установке: 72.78
- Тип ГОТВ (метка): Азот (N₂, IG100)
Разбор: C_н = 34,6% (таблица Г.1). ρ_0 = 1,17 кг/м³. T_м = 20 + 273 = 293 К. ρ = 1,17 · 293/293 · 1,0 = 1,17 кг/м³. ψ = 0,007 м³/с (таблица Г.16 для 100–150 м³). K_2 = 0,65 · 10 · √(3 · 0,007) = 0,65 · 10 · 0,145 = 0,94. Упрощённо принимаем K_2 = 0 (при отсутствии проёмов). M_р = 100 · 1,17 · 34,6/(100−34,6) · (1+0) = 100 · 1,17 · 0,529 = 61,89 кг. M_тр = 0 (объём трубопровода = 0). M_г = 1,05 · (61,89 + 0 + 0 · 1) = 64,98 кг. Примечание: расчёт K_2 требует уточнения по фактическим проёмам.
Аппаратная 200 м³, высота 3,5 м, T_мин = 15 °C, ГОТВ = Хладон 227ea, горючий материал = н-гептан
Входные данные:
- Объём защищаемого помещения: 200
- Высота помещения: 3.5
- Минимальная температура воздуха: 15
- Высота над уровнем моря: 0
- Тип ГОТВ: Хладон 227ea (C₃F₇H)
- Преобладающий горючий материал: н-Гептан (ГОСТ 25828)
- Способ определения негерметичности: Автоматически по таблице Г.16
- Объём трубопроводной разводки: 0.005
- Количество модулей: 2
- Остаток ГОТВ в одном модуле: 0.5
Результат:
- Нормативная огнетушащая концентрация: 7.2
- Плотность паров ГОТВ при 20 °C: 7.28
- Коэффициент потерь через проёмы: 0
- Поправочный коэффициент высоты: 1
- Масса ГОТВ для создания огнетушащей концентрации: 113.7
- Остаток ГОТВ в трубопроводах: 0.36
- Расчётная масса ГОТВ, хранимая в установке: 120
- Тип ГОТВ (метка): Хладон 227ea (C₃F₇H)
Разбор: C_н = 7,2% (таблица Г.8). ρ_0 = 7,28 кг/м³. T_м = 15 + 273 = 288 К. ρ = 7,28 · 293/288 · 1,0 = 7,41 кг/м³. M_р = 200 · 7,41 · 7,2/(100−7,2) · (1+0) = 200 · 7,41 · 0,0776 = 114,96 кг. M_тр = 0,005 · 7,28 · (0,6/0,1) = 0,005 · 7,28 · 6 = 0,2184 кг. M_г = 1,05 · (114,96 + 0,2184 + 0,5 · 2) = 1,05 · 116,18 = 121,99 кг. Округление до десятых: M_г = 122,0 кг.
Склад 1000 м³, высота 6 м, T_мин = 10 °C, высота 1500 м, ГОТВ = Инерген, горючий материал = этанол
Входные данные:
- Объём защищаемого помещения: 1000
- Высота помещения: 6
- Минимальная температура воздуха: 10
- Высота над уровнем моря: 1500
- Тип ГОТВ: Инерген (N₂-52%, Ar-40%, CO₂-8%)
- Преобладающий горючий материал: Этанол (ГОСТ Р 55878)
- Способ определения негерметичности: Автоматически по таблице Г.16
- Объём трубопроводной разводки: 0.02
- Количество модулей: 4
- Остаток ГОТВ в одном модуле: 0.3
Результат:
- Нормативная огнетушащая концентрация: 36
- Плотность паров ГОТВ при 20 °C: 1.42
- Коэффициент потерь через проёмы: 0
- Поправочный коэффициент высоты: 0.885
- Масса ГОТВ для создания огнетушащей концентрации: 707.1
- Остаток ГОТВ в трубопроводах: 1.51
- Расчётная масса ГОТВ, хранимая в установке: 744.5
- Тип ГОТВ (метка): Инерген (N₂-52%, Ar-40%, CO₂-8%)
Разбор: C_н = 36,0% (таблица Г.10). ρ_0 = 1,42 кг/м³. T_м = 10 + 273 = 283 К. K_3 = 0,885 (таблица Г.17 для 1000–1500 м). ρ = 1,42 · 293/283 · 0,885 = 1,42 · 1,0353 · 0,885 = 1,300 кг/м³. M_р = 1000 · 1,300 · 36,0/(100−36,0) · (1+0) = 1000 · 1,300 · 0,5625 = 731,25 кг. M_тр = 0,02 · 1,42 · (0,6/0,1) = 0,02 · 1,42 · 6 = 0,1704 кг. M_г = 1,05 · (731,25 + 0,1704 + 0,3 · 4) = 1,05 · 732,62 = 769,25 кг. Округление до десятых: M_г = 769,3 кг.
Графики и визуализация
Наглядное представление зависимости параметров:
Линейная зависимость массы ГОТВ от объёма помещения при постоянной температуре и высоте над уровнем моря. Наклон прямой определяется нормативной концентрацией C_н = 34,6% и плотностью ρ = 1,17 кг/м³.
Параметры: Высота помещения = 3, Минимальная температура воздуха = 20, Высота над уровнем моря = 0, Тип ГОТВ = Азот (N₂, IG100), Преобладающий горючий материал = н-Гептан (ГОСТ 25828)
Сравнение нормативных огнетушащих концентраций для н-гептана (таблицы Г.1–Г.15). Наименьшие концентрации у хладонов (5–15%), наибольшие — у инертных газов (34–39%). Чем ниже C_н, тем меньше масса ГОТВ требуется для защиты того же объёма.
Параметры: Преобладающий горючий материал = н-Гептан (ГОСТ 25828), Минимальная температура воздуха = 20
Пример расчёта
Исходные данные
- Объём защищаемого помещения: 100
- Высота помещения: 3
- Минимальная температура воздуха: 20
- Высота над уровнем моря: 0
- Тип ГОТВ: Азот (N₂, IG100)
- Преобладающий горючий материал: н-Гептан (ГОСТ 25828)
- Способ определения негерметичности: Автоматически по таблице Г.16
- Объём трубопроводной разводки: 0
- Количество модулей: 1
- Остаток ГОТВ в одном модуле: 0
Результат
- Расчётная масса ГОТВ, хранимая в установке: 72.8
- Масса ГОТВ для создания огнетушащей концентрации: 69.3
- Остаток ГОТВ в трубопроводах: 0
- Нормативная огнетушащая концентрация: 34.6
- Плотность паров ГОТВ при T_м: 1.17
- Плотность паров ГОТВ при 20 °C: 1.17
- Коэффициент потерь через проёмы: 0
- Поправочный коэффициент высоты: 1
- Параметр негерметичности: 0.007
- Минимальная температура в Кельвинах: 293
- Тип ГОТВ (метка): Азот (N₂, IG100)
- Горючий материал (метка): н-Гептан
Оценка качества
- Предварительная оценка (Для всех расчётов): Результат подходит для предварительной оценки массы ГОТВ, планирования закупок и подготовки технического задания на проектирование АУГПТ. Точность ±5% обусловлена точностью нормативных таблиц.
- Точность расчёта (Погрешность ±5%): Расчёт детерминирован — при одинаковых исходных данных результат всегда одинаковый. Погрешность вносится точностью значений C_н в таблицах Г.1–Г.15 (один знак после запятой) и округлением итоговой массы до десятых долей килограмма.
- Ограничения (Когда результат нельзя использовать напрямую): Не учитывает гидравлические характеристики трубопроводов и насадков, требования к резервному запасу ГОТВ, специфические отраслевые нормы. Для ГОТВ, не включённых в таблицы Г.1–Г.15, расчёт невозможен.
- Рекомендация (Как повысить точность): Для подготовки проектной документации результаты должны быть проверены аттестованным специалистом. После определения массы ГОТВ необходимо выполнить гидравлический расчёт трубопроводов и подбор насадков по СП 485.1311500.2020.