爆炸性环境：在一个火花就足以致命的地方飞无人机

爆炸需要三个要素同时具备：燃料（可燃气体、蒸气或粉尘）、氧气和点火源。气体只有在与空气混合到一定范围（即爆炸下限 LEL 与爆炸上限 UEL 之间）时才会燃烧。在工厂里，燃料和氧气无法完全消除，因此安全依赖于隔绝点火源。而一架无人机就是一堆点火源。

国际上的 IEC 60079 系列标准和欧盟 ATEX 指令按照爆炸性环境出现的频率和持续时间对场所分区：气体为 Zone 0/1/2，粉尘为 Zone 20/21/22。日本采用同样的概念，将气体区域称为 0種場所、1種場所和2種場所。每个分区都规定了带入设备所需的防爆等级。

防爆方法包括：本质安全型（Ex i），将电路能量限制在无法点燃气体的水平以下；隔爆型（Ex d），将内部爆炸封闭在外壳内；以及正压型（Ex p），向外壳内充入洁净空气。设备还必须与气体组别（IIA/IIB/IIC）和最高表面温度（温度组别 T1–T6）相匹配。在日本，用于危险场所的防爆电气设备原则上必须通过型式检定（型式検定）。

您会在以下地方遇到爆炸性环境：流程工厂的设备周围、工厂管道的法兰和阀门处、储罐的内部和罐顶、积聚甲烷和硫化氢的下水道，以及存在甲烷和煤尘的矿山。这些地方对人都很危险，所以才需要无人机——同时也是无人机进入前准备工作最繁重的地方。

• 先拿到区域图：将飞行航线叠加到运营方的危险区域划分图上。起飞、降落和更换电池一律在非危险区进行。
• 纳入作业许可：无人机通常被视同带入点火源或电气设备。在许可证上记录机体、电池、飞行区域和时间，获批后方可飞行。
• 进入前、飞行中直至结束都要检测气体：测量可燃气体（以 LEL 的百分比计）、氧气，以及硫化氢或一氧化碳。许多现场按自身标准规定，当可燃气体超过 LEL 的一定比例（例如 10%）时停止作业。
• 先确定中止标准：如果气体报警响起，机体在哪里降落？为落在区域内的电动机体规划回收方案。
• 管理好电池：切勿使用受损或鼓包的电池组，在分类区域之外充电，并把任何坠机后的电池都视为可能发生热失控。

在日本，《劳动安全卫生法》及其规则对有爆炸或火灾风险场所的电气设备加以限制，防爆设备须接受型式检定。关于在石化联合企业等工厂使用无人机，消防厅、厚生劳动省和经济产业省联合发布了指南（2019年第一版，2022年 Ver3.0），涵盖危险区域的处理方式和运行条件。室外飞行还须遵守航空飞行规则。请分别确认航空、劳动安全和消防（危险物品）方面的手续。

在欧洲，ATEX 指令同时涵盖设备（2014/34/EU）和工作场所（1999/92/EC）；在国际上，IECEx 运行着防爆设备的认证体系。相关：缺氧与有毒气体、受限空间、高温、世界各国法规。

• 可飞行的防爆无人机：用本质安全或隔爆防护把电池、电机和无线电包裹起来，会打破重量和续航的预算；达到认证的机型寥寥无几。
• 在运行中的 0 区／1 区内部：不停机就查看内部的需求很强烈，但停机和清除气体仍是常规做法。
• 气体读数的滞后与偏差：探测器响应需要时间，螺旋桨下洗气流又会搅动气体，因此测量的位置和时刻未必就是飞行器所在的位置和时刻。
• 坠机后的回收：落在分类区域内的飞行器由谁、以何种方式取回？许多现场至今没有相应程序。

轻量化的本质安全型电池和电子设备已经实用化，经认证的机体在 Zone 2 区域上空执行例行巡检。它们搭载气体探测器；一旦发现泄漏，便自行撤出该区域，并向运营人员报告位置和浓度。只有在 Zone 0 的储罐内部，规则仍是“先停机、排空、检测”——而这样一条清晰的界线本身，正是保护人员安全的东西。这是编辑部的展望。