流程工厂巡检：不搭脚手架，看清不能停的设备

工厂设备的劣化分为金属损失（外部腐蚀、保温层下腐蚀（CUI）、内部壁厚减薄）、热与压力损伤（蠕变、热疲劳、耐火材料破坏）和结构劣化（钢架腐蚀、防火层剥落、基础开裂）。它们都在雨水、盐分、热循环和反复运行交汇的地方发展。

日本的工厂根据所处理的物料受多部法律约束：《高压气体安全法》（气体设备的安全检查和定期自主检查）、《消防法》（危险物设施和储罐）、《劳动安全卫生法》（锅炉和压力容器的性能检查），大型联合装置还适用《石油联合企业等灾害防止法》。大部分检查安排在大修（每隔几年一次的计划停车）期间进行。

进入的手段决定了成本和停产时长。高塔和火炬需要脚手架、绳索作业或高空作业车。容器内部必须停车、冷却、置换并做气体检测后才能有人进入。脚手架往往占大修成本的很大一部分。

另一个难题是人。日本许多工厂建于高速增长时期，正在老化，而资深工程师陆续退休。更少的人要在更短的停产时间里检查更多的设备。

无人机在工厂中的应用分为运行期间看外部和停车期间看内部。拍摄燃烧中的火炬头，只有无人机能轻松做到。

在日本，一项试验让无人机飞入闲置的重油储罐内部，检验影像能否取代法定的目视检查。结论是：无人机适合腐蚀和结垢的初步筛查，但无法取代深度等定量评估。目前它们的定位是停车检修期间的侦察和范围缩小。

工厂是对无人机要求最苛刻的场所之一：可能存在可燃气体的区域、高温设备、钢结构环绕的空间，以及没有 GNSS 信号的容器内部。漏掉任何一项，事故就不会只停留在飞行器上。

• 爆炸性环境：市售无人机不具备防爆能力。在危险区域内，只能在装置停工且确认无气体后飞行，或从区域之外飞行。经认证的防爆无人机在全球范围内仍然罕见。爆炸性环境
• 高温：火炬、加热炉与烟囱辐射热量，并向上排出高温废气。请保持距离、使用变焦；留意机体温度。高温
• 无 GNSS：容器与塔器内部以及管廊下方没有 GNSS。请选择以相机或 LiDAR 定位的机型。无 GNSS 环境
• 受限空间：容器与人孔狭窄且黑暗。您需要带笼、耐碰撞的无人机与照明。受限空间
• 磁场干扰：在钢制塔器与框架附近罗盘会失准。请做好以不依赖磁航向的模式飞行的准备。磁场干扰

图像只有与设备台账和检查计划关联起来才有用。如果说不出一张照片拍的是哪座塔、什么标高、朝向哪个方向，就无法与上次对比，也无法决定下一步检查哪里。

2019 年 3 月，日本经济产业省、消防厅和厚生劳动省通过三方联络会议发布了《工厂无人机安全运用指南》，并于 2020 年 3 月修订为 2.0 版。指南规定了在危险区域使用无人机的条件以及在运行设备附近的安全措施。无人机影像在多大程度上可计入法定检查，取决于检查类型和主管部门，请事先确认。

在国外，美国 OSHA 过程安全管理（PSM）标准要求进行机械完整性检查，通常按 API 510（压力容器）、API 570（管道）和 API 653（储罐）等行业规范执行。英国的 COMAH 等制度涵盖重大危险源场所。防爆设备按欧盟的 ATEX 或国际 IECEx 体系认证。

飞行规则另行适用。工厂的室外区域受航空法约束，在距人员或建筑物 30 m 以内飞行需要许可或批准。完全封闭的室内空间一般不受航空法规约束，但有大型开口的建筑物需要具体判断。各国情况的比较见世界各国法规。

• 保温层之下：CUI 只能通过拆除保温层或其他无损检测（射线、导波等）发现。热像只提供线索，不是答案。
• 定量评估：腐蚀深度与壁厚无法从照片测得。接触式超声无人机已经存在，但并非处处可达。
• 在运行中的危险区域飞行：凡可能存在可燃气体之处，绝不可飞行普通无人机。
• 完全取消人员进入：最终检查与维修仍需人员进入。
• 评级与责任：判断剩余寿命与能否继续运行，属于设备负责人的职责。

石化联合装置的一角，一台无人机停在防爆机库里。每天早上，它沿固定航线巡查塔器和框架，拍摄火炬头，记录保温层的热点后返回。每次大修前，它先侦察容器内部，列出真正需要搭脚手架的位置。这就是我们编辑部预期的图景。

人们只在值得确认的地方才爬上去。他们解读腐蚀速率，设定运行限值，规划下一次大修。巡检从进入危险场所，转变为照料工厂的整个生命周期。