一、粉尘爆炸发生的条件
粉尘爆炸是悬浮在空气中的可燃粉尘云,在受限空间内遇到点火源后发生的快速燃烧与压力急剧升高。五个条件同时具备才可能发生:
条件 4受限空间
厂房、料仓、管道、除尘器等相对封闭空间
条件 5点火源
明火、电火花、静电、摩擦碰撞火花、热表面等
判定链(三步走):① 先确认物质是否属于可燃性粉尘(见第二节);② 再看工艺中是否形成粉尘云、是否存在可被扰动的粉尘层;③ 最后按爆炸性粉尘环境出现的频繁程度和持续时间划分危险区域(见第三节)。
需要提示的一点:沉积粉尘(粉尘层)是二次爆炸的主要诱因——首次爆炸的气浪会把积尘扬起,形成浓度更高、威力更大的二次爆炸。
二、可燃性粉尘怎么界定
| 依据 | 内容 |
| 定义 | 《工贸企业粉尘防爆安全规定》(应急管理部令第 6 号)第三条:可燃性粉尘是指在大气条件下,能与气态氧化剂(主要是空气)发生剧烈氧化反应的粉尘、纤维或者飞絮。 |
| 确认原则 | 《工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015 版)》:可燃性粉尘是指在空气中能燃烧或焖燃,在常温常压下与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。目录所列粉尘限于冶金、有色、建材、机械、轻工、纺织、烟草、商贸等行业企业生产加工所涉及的爆炸危险性相对较高的可燃性粉尘。 |
| 粉尘爆炸危险场所 | 存在可燃性粉尘和气态氧化剂(主要是空气)的场所,根据爆炸性环境出现的频率或者持续的时间,划分为不同危险区域(应急管理部令第 6 号第三条)。 |
与火灾危险性分类的关系:在《建筑设计防火规范》GB 50016—2014(2018 年版)表 3.1.1 中,“能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维”属于
乙类生产的火灾危险性特征,这解决的是厂房、仓库按哪类防火要求设计;而粉尘是否具有爆炸危险性、爆炸猛烈程度如何,需要按粉尘爆炸特性参数判定。两套判据不同,不能互相替代——详见
火灾危险性判定。
不属于可燃性粉尘的常见情形:砂石、水泥、金属氧化物等本身不燃或难燃的粉尘;单一粉尘在特定工艺条件下不形成粉尘云、也不存在可扰动积尘时,粉尘爆炸危险场所的划分可相应调整。
三、粉尘爆炸危险区域划分
依据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058—2014 第 4.2.2 条,爆炸性粉尘环境危险区域按出现的频繁程度和持续时间分为 20 区、21 区、22 区:
| 区域 | 划分条件 | 常见部位(附录 D 示例) |
| 20 区 | 空气中的可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地出现于爆炸性环境中的区域 | 粉尘容器内部;料斗内部(粉尘/空气混合物经常性乃至持续存在) |
| 21 区 | 在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云很可能偶尔出现于爆炸性环境中的区域 | 含一级释放源的粉尘处理设备内部;敞开的入孔周围(一级释放源) |
| 22 区 | 在正常运行时,空气中的可燃性粉尘云一般不可能出现,即使出现,持续时间也是短暂的区域 | 袋式过滤器通风孔排气口(故障时可能逸散);袋装粉料的存储间 |
区域范围(同规范第 4.3 节)
| 情形 | 范围确定 |
| 粉尘容器外部持续存在爆炸性粉尘环境 | 可划分为 20 区 |
| 含一级释放源的粉尘处理设备内部 | 可划分为 21 区 |
| 21 区范围 | 按释放源周围 1 m 的距离确定 |
| 22 区范围 | 按超出 21 区 3 m 及二级释放源周围 3 m 的距离确定 |
| 21 区的包围 | 一个位于内部、不受实体结构限制的 21 区,应被一个 22 区包围 |
| 可降级的情形 | 通常划分为 21 区的场所,当采取措施(包括排气通风)防止爆炸性粉尘环境形成时,可降为 22 区 |
与气体环境的对照:气体(蒸气)环境的 0 区、1 区、2 区,与粉尘环境的 20 区、21 区、22 区在划分逻辑上一致,但属于两套独立的区域体系,判据和电气设备选型要求不同。
电气设备选择提示:GB 50058—2014 第 5.2 节对 20 区、21 区、22 区分别规定了电气设备防爆型式要求,并按导电性粉尘/非导电性粉尘区分。区域划分结果是电气选型、除尘系统设计和动火管理的前提。
注意:粉尘层堆积时,还需要结合粉尘层范围、扰动积尘形成粉尘云的情况以及现场清理水平,考虑是否需要进一步细分区域(规范附录 D 注)。
四、重点可燃性粉尘目录查询
《工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015 版)》共 45 种粉尘,按行业分为 7 类,列出中位径、爆炸下限、最小点火能、最大爆炸压力、爆炸指数、粉尘云与粉尘层引燃温度及爆炸危险性级别。
数据载入中…
栏目含义(目录原文):中位径——累计粒度分布百分数达到 50% 时所对应的粒径;爆炸下限——粉尘云在给定能量点火源作用下能发生自持火焰传播的最低浓度;最小点火能——引起粉尘云爆炸的点火源能量的最小值;最大爆炸压力——在一定点火能量条件下,粉尘云在密闭容器内爆炸时所能达到的最高压力;爆炸指数——粉尘最大爆炸压力上升速率与密闭容器容积立方根的乘积;粉尘云引燃温度——引起粉尘云着火的最低热表面温度;粉尘层引燃温度——规定厚度的粉尘层在热表面上发生着火的热表面最低温度;爆炸危险性级别——综合考虑引燃容易程度和爆炸严重程度确定的级别。
使用提示:目录参数为在某一工艺特定工段或设备内取出的粉尘样品实验测试结果,仅可作为缺少实测数据时的参照;企业实际应用应以本企业粉尘样品的实测数据为准。
五、特性参数与检测方法
| 参数 | 标准 | 说明 |
| 粉尘云爆炸下限浓度 | GB/T 16425—2018 | 判定粉尘云是否可爆的核心指标;低于爆炸下限不燃爆,但粉尘层仍可被引燃 |
| 最大爆炸压力与压力上升速率 | GB/T 16426—1996 | 用于评价爆炸猛烈程度、确定泄爆面积与设备承压要求 |
| 粉尘层电阻率 | GB/T 16427—2018 | 与静电积聚、防静电措施有关 |
| 粉尘云最小着火能量 | GB/T 16428—2026 | 判断静电、摩擦火花等弱点火源能否引燃 |
| 粉尘云最低着火温度 | GB/T 16429—2026 | 确定热表面、烘干设备等允许的表面温度上限 |
| 粉尘层最低着火温度 | GB/T 16430—2018 | 用于积尘部位(管道、设备表面、灯具)的温度控制 |
粒度与水分会影响上述参数,取样时应记录工艺位置、粒度分布与含水率;同一物质在不同工艺环节(如原粉、成品粉、除尘器收集粉)的爆炸特性可能不同,宜分别取样。
标准更新提示:GB/T 16425—2025《可燃性粉尘爆炸风险评估及特性参数测定方法》已发布,将于 2027 年 1 月 1 日实施;委托检测与出具报告时请核对现行有效版本。
六、粉尘涉爆十项重大事故隐患
《工贸企业重大事故隐患判定标准》(应急管理部令第 10 号,2023 年 5 月 15 日施行)第十一条,存在粉尘爆炸危险的工贸企业有下列情形之一,应当判定为重大事故隐患:
| 序号 | 情形 |
| 1 | 粉尘爆炸危险场所设置在非框架结构的多层建(构)筑物内,或者粉尘爆炸危险场所内设有员工宿舍、会议室、办公室、休息室等人员聚集场所 |
| 2 | 不同类别的可燃性粉尘、可燃性粉尘与可燃气体等易加剧爆炸危险的介质共用一套除尘系统,或者不同建(构)筑物、不同防火分区共用一套除尘系统、除尘系统互联互通 |
| 3 | 干式除尘系统未采取泄爆、惰化、抑爆等任一种爆炸防控措施 |
| 4 | 铝镁等金属粉尘除尘系统采用正压除尘方式,或者其他可燃性粉尘除尘系统采用正压吹送粉尘时,未采取火花探测消除等防范点燃源措施 |
| 5 | 除尘系统采用重力沉降室除尘,或者采用干式巷道式构筑物作为除尘风道 |
| 6 | 铝镁等金属粉尘、木质粉尘的干式除尘系统未设置锁气卸灰装置 |
| 7 | 除尘器、收尘仓等划分为 20 区的粉尘爆炸危险场所电气设备不符合防爆要求 |
| 8 | 粉碎、研磨、造粒等易产生机械点燃源的工艺设备前,未设置铁、石等杂物去除装置,或者木制品加工企业与砂光机连接的风管未设置火花探测消除装置 |
| 9 | 遇湿自燃金属粉尘收集、堆放、储存场所未采取通风等防止氢气积聚措施,或者干式收集、堆放、储存场所未采取防水、防潮措施 |
| 10 | 未落实粉尘清理制度,造成作业现场积尘严重 |
另需注意:该标准第十四条规定,上述情形中直接关系生产安全的监控、报警、防护等设施、设备、装置,应当保证正常运行、使用,失效或者无效均判定为重大事故隐患。
七、防爆措施要点(粉尘防爆安全规程相关条款)
| 环节 | 要点 |
| 粉尘清扫 | 作业场所及设备、设施不得出现积尘层,应及时清理;清理作业采用不产生扬尘的清扫方式和不产生火花的清扫工具(GB 15577—2018 第 9.4、9.5、10.5 条)。作业现场积尘严重构成重大事故隐患(应急管理部令第 10 号第十一条第十项) |
| 动火作业 | 粉尘爆炸危险区动火作业应完全停止加工作业并采取防火安全措施、清理积尘(GB 15577—2018 第 6.2.1 条);实践中通常要求清除作业点周围一定范围(如 10 m)内的可燃性粉尘并防止扬尘 |
| 除尘系统 | 应按粉尘爆炸特性采取预防和控制粉尘爆炸的措施,设置监控装置,选用降低爆炸危险的一种或多种防爆装置(GB 15577—2018 第 7.1.3 条);干式除尘器滤袋应采用阻燃及防静电滤料,并连续卸灰、连续输灰(第 8.4.5、8.4.6 条) |
| 防静电与接地 | 除尘系统、金属设备及金属管道、支架、构件、部件等防静电措施应符合 GB 12158 的要求(GB 15577—2018 第 6.3.2 条) |
| 电气设备 | 按区域划分结果选用相应防爆型式的电气设备(GB 50058—2014 第 5.2 节);划分 20 区的场所电气设备不符合防爆要求构成重大事故隐患 |
| 管理制度 | 粉尘涉爆企业应建立粉尘防爆安全管理制度,包括粉尘爆炸风险辨识评估和管控、隐患排查治理、岗位安全操作规程、专项教育培训、粉尘清理和处置等内容(应急管理部令第 6 号第七条) |
技术服务机构:应急管理部令第 6 号第二十五条规定,负责粉尘涉爆企业安全监管的部门可以根据需要委托安全生产技术服务机构提供安全评价、检测、检验、隐患排查等技术服务,服务机构对其出具的报告和结果负责;其报告或结果可以作为行政执法的依据之一。
八、与其他查询的衔接
· 判断厂房、仓库的火灾危险性类别(甲、乙、丙、丁、戊) → 火灾危险性判定(可燃粉尘、纤维在场厂房生产中按乙类考虑)
· 核查物质是否属于危险化学品及其危险性类别 → 危险化学品目录查询
· 金属粉尘(铝粉、镁粉等)的运输归类与包装要求 → 危险货物品名表查询