泡沫灭火剂在过去的10年有了长足的发展。由于受到PFOS(全氟辛烷磺酰基化合物)生产和销售的限制，自2001年起，跨国公司3M不再生产表面活性剂和氟化水成膜泡沫灭火剂，这促使制造商研制出一系列新的含氟衍生物和泡沫。(编者按:PFOS全称是全氟辛烷磺酰基化合物，曾作为表面活性剂被广泛应用于消防泡沫的生产，2002年12月被认定为是一种持续存在于环境中的对生物有害的有机污染物，2006年12月欧盟出台指令严格限制PFOS的销售及使用。)

全氟辛烷磺酸PFOS分子式：C₈HF₁₇O₃S

PFOS – 2D结构图

PFOS – 3D结构图

 在过去10年，欧盟和美国对PFOS的禁令、为减少PFOS前体而缩短的氟化材料的碳链长度(从8个碳原子减为6个)、一些国家限制PFOA含量水平的提案甚至对卤代有机化合物使用的限制，都使消防泡沫市场随着立法法规、新产品研发等产生了很大的波动。现在，无氟消防泡沫变得非常重要，即使作为水成膜泡沫的替代品也依然成为各大国际论坛关注的焦点。

除了研制新型配方的消防泡沫，泡沫产品的测试标准也在不断发展和改进，以使其在更为接近真实火灾的情况下进行测试。比如在石油工业中被广泛应用的测试灭火泡沫需要量的LAST FIRE(Large Atmospheric Storage Tank Fires，大型常压油罐火灾)测试法，以及国际民航组织对机场使用消防泡沫标准的修改。欧盟关于灭火泡沫的标准EN-1568在2008年进行了修改，相比于2001年的版本引入了新的测试燃料;一个新修订的版本也正在进行审批并将颁布执行。

新燃料在最近得到了业界的重视，如添加了极性溶剂(如乙醇本身，甲基叔丁基醚，乙基叔丁基醚等)的乙醇或汽油，这些由单一的烃类燃料变为复杂的烃类燃料与极性溶剂的混合物，其在泡沫灭火试验时表现的特殊性应在研制和测试泡沫时予以注意。

压缩空气泡沫系统和电子泡沫比例混合器是消防行业的重大技术突破，这些系统更加高效，即使在非常低的比例(0.1%～1%)下也可以精确控制泡沫液的剂量。

本文将简要回顾过去10年间消防泡沫的发展变化，尤其是在以下几个方面。

1、测试标准

2001年，欧盟用EN-1568标准统一了泡沫灭火剂的审批和评价标准，在此之前欧盟各国都是使用本国的标准，这给对比评价不同国家之间泡沫灭火剂的质量造成了很大的困难。自2001年起，EN-1568成为欧盟测试与评定泡沫灭火剂的参考标准，它主要包括4个部分:

①EN-1568-1:灭火剂．泡沫浓缩液．非水溶液体表面应用的中倍数泡沫浓缩液规范;

②EN-1568-2:灭火剂．泡沫浓缩液．非水溶液体表面应用的高倍数泡沫浓缩液规范;

③EN-1568-3:灭火剂．泡沫浓缩液．非水溶液体表面应用的低倍数泡沫浓缩液规范;

④EN-1568-4:灭火剂．泡沫浓缩液．水溶液体表面应用的低倍数泡沫浓缩液规范。

2008年，新版本的规范取代了2001年的规范，两个版本的主要变化是:

①对测试容器(不锈钢)材质的定义;

②对一款在EN-1568-3标准中被归为IA类产品需求的说明，特别是在法国版的标准中;

③标准的第四部分引入了新的灭火测试燃料(异丙醇)。EN-1568-1:2008和EN-1568-2:2008没有建立泡沫产品的分级体系，只规定了是否符合标准本身。然而标准的第3和第4部分(EN-1568-3:2008和EN-1568-4:2008)依据泡沫产品在灭火时的表现及抗烧时间等建立了泡沫产品的分级体系。由于这些原因，现有的标准还不足以建立分级体系，但应该标明适用标准(第3、第4部分)中每个独立的部分所需要的最低分类要求。

下面我们根据这些标准对泡沫可能的分类做一个总结。

1.1 EN-1568-3:2008

(1)强施放状态下泡沫灭烃类火灾的能力(见图1)。

(2)强施放点射状态下泡沫灭烃类火灾的能力。

(3)缓施放状态下泡沫灭烃类火灾的能力(见图2)。

图1 EN-1568-3:2008强施放泡沫灭正庚烷火灾 

当灭火试验结束后，需要对油盘重新点燃以测试泡沫覆盖层的抗烧能力。泡沫的抗烧能力分为4个等级(A，B，C，D)，A级表抗烧能力最强，D代表最低符合EN-1568-3标准的产品可以被分为从IA(最高等级)到IIID(最低等级)之间的等级。

图2 EN-1568-3:2008缓施放泡沫灭正庚烷火灾试验

1.2 EN-1568-4:2008

对极性溶液只采用缓施放的方式进行测试，采用如下标准划分等级:①Ⅰ级灭火时间小于3min;②Ⅱ级灭火时间超过3min。

这种情况下，仍需对试验油罐进行一次重新点燃以检验泡沫的抗烧能力，抗烧时间长的被定为A级，抗烧时间最短的被定为D级(见图3)。

图3EN-1568-4:2008丙酮火灭火试验 

在2008版的新规范中，除了丙酮，还加入了以异丙醇(IPA)为燃料的灭火试验。一些在扑灭丙酮火灾时有效的泡沫对异丙醇等一些极性溶剂火灾无效。因此，标准中要求用这两种燃料做灭火试验，从而能更真实的反映出泡沫的灭火能力。需要指出的是使用两种燃料测试测得的泡沫等级可能会不同，如同一种泡沫在丙酮灭火试验时被评为IA级，但在异丙醇灭火试验时被评为IIB级。

高质量的泡沫能有效扑灭各种液体火灾，有较高需求的用户应该选择依据EN-1568-3/4:2008标准被评定为IA或IB等级的产品。

2016年将计划发布第三版EN-1568标准，其中涵盖参考无氟泡沫及相关生态毒理学数据制定的新的分类标准。

在2009年5月推出的EN-13565-2标准(固定式消防系统-泡沫系统-第2部分:设计，施工和维护)之前，根据EN-1568标准测试确定的泡沫的不同分类对消防系统的设计并无影响。EN-13565-2是基于EN-1568标准制定的泡沫分类体系，也就是说，根据泡沫质量制定的标准，确定了泡沫的应用率，“奖励”那些高效低耗的产品。在操作条件的设计中，也考虑到了选用系统的影响因素(如泡沫相机、摄像仪、火钩)。

1.3 UL-162

UL认证中的UL-162标准(泡沫设备和液体浓缩物)，是在世界范围内被广泛接受的测试消防泡沫液的标准。美国保险商实验室(UL)是管理这些认证及相关工作的实验室。

UL-162标准与其他标准最主要的区别是，它不仅描述了对消防泡沫液进行测试的方法，还对从泡沫生产到最终使用的整个“链条”上所有的要素进行“兼容性”验证。泡沫与容器、配比试验、泡沫质量测试、标识等之间的兼容性都将被标准验证。此外，UL实验室每季度还会进行后续跟踪，泡沫液和容器的样品会被送到实验室进行检验。

EN-1568，ICAO，LASTFIＲE等标准只在固定的条件下对产品的理化性质和火灾测试进行分析，而UL-162标准的编制和确认过程要比之复杂得多。UL-162标准要求使用UL认证的商业设备进行泡沫质量测试，以确保在进行火灾测试前判定泡沫的质量。

针对以上情况，消费者不仅要求UL认证的产品有良好的灭火性能(其他标准已经包括了此方面的内容)，同时要求泡沫在与特定类型的设备一起使用以及受到外部物体的周期性控制时的性状变化保持一致，不受配方及包装无序变化的影响。根据UL-162标准，有3个不同的应用需要被列出来:①喷头和喷嘴(第9点);②置顶排放装置(第10点);③地下注射(第11点)。

每种类型的应用有不同的测试方法。最普通常见的要求是，顶部喷射被定义为一种将泡沫喷射到燃烧物表面的泡沫施放方法。这种泡沫施放方法需要使用摄像仪、手动喷嘴和泡沫室等。泡沫的测试过程应选择全面的设备(现场安装组件，如用于灭火的泡沫比例混合器和泡沫发生器)。泡沫比例混合器和泡沫发生器都应符合经UL认证的测试操作条件。

灭火测试必须使用全尺寸且能提供稳定的发泡倍数和25%析液时间的喷嘴来进行(公差详见标准)。不同的设备生成的泡沫质量不同，因此灭火效能也不同。非吸气式泡沫喷嘴能实现泡沫原液与水的极佳混合，从而生成出比吸气式喷嘴质量更高的泡沫;使用非吸气式设备的泡沫原液能较好地通过UL-162的测试。

UL-162确立了两种不同的顶部施放泡沫的方法

(1)类型III(见图4):直接将泡沫施放到燃料表面，造成液面搅动的便携式或固定装置(摄像仪，软管流喷嘴等)。

图 4 III 型泡沫施放

(2)类型II(见图5):缓慢喷射泡沫的固定泡沫喷射装置(泡沫室，泡沫发生器)。正庚烷被用来进行烃类火灾灭火测试。泡沫的施放方式和应用率取决于泡沫产品的类型(蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、合成泡沫、水成膜泡沫、成膜蛋白泡沫)，如表3所示。对极性溶液来说，每种化学结构都对应一种可供参考的燃料(见表4)。只有类型II的泡沫施放方式可供极性溶液选择，制造商选择施放方式后应在清单上注明。需要注意的是，MTBE(甲基叔丁基醚)需要一个特种试验来决定是否被列入可供参考的燃料表。每种泡沫浓缩液必须用指定的容器进行运输。未经核准或达不到UL-162标准的产品，不能在其包装袋或IBC(中型散装容器上)使用UL标志。

图 5 II 型泡沫施放 

表 3 泡沫应用和抗烧试验 ↑

表 4 用于极性溶液测试的燃料

1.4 LAST FIRE

对石化企业来说，更大的火灾风险来自于存储大量液体可燃物的巨型油罐。LAST FIRE(大型常压油罐火灾)测试法能模拟油罐火灾的复杂情况，如较长的预燃时间、金属厚壁的高温等，以及可用于灭火的各种泡沫灭火剂的应用，涵盖了吸气或非吸气监测器的使用及固定系统等。方案设置了三种类型的测试:①半吸气式———用非吸气式监测器模拟泡沫剂应用;②吸气式———用吸气式监测器模拟泡沫剂应用;③系统———用泡沫室模拟泡沫剂应用。

根据这个方案和每次测试结果，依据泡沫的控火时间、蒸汽抑制、抗烧能力等给泡沫进行评分。然后根据获得的分数，将泡沫的灭火性能归类为“好”、“一般”、“较差”和“差”。在石化企业的LASTFIＲE测试法中，采用3种不同的泡沫测试法都要达到“好”和“一般”的标准。

国际民航组织也在积极地为机场更新消防泡沫的测试程序，这些变更已于2013年通过。到目前为止，确立了两种泡沫质量等级:A级和B级。所有机场根据其类别及其消防设备，必须选中这两个级别泡沫中的一种。由于飞机的体型越来越大，所以其火灾风险也在逐步增加，一个新的泡沫评价等级被确立:C级，这使得同样的灭火设备能扑灭更大面积的火灾。

除了引入新的C级标准，测试方案也略有调整，不允许喷嘴在测试过程中移动，这使得灭火更加困难。相应的，标准中规定的灭火时间也延长了(从1min提到2min)。(待续)

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本文各项信息来源于《AsiaPacific Fire Magazine》2016年7月(原作者:哈维尔·卡斯特罗)仅供分享交流，版权归属于原作者。

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