3.2 泡沫液的选择和储存

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泡沫灭火系统技术标准 GB50151-2021

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3.2.1 非水溶性甲、乙、丙类液体储罐固定式低倍数泡沫灭火系统泡沫液的选择应符合下列规定：
1 应选用3%型氟蛋白或水成膜泡沫液；
2 临近生态保护红线、饮用水源地、永久基本农田等环境敏感地区，应选用不含强酸强碱盐的3%型氟蛋白泡沫液；
3 当选用水成膜泡沫液时，泡沫液的抗烧水平不应低于C级。
3.2.2 保护非水溶性液体的泡沫-水喷淋系统、泡沫枪系统、泡沫炮系统泡沫液的选择应符合下列规定：
1 当采用吸气型泡沫产生装置时，可选用3%型氟蛋白、水成膜泡沫液；
2 当采用非吸气型喷射装置时，应选用3%型水成膜泡沫液。
3.2.3 对于水溶性甲、乙、丙类液体及其他对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体，必须选用抗溶水成膜、抗溶氟蛋白或低黏度抗溶氟蛋白泡沫液。
3.2.4 当保护场所同时存储水溶性液体和非水溶性液体时，泡沫液的选择应符合下列规定：
1 当储罐区储罐的单罐容量均小于或等于10000m³时，可选用抗溶水成膜、抗溶氟蛋白或低黏度抗溶氟蛋白泡沫液；当储罐区存在单罐容量大于10000m³的储罐时，应按本标准第3.2.1条和第3.2.3条的规定对水溶性液体储罐和非水溶性液体储罐分别选取相应的泡沫液。
2 当保护场所采用泡沫-水喷淋系统时，应选用抗溶水成膜、抗溶氟蛋白泡沫液。
3.2.5 固定式中倍数或高倍数泡沫灭火系统应选用3%型泡沫液。
3.2.6 当采用海水作为系统水源时，必须选择适用于海水的泡沫液。
3.2.7 泡沫液宜储存在干燥通风的房间或敞棚内；储存的环境温度应满足泡沫液使用温度的要求。

条文说明

3.2.1 本条规定了非水溶性甲、乙、丙类液体储罐低倍数泡沫液的选择。

严格地讲，所有液体均有一定的溶水性，只是溶解度有高低之分，由于原油、成品燃料油、芳烃等由碳、氢元素组成的液体（烃类液体）溶水性极低，业内将它们称为非水溶性液体。到目前为止，国内外利用普通泡沫所做的灭火应用试验基本限于原油及其成品油。所以，本标准所述的非水溶性液体是指由碳、氢两种元素构成的烃类液体及其液体混合物，如原油、汽油、苯等。

目前市售的低倍数泡沫灭火剂按生产原料不同可分为蛋白类与水成膜类。
蛋白类泡沫的发泡剂是动物（主要是猪）毛与蹄角粒的水解蛋白。目前，蛋白泡沫的生产有火碱（NaOH）与石灰[Ca（OH）₂]两种水解工艺。前者因无法去除火碱，只得添加盐酸（HCl溶液）中和，使得泡沫液中含强酸强碱盐，泡沫质量稍逊，沉降物较多、有效期较短且喷放后对环境有一定污染，但工艺较简单、对原材料品质要求稍低、生产成本低、售价低，基本用于内销；而后者在水解之后添加适宜物料脱除Ca²⁺、OH^-离子，但工艺较复杂且生产过程中有废渣排放、对原材料品质要求高、产出率低、泡沫质量较好、售价相当于前者的两倍以上，基本销往发达国家和地区。由于蛋白类泡沫的生产工艺相对复杂，生产者较少，石灰水解工艺的生产者更少。蛋白类泡沫灭火剂主要包括蛋白泡沫（P）、氟蛋白泡沫（FP）、成膜氟蛋白泡沫（FFFP）。蛋白泡沫就是在上述水解及处理后加入所需的添加剂制得，其泡沫流动性和疏油性差，灭火效能低，不能用于液下喷射系统。氟蛋白泡沫是在蛋白类泡沫基础上添加少量氟碳表面活性剂而成的，其表面与界面张力得到降低，泡沫流动性和疏油性得以提高，灭火性能也显著提高。成膜氟蛋白泡沫是在蛋白类泡沫基础上添加大量氟碳表面活性剂而成的，在油品表面有水成膜泡沫的成膜性，灭火性能高于氟蛋白泡沫，不过此泡沫的氟碳表面活性剂添加量不低于、甚至大于水成膜泡沫的添加量，有时要添加两种氟碳表面活性剂，环保性差。

水成膜泡沫（AFFF）是由氟碳表面活性剂、碳氢表面活性剂及其他添加剂与水混合搅拌制成的，其灭火快于氟蛋白泡沫，但抗烧性能不如氟蛋白泡沫。
需要指出的是，因环保问题，全氟辛烷磺酸盐类（PFOS）氟碳表面活性剂已被列入《斯德哥尔摩公约》淘汰名录，国外已全面淘汰。目前国外生产商及国内主要生产商所使用的氟碳表面活性剂大多数为用乙烯调聚法生产的含氟烷基磺酰胺基盐，如F1157（含氟烷基磺酰胺基甜菜碱）等，该类表面活性剂可替代全氟辛烷磺酸盐类（PFOS）氟碳表面活性剂。
另外，泡沫灭火剂生产企业的定型配方都是通过大量实验获得的，按其配方生产的泡沫液性能通常是较理想的，正常情况下其泡沫液流动点多为-10℃~-7.5℃。如要求泡沫液的流动点在-5℃以上就无法生产了；低于-10℃，需要多添加乙二醇等，这会影响到泡沫的稳定性和灭火性能。目前，绝大多数泡沫液是不受冻融影响的，按国家标准《泡沫灭火剂》GB15308规定，对不受冻融影响的泡沫液在进行质量检测时需要经过四个周期的冻融过程后才进行泡沫灭火性能试验，工程中完全可以选择不受冻融影响的泡沫液。因此，即使是高寒地区也没必要对泡沫液流动点提出附加要求，以保障产品质量。泡沫液的储存温度一般在0℃~40℃，对于高寒地区，泡沫液应储存在有供热的室内。
目前，市售的氟蛋白泡沫液主要有3%型、6%型，水成膜泡沫有1%型、3%型、6%型，抗溶氟蛋白与抗溶水成膜泡沫有3%型、6%型；中倍数与高倍数泡沫有3%型、6%型。除抗溶泡沫液（抗醇泡沫液）外，其他泡沫液用3%型完全可取代6%型的，即3%型混合比是较理想的。

为使固定式系统简单可靠，本标准第3.3.3条对泡沫液泵的动力源提出采用水轮机，如果固定式系统采用6%型的泡沫液与比例混合装置，水轮机的压力损失比采用3%型的会翻番，使部分石油化工企业、石油库等的消防水系统压力等级从1.6MPa升到2.5MPa，这是难以实现的，也无必要。而1%型仅有普通水成膜泡沫，因其额定混合比太低，稍有误差会影响固定式系统正常灭火，较难推广。
生态保护红线是由省级政府依据《生态保护红线划定指南》划定，并经国务院批准的。
综上，本条综合灭火性能、环保、方便使用及运输等因素，同时也为了减少不必要的泡沫灭火剂品种，规定选用3%型氟蛋白或水成膜泡沫液，它们既适用于液上喷射系统，也适用于液下喷射系统。这并不妨碍1%型的泡沫用于消防车。

本条规定选择的泡沫液经过数十年实际火灾扑救案例和灭火试验检验，证明是安全可靠的，且得到广泛应用。

3.2.2 水成膜泡沫施加到密度不低于环己烷的烃类燃液表面时，其泡沫析出液能在燃液表面产生一层防护膜。其灭火效力不仅与泡沫性能有关，还依赖于它的成膜性及其防护膜的坚韧性和牢固性。所以，水成膜泡沫也适用于水喷头、水枪、水炮等非吸气型喷射装置。本条第2款为强制性条文，必须严格执行。

3.2.3 水溶性可燃液体是指在水中具有一定溶解度的可燃液体，基本为烃的衍生物，分子中分别含有氧、氮、硫等元素，最常用的是氧、氮等元素的可燃液体，如醇、醛、酸、酮、酯、醚、胺、腈等类液体，这类液体分子中含有亲水基团，对普通泡沫有脱水性，可使泡沫破裂而失去灭火功效。有些产品即使在水中的溶解度很低，也难以用普通泡沫扑灭火灾。

对于在汽油中添加醚、醇等含氧添加剂的车用燃料，如果其含氧添加剂含量体积比大于10%，用普通泡沫难以灭火，需用抗溶泡沫，即这类燃料属于对普通泡沫有破坏作用的甲、乙、丙类液体。
2002年，天津消防研究所承担了国家创新项目“车用乙醇汽油应用技术的研究”的子课题“车用乙醇汽油火灾危险性评估及其对策”，进行的22㎡油罐灭火试验研究也证明了这一点。抗溶泡沫液是在普通泡沫液中添加生物多糖（黄原胶）等抗醇高分子化合物制成的。传统说法抗溶泡沫用于水溶性液体火灾时，在燃液表面上能形成一层高分子胶膜，保护上面的泡沫免受水溶性液体脱水而导致的消泡，从而实现灭火。然而，2015-2017年天津消防研究所会同有关单位开展的公安部科技强警基础工作专项“水溶性可燃液体储罐泡沫灭火机理与技术研究”揭示：对于与水混溶的可燃液体，当泡沫施加到液面上时，清晰可见黄原胶膜隔离层的形成；对于与水非混溶可燃液体，当泡沫施加到液面上时，基本观察不到黄原胶膜隔离层的形成。该研究还表明与水微溶或可溶的可燃液体也不能用普通泡沫灭火，且对于经过一次灭火试验的乙酸丁酯残液进行缓释放灭火试验都无法控火。

目前，我国常用的抗溶泡沫是抗溶氟蛋白泡沫（FP/AR）与抗溶水成膜泡沫（AFFF/AR），分6%型与3%型两种，生产商承诺的有效期均为2年。由于抗溶泡沫液中含有黄原胶，其黏度较高，且3%型的约为6%型的两倍，如某企业生产的AFFF/AR，20℃时6%型的动力黏度为550mPa·s，3%型为1000mPa·s左右。根据实际工程中反映3%型泡沫液抽吸困难的问题，上述公安部科技强警基础工作专项课题组于2016年1月12日至15日在杭州分别使用泡沫液泵和囊式压力式比例混合装置对3%型和6%型AFFF/AR及3%型低黏度FP/AR（该泡沫液未添加黄原胶）开展了混合比适应性试验。试验泡沫液温度5℃~7℃，实验用泡沫液泵为同步转子泵，抽真空能力检测值为0.08MPa、额定压力为1.3MPa、额定流量为20m³/h。试验用的囊式压力式比例混合装置泡沫混合液流量范围为4L/s~32L/s，泡沫液储罐容积为0.5m³。试验表明，对于6%型AFFF/AR和3%型低黏度FP/AR，无论采用平衡式比例混合装置还是囊式压力比例混合装置，混合比均能满足要求；对于3%型AFFF/AR，泡沫液泵的排量比排水约小10%（比3%型低黏度FP/AR小更多），采用囊式压力比例混合装置时，30%低流量段混合比不满足要求。

正常情况下，抗溶水成膜泡沫液或抗溶氟蛋白泡沫液都要添加足够量的生物多糖才能保证其抗醇性能和抗醇灭火效果，一般情况下，6%型需要添加生物多糖0.5%~0.8%，而3%型则需要添加生物多糖0.8%~1.1%。还有一种以石灰水解蛋白泡沫浓缩液为基料，添加F1460等氟碳表面活性剂，制成黏度46mPa·s左右的3%型低黏度抗溶氟蛋白泡沫液。该泡沫液由于不添加黄原胶，保质期长于添加黄原胶的抗溶泡沫。本条为强制性条文，必须严格执行。

3.2.4 应用本条时需要注意，对于储罐区，当储罐区所有储罐的单罐容量均不大于10000m³时，才可用抗溶泡沫液同时保护水溶性液体储罐和非水溶性液体储罐，否则，只要储罐区存在单罐容量大于10000m³的储罐，就需要对水溶性可燃液体储罐和非水溶性可燃液体储罐分别选择相应的泡沫液进行保护。用抗溶泡沫液扑救非水溶性液体火灾时，其设计要求与普通泡沫液相同。

3.2.5 我国曾研制了一种用于油罐的中倍数氟蛋白泡沫液，在混合比为8%与配套设备条件下，发泡倍数在20~30范围内。该泡沫液无型式检验记录，所以本次修订予以删除。除油罐外的其他场所，高倍数泡沫液也可作为中倍数泡沫液使用，在其限定的使用范围内，灭火功效得到认可。

3.2.6 泡沫液按适用水源的不同，分为适用淡水型泡沫液和适用海水型泡沫液，适用海水型泡沫液适用于淡水和海水。试验表明，不适用于海水的泡沫液使用海水产生的泡沫稳定性很差，基本不具备灭火能力。为保证灭火剂有效发挥作用，本条定为强制性条文，必须严格执行。

3.2.7 泡沫液储存在高温潮湿的环境中，会加速其老化变质。储存温度过低，泡沫液的流动性会受到影响。另外，当泡沫混合液温度较低或过高时，发泡倍数会受到影响，析液时间会缩短，泡沫灭火性能会降低。一般泡沫液的储存温度通常为0℃~40℃。

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