Технический паспорт калькулятора
Автор: Воробьев Александр Владимирович · Редакция 1.0.0 · Проверено 18.09.2026
Методика упрощённого расчёта избыточного давления взрыва
Методика реализует формулу А.2 Приложения А СП 12.13130.2009 для горючих газов и паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Пользователь задаёт массу горючего вещества, поступившего в помещение при расчётном варианте аварии, свободный объём помещения и физико-химические параметры вещества. Избыточное давление взрыва вычисляется как произведение разности максимального и начального давлений, отношения массы горючего с учётом коэффициента участия к произведению свободного объёма на плотность пара, отношения ста к стехиометрической концентрации и обратного коэффициента негерметичности. Полученное значение сравнивается с порогом 5 кПа, после чего помещение относится к категории А или Б либо признаётся не относящимся к этим категориям.
Основные формулы
-
Избыточное давление взрыва для горючих газов и паров ЛВЖ и ГЖ:
ΔP = (Pmax − P0) · (m · Z) / (Vсв · ρг,п) · (100 / Cст) · (1 / Kн)
Pmax — максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объёме, кПа; P0 — начальное давление, кПа; m — масса горючего газа или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в помещение, кг; Z — коэффициент участия горючего во взрыве; Vсв — свободный объём помещения, м³; ρг,п — плотность газа или пара при расчётной температуре, кг/м³; Cст — стехиометрическая концентрация горючего, % об.; Kн — коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения. -
Свободный объём помещения через объём оборудования:
Vсв = Vгеом − Vоб
Vгеом — геометрический объём помещения, м³; Vоб — объём, занимаемый технологическим оборудованием, м³. Если свободный объём определить невозможно, применяется условная оценка Vсв = 0,8 · Vгеом. -
Условное определение свободного объёма помещения:
Vсв = 0,8 · Vгеом
Применяется, когда объём технологического оборудования неизвестен или его определение затруднено. Коэффициент 0,8 задаётся правилом free_volume_factor. -
Условие отнесения помещения к категории А или Б:
ΔP > 5 кПа → категория А или Б
Если избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, помещение относится к категории А при обращении горючих газов или ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 °C и к категории Б при обращении ЛВЖ с температурой вспышки более 28 °C или горючих жидкостей. В остальных случаях категории А и Б не подтверждаются.
Пошаговая инструкция
- Шаг 1. Укажите вид горючего вещества: горючий газ или пары ЛВЖ и ГЖ.
- Шаг 2. Для ЛВЖ и ГЖ введите температуру вспышки; для горючих газов значение не используется.
- Шаг 3. Введите массу горючего вещества, вышедшего в помещение при расчётном варианте аварии.
- Шаг 4. Введите геометрический объём помещения и выберите способ определения свободного объёма.
- Шаг 5. Введите максимальное давление взрыва, плотность газа или пара и стехиометрическую концентрацию.
- Шаг 6. При необходимости уточните коэффициенты Z и Kн; иначе применяются справочные значения по умолчанию.
- Шаг 7. Нажмите «Рассчитать» и ознакомьтесь с результатом: избыточным давлением взрыва, категорией помещения и проверками.
Ограничения
- Не применяется для горючих пылей и волокон: для них используется формула А.3 Приложения А СП 12.13130.2009 с иным набором параметров.
- Не применяется для наружных установок: их категорирование выполняется по разделу 7 СП 12.13130.2009.
- Не рассчитывает массу горючего вещества, вышедшего в помещение, и не выполняет выбор расчётного варианта аварии по п. А.1 Приложения А.
- Не учитывает одновременное обращение нескольких горючих веществ в одном расчётном сценарии.
- Не учитывает работу аварийной вентиляции, систем флегматизации и других технических средств снижения взрывопожароопасности.
- Не заменяет полный расчёт аварийных ситуаций в специализированном программном комплексе и не является основанием для составления акта категорирования.
- Результат справочный и подлежит проверке аттестованным специалистом.
Допущения
- Масса горючего вещества, вышедшего в помещение, задаётся пользователем по технологическому регламенту. Калькулятор не моделирует сценарий аварии, не рассчитывает площадь разлива, время испарения и количество оборудования, участвующего в аварии.
- Расчёт выполняется для одного горючего вещества. При обращении в помещении нескольких горючих веществ расчёт выполняется отдельно для каждого, и помещение относится к наиболее опасной из полученных категорий.
- Предполагается, что горючее вещество равномерно распределено по свободному объёму помещения и образует стехиометрическую смесь с воздухом к моменту взрыва.
- Коэффициент Z принимается равным 0,5 для горючих газов и 0,3 для паров ЛВЖ и ГЖ по Приложению Б; коэффициент Kн принимается равным 3 по Приложению В. При наличии обоснованных справочных данных значения следует уточнять.
- Плотность газа или пара принимается при расчётной температуре, соответствующей наиболее неблагоприятному варианту аварии, но не выше температуры самовоспламенения. Влияние повышенного давления в аппаратах на начальное давление в помещении не учитывается.
Особые случаи
- Избыточное давление взрыва равно пороговому значению 5 кПа: Норматив требует превышения порога, поэтому при ΔP ровно 5 кПа помещение к категории А или Б не относится. Калькулятор применяет строгое сравнение и возвращает признак непревышения порога.
- Температура вспышки равна 28 °C: Условие категории А сформулировано как «не более 28 °C», поэтому значение ровно 28 °C относится к категории А. Калькулятор использует нестрогое сравнение.
- Объём технологического оборудования превышает геометрический объём помещения: Такое сочетание физически невозможно и приводит к отрицательному свободному объёму. Калькулятор отклоняет ввод с сообщением об ошибке валидации.
- Теплота сгорания или плотность пара неизвестны: Параметры обязательны для расчёта. Их следует принять по справочным данным для конкретного вещества либо по данным технологического регламента; подстановка значений по аналогии без обоснования не допускается.
- Масса выброса не определена технологическим регламентом: Следует выполнить выбор расчётного варианта аварии по п. А.1 Приложения А СП 12.13130.2009 и обосновать массу горючего вещества, поступившего в помещение. Калькулятор принимает массу как готовое исходное значение.
Примеры расчёта
Горючий газ, 10 кг, помещение 1000 м³, свободный объём 0,8 от геометрического
Входные данные:
- Вид горючего вещества: Горючий газ
- Температура вспышки: 0
- Масса горючего вещества: 10
- Геометрический объём помещения: 1000
- Способ определения свободного объёма: Принять 0,8 от геометрического объёма
- Объём технологического оборудования: 0
- Максимальное давление взрыва: 900
- Плотность газа или пара: 2.5
- Стехиометрическая концентрация: 5
- Коэффициент участия во взрыве Z: 0.3
- Коэффициент негерметичности Kн: 3
Результат:
- Категория помещения: А (взрывопожароопасная)
- Избыточное давление взрыва ΔP: 7.99
- Свободный объём помещения: 800
- Превышен порог 5 кПа: Да
Разбор: Свободный объём Vсв = 0,8 × 1000 = 800 м³. Избыточное давление взрыва ΔP = (900 − 101) × (10 × 0,3) / (800 × 2,5) × (100 / 5) × (1 / 3) = 799 × 0,0015 × 20 / 3 = 7,99 кПа. Значение превышает порог 5 кПа, вещество является горючим газом, поэтому помещение относится к категории А.
Пары ЛВЖ с температурой вспышки 40 °C, 20 кг, помещение 500 м³
Входные данные:
- Вид горючего вещества: Пары ЛВЖ или ГЖ
- Температура вспышки: 40
- Масса горючего вещества: 20
- Геометрический объём помещения: 500
- Способ определения свободного объёма: Принять 0,8 от геометрического объёма
- Объём технологического оборудования: 0
- Максимальное давление взрыва: 900
- Плотность газа или пара: 3
- Стехиометрическая концентрация: 2
- Коэффициент участия во взрыве Z: 0.3
- Коэффициент негерметичности Kн: 3
Результат:
- Категория помещения: Б (взрывопожароопасная)
- Избыточное давление взрыва ΔP: 66.58
- Свободный объём помещения: 400
- Превышен порог 5 кПа: Да
Разбор: Свободный объём Vсв = 0,8 × 500 = 400 м³. ΔP = (900 − 101) × (20 × 0,3) / (400 × 3,0) × (100 / 2,0) × (1 / 3) = 799 × 0,005 × 50 / 3 = 66,58 кПа. Значение значительно превышает порог 5 кПа, температура вспышки 40 °C больше 28 °C, поэтому помещение относится к категории Б.
ЛВЖ с температурой вспышки ровно 28 °C — граничное значение
Входные данные:
- Вид горючего вещества: Пары ЛВЖ или ГЖ
- Температура вспышки: 28
- Масса горючего вещества: 10
- Геометрический объём помещения: 1000
- Способ определения свободного объёма: Принять 0,8 от геометрического объёма
- Объём технологического оборудования: 0
- Максимальное давление взрыва: 900
- Плотность газа или пара: 2.5
- Стехиометрическая концентрация: 5
- Коэффициент участия во взрыве Z: 0.3
- Коэффициент негерметичности Kн: 3
Результат:
- Категория помещения: А (взрывопожароопасная)
- Избыточное давление взрыва ΔP: 7.99
- Свободный объём помещения: 800
- Превышен порог 5 кПа: Да
Разбор: Температура вспышки 28 °C удовлетворяет условию «не более 28 °C», поэтому вещество относится к категории А, а не к категории Б. Избыточное давление взрыва 7,99 кПа превышает порог 5 кПа. Помещение относится к категории А.
Малая масса горючего вещества в большом помещении — порог не превышен
Входные данные:
- Вид горючего вещества: Горючий газ
- Температура вспышки: 0
- Масса горючего вещества: 1
- Геометрический объём помещения: 2000
- Способ определения свободного объёма: Принять 0,8 от геометрического объёма
- Объём технологического оборудования: 0
- Максимальное давление взрыва: 900
- Плотность газа или пара: 2.5
- Стехиометрическая концентрация: 5
- Коэффициент участия во взрыве Z: 0.3
- Коэффициент негерметичности Kн: 3
Результат:
- Категория помещения: Категории А и Б не подтверждены
- Избыточное давление взрыва ΔP: 0.4
- Свободный объём помещения: 1600
- Превышен порог 5 кПа: Нет
Разбор: Свободный объём Vсв = 0,8 × 2000 = 1600 м³. ΔP = (900 − 101) × (1 × 0,3) / (1600 × 2,5) × (100 / 5) × (1 / 3) = 799 × 0,000075 × 20 / 3 = 0,4 кПа. Значение не превышает порог 5 кПа, поэтому отнесение помещения к категории А или Б не подтверждается и требуется проверка по категории В.
Графики и визуализация
Наглядное представление зависимости параметров:
График показывает линейный рост избыточного давления взрыва при увеличении массы горючего газа, поступившего в помещение объёмом 1000 м³. Порог 5 кПа, при котором помещение относится к категории А или Б, достигается при массе около 6,3 кг; при массе 10 кг расчётное давление составляет 7,99 кПа.
Параметры: Вид горючего вещества = Горючий газ, Температура вспышки = 0, Геометрический объём помещения = 1000, Способ определения свободного объёма = Принять 0,8 от геометрического объёма, Объём технологического оборудования = 0, Максимальное давление взрыва = 900, Плотность газа или пара = 2.5, Стехиометрическая концентрация = 5, Коэффициент участия во взрыве Z = 0.3, Коэффициент негерметичности Kн = 3
Сравнение избыточного давления взрыва при фиксированной массе горючего вещества 10 кг и свободных объёмах от 100 до 3200 м³. Зависимость обратно пропорциональна объёму: при 800 м³ давление равно 7,99 кПа и превышает порог 5 кПа, при 1600 м³ снижается до 4,0 кПа и порог уже не превышается.
Параметры: Вид горючего вещества = Горючий газ, Температура вспышки = 0, Масса горючего вещества = 10, Способ определения свободного объёма = Принять 0,8 от геометрического объёма, Объём технологического оборудования = 0, Максимальное давление взрыва = 900, Плотность газа или пара = 2.5, Стехиометрическая концентрация = 5, Коэффициент участия во взрыве Z = 0.3, Коэффициент негерметичности Kн = 3
Пример расчёта
Исходные данные
- Вид горючего вещества: Горючий газ
- Температура вспышки: 0
- Масса горючего вещества: 10
- Геометрический объём помещения: 1000
- Способ определения свободного объёма: Принять 0,8 от геометрического объёма
- Объём технологического оборудования: 0
- Максимальное давление взрыва: 900
- Плотность газа или пара: 2.5
- Стехиометрическая концентрация: 5
- Коэффициент участия во взрыве Z: 0.3
- Коэффициент негерметичности Kн: 3
Результат
- Категория помещения: А (взрывопожароопасная)
- Избыточное давление взрыва ΔP: 7.99
- Пороговое значение ΔP: 5
- Свободный объём помещения: 800
- Масса горючего вещества: 10
- Коэффициент участия во взрыве Z: 0.3
- Коэффициент негерметичности Kн: 3
- Превышен порог 5 кПа: Да
Оценка качества
- Предварительная оценка (Для всех расчётов): Результат подходит для предварительной оценки взрывопожарной опасности помещения, планирования мероприятий по взрывозащите и подготовки к проверкам. Формула А.2 применяется при заданных пользователем параметрах выделения горючего вещества без моделирования сценария аварии.
- Точность расчёта (Погрешность ±0,01 кПа): Расчёт полностью детерминирован: при одних и тех же исходных данных результат всегда одинаков. Избыточное давление взрыва вычисляется по формуле А.2 и округляется до двух знаков после запятой. Итоговая точность определяется точностью массы выброса, плотности пара и стехиометрической концентрации.
- Ограничения (Когда результат нельзя использовать напрямую): Не моделирует сценарий аварии и не рассчитывает массу горючего вещества, вышедшего в помещение. Не применяется для горючих пылей и волокон (формула А.3), для наружных установок (раздел 7) и для категорий В1–В4, Г, Д. Не заменяет полный расчёт аварийных ситуаций в специализированном программном комплексе.
- Рекомендация (Как повысить точность): Для подготовки проектной и отчётной документации, декларации пожарной безопасности и акта категорирования результаты должны быть проверены аттестованным специалистом. Массу горючего вещества следует определять по технологическому регламенту с обоснованием расчётного варианта аварии по п. А.1 Приложения А СП 12.13130.2009.