粉尘爆炸原理及影响因素
粉尘爆炸基本知识
粉尘爆炸基本知识粉尘爆炸是指在一定条件下，粉尘云与空气形成可燃、可爆炸混合物，当混合物接触到火源或电弧时，发生瞬间燃烧并放出大量的能量，从而引起爆炸现象。
粉尘爆炸危害巨大，不仅能给人员和设备带来严重的损失，还可能引发连锁反应造成更严重的后果。
粉尘爆炸的成因粉尘爆炸的成因通常包括三个方面：1.可燃物质：指物质本身具有燃烧性，如木材、煤矸石、面粉等。
2.氧气：燃烧必须有氧气存在，因此空气中的氧气是粉尘爆炸的必要条件之一。
3.热源：燃烧需要一个起点，一旦粉尘云接触到火源或电弧，就能在瞬间引发爆炸。
粉尘爆炸的分类粉尘爆炸可以分为以下三种类型：1.机械振动引起的爆炸：机械设备的振动能够产生粉尘，当粉尘浓度在一定范围内时，机械振动就能成为引发爆炸的火源。
2.静电引起的爆炸：在输送、贮存、倒运等过程中，粉尘颗粒不断磨擦产生静电，当粉尘云浓度到一定程度时，静电火花就能引起爆炸。
3.热源引起的爆炸：如电器的发热、高温水蒸气等温度过高的热源，可以在一定的粉尘浓度下引发爆炸。
预防粉尘爆炸粉尘爆炸的危害极大，如何预防粉尘爆炸成为了许多生产厂家必须要面对的问题。
以下几点是预防粉尘爆炸的重要措施：1.保持良好的通风和空气质量：将粉尘云稀释至非爆炸范围内，以保证生产的安全。
2.采取防静电措施：采用导电接地装置、使用特种材料等方法，有效地防止静电积聚发生。
3.定期检查设备的状态：及时发现设备出现故障和损坏，并对其进行维修或更换。
4.置换及清理粉尘：定期清理仓库、输送管道和车间的粉尘，避免过多的积存。
5.增加设施的安全防护措施：使用破断板、爆炸门等防爆设施进行保护，减少粉尘爆炸的损失。
总结粉尘爆炸是一种在工业生产中经常出现的隐患，具有危害巨大、后果严重的特点。
为预防粉尘爆炸，我们要遵守相关的生产安全规定，加强对设备和设施的检查与维护，采取措施防止粉尘的积累和扩散。
只有做好了预防粉尘爆炸的各项措施，才能有效降低企业生产的安全风险，保障生产和运营的稳定。
粉尘爆炸预防
粉尘爆炸预防一、背景介绍粉尘爆炸是一种常见的工业安全事故，它可以在许多行业中发生，包括木材加工、食品加工、化工、制药等。
粉尘爆炸不仅会造成人员伤亡和财产损失，还可能对环境造成严重污染。
因此，制定粉尘爆炸预防措施是非常重要的。
二、粉尘爆炸的原理粉尘爆炸是指当可燃粉尘与空气中的氧气达到一定比例，并且存在着火源时，粉尘与氧气的混合物在一瞬间发生剧烈燃烧或爆炸。
粉尘爆炸的主要原理可以归纳为以下三个要素：可燃粉尘、氧气和点火源。
三、粉尘爆炸预防措施1. 粉尘收集和清除- 定期清理工作场所的可燃粉尘，包括地面、设备和管道等。
- 使用合适的吸尘器或清扫设备清除可燃粉尘，避免扬起粉尘。
- 确保收集和清除粉尘的设备和系统的有效性，并定期进行维护和检查。
2. 防止粉尘扩散- 使用密封设备和系统，防止粉尘在工作场所扩散。
- 定期检查和更换密封件，确保其完好无损。
- 在需要的地方安装风帘或挡板，防止粉尘扩散到其他区域。
3. 控制点火源- 确保工作场所的电气设备符合安全标准，并定期进行维护和检查。
- 使用防爆电气设备，减少点火源的可能性。
- 避免使用明火作业，使用电子设备代替。
4. 定期检查和维护设备- 定期检查和维护设备，确保其正常运行和安全性。
- 检查设备的密封性，防止粉尘泄漏。
- 清洁和更换滤芯、滤网等部件，确保设备的过滤效果。
5. 培训和意识提高- 对员工进行粉尘爆炸的预防培训，提高他们的安全意识。
- 向员工提供相关的安全操作规程和操作手册，确保他们正确使用设备和工具。
- 定期组织安全演习和紧急疏散演练，提高员工应对突发事故的能力。
四、粉尘爆炸应急处理1. 发生粉尘爆炸时，立即启动应急预案。
2. 第一时间通知相关人员，包括消防部门和救援队伍。
3. 尽量迅速将人员疏散到安全区域，并确保他们的安全。
4. 关闭相关设备和系统，切断电源和气源。
5. 使用灭火器、泡沫或二氧化碳等灭火剂进行灭火。
6. 避免使用水进行灭火，以免加剧火势或导致粉尘扩散。
粉尘爆炸事故隐患排查治理
粉尘爆炸事故隐患排查治理一、引言粉尘爆炸是一种严重的工业事故，可能造成巨大的人员伤亡和财产损失。
为了预防和减少此类事故的发生，必须进行有效的粉尘爆炸事故隐患排查治理。
二、粉尘爆炸的原理和危害（一）原理当可燃性粉尘在空气中达到一定浓度，遇到火源或高温时，会迅速燃烧并产生爆炸。
（二）危害1.爆炸产生的高温、高压和冲击波，可能导致人员伤亡和建筑物损坏。
2.爆炸后的粉尘弥漫，可能引发二次爆炸，扩大事故范围。
三、排查治理的重点区域和设备（一）生产车间检查粉尘产生、收集和处理设备的密封性，防止粉尘泄漏。
（二）储存区域确保粉尘储存容器的安全性，避免受潮和火源接近。
（三）通风系统保证通风设备正常运行，有效排除粉尘，降低粉尘浓度。
（四）电气设备防止电气火花引发粉尘爆炸，定期检查电气设备的防爆性能。
四、排查治理的具体内容（一）粉尘控制措施1.评估粉尘产生源，采取有效的吸尘、降尘措施，如安装吸尘罩、喷雾降尘装置等。
2.检查粉尘收集和处理设备的运行情况，确保其过滤效率和排放达标。
（二）火源管理1.严禁在粉尘危险区域内使用明火、吸烟等行为。
2.对电气设备进行定期检查和维护，防止电气火花产生。
（三）通风系统检查1.检查通风设备的风量、风压是否满足要求。
2.清洁通风管道，防止粉尘积聚堵塞。
（四）清洁和清扫制度1.制定定期的清洁计划，及时清理设备和地面的粉尘。
2.采用不产生火花的清扫工具和方法。
（五）员工培训和应急演练1.对员工进行粉尘爆炸知识和安全操作规程的培训。
2.定期组织应急演练，提高员工的应急响应能力。
五、排查治理的方法和频率（一）日常巡查由生产一线员工每天对工作区域进行简单的巡查，及时发现并处理明显的安全隐患。
（二）定期检查每月或每季度由专业人员进行全面的检查，包括设备的运行状况、安全设施的有效性等。
（三）专项检查针对特定的设备或工艺，进行专项的隐患排查，如通风系统改造后的检查。
六、隐患整改措施（一）对于发现的一般隐患，应立即采取措施进行整改，确保在短时间内消除隐患。
粉末爆炸原理
粉末爆炸原理
粉末爆炸是指由于粉末颗粒悬浮在空气中形成可燃性混合物，当混合物遇到点火源时，产生剧烈的化学反应释放大量热能和产生气体等物质，引发爆炸的一种现象。
粉末爆炸的原理归结为三个要素：可燃粉尘、氧气和点火源。
当粉尘浓度达到爆炸下限和上限之间时，与空气形成可燃性混合物。
一旦混合物遇到点火源，如火花、高温表面、静电放电等，就会发生点火引燃，从而使可燃粉尘燃烧。
燃烧过程中，粉尘颗粒表面的高温使晶格结构解体并释放大量气体物质，同时剧烈反应产生大量热能，形成火球和火焰。
在爆炸发生过程中，火焰蔓延迅速，并使周围的可燃粉尘颗粒也发生燃烧，从而产生持续的爆炸波。
这种连锁反应使爆炸的危害范围扩大，并形成爆炸冲击波和热辐射等破坏性的效应。
为了防止粉末爆炸的发生，需要采取一系列的防护措施。
首先是制定和贯彻粉尘防爆安全管理制度，包括清理、监控和防护等方面的规范。
同时，在工作环境中安全操作，防止粉尘的产生、扩散和积累，以及维护设备的正常运转都是预防粉尘爆炸的重要工作。
此外，还需要进行定期的安全教育培训，提高员工的安全意识和防护能力。
总之，粉末爆炸是由于可燃粉尘与空气形成可燃性混合物，在点火源的引燃下产生剧烈反应而引发的一种现象。
有效的防护措施可以减少粉尘爆炸事故的发生，保护人员和设备的安全。
粉尘爆炸的原理
粉尘爆炸的原理
粉尘爆炸是一种由可燃粉尘与空气混合形成的爆炸现象。
其原理可以归结为三个必要条件：燃料（可燃粉尘）、氧气（空气）和点火源。
首先，燃料是粉尘颗粒，例如木屑、面粉、煤炭、化工品等。
这些细小的颗粒能够悬浮在空气中形成可燃混合物，在适当条件下会形成爆炸性的粉尘云。
其次，氧气是空气中存在的气体成分，它提供了可燃物燃烧所需的氧气，同时也是维持燃烧反应的氧化剂。
最后，点火源是引发粉尘爆炸的关键因素。
点火源可以是火焰、火花、高温表面、电弧、静电放电等能够提供足够能量的物体或现象。
当点火源接触到可燃粉尘云时，粉尘与氧气迅速发生氧化反应，燃烧产生的高温和大量气体释放引起剧烈爆炸。
在爆炸发生后，产生的压力波和火焰通过热传导和辐射形式传播。
高温火焰会引发周围可燃粉尘的燃烧，形成连锁反应，导致爆炸扩大。
同时，爆炸产生的冲击波和火焰还可能造成人员伤亡、设备损坏和建筑物倒塌等严重后果。
为了防止粉尘爆炸，需要采取一系列安全措施，包括粉尘防爆设计、清洁和通风、静电控制等。
同时，对于存在粉尘爆炸风险的行业，如化工、煤矿、粮食加工等，还应建立完善的安全管理制度，进行定期检查和培训，确保安全生产。
粉尘爆炸原理及预防
粉尘爆炸报告姓名：周兰班级：090334学号：09033433专业：化学工程与工艺指导老师：吴燕时间：2012.12.221 粉尘爆炸原理1.1 粉尘爆炸定义粉尘爆炸就是粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源（明火或温度），火焰瞬间传播于整个混合粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强的破坏力。
1.2 粉尘凡是呈细粉状态的固体物质均称为粉尘。
能燃烧和爆炸的粉尘叫做可燃粉尘；浮在空气中的粉尘叫悬浮粉尘；沉降在固体壁面上的粉尘叫沉积粉尘。
现已发现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）。
1.3 粉尘爆炸的条件粉尘爆炸的条件归结起来有以下5个方面的因素：1.要有一定的粉尘浓度粉尘爆炸所采用的化学计量浓度单位与气体爆炸不同，气体爆炸采用体积百分浓度表示。
而粉尘浓度采用单位体积所含粉尘粒子的质量来表示。
单位是g/m3或者mg/L，如果浓度太低，粉尘粒子间距过大，火焰难以传播。
2.要有一定的氧含量这是粉尘得以燃烧的基础。
3.要有足够的点火源或者强烈振动与摩擦粉尘爆炸所需的最小点火能量比气体爆炸大1~2个数量级，大多数粉尘云最小点火能量在5mJ—50mJ量级范围。
4.粉尘必须处于悬浮状态即粉尘云状态，这样可以增加气固接触面积，加快反应速度。
5.粉尘云要处在相对封闭的空间这样温度和压力才能急剧升高。
通常认为，易爆粉尘只要满足条件（1）和条件（2），就意味着具备了可能发生事故的苗头。
1.4 粉尘爆炸的过程主要有一下三步发展形成：1.粉尘粒子表面通过热传导或热辐射，从点火源获得点火能量，使表面温度急剧上升，达到粉尘粒子加速分解温度或蒸发温度，形成粉尘蒸汽或分解气体。
2.可燃气体与空气混合而燃烧，气体与空气混合生成爆炸性混合气体，进而发火产生火焰。
粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因
粉尘爆炸的机理及爆炸产生的直接原因（1）粉尘爆炸的机理。
当吸附大量空气的粉尘被引燃而燃烧时，大量的热量以热传导和热辐射的方式传递给周围悬浮的粉尘或刚刚被吹扬起来的粉尘，使其受热继续燃烧，并持续不断地循环。
这种燃烧以及快的速度进行，温度越来越高，反应速度越来越快，局部压力也随之增高，使燃烧更加猛烈，，最后形成强烈的爆炸。
许多粉尘在氧化发热后，还会分解出易燃气体，这就更增加了粉尘爆炸的危险性。
（2）粉尘爆炸的条件。
粉尘爆炸必须具备两个主要条件：1）粉尘与空气中的氧充分混合，达到一定的浓度。
粉尘爆炸的浓度也有上限和下限，如果浓度过低，粉尘微粒之间的距离过大、火焰难以从一个微粒传导到另一个微粒；如果浓度过高，超过了上限，氧气的含量不够，也不能快速燃烧；都不会产生爆炸。
由于粉尘爆炸的上限都很高，在一般情况下很少出现，没有实际意义，因此，在考虑粉尘的爆炸极限时，主要依据其下限值。
2）火源。
即使粉尘积聚到爆炸浓度，如果没有火源或引燃粉尘的温度，也不会发生爆炸。
由于可燃粉尘的最小点火能量仅在毫焦耳级，只要有微小的电火花或火星，就可能引发重大爆炸事故。
（3）引起粉尘爆炸的直接原因。
引起粉尘爆炸的直接原因是指引爆的热源，除了一般的明火、电气设备的高温和电火花之外，还有以下几种：1）撞击产生的火花。
主要是螺帽、金属碎片、砂石等混杂在物料中，与机器撞击产生火星，引燃机器内的粉尘，在传送到外面引起粉尘爆炸。
面粉厂的爆炸事故，大都发生在磨粉机上，就是属于这种原因。
2）摩擦过热。
主要是轴承摩擦发热，使沉积在轴承外壳上的粉尘受热自燃，进而引起粉尘爆炸。
3）静电放电。
粉尘与粉尘、粉尘与空气、粉尘与机器壁之间的摩擦，都会产生静电。
而静电积聚到一定的程度，就会产生火花放电，引起粉尘爆炸。
4）其他物质发生火灾、爆炸，引起粉尘爆炸。
有时由于气体爆炸的冲击波使粉尘大量飞扬，在气体爆炸的火焰行将熄灭时，粉尘就接着爆炸。
许多煤矿里发生的煤尘爆炸，就是先由可燃气体（瓦斯）爆炸而引起的。
粉尘爆炸的原理及影响因素
粉尘爆炸的原理及影响因素
粉尘爆炸是指当空气中的可燃粉尘与一定浓度的氧气混合后，在火焰、火花或高温物体的作用下，引发了剧烈的化学反应，产生了爆炸现象。
粉尘爆炸的原理是爆炸三要素的存在：可燃物（粉尘），氧（空气中的氧气）和点火源（火焰、火花或高温物体）。
当这三个要素同时满足时，就会发生粉尘爆炸。
影响粉尘爆炸的因素有以下几点：
1. 可燃粉尘的浓度：粉尘浓度越高，爆炸的可能性就越大。
当粉尘浓度达到一定值时，形成可燃性区域，一旦点火就容易发生爆炸。
2. 粉尘的粒径：粒径对粉尘爆炸的影响很大。
细小的粉尘颗粒易悬浮在空气中，形成爆炸的颗粒云，从而增加爆炸的危险性。
3. 混合气体的浓度和比例：混合气体中氧气的浓度越高，爆炸的可能性就越大。
同时，粉尘与空气的混合比例也会对爆炸产生影响。
4. 点火源的强度：点火源的强度越大，爆炸的可能性就越高。
火焰、火花或高温物体都可能成为点火源。
5. 环境因素：如环境温度、湿度、气压等也会影响粉尘爆炸的发生。
较高的温度和干燥的环境有利于爆炸的发生。
6. 空间限制：空间限制也会对粉尘爆炸的效果产生影响。
当粉尘积聚在一个相对封闭的空间中，爆炸的威力往往更大。
因此，在工业生产和防爆设备设计中，需要充分考虑这些影响因素，采取相应的防爆措施，以确保工作环境的安全。
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粉尘定义
不同国家对粉尘的定义并不相同。 根据英国标准BS2955:1958，将粒径 D<1000um的粒子叫做粉末，将粒径 D<76um的粒子叫做粉尘;而NFPA68标 准将粉尘定义为粒径小于420um的粒子。 由此可见两者对于粉尘尺寸的定义相 National Fire Protection Association 差了大约6倍。
，与空气接触
，越容易燃烧爆炸，并且燃烧速度也越快。对相同铝 ，其危险性就 。
粉来说，单位体积的表面积
① 存在铝镁粉尘爆炸危险的生产场所不得设
置在危房或违章建筑内；厂房应为单层建 筑，屋顶应采用轻型结构。如厂房为多层 建筑的结构，则应采用框架结构，并保证 其有足够面积的泄爆口在爆炸时能有效地 进行泄爆。 ② 存在铝镁粉尘爆炸危险的生产场所所有 电气设备必须采用防爆电气设备。 ③ 应按工艺分片（区域）设置相对独立的收 尘系统，收尘器设置在建筑物外，并设有 泄爆装置和防雨措施，回收的铝镁粉尘应 当储存在独立干燥的堆放场所。
④
所有产尘点均应装设吸尘罩，风管中 不应有粉尘沉降。
⑤
建立严格的清洁制度，对所有可能积累 粉尘的生产车间和贮存室，每班都应及时 清扫。在贮存能自燃的散装铝镁粉料时， 应采取防水防雨措施，并对粉料温度进行 连续监测；当发现温度升高或气体析出 时，必须采取使粉料冷却的措施。
⑥
在铝镁粉尘爆炸危险区生产作业的人
员，应穿着阻燃材质的工作帽和衣裤。
北北大学 大连理工大学
什么因素会影响爆炸烈 度呢？
物质的燃烧热越大，如煤、碳、硫
越易带电的粉尘，如聚乙烯、聚丙烯
粉尘爆炸下线越低，如铝粉37 g / m3 颗粒越小，如铝，镁
铝粉颗粒由一个铝核和外面一层 保护层
Al2O3 组成。当环境温度
达到铝的熔点时，由于铝的熔化，氧化铝保护层受到热机械力的拉伸，
薄的氧化层可能发生破裂，这样铝就直接暴露于空气和水蒸汽的氧化环 境中。此时，如果颗粒表面含有吸附水的铝粉吹入爆炸罐内点火起爆， 很可能发生铝粉与水生成氢气的反应。
total suspended particulate
将物质在短时间内由一种状态变为另一种状态,而且在瞬间放出大量 能量的现象称为爆炸。爆炸是发生在一定容积中并产生突然、显著压力 上升的化学放热过程。粉尘爆炸是指悬浮在空气中的可燃粉尘接触明火、 电火花等点火源时发生的爆炸现象。
反应方程式可用下式概括：
美国消防协会
飘尘 降尘
• 系指大气中粒径小于10μm的固体微粒，它能 较长期地在大气中漂浮，有时也称为浮游粉 尘。英文缩写为PM10。
• 系指大气中粒径大于10μm的固体微粒，在重力 作用下，它可在较短的时间内沉降到地面。
总悬浮微粒
• 系指大气中粒径小于100μm的所有固体微粒。 也被称为总悬浮颗粒物，英文缩写为TSP。
衡的铝粉在高湿度环境中的爆炸。
铝粉粉尘粒子表面通过热传导和热 辐射，从火源获得能量,使表面温度急 剧升高，达到粉尘粒子加速分解的温
度和蒸发温度,形成粉尘蒸气或分解气
体，这种气体与空气混合后就容易引 起点火（气相点火）。另外，粉尘粒 子本身相继发生熔融汽化，迸发出微 小火花，成为周围未燃烧粉尘的点火 源，使之着火，从而扩大了爆炸范围， 这一过程与气体爆炸相比复杂得多。
感度参数，主要用于衡量粉尘爆炸发生的敏感性，如爆炸极限、最小点火
能、着火温度等。
铝粉本身属于遇湿易燃的危险化学品：
铝粉遇潮湿、水蒸气能自燃；
与氧化剂混合能形成爆炸性混合物； 与氟、氯等接触会发生剧烈的化学 反应； 与酸类或与强碱接触，也能产生氢 气，引起燃烧爆炸。
因此，铝粉被列为遇湿易燃危险货 物，在国家建筑设计防火规范当中，铝 粉的火灾危险性属于乙类可燃性粉末。
在高湿度环境下，爆炸罐内的铝粉可能发生如下的爆炸反应：
2Al+ O2 +3.77N2 +H2O = Al2O3 +H2 +3.774N2
由上面的反应方程式可以知道，环境内适量水分的增加可以促进铝 粉爆炸反应的发生，氢气的产生也增强了爆炸的猛烈程度。
在低浓度时，随着环境湿度的增加，最大爆炸压力和最大压力上升速
率出现先增加后减小的变化趋势；如系列1 最 大 爆 炸 压 力 环境湿度 在高浓度时，铝粉的量足以与爆炸罐中的氧气和水蒸汽发生完全反 应，因此随着湿度的增加，参与反应的铝粉量会逐渐增加，放热量也必
系列 2 系列 1
然增大，因此最大爆炸压力和最大压力上升速率值 都随着环境湿度的增
加而明显增加。如系列2
分析其原因，当颗粒直径较大时,随着燃烧的快速传播，颗粒内部 因缺氧而不能完全燃烧，从而减慢了燃烧热的释放和传递，随着粒径
的减小，颗粒比表面积随之增大，氧气向颗粒表面扩散的时间缩短，
颗粒因缺氧而不能完全燃烧的现象随之减弱，燃烧热的释放也加快。
从粉尘爆炸机理方面分析铝粉的爆炸特性可知，铝粉的粒度 的表面积 ，其化学活性
铝粉、镁粉、铝－镁合金粉属易燃易爆物质，在制粉和保存过程中可发生 遇明火爆炸，也可以发生自燃，通常前者占多数，而昆山这一次爆炸显然是明 火引发的。粉尘爆炸是悬浮在空气中的粉尘急剧氧化燃烧，产生大量的热和形 成高压的现象。
爆炸过程发生的主要反应：
4 Al 3O2 2 Al2O3 3.3MJ
Fuel + Oxygen
Oxide + Heat
粉尘必须可燃
在有限的空间 内
粉尘必须在可 燃界限内
粉尘爆炸需满足条件
氧化剂
存在点火 源且能量 高于最小 点火能量
粉尘爆炸特性参数主要存在两种:
烈度参数，主要用于衡量粉尘爆炸的强度，如最大爆炸压力 Pmax 和最大
压力上升速率
（dp dt） max
对于一定的物质来说，被粉碎的程度
越大，即颗粒越小，则比表面积越大，那 么表面能也越大。例如，一块 1 公斤重的
二氧化硅的表面能为 0.2 焦耳，这是很小
的，它只相当于把 1 公斤的物体举高 0.02 米所做的功。但是，若把它粉碎成面粉一
样细小的粉尘后，其表面能可达
2.7 106
7
焦耳，即相当于把同样重的物体举高 2700 米所做的功，表面能竟增大了 10 倍。
一种是事先将粉尘存储在有固定湿度的
有科学家做过这样实验
容器内，直到达到 吸附平衡，然后在干燥 的密闭空间内起爆。 在吸附的同时发生脱附，吸附速度和脱 附速度相等表观吸附速度为零，吸附质在溶 另一种是将干燥的粉尘分散到有湿度 液中的浓度和吸附剂表面上的浓度都不再发 控制的容器内进行爆炸。 生改变时的状态称之为吸附平衡。 第一种情况时湿度增加了爆炸的严重度。 后一种情况则抑制了爆炸的发生。 在工业实际中，铝粉爆炸并不仅仅是在 上面两种情况下发生，也可能是达到吸附平