被粉碎成細小顆粒的固體物質稱為粉塵。粉塵中有很大部分遇火源或其他能量源易發生燃燒爆炸。據有關資料統計，美國1900-1956年共發生粉塵爆炸事故1000餘起，英國近10年發生240餘起。日本1952-1979年也發生此類事故200餘起。在中國，1942年發生的本溪煤礦煤粉爆炸事故、1987年哈爾濱亞麻廠粉塵爆炸事故等，損失和教訓都十分慘重。特別是隨著中國經濟的發展，粉塵種類的數量急驟增加，粉塵火災爆炸事故時有發生，因此，對粉塵的火災爆炸危險性應該高度重視。本文就粉塵特性及其危害作簡要介紹。
一、粉塵爆炸的內在原因。
處於粉塵狀態的物質較之固體狀態物質有所不同，尤其是在燃燒特性方面，原來非燃物質可能變為可燃物質，原來是難燃物質可能變成易燃物質，可燃、易燃物可能變為易爆炸物質，而這一變化是由粉塵的特性所決定的。
——粉塵的表面自由能：
對於任何粉塵粒子來講，其表面分子與內部分子所處的能量狀態是不同的(如圖所示，小圓圈代表分子引力範圍)。在粉塵粒子內部的分子1，因四面八方均具有同類分子包圍著，所受周圍分子的引力是對稱的，可以相互抵消而受力總和為零，它做分子運動(震動)時不需要消耗功，而靠近粒子表面的分子2、3，由於內部密集的同類分子的引力遠大於外部其他分子(念氣體分子)對它的引力，所以不能相互抵消，這些力的總和垂直於粉塵表面而指向粉塵內部，亦即表面分子受到內向的拉力，表面上的分子總比內部分子具有更高的能量，這種能量叫做表面自由能。
——粉塵的分散度和表面積：
所謂粉塵的分散度就是粉塵按不同粒徑(直徑)分佈的一種形式。其中小粒徑粉塵越多，我們就稱其分散度大，而分散度的大小又決定著粉塵的表面積，其分散度越大，則表面積越大，表面分子越多，導致表面自由能越大。
——粉塵的吸附性：
其他物質分子在粉塵表面上相對聚集的現象稱為粉塵的吸附現象。由於粉塵具有較大的表面及自由能，而物質又具有由高能態向低能態轉化的趨勢。能態越低越穩定，所以，它對周圍分子尤其是快速移動的氣體分子具有吸附性。透過吸附其他分子來降低部分表面自由能。
綜上所述，由於粉塵的分散度較大，具有較大的表面積，從而具有較高的表面自由能，使粉塵的狀態不穩定，活性增高，在理化性質上表現為粉塵較之原物質具有較小的點火能量和自燃點。(如塊狀時不能燃燒的鐵塊，在粉碎成粉塵時，最小點火能量小於100mJ，自燃點小於300℃;煤粉的點火能量小於40mJ)。表面積的增大和吸附特性的存在，使得粉塵與空氣中氧分子的接觸面增大，增加了反應速度;表面積的增大，還使固體原有的導熱能力下降，易使區域性溫度上升，也有利於反應進行。
同時，粉塵在擴散作用大於重力作用時具有懸浮狀態的穩定性，易與空氣形成粉塵雲。當各種條件具備時，粉塵就會發生爆炸。
二、粉塵爆炸的條件。
粉塵的火災爆炸事故多發生在煤礦、麵粉廠、糖廠、紡織廠、硫磺廠、飼料、塑膠、金屬加工廠及糧庫等廠礦企業。這與粉塵爆炸所需條件有關。粉塵爆炸本身是一類特殊的燃燒現象，它也需要可燃物、助燃物和點火源三個條件：
——粉塵本身是可燃粉塵。可燃粉塵分有機粉塵和無機粉塵兩類。有機粉塵如麵粉、木粉、化學纖維粉塵等，基本是可燃的。而無機粉塵包括金屬粉塵和一部分礦物性粉塵(如煤、硫等)，也都是可燃粉塵。黃沙和塵土的粉塵也很微小，但由於它們本身不能夠燃燒，因此不具危險性。
——粉塵必須懸浮在助燃氣體(如空氣中)，並混合達到粉塵的濃度爆炸極限。粉塵在助燃氣體中懸浮是由於粉碎、研磨、輸送、通風等機械作用造成的。大粒徑的粉塵一般沉降為只有燃燒能力的沉積粉塵，只有小粒徑的粉塵才能在助燃氣體中懸浮。同時，爆炸粉塵的危險性也用濃度爆炸極限下限來表示，一般是20-60g/m3，低於這個濃度，難以形成持續燃燒，更談不上爆炸。
——有足以引起粉塵爆炸的點火源。粉塵具有較小的自燃點和最小點火能量，只要外界的能量超過最小點火能量(多數在10mJ-100mJ)或溫度超過其自燃點(多數在400℃-500℃)，就會爆炸。
當上述三個條件同時滿足時，就可能發生粉塵火災爆炸事故。
需指出的是，粉塵極有可能發生破壞性更大的二次爆炸。當粉塵懸浮於含有足以維持燃燒的氧氣環境中，並有合適的點火源時，可能發生初次爆炸，並引起周圍環境的擾動，使那些沉積在地面、裝置上的粉塵彌散而形成粉塵雲，遇火源形成災難性的第二次爆炸;另外第一次爆炸後，在粉塵的爆炸點，由於空氣受熱膨脹，密度變小，迅速形成爆炸點逆流(俗稱“返回風”)，遇粉塵雲和熱能源，也會發生第二次爆炸。
三、粉塵爆炸的預防和火災撲救措施。
由於粉塵爆炸事故撲救極為困難，因此做好預防工作是尤為重要的。主要預防措施有以下幾條：
——消除粉塵源。採用良好的除塵設施來控制廠房內的粉塵是首要的，可用的措施有封閉裝置，通風排塵、抽風排塵或潤溼降塵等。除塵裝置的風機應裝在清潔空氣一側。應注意易燃粉塵不能用電除塵裝置，金屬粉塵不能用溼式除塵裝置。裝置啟動時應先開除塵裝置，後開主機;停機時則正好相反，防止粉塵飛揚。粉塵車間各部位應平滑，儘量避免設定一些其他無關設施(如窗幕、門簾等)。管線等儘量不要穿越粉塵車間，宜在牆內敷設，防止粉塵積聚，另外，在條件允許下，在粉塵車間噴霧狀水，在被粉碎的物質中增加水分也能促使粉塵沉降，防止形成粉塵雲。在車間內做好清潔工作，及時人工清掃，也是消除粉塵源的好方法。
——嚴格控制點火源。消除點火源是預防粉塵爆炸的最實用、最有效的措施。在常見點火源中，電火花、靜電、摩擦火花、明火、高溫物體表面、焊接切割火花等是引起粉塵爆炸的主要原因。因此，應對此高度重視。此類場所的電氣裝置應嚴格按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規範》進行設計、安裝，達到整體防爆要求，儘量不安裝或少安裝不易產生靜電，撞擊不產生火花的材料製作，並採取靜電接地保護措施。被粉碎的物質必須經過嚴格篩選、去石和吸鐵修理，以免雜質進入粉碎機內產生火花。需要指出的是，近幾年因集塵設施粉塵清理不及時，長期運轉積熱引起的火災事故屢有發生，這也應引起人們的重視。
——採取可靠有效的防護措施。對於較小的粉碎裝置，可以增加其強度，並要考慮防止爆炸火焰透過連線處向外傳播;為減小爆炸的破壞性可設定洩壓裝置，如對車間採用輕質屋頂、牆體或增開門窗等。但應注意，洩壓裝置宜靠近易發生爆炸的部位，不要面向人員集中的場所和主要交通要道;為減少助燃氣體含量，在粉塵與助燃氣體混合氣中新增惰性氣體(如N2)，減少氧含量，也是可行方法之一。(但對有些場所不可能實現，且造價亦高，目前實用價值較小)。也可以採用先進的粉塵爆炸抑制裝置，避免事故的發生。另外加強工作人員的安全教育，加大管理力度，及時清掃、檢修裝置也是必不可少的防護措施。
撲救粉塵爆炸事故的有效滅火劑是水，尤以霧狀水為佳。它既可以熄滅燃燒，又可溼潤未燃粉塵，驅散和消除懸浮粉塵，降低空氣濃度，但忌用直流噴射的水和泡沫，也不宜用有衝擊力的乾粉、二氧化碳、1211滅火劑，防止沉積粉塵因受衝擊而懸浮引起二次爆炸。
對一些金屬粉塵(忌水物質)如鋁、鎂粉等，遇水反應，會使燃燒更劇烈，因此禁止用水撲救。可以用幹沙、石灰等(不可衝擊);堆積的粉塵如麵粉、棉麻粉等，明火熄滅後內部可能還陰燃，也因引起足夠重視;對於面積大、距離長的車間的粉塵火災，要注意採取有效的分割措施，防止火勢沿沉積粉塵蔓延或引發連鎖爆炸。
總之，隨著經濟的發展，塑膠、有機合成、粉末冶金及糧食加工等工業也不斷髮展。粉塵的種類和用量急驟增加，加之操作工藝的自動化、連續性，粉塵爆炸的潛在危險性大大增加，預防粉塵爆炸有較高的現實意義。因此在生產過程中要嚴格執行國家的技術規範和操作規程，落實各項安全規章制度，避免粉塵爆炸事故的發生。
被粉碎成細小顆粒的固體物質稱為粉塵。粉塵中有很大部分遇火源或其他能量源易發生燃燒爆炸。據有關資料統計，美國1900-1956年共發生粉塵爆炸事故1000餘起，英國近10年發生240餘起。日本1952-1979年也發生此類事故200餘起。在中國，1942年發生的本溪煤礦煤粉爆炸事故、1987年哈爾濱亞麻廠粉塵爆炸事故等，損失和教訓都十分慘重。特別是隨著中國經濟的發展，粉塵種類的數量急驟增加，粉塵火災爆炸事故時有發生，因此，對粉塵的火災爆炸危險性應該高度重視。本文就粉塵特性及其危害作簡要介紹。
一、粉塵爆炸的內在原因。
處於粉塵狀態的物質較之固體狀態物質有所不同，尤其是在燃燒特性方面，原來非燃物質可能變為可燃物質，原來是難燃物質可能變成易燃物質，可燃、易燃物可能變為易爆炸物質，而這一變化是由粉塵的特性所決定的。
——粉塵的表面自由能：
對於任何粉塵粒子來講，其表面分子與內部分子所處的能量狀態是不同的(如圖所示，小圓圈代表分子引力範圍)。在粉塵粒子內部的分子1，因四面八方均具有同類分子包圍著，所受周圍分子的引力是對稱的，可以相互抵消而受力總和為零，它做分子運動(震動)時不需要消耗功，而靠近粒子表面的分子2、3，由於內部密集的同類分子的引力遠大於外部其他分子(念氣體分子)對它的引力，所以不能相互抵消，這些力的總和垂直於粉塵表面而指向粉塵內部，亦即表面分子受到內向的拉力，表面上的分子總比內部分子具有更高的能量，這種能量叫做表面自由能。
——粉塵的分散度和表面積：
所謂粉塵的分散度就是粉塵按不同粒徑(直徑)分佈的一種形式。其中小粒徑粉塵越多，我們就稱其分散度大，而分散度的大小又決定著粉塵的表面積，其分散度越大，則表面積越大，表面分子越多，導致表面自由能越大。
——粉塵的吸附性：
其他物質分子在粉塵表面上相對聚集的現象稱為粉塵的吸附現象。由於粉塵具有較大的表面及自由能，而物質又具有由高能態向低能態轉化的趨勢。能態越低越穩定，所以，它對周圍分子尤其是快速移動的氣體分子具有吸附性。透過吸附其他分子來降低部分表面自由能。
綜上所述，由於粉塵的分散度較大，具有較大的表面積，從而具有較高的表面自由能，使粉塵的狀態不穩定，活性增高，在理化性質上表現為粉塵較之原物質具有較小的點火能量和自燃點。(如塊狀時不能燃燒的鐵塊，在粉碎成粉塵時，最小點火能量小於100mJ，自燃點小於300℃;煤粉的點火能量小於40mJ)。表面積的增大和吸附特性的存在，使得粉塵與空氣中氧分子的接觸面增大，增加了反應速度;表面積的增大，還使固體原有的導熱能力下降，易使區域性溫度上升，也有利於反應進行。
同時，粉塵在擴散作用大於重力作用時具有懸浮狀態的穩定性，易與空氣形成粉塵雲。當各種條件具備時，粉塵就會發生爆炸。
二、粉塵爆炸的條件。
粉塵的火災爆炸事故多發生在煤礦、麵粉廠、糖廠、紡織廠、硫磺廠、飼料、塑膠、金屬加工廠及糧庫等廠礦企業。這與粉塵爆炸所需條件有關。粉塵爆炸本身是一類特殊的燃燒現象，它也需要可燃物、助燃物和點火源三個條件：
——粉塵本身是可燃粉塵。可燃粉塵分有機粉塵和無機粉塵兩類。有機粉塵如麵粉、木粉、化學纖維粉塵等，基本是可燃的。而無機粉塵包括金屬粉塵和一部分礦物性粉塵(如煤、硫等)，也都是可燃粉塵。黃沙和塵土的粉塵也很微小，但由於它們本身不能夠燃燒，因此不具危險性。
——粉塵必須懸浮在助燃氣體(如空氣中)，並混合達到粉塵的濃度爆炸極限。粉塵在助燃氣體中懸浮是由於粉碎、研磨、輸送、通風等機械作用造成的。大粒徑的粉塵一般沉降為只有燃燒能力的沉積粉塵，只有小粒徑的粉塵才能在助燃氣體中懸浮。同時，爆炸粉塵的危險性也用濃度爆炸極限下限來表示，一般是20-60g/m3，低於這個濃度，難以形成持續燃燒，更談不上爆炸。
——有足以引起粉塵爆炸的點火源。粉塵具有較小的自燃點和最小點火能量，只要外界的能量超過最小點火能量(多數在10mJ-100mJ)或溫度超過其自燃點(多數在400℃-500℃)，就會爆炸。
當上述三個條件同時滿足時，就可能發生粉塵火災爆炸事故。
需指出的是，粉塵極有可能發生破壞性更大的二次爆炸。當粉塵懸浮於含有足以維持燃燒的氧氣環境中，並有合適的點火源時，可能發生初次爆炸，並引起周圍環境的擾動，使那些沉積在地面、裝置上的粉塵彌散而形成粉塵雲，遇火源形成災難性的第二次爆炸;另外第一次爆炸後，在粉塵的爆炸點，由於空氣受熱膨脹，密度變小，迅速形成爆炸點逆流(俗稱“返回風”)，遇粉塵雲和熱能源，也會發生第二次爆炸。
三、粉塵爆炸的預防和火災撲救措施。
由於粉塵爆炸事故撲救極為困難，因此做好預防工作是尤為重要的。主要預防措施有以下幾條：
——消除粉塵源。採用良好的除塵設施來控制廠房內的粉塵是首要的，可用的措施有封閉裝置，通風排塵、抽風排塵或潤溼降塵等。除塵裝置的風機應裝在清潔空氣一側。應注意易燃粉塵不能用電除塵裝置，金屬粉塵不能用溼式除塵裝置。裝置啟動時應先開除塵裝置，後開主機;停機時則正好相反，防止粉塵飛揚。粉塵車間各部位應平滑，儘量避免設定一些其他無關設施(如窗幕、門簾等)。管線等儘量不要穿越粉塵車間，宜在牆內敷設，防止粉塵積聚，另外，在條件允許下，在粉塵車間噴霧狀水，在被粉碎的物質中增加水分也能促使粉塵沉降，防止形成粉塵雲。在車間內做好清潔工作，及時人工清掃，也是消除粉塵源的好方法。
——嚴格控制點火源。消除點火源是預防粉塵爆炸的最實用、最有效的措施。在常見點火源中，電火花、靜電、摩擦火花、明火、高溫物體表面、焊接切割火花等是引起粉塵爆炸的主要原因。因此，應對此高度重視。此類場所的電氣裝置應嚴格按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規範》進行設計、安裝，達到整體防爆要求，儘量不安裝或少安裝不易產生靜電，撞擊不產生火花的材料製作，並採取靜電接地保護措施。被粉碎的物質必須經過嚴格篩選、去石和吸鐵修理，以免雜質進入粉碎機內產生火花。需要指出的是，近幾年因集塵設施粉塵清理不及時，長期運轉積熱引起的火災事故屢有發生，這也應引起人們的重視。
——採取可靠有效的防護措施。對於較小的粉碎裝置，可以增加其強度，並要考慮防止爆炸火焰透過連線處向外傳播;為減小爆炸的破壞性可設定洩壓裝置，如對車間採用輕質屋頂、牆體或增開門窗等。但應注意，洩壓裝置宜靠近易發生爆炸的部位，不要面向人員集中的場所和主要交通要道;為減少助燃氣體含量，在粉塵與助燃氣體混合氣中新增惰性氣體(如N2)，減少氧含量，也是可行方法之一。(但對有些場所不可能實現，且造價亦高，目前實用價值較小)。也可以採用先進的粉塵爆炸抑制裝置，避免事故的發生。另外加強工作人員的安全教育，加大管理力度，及時清掃、檢修裝置也是必不可少的防護措施。
撲救粉塵爆炸事故的有效滅火劑是水，尤以霧狀水為佳。它既可以熄滅燃燒，又可溼潤未燃粉塵，驅散和消除懸浮粉塵，降低空氣濃度，但忌用直流噴射的水和泡沫，也不宜用有衝擊力的乾粉、二氧化碳、1211滅火劑，防止沉積粉塵因受衝擊而懸浮引起二次爆炸。
對一些金屬粉塵(忌水物質)如鋁、鎂粉等，遇水反應，會使燃燒更劇烈，因此禁止用水撲救。可以用幹沙、石灰等(不可衝擊);堆積的粉塵如麵粉、棉麻粉等，明火熄滅後內部可能還陰燃，也因引起足夠重視;對於面積大、距離長的車間的粉塵火災，要注意採取有效的分割措施，防止火勢沿沉積粉塵蔓延或引發連鎖爆炸。
總之，隨著經濟的發展，塑膠、有機合成、粉末冶金及糧食加工等工業也不斷髮展。粉塵的種類和用量急驟增加，加之操作工藝的自動化、連續性，粉塵爆炸的潛在危險性大大增加，預防粉塵爆炸有較高的現實意義。因此在生產過程中要嚴格執行國家的技術規範和操作規程，落實各項安全規章制度，避免粉塵爆炸事故的發生。