无人机：破解化工行业作业难题的 “空中能手”

在化工行业高温高压、易燃易爆的复杂生产环境中，“安全”与“效率”始终是企业发展的两大核心命题。从寒冬暴雪里巡检人员在管廊上艰难前行，到受限空间内检测人员面临的中毒风险；从储罐清洗时耗时费力的人工操作，到事故突发后应急物资“堵在路上”的焦急——这些长期困扰化工企业的作业痛点，不仅制约着生产效率提升，更潜藏着巨大安全隐患。而如今，随着无人机技术与化工场景的深度融合，这一局面正在被彻底改变。无人机这款灵活穿梭于厂区上空、深入危险区域的 “空中能手”，正以其独特优势，在巡检、检测、洗罐、应急运输等关键环节大显身手，为化工行业高质量发展注入全新动能。

★ 恶劣天气不怯场，复杂场景全覆盖 ★

巡检作业

化工企业的生产装置除计划停车检修外基本全年无休，工人顶着严寒、酷暑，冒着风霜、雨雪开展巡检也成为“家常便饭”。若巡检过程中未能及时发现隐患，极易造成严重后果。

面对这一困境，无人机展现出明显优势，其运行相对不易受恶劣天气影响，可按照预设航线对长距离管道开展巡线检查。在装配高清摄像头和红外热成像仪的情况下，无人机能实现对设备、管道情况的远距离监控，即便处于烈日、强风、暴雪等恶劣环境中，只要在其可承受的气温、风速及雨雪强度范围之内，就能正常运行并及时发现异常。相较之下，人工巡检极易受极端恶劣天气干扰，甚至可能需要暂停巡检工作，这不仅会耽误时间，还可能延误隐患的排查与治理。

除应对恶劣天气带来的巡检难题外，如何有效提高巡检质量，也是化工企业面临的重要挑战。化工企业通常规模较大，部分沿江危险化学品企业，从港口码头到后方库区，再到生产装置，最后到装卸车栈台，整个厂区内设备设施分布广泛，管廊管道数量多且结构复杂。根据应急〔2019〕78号文要求，“装置操作人员现场巡检间隔不得大于2小时，涉及‘两重点一重大’的生产、储存装置和部位的操作人员现场巡检间隔不得大于1小时”。在实际操作中，若出现人力不足或生产任务紧张的情况，人工巡检就容易出现“到此一游”的形式化现象，难以保证巡检质量。

而无人机具备快速移动的特性，能够迅速展开大范围巡航。装配大容量长续航电池与强动力系统的无人机，可在空中连续飞行数小时，能在短时间内一次性覆盖上千平方公里面积，高效开展对关键装置、重点部位、关键环节、重大危险源的巡查。更重要的是，无人机能够抵达人工难以触及的区域，如高耸的烟囱、管廊的高处、大型储罐的顶部、精馏塔的高处等，实现全面无死角巡查。同时，通过配备图像识别和数据分析功能，无人机可模拟人工巡检“望、闻、听、比、摸”的工作方式，快速处理采集到的数据，在最短时间内判定设备是否存在异常，进而显著提高巡检效率与质量，最大限度弥补人工巡检的不足。

★ 受限空间敢闯，事故现场能探访 ★

检测与监控

化工企业生产现场存在大量受限空间，常见的储罐、反应釜、塔器及大型管道等，内部常积聚易燃易爆、有毒有害气体，气体检测成为保障作业安全的关键环节。以往传统气体检测多依赖人工操作，例如对通风后的储罐检测时，工作人员需在底部入孔处手持仪器伸入罐内取样；若储罐容积较大，还需借助绳索将检测仪器从顶部光孔吊运，分上、中、下（左、中、右）多个点位取样，以满足GB30871中“检测点应有代表性”的规范要求。整体来看，针对大型设备、容器构成的受限空间开展气体取样检测，不仅作业量大、效率低下，工作人员还需面临中毒、窒息等安全风险。

无人机的应用为受限空间气体检测提供了更安全高效的解决方案。其可搭载电化学气体传感器、红外气体传感器及PID（光离子化检测器）等专业设备，同步实现氧含量、甲烷、硫化氢、一氧化碳、VOCs等多种气体成分的检测。在人员进入受限空间前，无人机可率先进入作业区域，实时开展气体浓度监测，并通过无线传输模块将检测数据同步反馈至外部终端；一旦发现气体浓度超标，系统能立即触发报警，及时提醒工作人员规避风险。通过无人机替代人工进入受限空间检测，可最大限度减少人员暴露于危险环境的概率，有效规避中毒、窒息等伤害事故。

除了受限空间气体检测这一核心场景，在化工事故应急处置环节，事故现场的快速监控与信息获取，同样是影响救援效率的关键因素。化工生产过程中若发生火灾、爆炸等安全事故，现场往往伴随高温、浓烟、有毒有害气体扩散及建（构）筑物坍塌等险情，导致救援人员难以近距离勘察，直接影响应急处置决策的及时性与准确性。

此时，操作人员可远程操控无人机抵达事故核心区域，借助无人机搭载的高清摄像头与热成像仪，穿透浓烟对火源点进行精准拍摄，并将现场火情、火势蔓延方向、周边建（构）筑物损毁情况等实时传输至指挥中心，为救援决策提供直观、准确的依据。此外，无人机还可拓展人员搜救、大气环境实时监测、逃生及救援路线指引等功能，在实现事故现场快速监控的同时，进一步提升应急救援的效率与安全性。

★ 储罐清洁新帮手，安全高效双提升 ★

洗罐作业

储罐是化工生产中最常见的设备，主要用来储存物料，包括原料罐、中间产品罐、成品罐等。沿江沿海码头更是多见，尤其是一些仓储码头企业。那么定期清洗保养对储罐正常运行和保证物料品质起着重要作用。对于储罐清洗工作，以往一直采用人工清洗的方法，将储罐清罐、隔离完毕，经开罐、通风检测合格，作业人员再进入储罐内使用高压工业水冲洗罐壁、罐底，不仅费时、费力，若受限空间作业不规范还有可能导致人员中毒和窒息。

用无人机实施储罐清洗作业是解决该难题的新方法。设计一种专门的清洗储罐无人机（参考高层建筑灭火无人机），可装配高压水枪、旋转刷头和智能控制，清洗前由操作人员使用无人机上的摄像头，拍摄出储罐内部的照片，并制作清洗方案，清洗作业过程中，仅需无人机进入储罐内部，按照预设的清洗步骤清洗即可。相比起传统的人工清洗方式，清洗速度得到大大提高，也不会出现受限空间人员中毒和窒息风险。

★ 化身“空中快递员”，抢时保供显身手 ★

物资运输

化工事故发生的瞬间，应急救援物资能否第一时间到达事发地非常重要。事发现场附近往往路况比较复杂，很多传统运输车辆很难及时进入现场完成相关的救援任务。

利用无人机的灵活飞行特性，可以使应急救援物资快速越过各种地面障碍物，顺畅地通过车流量大的道路，并将所需应急救援物资送往目标现场。假如现场遇到危险化学品泄漏事故，现场急需防毒面具、化学防护服、堵漏工具等物品，这时无人机就可以携带事先设定好的相关救援物资沿最短路线飞行将物资送至目标地点，而且有些较大载重能力的货运型无人机可以一次性向事发现场运送几十公斤的应急救援物资。借助无人机来运输应急救援物资，大大缩短了应急救援物资的到达时间，为救援工作赢得了更多的时间，有效避免事故扩大化，减少事故带来的损害。

★ 直面难题寻出路，技术管理双发力 ★

应用瓶颈与突破

化工生产环境中存在大量易燃易爆物质，对无人机的安全性能提出极高要求——普通无人机进入该类环境后，一旦产生电火花或其他点火能源，极易引发火灾爆炸事故，因此研发高性能防爆无人机成为当前的迫切需求。目前虽有部分企业推出防爆无人机产品，但这类产品普遍存在续航能力较弱、飞行稳定性不足、负载能力有限等短板，难以完全适配化工生产的复杂场景。针对这一技术瓶颈，未来需进一步加大研发投入，通过引入先进防爆新材料、创新防爆设计思路，重点改进无人机动力系统，提升电子设备性能水平，并升级通信模块稳定性，推动防爆无人机产品全面满足化工生产环境的安全与作业需求。

除硬件技术层面的防爆性能瓶颈外，人员操作层面的规范管理，同样是制约无人机在化工领域规模化、安全化应用的关键因素。随着近年无人机在化工生产场景中的应用频次持续提升，无人机操作人员（俗称飞手）的专业素质与规范操作能力，直接决定了无人机作业的安全性与有效性。当前部分无人机飞手尚未纳入严格的资质管理体系，普遍缺乏化工专业知识与安全生产意识，易因误操作引发设备故障或安全事故。

针对这一管理短板，需通过明确无人机飞手的从业资质与能力要求，从源头上规避风险。首先，应建立严格的飞手培训与考核标准，确保飞手不仅具备无人机操作技能，还系统掌握化工生产基本流程、安全生产相关规范，以及常见事故的应急处置方法；其次，化工企业在选用飞手时，需严格审核其持证情况、化工场景飞行经验等资质，保障飞手能在复杂化工环境中规范操作无人机，同时需定期组织飞手复训与考核，推动其持续更新专业知识、提升操作技术水平；最后，应将无人机作业融入日常应急预案演练，既能提前暴露实战中可能出现的操作风险或协同问题，又能不断优化应急救援体系，增强企业应对无人机作业突发事件的处置能力。

综上所述，无人机在化工生产领域巡检、检测、监控、洗罐、运输等诸多作业环节的应用是可行的。目前在使用过程中出现的主要问题有防爆型无人机技术水平较低、无人机飞手无资质等问题，但是随着我国无人机技术的发展和无人机飞手资质管理制度的不断完善，终将逐步解决这些问题。作为化工企业应该时刻关注无人机的技术发展情况，按照自身的实际情况引进无人机作业，满足自身发展的需要。

作者单位：江苏江阴应急培训技术服务有限公司