Смеси некоторых видов пыли с воздухом взрывоопасны. По степени взрывной опасности всю пыль делят на четыре класса:

I — наиболее взрывоопасные пыли с нижним пределом воспламенения (взрывоопасности) до 15г/м3 (пыли крахмала, пшеничной муки, серы, торфа и др.);

II — взрывоопасные пыли с нижним пределом воспламенения от 16 до 65г/м3 (пыли алюминия, древесной муки, каменного угля, сахара, сена, сланца и др.);

III и IV — пожароопасные пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м3 и температурой воспламенения соответственно до 250 °С и более 250 °С.

Верхние концентрационные пределы взрываемости пыли достаточно велики, и достичь их в производственных помещениях практически невозможно.

Взрывоопасность пыли зависит от ее концентрации, размера и состава частиц, влажности и температуры и влажности окружающей атмосферы.

Концентрация пыли. Рассмотрим облако пыли с частицами различных размеров, находящимися на различных расстояниях. Если некоторые из этих частиц загораются, то должно выделиться и передаться соседним частицам достаточное количество тепла, чтобы их температура поднялась выше температуры воспламенения и была обеспечена достаточная энергия для загорания. Чем выше концентрация, тем более эффективна теплопередача и, следовательно, распространение горения от одной частицы к другой.

Взрыв может распространяться только в том случае, если концентрация пыли в облаке находится между нижним и верхним пределами взрывоопасной концентрации.

Нижний предел взрывоопасной концентрации представляет собой минимальную взрывоопасную концентрацию горючей пыли, взвешенной в воздухе, которая может распространять пламя.

Верхний предел взрывоопасной концентрации представляет собой максимальную взрывоопасную концентрацию горючей пыли, взвешенной в воздухе; при этом вокруг находящихся во взвешенном состоянии частиц очень мало воздуха, который способствует воспламенению. При очень высокой концентрации пыли в воздухе взрыв не происходит, а может быть только медленное горение.

Верхний предел взрывоопасной концентрации пыли определить очень трудно; для органической пыли он принят равным 1000 г/м3.

Размер частиц.

Теплота, образуемая частицей, зависит от ее размера, и для различных зерновых пылей этот размер изменяется. Тонкая пыль более взрывоопасна и воспламеняется легче.

Исследования показали, что чем меньше частицы пыли, тем больше ее удельная поверхность, больше интенсивность контакта между частицами пыли во взвешенном состоянии и окружающим воздухом и более сильным будет взрыв.

Нижний предел взрывоопасной концентрации частиц пыли размером меньше 60 мкм составляет примерно 40 г/м3. Частицы размером 60—120 мкм более трудно перевести во взвешенное состояние, и они не будут оставаться в таком состоянии без внешней помощи; нижний предел их взрывоопасной концентрации значительно выше, чем эта величина для частиц меньшего размера, а взрыв будет значительно менее сильным. Частицы размером более 120 мкм недолго остаются во взвешенном состоянии и чрезвычайно трудно воспламеняются.

Влажность частиц пыли.

По-видимому, влажность может быть очень важным параметром взрывоопасности пыли с двумя значительными последствиями, а именно с повышением минимальной энергии зажигания и повышением минимальной взрывоопасной концентрации. Тепловая энергия, передаваемая влажной частице, сначала расходуется на повышение температуры частиц пыли и влаги.

При достижении точки кипения воды дополнительная тепловая энергия будет использоваться для превращения влаги в пар и выделения пара из частицы. Дополнительная тепловая энергия будет в таком случае только повышать температуру компонентов зерна, возможно до воспламенения. Чем больше влаги содержит пыль, тем меньше вероятность ее взрыва.