近日,我院安全科学与工程专业硕士研究生张松在氟蛋白泡沫灭火剂的腐蚀抑制与性能优化方面取得进展,相关研究成果《Interfacial designing of firefighting foams: Unveiling the molecular synergy for enhanced fluid stability and corrosion mitigation》(消防泡沫的界面设计:揭示分子协同增强流体稳定性与缓蚀性能的机制)发表在《Physics of Fluids》。《Physics of Fluids》是流体力学领域的国际权威期刊,目前影响因子为4.3(SCI二区)。论文第一作者为2024级硕士研究生张松,论文通讯作者为孔得朋教授,中国石油大学(华东)为第一署名单位,该研究得到山东省自然科学基金及山东省泰山学者计划的联合资助。

氟蛋白泡沫灭火剂因兼具氟碳表面活性剂的低表面张力特性与蛋白基质的稳定性,被广泛应用于石油化工储罐区、航空燃料加注站及大型油库等场所的液体火灾防控。然而,泡沫灭火剂在储存、输送及喷射的全过程中与金属材质组件长期接触,可引发电化学腐蚀反应,导致设备壁厚减薄、密封性能下降、喷嘴堵塞等问题;现有研究多侧重于通过物理或化学改性提升泡沫的灭火性能,或对已发生腐蚀案例进行事后机理分析,缺乏从配方设计源头同时兼顾腐蚀抑制与灭火效能的系统性研究。

本研究以水解动物蛋白为基质,通过分子协同设计策略,系统筛选并优化了非离子表面活性剂APG与短链氟碳表面活性剂FS-50的复配体系,并采用正交实验确定了葡萄糖酸钠、山梨酸钾和苯并三唑三元复合缓蚀剂的最佳配比及添加量。该研究为开发低腐蚀型氟蛋白泡沫灭火剂提供了可行的配方设计路径,对于延长消防系统金属设备使用寿命、保障系统长期可靠运行具有积极意义。
论文链接:https://doi.org/10.1063/5.0337508