粉尘是指悬浮在空气中的固体微粒。我们平时在生活和工作中，习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等，这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定，粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。粉尘几乎到处可见。除去自然产生的粉尘以外，人们工作生活中的行为也会产生粉尘，如：固体物质的机械加工或粉碎；物质加热时产生的蒸汽在空气中凝结或被氧化所形成的尘粒；有机物质不完全燃烧所形成的微粒；粉状物质的混合，过筛、包装、搬运等操作过程；以及沉积的粉尘由于振动或气流运动，使沉积的粉尘重又浮游于空气中(产生二次扬尘)也是粉尘的来源。
2粉尘为什么会爆炸
曾经有一位同事对我说，他取了一些维生素E吸附型颗粒(由维生素E油吸附到二氧化硅颗粒内)去燃烧发现是不能点燃的，所以他认为维生素E吸附型颗粒的粉尘应该是不会引燃的。相信很多朋友也和他有着相同的认识吧！要想了解真相，我们首先要了解粉尘和固体材料的不同。我们知道，饲料厂里的粉碎机要把物料加工成细的颗粒，粉碎机就要消耗电能而对被加工的物料做功，使物料被粉碎。其中，粉碎机所做的功的一部分转化成能量，而储存在被粉碎以后的物质颗粒表面，这部分能量在物理化学中被叫做“表面吉布斯自由能”。并且，对于一定的物质来说，被粉碎的程度越大，即颗粒越小，则比表面积(specificsurfacearea)越大，那么表面能也就越大。例如，一块1kg重的二氧化硅的表面能为0.2J，这是很小的，它只相当于把1kg的物体举高0.02m所做的功。但是，若把它粉碎成面粉一样细小的粉尘后，其表面能可达2.7×106J，即相当于把同样重的物体举高2700m所做的功，表面能竟增大了1000万倍！由于粉尘具有这么高的表面能，同大块的物料相比，它就很容易发生物理变化或化学变化将其能量释放出来。这个道理就好似汽车发动机会将燃油雾化后再燃烧产生的能量要远高于将燃油直接燃烧产生的能量一样。所以，这些平时看起来微不足道的细小粉尘一遇适宜的条件，与空气充分混合，遇火后，它就会迅速地发生激烈的燃烧反应，在瞬间放出巨大的能量——粉尘爆炸也就随之发生(图2)。
3什么样的粉尘容易爆炸
1977年12月22日中午，一声惊天动地的爆炸声在美国威斯威科市响起，方圆十几公里的居民明显地感觉到爆炸时巨大的冲击波引起的震动，建筑物上的玻璃窗纷纷震落下来。是什么发生了爆炸？被突如其来的爆炸吓蒙了的人们实在想不出来。要知道，威斯威科市是一个仅有数万人口的小城市，此地既没有军队的弹药仓库，也没有易燃易爆的工厂啊！人们将眼光扫向了爆炸声传来的方向。那里升腾起了10多层楼房高的火柱，而且，有大朵蘑菇状的烟云正在升起。那情景，就像发生了原子弹爆炸。被此情景惊骇的人们更加疑惑不解了：那里是一座贮存面粉的粮库啊，面粉怎么可能发生爆炸呢？
粉尘和其他物质一样具有一定能量。由于粉尘的粒径小，表面积大，从而其表面能也增大。粉尘与空气混合，能形成可燃的混合气体，若遇明火或高温物体，极易着火，顷刻间完成燃烧过程，释放大量热能，使燃烧气体骤然升高，体积猛烈膨胀，形成很高的膨胀压力。燃烧后的粉尘，氧化反应十分迅速，它产生的热量能很快传递给相邻粉尘，从而引起一系列连锁反应。粉尘爆炸往往不止于一次，极有可能发生二次甚至三次爆炸。第一次爆炸把沉积在地面上、设备上的粉尘吹起来，而爆炸后短时间内，爆炸中心会形成负压，把周围新鲜空气吸进来，与扬起的粉尘混合，从而引发二次爆炸。二次爆炸时，粉尘的浓度一般比较高，所以威力会更大。粉尘发生爆炸必须具备一定的条件：
(1)粒径大小——这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。颗粒越小越易燃烧，爆炸也越强烈。粒径在200μm以下，且分散度较大时，易于在空中飘浮，吸热快，容易着火。
(2)化学成分——有机物粉尘中若含有COOH、OH、NH2、NO、C=N、C=N和N=N的基团时，发生爆炸的危险性较大。
(3)爆炸浓度——在一个给定容积中，能够传播火焰的悬浮粉尘的最小重量称为爆炸浓度。通常，达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。
(4)空气湿度——当空气湿度较大时，亲水性粉尘会吸附水分，从而使粉尘难以弥散和着火，传播火焰的速度也会减小。
(5)有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火，如机械撞击，电焊和切割，静电火花或电火花，摩擦火花，火柴和高温体传热等。
(6)足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。
看完上面的内容后，我们来看一下美国威斯威科市粮库的爆炸原因：威斯威科市粮库有着几十个高大的贮粮仓。面粉入库时，要经过提升塔从平地提升到高处，再由皮带运输机分配到各贮粮仓去。那天中午，一批面粉正在进仓，提升塔的皮带运输机“吱吱”地响着，源源不绝地将面粉送入。长时间运行的皮带运输机在运转中因为摩擦生热，引起面粉粉尘着火，紧接着就形成了爆炸。那大朵蘑菇状的烟云，乃是大量面粉粉尘受到爆炸的激荡而形成的。这次爆炸，炸死了36人，重伤9人，有48个贮粮仓的大粮库被夷为平地，连附近的一座办公楼也彻底炸毁。闻此凶信的人们不禁为之咋舌：小小粉尘发起脾气来竟是这样的厉害！(图3)
4如何防止粉尘爆炸
防止粉尘爆炸第一步，了解你的工厂的粉尘，我们需要了解每一种工厂所使用的物质的粉尘的参数：点燃温度(Inflammable)、极限氧浓度(LOC)、粉尘爆炸极限浓度、粉尘的粒径、环境湿度、最小引燃能量(MIE)、最低着火温度(MIT)这些参数将有助你制定接下来的工作。
第二步，按照粉尘爆炸的可能性为工厂划分区域：分区22：爆炸危害仅短期存在；如<10h/年。分区21：爆炸危害存在于正常操作中；例如每年10h～1000h。分区20：爆炸危害长期持续存在；如>1000h/年。防止粉尘爆炸第二步，控制粉尘，将工厂环境的粉尘浓度控制在一个绝对安全的值内，如＜5mg/m3，要注意的是，饲料厂一般使用大型的脉冲除尘装置来除尘，对于这些设备，内部的粉尘一定会超过安全值，所以要确保这些设备内部不会有引燃源，我们可以用防静电的过滤袋，并将设备的外壳接地以及将传动部分设计在设备外部等措施来防止引燃源的产生。
第三步，确保您的工厂所使用的电机的防护等级不低于IP54，照明源及其它的电器具有防尘或防爆的能力。吸尘器在使用前请将外壳接地，保持工厂的环境卫生等。
最后，管理层要经常巡检上工作是否落实，形成制度。总之，只要我们注意除尘和杜绝火种，悲剧是可以避免的。
