粉尘爆炸(Dust Explosion)是悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰（明火）或电火花等火源时，在密闭空间达到爆炸极限而发生的剧烈化学反应的现象。当悬浮在空气的粉尘接触到火源，其表面受热产生可燃气体，与氧气混合后生成爆炸性混合气体，被点火源点燃后产生的热进一步使粉尘分解产生可燃气体，与空气混合使反应连续进行而导致了粉尘爆炸。

粉尘爆炸的影响因素有粉尘本身的性质和外部条件，粉尘本身又有化学因素和物理因素两类，化学因素主要指燃烧热和燃烧速度等；物理因素主要指粉尘溶度和粒度分布等。外部因素有气流运动状态、湿度等。粉尘爆炸具有不充分燃烧、易二次爆炸、引爆能量大的特征。

为防护粉尘爆炸，有在容器上设置泄放装置的泄放技术，还有添加惰性气体或粉体、消除引火源等预防方法。在金属粉尘爆炸的扑救中，不可用水或泡沫扑救，亦不能用灭火器喷射冲击或用扫帚等物扑打使其飞扬起来，可采用干粉、干沙扑救。

粉尘爆炸本质是一种气体爆炸，可把粉尘作为可燃性气体，但它产生的能量是气体爆炸的数倍，温度能上升到2000~3000℃。但在爆炸过程中，热传导使粉尘粒子表面温度上升，而且热辐射也起到了很大的作用，这与气体爆炸有所不同。

粉尘爆炸过程中悬浮的粉尘接受点火源的能量，迅速提高表面温度，受热表面的粉尘粒子发生热分解或干馏，变成气体在粒子周围放出。释放的可燃气体与空气或氧气混合生成爆炸性混合气体，被点火源点燃。火焰产生的热进一步促进周围的粉尘发生分解，连续地产生可燃气体，与空气混合使反应连续进行并传播，导致宏观上的粉尘爆炸。

粉尘爆炸，一般应同时具备以下五个条件，称为粉尘爆炸五边形。

(1)粉尘本身具有可燃性；(2)粉尘必须悬浮在空气或其他助燃气体中；(3)粉尘悬浮在空气或其他阻燃气体的浓度处在爆炸极限范围内；(4)有足以引起粉尘爆炸的点火源；(5)空闲受限。在一定密闭性的容器内或某种空间内，具有可燃性的固体微粒与空气中氧充分混合且达到一定的浓度后，遇到一定能量的点火源就会产生爆炸。如果在一个敞开的空间，只能形成燃烧。

常见粉尘的爆炸极限浓度为20-6000克每立方米之间。由于粉尘具有沉降的特征，因此，在实际的生产、加工中，爆炸浓度下限更具参考价值，达到了爆炸浓度的下限，就可能会发生粉尘爆炸事故。

粉尘爆炸比可燃气体要复杂些，影响因素也比较多，可以分为粉尘本身的性质和外部条件两个方面的影响。粉尘因素又有化学因素和物理因素两类，化学因素主要指燃烧热和燃烧速度，此外还有水汽及二氧化碳的反应性等；物理因素主要指粉尘溶度和粒度分布，还有粒子形状、粒子比热、热传导率、表面状态、带电性和粒子凝聚特性等。外部因素有气流运动状态、氧气溶度、可燃气溶度、湿度等。

点火源：各种可燃粉尘都有一定的爆炸浓度范围，在此范围以内才能爆炸。爆炸浓度范围的下限一般为每立方米几十至几百克，上限可达2-6 kg/m3。由于粉尘具有一定的粒度和沉降性，其爆炸浓度的上限很少能达到，故从安全方面考虑，重点是要求不达到爆炸浓度的下限。粉尘爆炸浓度下限是点火源参数的函数，随点火源的强弱差异，爆炸浓度下限有2~3 倍的变化。火源强时，爆炸浓度下限较低，即容易形成达到爆炸的浓度条件。

燃烧性：燃烧热高的粉尘，其爆炸浓度下限低，爆炸威力也大。

燃烧速度：燃烧速度高的粉尘，最大爆炸压力较大。

粒度：多数爆炸性粉尘的粒度在1~150 μm范围内，粒度越细，越易飞扬，而且粒度细的比表面积大，反应容易，所需点燃能量小，所以容易点燃。因此，限制小颗粒粉尘的产生，或设法使小颗粒凝聚成大颗粒，对防止爆炸是有一定作用的。否则，要对细粒爆炸粉尘的浮游空间采用灌冲抑爆气体等防爆措施。

含氧量：在粉尘爆炸方面，氧含量是个敏感的因素。随着空气中氧含量的增加，爆炸浓度范围也扩大。纯氧中的爆炸浓度下限下降到只有空气中的 1/3~1/4，而能够发生爆炸的最大颗粒尺寸则增大到空气中相应值的5倍。

惰性粉尘和灰分：惰性粉尘和灰分的吸热作用会影响爆炸。例如煤粉中含11%的灰分时还能爆炸，但当灰分至15% -30%时，难以爆炸。根据这个原理，可在煤巷顶部设岩粉斗(又称岩粉棚)。一旦发生爆炸，岩粉斗受爆炸波作用而翻转，将岩粉撒出，可以抑制煤尘的二次爆炸。

空气中含水量：空气中含水量越高或含水量越高的粉尘(金属粉尘除外) 不容易发生爆炸和火灾。空气中含水量增加，煤尘爆炸的最小点燃能量也增加。因为水分增加了粉尘的凝聚沉降，使爆炸浓度不易出现，此外，水分的蒸发要吸收大量的热。

不完全燃烧：粉尘爆炸与气体相比，容易引起不完全燃烧，如煤粉爆炸时，燃烧的基本是所分解出来的气体产物，灰渣是来不及燃烧所产生的。

二次爆炸：粉尘爆炸有产生第二次爆炸的可能性。粉尘初始爆炸产生的冲击波使其他堆积的粉尘悬浮在空气中，再次形成粉尘云，而飞散的火花和辐射热成为点火源，引起第二次爆炸。最后整个粉尘存在场所受到爆炸危险，由此产生的连锁爆炸会造成严重的危害。

感应期长：粉尘爆炸的感应期较长，粉尘的燃烧过程比气体的燃烧过程复杂，有的要经过尘粒表面的分解或蒸发阶段，有的是要有一个由表面向中心延烧的过程，因而感应期较长，可达数十秒，为气体的数十倍。粉尘的燃烧速度、爆炸压力均比混合气体爆炸小，但因为燃烧时间长，产生的能量大，所以造成的破坏程度要严重得多。

引爆能量大：粉尘爆炸所需起始引爆能量达10MJ的量级，约是一般可燃气体的10~100倍，所需的点火时间也较长，可达数十秒，约为气体的数十倍。

有毒气体：粉尘爆炸会产生两种有毒气体，一种是一氧化碳，另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒性气体。粉尘爆炸后，容易引起人员中毒伤亡。

压力：粉尘爆炸的压力是由两种原因产生的：一是生成生态产物，其分子数在多数场合下超过原始混合物中气体的分子数；二是气态产物被加热到高温。

粉尘是指粒径小于75μm的固体悬浮物，能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘。以下七类物质的粉尘具有爆炸性： 金属（如镁粉、铝粉）；煤炭；粮食（如小麦、淀粉）；饲料（如血粉、鱼粉）；农副产品（如棉花、烟草）；林产品（如纸粉、木粉）；合成材料（如塑料、染料），一般粉尘的爆炸极限下限通常认为是20~60g/m3，粉尘最小点火能量多数在400~500℃。

粉尘爆炸必须同时具备三个条件：粉尘本身具有爆炸性；粉尘悬浮在一定氧含量的空气中并达到一定溶度；有足以引起粉尘爆炸的点火源。故防止粉尘爆炸的技术措施就是破坏上述爆炸条件。

粉尘爆炸泄放技术是应用最为广泛的爆炸防护措施，爆炸泄放的思路是在容器上设置泄放装置，当爆炸发生导致压力积聚时泄放装置先于容器破裂，可燃介质、燃烧产物、火焰及压力波通过泄放口泄放至外部空间，从而避免容器内粉尘爆炸压力达到容器的爆破压力。

惰性气体可隔绝空气，例如将易燃固体的压碎、研磨、筛分、混合以及运输等工艺过程，可将惰性气体的覆盖性进行；其次，惰性气体会降低空气中的氧含量，使其降到极限氧浓度以下，以使粉尘爆炸不可能发生。常用的惰性气体有N2、CO2、水蒸气、卤代烃等。生产装置添加惰性气体防爆炸时，实际氧含量必须保持比临界氧含量再低20%(体积)的安全系数。如果输入氮气，使气体中氧含量降到8%，可使可燃有机粉尘惰化。

添加惰性粉尘的作用，主要是添加有爆炸性粉尘的灰分，阻挡粉尘爆炸形成过程的热辐射，破坏链反应，防止粉尘爆炸。可作为惰性粉尘的材料有石灰岩粉、泥岩粉。

引起粉尘爆炸的引火源有多种多样，如明火、摩擦和冲击、电火花等。

消除明火：明火一般可以分为两类：一是生产明火，即生产过程中正常使用或产生的明火，如焊接、切割、锅炉等中的火星和火焰；二是非生产明火，如燃着的烟头、火柴等生产过程中不必要或不应该的明火。

消除摩擦和撞击火花：摩擦和撞击会产生火花，成为粉尘着火的爆炸的原因。摩擦和冲击成为引火源的情形很多，如：对机械传动系统中的轴承等、机器上转动部分的摩擦、铁器的相互撞击或铁制工具打击混凝土地面、带压管道或铁制容器裂开。

消除电火花火源：电火花有工作火花和事故火花，前者是电气设备正常工作时产生的火花，事故火花是电气设备或线路发生故障或误操作出现的火花。

消除其他电源：生产场所的一些其他火源，如火灾、气体爆炸、爆破等，均应消除。

扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水，尤以雾状水为佳。它既可以熄灭燃烧，又可湿润未燃粉尘，驱散和消除悬浮粉尘，降低空气浓度，但忌用直流喷射的水和泡沫，也不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳、1211灭火剂，防止沉积粉尘因受冲击而悬浮引起二次爆炸。

对一些金属粉尘(忌水物质)如铝、镁粉等，遇水反应，不可用水或泡沫扑救，因为水和泡沫能与金属发生反应而助长其燃烧强度。可用 7150 灭火剂扑救，宜用干粉、干沙扑救，不可用二氧化碳灭火器扑救，不能用灭火器喷射冲击或用扫帚等物扑打使其飞扬起来，以免发生粉尘爆炸事故。堆积的粉尘如面粉、棉麻粉等，明火熄灭后内部可能还阴燃，也应引起足够重视；对于面积大、距离长的车间的粉尘火灾，要注意采取有效的分割措施，防止火势沿沉积粉尘蔓延或引发连锁爆炸。

粉尘爆炸的中国国家标准主要是《粉尘爆炸安全规程》(GB/T15577-2018)，该标准主要对防止粉尘云和粉尘层着火、粉尘爆炸控制、粉尘爆炸危险场所粉尘控制与清理进行了规定。

中国国家标准GB/T 15577-2018对防止粉尘云和粉尘层着火规定如下：(1)防止粉尘自燃：具有自燃性的粉料，贮存前应冷却到正常贮存温度；在通常贮存条件下，大量贮存具有自燃性的散装粉料时，应对粉料温度进行连续监测当发现温度升高或气体析出时，应采取使粉料冷却的措施；对遇湿自燃的金属榜尘，其收集、堆放与贮存时应采取防水防潮措施。(2)防止明火与热表面引燃：粉尘爆炸危险场所不应存在明火。当需要进行动火作业时,应遵守相关规定。(3)防止电弧和电火花；(4)防止摩擦、碰撞火花；(5)采用惰化技术：在生产或处理易燃粉末的工艺设备中，采取防止点燃推后仍不能保证安全时，宜采用惰化技术；对采用惰化防爆的工艺设备应进行氧浓度监测；(6)采用正确的灭火剂：对于金属粉尘和与水接触可能产生爆炸性气体的粉尘,不应采用水基灭火器和水灭火。

粉尘爆炸控制的一般要求是粉尘爆炸的危险场所工艺设备的连接，如不能保证动火作业的安全，其连接应设计为能将各设备方便地分离和移动；在紧急情况下，应能及时切断所有动力系统的电源；存在粉尘爆炸危险的工艺设备，应采用抑爆、泄爆、隔爆和抗爆中的一种或多种控爆方式，但不能单独采取隔爆。

粉尘爆炸危险场所粉尘控制与清理要求如下：(1)企业对粉尘爆炸危险场所应制定包括清扫范围、清扫方式、清扫周期等内容的粉尘清理制度；(2)生产、加工和储运可燃性粉尘的工艺设备应有防止粉尘爆炸的措施，工艺设备的接头、检查口、挡板、泄爆口盖等均应封闭严密；(3)不能完全防止粉尘泄露的特殊地点，应采取有效的收尘措施；(4)所有可能沉积粉尘的区域及设备设施的所有部位应进行及时全面规范的清扫；(5)应根据粉尘特性采用不产生扬尘的清扫方法，不应使用压缩空气进行吹扫，宜采用负压吸尘方式清洁；(6)遇混自燃的金属粉尘，不应采用酒水增湿方式清扫，清扫收集的粉尘应按规定处理。

据文献记载，200多年前发生了第一起粉尘爆炸事故。

2005-2020年我中国（不含港澳台）共发生粉尘爆炸事故67起，其中476人死亡，671人受伤。如发生于20世纪80年代哈尔滨市亚麻粉尘爆炸事件，造成58人死亡，177人受伤。2010年2月24日，河北省玉米淀粉爆炸事件，造成20人死亡，48人受伤。2014年8月2日，昆山铝粉爆炸事件，造成81人死亡，179人受伤。2015年6月27日，台湾省新北市派对上的粉尘爆炸事件，造成12人死亡，500余人受伤。2021年12月29日，台湾省台中市汉翔公司粉尘爆炸事件，造成1人死亡，6人受伤。

据美国化学安全和危险调查委员会公布的数据显示，1980-2005年间，发生粉尘爆炸事故281起，其中119人死亡，718人受伤。在欧洲，平均每年发生粉尘爆炸事故2000次。2004-2014年左右，英国发生粉尘爆炸243起。在日本，1952-1979期间发生各类粉尘爆炸事故209起，伤亡共计540余人。