粉尘爆炸和火灾是是木材加工厂的一个潜在隐患。每年，木制品制造厂家都会因为粉尘火灾引发的后续极具破坏性的粉尘爆炸事故而遭受严重的财产和生命损失。除尘设备在面临粉尘火灾和粉尘爆炸等方面都具有高风险。气流和灰尘的组合形式仅仅需要一个引火源作为触发机制。
当它们进入除尘器、容器、料仓或其它木粉尘处理设备后，仅需要少量的燃烧余烬便足以引燃细粉尘。意外的火灾和爆炸事故所造成的影响是毁灭性的：生命损失、伤害、财产损失、环境损害和业务连续性受创等多个层面。
产生易燃粉尘的典型木材加工流程
下列几项木材加工行业的工艺流程和设备会产生显著的粉尘浓度，从而可引发后续的粉尘火灾和粉尘爆炸事故。
制模机
镂铣机
高速加工过程
宽带砂光机
实木复合板的加工流程
中央除尘系统
粉碎机
铣刀
什么能够引发工业粉尘爆炸？
当易燃物质（灰尘，气体或蒸气）点燃后，并且与空气中的氧气进行混合时，便能够引发火灾或爆炸。当这一切在工艺流程或密封的存储空间发生时，迅速上升的压力会在毫秒内产生破坏性力量，从而给人员和财产的安全造成风险。
大多数的材料处理、加工和储存设备的建造目的并不是为了抵制一个可能在十分之一秒甚至更少的时间内达到0.7 兆帕压强的粉尘爆炸事件。起初，以亚音速传播的爆炸被称为“爆燃”。缺少精心设计的安全措施，燃烧的速度会超过空气中的音速，从而被称为爆炸，并且可能产生2-3兆帕的压强。
为了保护木材加工厂不会遭受火灾和爆燃的危险，关注重点通常放在以下三项风险管理技术领域;
1）粉尘控制;
2）点火控制;
3）伤害和损失控制
粉尘控制
总之，粉尘控制是通过适当采用家政和集尘/过滤措施的组合形式实现的。同时，还必须结合检测这个环节，以此确保这些措施保持有效性。当厚度不到1毫米的一层灰尘覆盖了工厂5%甚至更多的表面面积时，它便会成为一个问题。成功的粉尘控制解决方案旨在降低易燃粉尘的排放量，从而达到减少粉尘爆炸危险的目标。
要对易燃灰尘的风险进行量化，需要确定该材料的特性，一般是通过测试完成。关键参数包括粉尘的最大爆炸压力(Pmax)，爆燃指数(Kst)，以及最小点火能(MIE)。此外，预防和保护安全策略要求对工艺条件，例如灰尘浓度、气流速度、操作压力、温度和湿度等方面具备一定的知识。木屑材料的爆燃指数和最大爆炸压力被用来确定所有粉尘爆炸事件的安全措施。
通常，爆燃指数值越高，燃烧所引发的压力上升速度也越快。例如，当木粉（木屑）的爆燃指数大于100且小于300时，这意味着它具有强大的爆炸特性和广泛的安全风险。尺寸较小的颗粒具有更高的反应力，主要体现在更高的爆燃指数和更容易的着火性能。其原因是：更多的表面面积将很容易地被周围旨在为燃烧提供支持条件的空气所侵袭。尺寸小于500微米，并且水分含量低于33%（干基）的木屑被认为具有易爆性。
另外一方面，粉尘浓度也是重要的工艺参数。每个灰尘的最低爆炸浓度（MEC）通常以每立方米克进行测定。木屑的MEC可以低至每立方米30克。大多数的铣床，磨床和除尘系统具有更高的标准浓度。
在美国，主要通过两个渠道来获取关于木粉尘爆炸方面的关键信息：第一个是美国国家消防协会（NFPA）发布的NFPA 664：木材加工过程的防火防爆和木材加工设备标准。另外一个是美国消防协会防火手册，2008年第20版第1卷。NFPA 664为木材行业设定了火灾和爆炸预防和保护的最低要求，其勾勒的一般要求和定义包括：
颗粒规格为500微米或更小时，表示有易燃粉尘的危险。
如果灰尘的厚度超过3毫米并且覆盖的水平表面区域超过百分之五时，表示有危险因素的存在。
必须对灰尘的反应性进行测试和确定，以保证基于准确的技术数据采用和实施了正确的安全举措。根据ISO和ASTM标准所开展的测试项目会生成正确的Kst, Pmax, MIE, MEC值以及其它旨在支持安全性技术解决方案的参数值。
水分会对粉尘火灾和爆炸的传播产生影响；低水分含量很容易激发燃点并且加速燃烧的传播。
点火控制
深入理解并且监控工厂内部潜在的着火风险为工厂提供了第一层的保护作用。必要的措施包括对设备进行适当的接地和接合处理，管道系统的连接以及电气设备的合理布线，静电控制和工艺设备热点的监测等。防护性的维护程序旨在确保这种安全措施的设计能够保持有效性。
回顾过往粉尘爆炸的历史可以证明，思考和发现一家工厂潜在存在的异常情况并且正常评估各项工艺流程是非常重要的举措。很多时候，粉尘爆炸是由异常事件所引发的结果，例如当一套自动化工艺失效时，继而由临时的手动操作替代或对产品包装方式进行改变等。例如，当一款自动化系统离线以便进行维护时，操作人员可能会被要求将装有粉状材料的袋子腾空。
如果没有配备导电安全鞋，操作人员可自行产生过高的静电。如果接地措施不到位，包装材料中的粉末便会产生静电。在任何时候，这类事件都会使操作人员置身于充满粉尘的危险工作环境。
损伤控制
木材加工厂的业主和经营者可以从门类广泛的安全措施中选择出符合既定的美国、欧洲和中国设定的可燃性粉尘处理标准。
预防：对穿过粉尘收集系统的火花和炽热余烬进行探测能够使它们在达到粉尘爆炸的高危区域（例如过滤装置）之前将它们扑灭。
隔离：通过引入一个火焰传播的障碍物，可防止一台设备中的主粉尘爆炸。解决方案包括化学隔离（尤其适用于大型或不规则形状的管道），以及机械隔离屏障（夹管阀，闸式阀和旋转式气闸） 。
泄爆：向工艺设备提供压力释放，主要是将燃烧产物沿着安全的轨迹释放到大气中。（无焰排气能够在不向大气释放火焰的情况下提供超压保护）。
抑爆：火灾和爆炸影响力都可以通过向工艺设备注入一种热淬火剂得到控制和减小，这种淬火剂能够抑制燃烧过程，抑爆设备能够快速防止粉尘爆炸的充分发展，并且防止破坏性的超压持续发展。
除此之外，一套带有正确维护举措的出口路线的紧急行动计划确保为人员提供所需的安全响应。
了解风险
为了减少可燃性粉尘爆炸的风险，需要制定一套完善的行动计划。首先，在工艺规划阶段必须识别各项风险因素，确定如何处理易燃粉尘的爆炸反应，并且实现一套涵盖预防和保护措施的组合方案。
考虑到设备和安装成本，从经济方面来看，更倾向于采用泄爆技术。然而，在选择防爆门之前，必须综合考虑各种因素。请对以下应用方面的因素进行思考。
如果通风设备安装在室内，能否在室外为通风管道提供一个安全的位置？通风管道将始终增加所需的通风面积，并且无法适用于在较高的爆燃指数值条件下对较小的工艺量进行保护。
能否容纳所需的通风面积？以及对通风口的安装空间需求，可否维持通风过程中产生的反作用力，并且使其能够抵抗高大的设备？
如果需要被保护的设备周边有过程入口和出口的话, 是否需要对这些区域进行保护，从而防止爆燃向其它设备或工作区进一步蔓延？当前，设定的标准已经非常明确，要求对通风设备进行隔离，以防止二次爆炸。通常情况下，二次爆炸的潜在破坏力往往大得多。
泄爆的清除是否可被接受？根据所采用的设计基础，泄爆可能需要更换已经受到压力波影响而损坏的固定设备元件，因为这类事件会造成生产损失，并且延误交付期。
正如提出的这些与通风口粉尘爆炸应用有关的问题所示, 每个进程既需要作为单独的元素进行设计，同时也需要作为整套生产设施中的一个组成部分进行考虑，以确保执行正确的爆炸预防和防护技术。针对粉尘爆炸的风险管理而言，往往有多种方案可以选择。最终选择的技术解决方案必须将每个工艺进程的实际需求考虑在内。
综上所述，木材加工厂的粉尘爆炸事故可以通过实施符合美国、欧洲和中国等国家制定的工程安全系统的标准及法规得到控制。风险分析必须涵盖工厂操作条件下所有正常及异常的事件。往往是那些异常事件成为引发可燃粉尘火灾或爆炸事件的“触发机制”。一旦风险管理计划落实到位，便要求采用一套严格的“变动管理政策”，以捕获和应对产品物料变化、硬件变化以及程序流程变化等产生的结果。粉尘爆炸的风险管理需要定期的回访，即使在采用了最佳保护举措的工厂也是如此。
