ICAO

ICAO (International Civil Aviation Organization) 國際民航組織，屬於聯合國機構之一，總部設於加拿大蒙特婁，負責制定世界各國所共同遵循的飛航規範、標準，以確保全球民用航空的安全。

在它的 Airport Services Manual – Part I – Rescue and Firefighting (Doc 9137P1) 中，針對消防泡沫液有明確的試驗方法及等級分類標準 – Level A/B/C。

在無氟泡沫發展初期，Dynax (C6-telomer-based 表面活性劑製造商) 曾針對當時市場上的無氟泡沫 (F3) 進行 ICAO Level B 及 EN 1568 Part 3 的獨立測試與評估，所測試的五款泡沫的滅火性能皆無法達到 ICAO Level B 的要求。

不過這是多年前的事了!

Angus Fire 在 2016 年以 JetFoam 無氟消防泡沫獲得 ICAO B 級性能標準認證，並獲得 Green Apple Awards Gold 獎的肯定。

JetFoam 成功克服一般無氟泡沫黏度過高的問題，以 2 cP 的黏度遠優於 ICAO 標準 200 mm²/s ( 1 mm²/s 約等於 1 cP @ 比重 = 1)，便於吸取，並與水混合成泡沫液。

ICAO 的測試標準

我們可以發現 ICAO 滅火試驗的準則 (Protocol)，Level B 所使用的油盤大小及應用率與 EN 1568、UL 162 雷同；相較之下 Level C 油盤的面積則更大，應用率也更低，擁有更佳的滅火性能 (可參考 Angus Fire JetFoam Level C)。

美軍已發佈最新的無氟泡沫規範 MIL-PRF-32725 (FIRE EXTINGUISHING AGENT, FLUORINE-FREE FOAM (F3) LIQUID CONCENTRATE, FOR LAND-BASED, FRESH WATER APPLICATIONS) 並將無氟泡沫列入國防部合格產品清單 (Department of Defense Qualified Products List (QPL) 及著手進行無氟泡沫的轉換。

等時機成熟，我們也會跟上腳步的!

UL 162 Foam Equipment and Liquid Concentrates

泡沫原液在美國販售，UL listed 幾乎是必備的認證，世界其他國家的泡沫製造商也會針對不同市場的需求，將主力產品進行 UL listed 的認證，以行銷全世界。

有別於上一篇 EN 1568 Part 3 的認證，UL 162 不只是泡沫原液的認證，它需要與相關泡沫設備包含泡沫比例混合設備、泡沫產生器如撒水頭、水霧噴頭、泡沫放出口 、泡沫瞄子、炮塔等，一同進行測試認證。

UL 162

4.23 特殊消防設備（小尺寸設備）－係指泡沫噴嘴或泡沫產生器用於 B 類火災滅火試驗，產生泡沫符合：

a) B 類火災火試驗所需之流量；
b) 產生泡沫品質近似於使用全尺寸設備產生的泡沫。 製造廠商可提供特殊消防設備以產生高品質之泡沫。

無法實施全尺寸的滅火測試，例如儲槽頂部注入泡沫放出口、砲塔等則以特殊的瞄子盡可能模擬相同的泡沫性質以進行小型滅火測試。


B 類火災滅火試驗－頂部注入裝置 (Type 2, Type 3)

Type 2: A ?xed (固定式) device that delivers foam onto the burning liquid and partially submerges the foam and produces restricted agitation (有限度的擾動) of the surface. Examples of a Type II discharge outlet include foam chambers and foam makers.

Type 3: A ?xed or portable device that delivers foam in a manner that causes the foam to fall directly onto the surface of the burning liquid (直接撲蓋在燃燒液體表面) and does so in a manner that causes general agitation (一般擾動). Examples of a Type III discharge outlet include hose stream nozzles and monitors.

無氟泡沫 UL 162 的最小設計應用率
(Minimum design application density, gpm/ft²)


目前無氟泡沫 (SFFF) 歸類為 S, Synthetic，最小設計應用率 (Minimum design application density, gpm/ft²) 如下：

1) Type 3 碳氫類 (Hydrocarbon): 0.16 gpm/ft²

2) Type 2 碳氫類 (Hydrocarbon): 0.10 gpm/ft²；極性溶劑 (Polar): 依製造商指定


轉換無氟泡沫時，我們必須針對不同防護對象 (化學品)，進行應用率的檢討。

相較 AR-AFFF (C6) UL 162 listed 的數據，我們可以注意到：

1) Type 3 碳氫類 (Hydrocarbon) 由 0.10 增加為 0.16 gpm/ft²；有些製造商會增加 0.10 gpm/ft² 的測試並建議使用的時機；

2) Type 2 極性溶劑 (Polar)：使用不同極性溶劑，範圍從 0.10 ~ 0.30 gpm/ft² 都有，尤其 IPA (Alcohol) 的應用率普遍較高，相較傳統 AR-AFFF (C6) 泡沫對 IPA (Alcohol) 的 0.1 ~ 0.16 gpm/ft²，可以多達 2~ 3 倍 。




以臺灣目前泡沫原液的使用情況，UL listed 是最常被指定的認證標準之一，它具有完整的泡沫設備與原液性能的綜合評估及品質稽核。

然而，實際運作上，我們大都沒有要求泡沫設備須與泡沫原液共同 UL listed 匹配使用，若將應用率視為泡沫滅火性能的指標或是建置成本的考量，這部份則需更為詳細的測試資料，以進行審慎的評估與設計。

什麼是黏度 (Viscosity) ?

the quality or state of being viscous (= thick and sticky and not flowing easily)

它是一個量化流體黏稠度的物理性質，下方右邊的物質明顯具有較高的黏度；

Synapticrelay 作品, CC BY-SA 4.0

黏度的單位

大部分的泡沫原液比重多為 1，不論黏度是以 dynamic viscosity (常用 cP) 或是 kinematic viscosity (常用 cSt)，相關單位的換算大致如下：

1 cP = 1 mPa.s = 1 cSt = 1 mm² second^-1 = 1 mm² / second

什麼是牛頓流體、非牛頓流體 (Non-Newtonian fluid) ?

簡單來講符合「牛頓流體定律」的稱為牛頓流體 (Newtonain fluild)，反之，不符合牛頓流體定律的稱為非牛頓流體 (Non-Newtonian fluid)。在上面的影片中，提到兩種常見的非牛頓流體：

剪切稀化 (shear thinning)，又稱為假塑性 (pseudoplastic)，是指流體的黏度隨剪應變率的增加而減小，如影片中的番茄醬，當你擠壓瓶子，讓蕃茄醬的流速變快後，黏度變小，它的流動開始也變得順暢；

反之，將玉米粉溶於水中成為玉米漿，則有完全不同的特性，緩慢搖晃流動順暢，激烈搖晃玉米漿反而變得更黏稠，稱之為剪切增稠 (shear thickening)。

這些非牛頓流體的性質，會增加液體流動的複雜性，其中也有一些特殊的應用，例如 Bulletproof Custard 防彈衣等。

泡沫原液的流體性質

泡沫原液若以黏度的性質也可以分為牛頓流體及非牛頓流體：

牛頓流體 (低黏度)：SD、AFFF、FP、FFFP…

非牛頓流體 (黏稠)：AR-AFFF、AR-FFFP… (抗醇型，添加高分子 polymer)

能否以正確比例將泡沫原液與水混合，對於泡沫系統的滅火效能與設計相當重要；混合比例過低，無法達到預期的效能，而比例過高，則原液將提前使用殆盡，滅火時間不足。

黏度的改變會影響泡沫比例系統的準確度，因此一旦使用不同泡沫原液，就需要重新檢討原設計是否符合需求。其他如溫度的改變，或是使用劣質的高分子都可能讓泡沫混合比例與品質發生問題。

無氟泡沫的黏度

無氟泡沫的黏度尤其是抗醇型一般有添加無氟高分子，屬於非牛頓流體 (pseudoplastic)，黏度較高。因此，在進行無氟泡沫轉換時，尤其是替換 AFFF 使用，黏度的問題需要重新檢討。一般 AR-AFFF 的黏度在使用 Brookfield Viscometer # 4 spindle 60 rpm 的黏度在 1000 ~ 2000 cP，如果在轉換無氟泡沫時，應優先選擇黏度範圍接近的泡沫，可降低泡沫比例系統變更設計的費用。

市面上常見的無氟泡沫 (AR-SFFF)：