粉尘爆炸的基本特征
粉尘爆炸事故举例
2024年01月20日03时38分，江苏省常州燊荣金属科技有限公司生产车间发生粉尘爆炸，共造成8人死亡和8人轻伤，也造成建筑物损坏（下图）。
类似的粉尘爆炸事故在工业行业里还有不少，甚至造成过更严重的人员伤亡。如：
2010年02月24日15时58分，秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司发生的淀粉爆炸事故。事故发生时，现场共有107人，事故导致21人死亡（事发时死亡19人）、47人受伤（其中6人重伤）， 直接经济损失1773万元。
2014年04月16日上午10点左右，南通市如皋双马化工有限公司硬脂酸造粒包装车间发生粉尘爆炸，造成8人死亡、9人受伤。
粉尘爆炸的危害
粉尘爆炸发生时，通常没有明显的预警，一般先在设备内发生爆炸，然后蔓延至设备外的区域。
初次爆炸发生后，若车间的地面、墙面或设备表面有粉尘累积，这些累积的粉尘会扬起并发生二次或多次后续爆炸。粉尘爆炸的破坏作用也往往是由二次爆炸及后续爆炸所造成的。
粉尘爆炸易造成人员伤亡和建筑物损毁；爆炸所产生的火球和冲击波是造成人员伤亡的主要因素。例如在容积1m3的容器内发生粉尘爆炸，从泄爆板冲出的火球直径能达到8m，火球内部的热通量约为300kw/m2（人暴露在10kw/m2的热通量下仅60秒就会死亡）；爆炸产生的冲击波通常在600~1200KPa（人暴露在21KPa的冲击波压力就会重伤甚至死亡）。
发生粉尘爆炸的五个条件
发生粉尘爆炸的前提是满足以下五个条件：
粉尘本身是可燃物且颗粒粒径足够细小，小于420微米；
扩散到空气中，与空气充分接触，并且在空气中达到或超过粉尘的爆炸下限浓度。
粉尘爆炸本质上是氧化反应，所以必须有氧化剂（氧气）参与。粉尘发生燃烧爆炸的最低需氧浓度一般在9%~12%之间。
可燃粉尘与空气充分混合形成爆炸性混合物，并不会马上发生爆炸，还需要有点火源（提供点火能）。有些粉尘的最小点火能（MIE）只有2~3毫焦，有些则为几百毫焦。
导致粉尘爆炸的最后一个因素是密闭空间。在空旷的场所扬起的粉尘被引燃，表现出来的情景通常是闪火；相反，可燃粉尘的爆炸性混合物在密闭空间内被引燃，空间内的压力会明显升高，通常能达到0.6~1.2MPaG的压力，足以摧毁所处的设备和厂房，表现为粉尘爆炸。
粉尘爆炸预防及控制
粉尘爆炸预防及控制的策略
通常有以下几种预防粉尘爆炸和减轻爆炸后果的方法：
预防措施：惰性化和消除点火源；
容纳设计：本质安全设计理念；
阻隔设计：将爆炸影响阻断，避免蔓延；
泄爆装置：引导爆炸能量至安全的地点；
抑爆系统：在爆炸初期迅速扑灭；
二次爆炸预防：消除作业场所的粉尘积聚。
粉尘爆炸预防措施
（1）惰性化
在化工和制药工厂，通常以下情形需考虑惰性化措施：
存在杂混物（可燃粉尘与可燃气体或易燃蒸气的混合物）。杂混物的最小点火能（MIE）通常都很小。
处理MIE小于或等于3mJ的粉料*，采用惰性化保护措施才能确保安全运行。对于最小点火能大于3mJ但小于10mJ的粉料，也宜采用惰性化保护。
*备注：有文献是2mJ。
涉及容易发生粉尘爆炸的设备或操作，如碾磨机和干燥机等等。
（2）消除点火源
消除明火和电气火花；
消除静电点火源：所有相关金属体都静电接地或跨接以消除火花放电；其它类型的静电释放措施需根据粉尘MIE大小来决定；
管道和设备的材质选择：能否使用非金属材质要根据MIE的大小来确定。若MIE小于5mJ，尽量避免使用不导电的塑料材质；若MIE小于2mJ，则不能使用不导电的塑料材质。
减轻粉尘爆炸后果的措施
（1）容纳设计
当容器内发生爆燃时，能将爆燃包容在容器内。这种设计思路称为爆燃容纳。应用场景：a. 有毒粉尘；b. 处理的粉尘品类多或未知；c. 粉碎机和一些容积很小的设备。
（2）阻隔设计
利用阻火阀或化学灭火剂阻止粉尘爆燃从一个区域或设备扩散至相邻的区域或设备。例如在集尘器入口管道上安装阻火阀（参考下图）。
（3）泄爆装置
在设备或管道上安装泄爆装置，常见的有泄爆板。当粉尘爆炸发生时，泄爆至安全地点。
有时需要采用泄爆的导向板或泄爆导流管。
（4）抑爆系统
抑爆系统的作用是在粉尘爆炸初期就将它们扑灭，消解设备或管道内的粉尘爆炸。抑爆系统包括探测和灭火两项功能。
（5）二次爆炸预防
粉尘爆炸的严重后果往往是由二次爆炸导致的。消除二次爆炸的重点是避免在车间地面、墙面和设备表面等处积聚粉尘，也就是要保持清洁；累积的粉尘厚度应不超过0.8毫米。需特别注意不能采用压缩空气清扫粉尘。
