烟囱检查：从内到外观察热与烟的通道

烟囱大致分为钢筋混凝土烟囱（通常带有钢制或砖砌内筒）、钢制烟囱（自立式、拉线式或塔架支撑式）和较老的砖石烟囱。它们面对同样的敌人：烟气冷却时的酸性冷凝物（硫酸露点腐蚀等）、热循环，以及风和地震。

在外部，高空作业专业工人（steeplejack）长期以来一直爬梯子或绳索查看。在内部，则要停机、冷却并通风，然后在烟道内搭设脚手架或吊篮供人进入。电厂和焚烧厂通常把这项工作安排在提前数年规划的停机检修中。

最大的代价是停机时间。为检查烟囱而关停电厂或焚烧厂，会中断发电或垃圾处理。如果光是脚手架就要花费数天，检查就只能在设备可以停下时进行，而不是在应该检查时进行。而且烟道内部是密闭空间，存在缺氧和有毒气体的风险，每一次人员进入都需要严密的安全管理。

无人机把烟囱检查分成两部分。运行中，从外部：观察温度和形状。停机后，从内部：无需脚手架拍摄整个烟道。具体方法如下。

在外部，无人机以固定间距逐列或螺旋式作业。在内部，它从底部的检修门进入，打开灯光缓慢上升。您仍需等待烟囱冷却，但搭脚手架的那些天完全消失了。

烟囱内部集合了无人机讨厌的一切：没有 GNSS、一片漆黑、狭窄的管道、余热和上升气流，以及烟灰和灰烬。在外部，顶部的风远比地面强得多。

• 无 GNSS：烟道内收不到卫星信号。请使用能通过 LiDAR 或相机测量与壁面距离来保持位置的机型。无 GNSS
• 狭窄与黑暗：使用带保护笼、碰壁后仍能继续飞行的机型，并配备强光照明。固定曝光，以保持影像一致。受限空间 · 黑暗环境
• 高温：刚停运的烟囱仍然很热。请核对机体与电池的工作温度范围，并等待其冷却。温差还会形成上升气流，要预料到机体会被抬升。高温
• 粉尘与烟雾：旋翼下洗气流会扬起底部的烟灰与灰烬，几秒之内能见度就会变成一片白。请提前规划飞行顺序、清扫与通风。粉尘与烟雾
• 缺氧与有毒气体：让人不必进入，是无人机最大的优势。但在检修门处作业或回收机体的人员，仍不可省略气体检测。有毒气体
• 高处的风：顶部风大，烟囱背后会形成尾流。在背风侧作业时请留出更大的安全距离。高度

烟囱数据只有作为沿高度的地图才有用：什么缺陷、在什么标高、朝向哪个方向。把同一高度的内部影像和外部热成像叠加起来，就能确认“内部缺砖的位置，正是外部发热的位置”。

在日本，高度超过 6 m 的烟囱按《建筑基准法》作为工作物（kōsakubutsu）对待，受许可和结构要求约束。如何检查取决于所有者：发电站适用《电气事业法》下的设备安全规则，工厂则适用运营方自己的维护计划。高度 60 m 或以上的烟囱根据《航空法》需要设置航空障碍灯或昼间标识（如红白相间的色带），保持其正常工作也是检查的一部分。

人员进入受职业安全规则约束，包括日本的缺氧症预防规则。对无人机而言，外部作业通常属于特定飞行（距人或物 30 m 以内等），需要许可或批准。在内部，日本的官方解释可以把内部与外部明确隔开的烟囱视为室内——但您必须防止无人机从开口处飞出，而且具体处理视情况而定，请事先确认。在国际上，CICIND（国际工业烟囱委员会）的示范规范以及美国标准 ACI 307（混凝土烟囱）和 ASME STS-1（钢制烟囱）被广泛参考。可在各国法规中比较飞行规则。

• 运行中的烟囱内部：满是高温烟气的管道里无法飞行。要看内部，仍需停机。
• 混凝土内部，以及外筒与内衬之间的空隙：照片只能显示表面。钢筋锈蚀与混凝土强度需要取芯或无损检测。
• 烟灰覆盖的表面：厚积灰之下什么也看不见。请先清理。
• 敲击与触诊：分层历来靠敲击发现。超声接触测量已可实现，但敲击的替代手段尚未成为常规做法。
• 修缮：重砌砖块与修补顶部是人的工作。
• 安全评级：抗震是否足够、能否继续运行，由结构工程师和电厂的负责人员判断。

以下是编辑部的预测。焚烧厂屋顶上有一个小型无人机机场。每月一次，无人机沿固定路线环绕运行中的烟囱飞行。工程师屏幕上只有自上次以来热点扩大的标高会亮起。下一次停机检修就根据这份记录来规划：修哪些高度，需要几天。

停机当天，工人打开检修门，无人机先进去。几小时内就有了烟道的三维模型和厚度图。再也没有人要在烟囱里待上几天。工作从攀爬，转变为规划这座城镇地标如何在未来几十年安全矗立。