中外泡沬灭火剂标准对比

关键词：A类泡沫灭火剂；泡沫灭火剂；国家标准；国际标准化组织标准；美国消防协会标准

泡沫灭火剂依靠冷却、窒息和遮挡作用灭火，具有成本低、灭火效率高、能有效防止复燃且无明显污染的特点，主要用于扑灭可燃液体火灾。根据发泡方法不同，泡沫灭火剂可分为化学泡沫和空气泡沫2类；其中，化学泡沫系统因存在瞬间受压危险性大、不能间歇喷射以及灭火效率低等问题从20世纪90年代起在我国已陆续淘汰，目前我国常用的是空气泡沫灭火剂。

空气泡沫灭火剂根据发泡倍数不同，分为低倍数、中倍数和高倍数泡沫灭火剂3类；根据能否扑灭极性液体火灾，分为普通泡沫灭火剂和抗溶性泡沫灭火剂；根据发泡基的不同，分为蛋白型和合成型泡沫灭火剂。与低倍数相比，中、高倍数泡沫灭火剂灭火能力更强、速度更快，水渍损失和对环境的污染也较小，在控制有限空间以及地面大面积油类火灾方面具有优势。抗溶性泡沫灭火剂多采用多糖类，主要用于扑救乙醇、甲醇、丙酮、醋酸乙醋等水溶性液体火灾。蛋白型泡沫灭火剂以动物或植物蛋白水解浓缩液为基料，可进一步细分为普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫和成膜氟蛋白泡沫灭火剂合成型泡沫灭火剂以表面活性的混合物和稳定剂为基料，根据成分不同可进一步细分为水成膜泡沫灭火剂和A类泡沫灭火剂。

本研究着重针对空气泡沫灭火剂，在阐述主要灭火剂及其发展历程的基础上，着重对比分析了国家标准GB27897—2011《A类泡沫灭火剂》与美国消防协会(NFPA)标准、国家标准GB15308—2006《泡沫灭火剂》标准与国际标准化组织(ISO)标准的差异，指出了未来的发展方向。

1泡沫灭火剂及其发展

自1877年约翰逊首次提出可以利用泡沫作为灭火剂以来，泡沫灭火剂已有140余年的历史1922年，詹宁斯将动物胶和硫酸亚铁混合，研制出普通蛋白泡沫，开启了泡沫灭火剂用于消防的实践。随后，在普通蛋白泡沫的基础上，进一步研发出氟蛋白泡沫，通过添加氟碳表面活性剂，有效降低了表面张力，改善了蛋白泡沫液的流动性和疏油性，也相应提高了泡沫灭火剂的灭火效率。

为了有效控制飞机等因可燃性液体泄漏而引发的大规模火灾，特别满足快速控制火势以避免爆炸的需要，I960年美国海军研究所以氟碳表面活性剂为原料，研制出了“轻水”灭火剂，也就是后来被3M公司商业化的水成膜泡沫灭火剂。与蛋白泡沫灭火剂相比，水成膜泡沫灭火剂具有沿可燃液体表层扩散并形成水膜的特征，有效隔离了空气和火焰，因强化窒息作用而提高了灭火效能。

同期，英国人在氟蛋白泡沫灭火剂中添加复合表面活性剂和金属离子，研发了成膜氟蛋白泡沫灭火剂，在进一步提高泡沫液流动性和疏油性的基础上，还具有在液体表面形成薄膜的优势，也起到了强化灭火效能的作用。成膜氟蛋白泡沫环保和灭火效能突出，在英国泡沫灭火剂中占绝对优势。

上述泡沫灭火剂虽然在扑灭可燃液体火灾时较为有效，但若用于扑灭A类火灾，则存在效能低、用量大，不够经济的问题。20世纪70年代，美国森林防火部门研制出一种专门扑救森林火灾的泡沫灭火剂，这是A类泡沫灭火剂的最早雏形。20世纪80年代，通过改良活性剂，使得现代意义上的A类泡沫灭火剂因此而诞生。A类泡沫灭火剂可以降低表面张力，使泡沫液快速浸润到燃烧的树木、植被或建筑物表面，起到快速降温、防止复燃的作用，同时浸润的草地、灌木或建筑物又形成了潮湿的火灾屏障，可起到防止火势蔓延的作用。A类泡沫灭火剂主要用于森林和市政消防领域。

2中外泡沫灭火剂标准对比

我国现行泡沫灭火剂标准主要有：GB27897—2011和GB15308—2006。

与上述标准对应、具有影响力的国际标准主要有：

美国消防协会发布的NFPA1150—2017《用于A类火灾的泡沫灭火剂》(以下简称“NFPA标准”）；

国际标准化组织发布的ISO7203—3:2011《灭火剂一一泡沫浓缩液》（以下简称“ISO标准”）。

其中，ISO泡沫标准由3部分构成，包括ISO7203—1:2011《灭火剂一泡沫浓缩液第1部分：用于非水溶性液体顶部施放的低倍数泡沫液》;

ISO7203—2:2011《灭火剂—泡沫浓缩液第2部分：用于非水溶性液体顶部的中、高倍数泡沫液》;

和ISO7203—3:2011《灭火剂—泡沫浓缩液第3部分：用于水溶性液体顶部的低倍数泡沫液》。

2.1 GB27897—2011与NFPA标准对比

从标准架构上看，GB27897—2011与ISO标准类似，但与NFPA标准差异较大。下面着重对比两标准的核心内容，即技术指标和试验方法两部分。

2.1.1技术指标对比

GB27897—2011与NFPA标准的技术指标对

比情况如表1和表2所示。

注1.灭火性能指标是对A类泡沫在一定条件下灭火时间和抗复燃时间的要求；2.隔热防护性能指标是对A类泡沫在混合比为特征值条件下发泡倍数和25%析液时间的要求。

根据表1，针对泡沫浓缩液，GB27897—2011的技术指标5条，NFPA标准9条。虽然两标准均对凝固点/倾点，抗冻结、融化性/稳定性、比流动性和腐蚀性提出了要求；但在腐蚀性指标方面，GB27897—2011仅对Q235A钢片和3A21铝片的腐蚀率控制提出要求，NFPA标准的金属腐蚀控制则包含了2024-T3Aluminum、4130Steel、UNSC27000Brass(65%Cu，35%Zn)、AZ31BMagnesium，要求也更为详细。此外，与GB27897—2011相比，NFPA标准还对泡沫浓缩液的闪点、哺乳动物毒性、水生动物毒性、生物降解能力和非金属相容性提出了要求。其中NFPA标准对闪点指标的要求是，测试条件下，泡沫浓缩液的闪点应高于60℃;而对于非金属相容性指标，则对泡沫浓缩液与PVC塑料、密封层、涂层、玻璃纤维、橡胶等8类材料的相容性提出了要求。

根据表2，针对泡沫混合液，GB27897—2011中有5条技术指标，NFPA标准有6条；其中，两标准有3个相同指标：表面张力、润湿性、析液时间。与NFPA标准相比，GB27897—2011提出了灭火性能、隔热防护性能的要求；但缺乏对哺乳动物毒性、非金属材料相容性和腐蚀性等指标的要求。

2.1.2试验方法对比

GB27897—2011与NFPA标准相关指标的试验方法对比如表3所示。

根据表3，GB27897—2011与NFPA标准的试验方法和条件要求均不相同，如析液时间测定中，NFPA标准通过体积判断，GB27897—2011则通过质量判断；在比流动性测试中，NFPA标准使用黏度计进行测定，GB27897—2011则使用标准曲线法。

NFPA标准中关于哺乳动物毒性、水生动物毒性、生物降解能力、闪点以及非金属材料兼容性指标的试验方法如表4所示。考虑到A类泡沫灭火剂主要用于森林和市政消防领域，而这些领域对环境保护的要求又比较严格，因此，表4中的指标和测试方法值得借鉴。

2.2 GB15308—2006与ISO标准对比

2.2.1技术指标对比

GB15308—2006与ISO标准技术指标对比情况如表5所示。

根据表5，GB15308—2006与ISO标准的主要指标基本一致；在比流动性、pH值、发泡倍数和析液时间上略有差异。比流动性是直接影响灭火性能的关键因素，GB15308—2006对泡沫浓缩液的流量或黏度值提出了具体要求；ISO标准虽没有上述要求，但对于高黏度泡沫液，提出了应采用特殊比例混合设备的要求。此外，与ISO标准相比，GB15308—2006还增加了对凝固点和腐蚀速率的要求。

在灭火性能方面，GB15308—2006针对水溶性和非水溶性燃料，分别提出了最低灭火性能级别、及各灭火性能级别对应的灭火时间和抗烧时间；但ISO标准缺少水溶性燃料最低灭火性能级别的要求。对于非抗醇型泡沫浓缩液，两标准的最低灭火性能级别对比情况如表6所示。 

据表6可知，与GB15308—2006相比，ISO标准的类别和规定更为详细。在温度敏感性方面，GB15308—2006主要包括pH值、表面张力、界面张力、发泡倍数和析液时间5个指标，而ISO标准只在pH值、表面张力和界面张力中提及了温度敏感性；且GB15308—2006规定若不同温度下pH值偏差大于0.5即为敏感性泡沫，而ISO标准规定值为1.0，在这一点上我国标准更为严格。

2.2.2试验方法对比

GB15308—2006和ISO标准均给出了主要技术指标的试验方法，具体试验项目及其对比情况如表7所示。

根据表7可知，与GB15308—2006相比，ISO标准增加了辐射的测量方法、泡沫浓缩液与灭火干粉的相容性说明。辐射测量可客观监测泡沫性能提供了简便的方法，减少了对视觉观测的要求；而相容性则使得标准内容更加实用、全面。

在试验仪器和试验条件上，ISO标准要求更严格。如在抗冻结、融化性测试中，规定必须使用直径65mm、高400mm、500mL的有塞玻璃量筒，而GB15308—2006只要求应使用塑料或玻璃容器；在沉淀物老化条件测试中，ISO标准规定样品温度密封误差为2益，而GB15308—2006要求保证的误差是3益以内；在比流动性测试等其他指标的测试中，ISO标准和GB15308—2006使用的仪器和条件也不尽相同。

3总结和展望

随着社会发展和生活水平的提高，我国对泡沫灭火剂各项性能指标也提出了更高要求。通过与美国NFPA标准和ISO标准的对比，对我国泡沫灭火剂标准提出建议如下：

(1)在GB27897—2011中增加安全健康以及非金属材料相容性指标

GB27897—2011灭火性能方面的主要技术指标及其试验方法较为齐全，但缺少与安全、环境保护有关的指标。考虑到A类泡沫灭火剂主要用于森林和市政消防领域，其安全性、毒性对周围环境和生物的影响较大，因此补充有关闪点、毒性、生物降解能力和非金属材料相容性指标，引导A类泡沫灭火剂朝着安全、绿色环保的方向发展。

(2)进一步细化完善GB27897—2011和GB15308—2006指标测试方法

首先，补充泡沫辐射性测量和相容性测试方法，使得试验测试更为全面；其次，在保持我国温度敏感性指标优势的同时，提高普通低倍数泡沫的抗烧水平，补齐抗溶性低倍数泡沫的抗烧水平；第三，细化试验条件以及所使用仪器要求，如详细说明试验用容器的规格、材料；第四，优化比流动性测量方法，改为使用更加方便的布氏黏度计，更好地保证数据的可靠性和可操作性。

此外，目前普通蛋白泡沫灭火剂和水成膜泡沫灭火剂在我国仍占据主导地位，但普通蛋白泡沫灭火剂灭火性能较低、有效期短，使用时会产生使人不适的气味；水成膜泡沫灭火剂因其中所含的持久性有机污染物，已被国际社会禁用或限制使用。与此相比，成膜氟蛋白泡沫灭火剂得益于蛋白泡沫发泡基的优势，具有较好的环保优势；且目前的灭火性能和经济成本已可以和水成膜泡沫灭火剂相比。考虑以上因素，建议针对成膜氟蛋白泡沫灭火剂进一步深化研究，加强推广使用。

  

往期关于PFOS和PFOA危害的相关文章

连载：地球长寿之王、致癌毒物——PFAS的前世今生（一）！

连载：永生不灭的分子PFAS–从崭露头角到原形毕露（二）

连载：永生不灭的分子PFAS–众矢之的又成漏网之鱼（三）

连载：多方立法禁止“C8”-消防泡沫技术何去何从（四）？

整体认识PFAS——系谱图

欧盟对PFOS（全氟辛烷磺酰基化合物）的管理法令

———————————————————————————————

本文主要内容来源于（傅思博，蔡惊雷，许萍，张之立，施鸿鹏 ）

1.水环境国家级实验教学示范中心(北京建筑大学),北京100044;2.中煤科工集团北京华宇工程有限公司，

北京100120;3.北京消防总队门头沟支队，北京102300)

中图分类号：TU998.1文献标志码：A文章编号:1009-2455(2018)02-0082-06,版权归属于原作者

德国斯坦默公司全系列灭火剂产品

均不含PFOA和PFOS

符合所有当前限制条件！

-----------------------------------------------

众多客户选择的

斯坦默

 全球认证

斯坦默 

关于PFAS(PFOS、PFOA等）消防领域更多危害科普文章如下：

不务正业的转载：《黑水DARKWATER》影评

高能预警||水成膜泡沫灭火剂致土壤污染的健康风险分析

松花江水系江水中全氟辛烷磺酸和全氟辛酸污染现状调查

水成膜泡沫（清水/轻水泡沫）AFFF消防泡沫的遗留问题

明知PFAS污染严重，两年来MDL基地无动于衷

驻日冲绳基地泄漏强致癌物，美军：一点点消防泡沫，你也有意见？

全氟辛烷磺酸对雄性鹌鹑生殖毒性影响

C8污染魔影

在21世纪，消防所面临的挑战日益严峻并且仍在不断发生变化。这不仅涉及灭火材料本身的性能，而且对灭火解决方案的环保性、社会认同性方面提出了更高的要求。预防性和防御性的消防任务特别复杂，并且解决方案需要考虑到各种细节。特别是在工业方面，只能通过丰富多样、成熟的产品，来实现灭火效率更高，成本更低廉的解决方案。从早期Richard.Sthamer博士创立公司，直至现在公司第5代管理人，我们的目标始终如一：提供高标准、高质量的产品，并且始终尽最大努力满足各类客户的不同需求。自公司于1886年成立于汉堡起，我们始终致力于研制优质的泡沫灭火剂。如今，Dr.Sthamer公司已经是主流的泡沫灭火剂制造商之一。作为一家中型、家族式企业，Dr.Sthamer具备充分的灵活性是商业成功并且使世界各地客户均满意的保证。

现在，Dr.Sthamer泡沫灭火剂已成为灭火材料的代名词。这既是我们的职责所在，也是激励我们不断前进的动力所在。

欢迎关注JLH公众号，共同保护我们的家园，请使用环保无毒的灭火剂。