来了，火场烟气为什么可燃「下」
关于火场的烟气为什么可燃，上半部分我们介绍了燃烧极限的概念，今天告诉大家，为什么雾状水能够有效冷却烟气，阻断火灾发展，达到灭火效果。
二、热阻断
我们再看看上一篇文章的不同图形快看，为什么火场的烟气可燃？，我们会发现，不参与燃烧过程的天然气气体的量越来越多。这些气体扮演者抑制剂的作用，本身不贡献能量，但它们却需要活化能来加热。
这意味着点燃混合气体需要更多的活化能。接下来，他们需要化学反应产生的能量继续加热，这直接导致反应产物温度较低。
这种效果也被描述为热阻断。不参与化学反应的分子像反应过程中的抑制剂。他们使燃烧越来越难持续。当有足够的抑制剂时，燃烧就不可能继续了。
热阻断是消防中的一个重要概念。文章前半部分没有提到的例子就是在燃烧中加入水蒸汽。
当消防员开始内攻时，他们必须要冷却气体。为了实现这个目标，水滴以雾状的形式喷射到烟气层，水滴会从烟气层中吸收能量，然后形成水蒸汽。
水蒸汽能与烟气混合形成新的气体，这意味着在前面图的虚线右侧需要额外绘制一个矩形。水蒸汽不参与反应过程，但它会吸收部分活化能和部分反应产生的能量。通过将水蒸汽混入混合气中，混合气会变成不燃的。
实际上，热阻断在燃烧过程中会吸收热量。所有那些不参与燃烧的分子吸收的热量，都被“损耗”掉了。看看产生的能量走向是很有趣的。
在火场或燃烧反应（如蜡烛火焰）中，燃烧发生的位置就是能量产生的确切位置。而且，这些能量会通过传导、对流和热辐射传播。当太多的能量从反应区消失时，燃烧就会停止。
这种效应可以通过蜡烛来研究，蜡烛燃烧有层流扩散火焰，这意味着氧气和燃气不断地在火焰表面上混合。这也意味着火焰的顶端被火焰底部产生的能量“点燃”了。
将一块金属网放在火焰中间时，火焰就被切断了。这是因为金属网吸收了火焰的热能，改变了火焰的方向。可燃气体继续透过金属网的网眼上升，但其热量被转移到了金属网上。然后，金属网会把热量传递到周围的环境。
在金属网的上方，仍然有氧气和燃料的混合气体，但是没有足够的能量点燃混合气体。由于能量被带走，火焰不能继续燃烧的现象，被称为冷却灭火。
在室内火灾中，当消防员将水滴喷射到火焰中时，这种效应以第二种方式呈现。每一个水滴都能吸收一定量的能量。当两个水滴彼此靠近时，会吸收更多的能量，以至于火焰很难通过水滴。
穿透火焰运动的水滴就像穿透蜡烛火焰的金属网。雾状水滴能有效冷却火焰。反过来说，热阻断也有这样的效果。
图4解释了甲烷在空气中的燃烧。两种气体被点燃时都处于室温，活化能需要把气体加热到一个特定的温度才能开始发生反应。
在上面的文字中，甲烷被用来说明烟气的可燃性。在室温下很少有烟。烟气的温度取决于火场的热释放速率。当热烟气上升，离开火场并与空气混合时会使烟冷却下来。
图6显示了甲烷和空气的理想燃烧状态。与图4相反，可燃气和空气的混合气体温度高于室温。混合气体的温度是200°C。当图6和图4比较时，我们看到图6需要更少的活化能，橙色矩形的面积变小。
最重要的是，反应产物的温度比图4将高出180°C。毕竟，燃烧过程中仍会产生等量的能量。由于初始温度比图4高180°C，最终温度也将高180°C。图6中的绿色和红色矩形在轴上比图4中的温度更高，即T4 > T2。 具有较高初始温度的混合气体的另一个重要特征是，燃烧范围扩大了，所需活化能减少了。
图6阐释了甲烷在空气中的理想燃烧状态。
这两种物质的初始温度为200°C，这意味着所需的活化能将小于在室温下点燃混合气体所需的活化能。活化能由橙色矩形表示，其面积比图4小。
（Karel Lambert绘制）
图7甲烷的爆炸极限扩展与温度的关系。
A点的混合气体是不燃的。当混合气体从20°C加热到200°C时，变成B点， B点在可燃范围内。
（Karel Lambert绘制）
在上面的段落中，我们解释了某些混合气体不能再被点燃，是因为燃烧不能为其他分子提供足够的活化能。混合气体在20°C不能被点燃，是因为所需的活化能比燃烧产生的能量更高。但混合气体在200°C可以被点燃。
在两种温度下反应所产生的能量保持不变，而200°C时所需的点火能更少。这意味着当温度升高时可燃范围会扩大。
这在灭火救援中尤其重要。毕竟，消防员通常在极高的温度下工作。图7显示，当混合气体温度为20°C时，甲烷浓度大于15%的混合气体（A点）是不燃的。当混合气体被加热后，它在某个点会变成易燃。我们可以清楚地看到B点在可燃范围内，而A点在可燃范围外，两者唯一的区别是温度不同。
最后，我们需要强调的是，上面的段落是对现实情况的简化表述。之所以使用甲烷来描述，是因为甲烷是易于理解的替代物。最重要的是，甲烷是居民厨房用来做饭的气体。每个人都知道天然气。
在火灾中，可燃混合气体不是由甲烷和空气形成的，混合气体由可燃气、热解气体与空气混合而成。火场可燃气体是由除了二氧化碳和水以外的其他许多不同的成分组成。比如一氧化碳、氰化氢等可燃气体以及其他可燃气体都会在火场生成。每种气体都有自己的可燃范围和燃点。
最重要的是，火场还产生了大量的热解气体，这些气体的量就越多，燃烧的空气就越少。热解气体的性质不同于甲烷和各种可燃气体。
因此，在实战中，现实情况比上面描述的要复杂得多。不过，用甲烷的简单例子足以解释燃烧极限。
反过来，这些极限对于快速判断像回燃、闪燃和烟气爆炸这样的火灾过程是很重要的。这就是值得消防队员更深入地研究爆炸极限的原因。