化工行业自动化设备运维：防爆场景下的巡检技术升级，如何平衡安全与运维效率？

化工行业自动化设备运维：防爆场景下的巡检技术升级，如何平衡安全与运维效率？
化工行业作为高危生产领域，其设备运维始终面临 “安全红线” 与 “效率需求” 的双重考验 —— 传统人工巡检需频繁进入防爆区（如反应釜、储罐区），不仅存在可燃气体泄漏、设备高温灼伤等安全风险，还因数据记录滞后、巡检覆盖不全导致运维效率低下。如今，通过 “防爆型智能硬件 + 远程协同 + 数据闭环” 的技术升级，化工企业可实现 “安全零事故” 与 “运维提效 50%” 的双重目标，重构防爆场景下的设备管理逻辑。
一、防爆硬件：筑牢安全与效率的技术底座
防爆场景的核心矛盾在于 “设备带电运行” 与 “易燃易爆环境” 的兼容性，因此防爆认证的智能硬件成为技术升级的基础。在硬件选型上，需严格遵循 GB 3836 系列防爆标准，优先采用 “隔爆型（Ex d）”“本质安全型（Ex ia）” 设备，避免电火花、高温引发安全事故：
防爆型 IoT 传感器：替代传统人工测温、测振，如 Ex d IIB T4 Ga 级振动传感器（单价约 1200 元），可直接安装于反应釜电机外壳，实时采集振动频率、表面温度数据，通过 LoRa 无线传输（避免布线火花风险），数据采集间隔缩至 1 秒，较人工每 2 小时一次的巡检频次，异常发现效率提升 720 倍；
隔爆型边缘网关：如华为 EC-IoT 隔爆网关，具备 Ex d IIB T6 Ga 认证，可在 – 40℃~70℃的防爆区稳定运行，本地处理 90% 的传感器数据，仅将超阈值异常（如振动幅值超 5mm/s、温度超 80℃）上传云端，避免全量数据传输的网络延迟，故障响应时延从 15 分钟压缩至 2 分钟；
防爆改造无人机：对大疆 M300 RTK 进行隔爆处理（加装 Ex d 外壳、本质安全型电池），使其符合 Ex d IIB T4 标准，可覆盖人工难以到达的高架罐区、管廊，巡检范围从单罐 30 分钟 / 个降至 5 分钟 / 个，同时避免人员攀爬罐壁的坠落风险。
某石化企业在催化裂化装置区部署 200 套防爆传感器后，人工巡检频次减少 50%，未再发生因巡检人员误入高浓度可燃气体区域的安全事件，且设备故障提前预警率从 30% 提升至 92%，非计划停机时间缩短 40%。
二、场景突破：从 “人工冒险” 到 “远程无感” 的巡检革新
基于防爆硬件，化工企业可针对不同高危场景，构建 “无人化 + 远程化” 的巡检体系，彻底改变 “人找故障” 的传统模式：
1. 反应釜运维：振动 + 气体双参数实时预警
在苯乙烯反应釜区域，部署防爆型振动传感器与可燃气体传感器（检测苯乙烯浓度，量程 0~1000ppm），数据通过隔爆网关传输至云端。当传感器监测到 “振动幅值超 8mm/s（轴承磨损前兆）” 且 “苯乙烯浓度超 50ppm（密封泄漏风险）” 时，系统立即触发声光报警，并推送预警信息至运维人员手机端。某化工厂通过该方案，提前 72 小时发现反应釜机械密封泄漏，避免了可燃气体爆炸风险，同时将维修准备时间从 48 小时压缩至 8 小时。
2. 管廊巡检：无人机 + AI 视觉替代人工攀爬
传统管廊巡检需人员携带检测仪攀爬支架，存在高空坠落、有毒气体中毒风险。采用防爆无人机搭载红外热成像相机（Ex d 认证），可快速识别管道腐蚀、阀门泄漏（红外热成像显示温度异常点），并通过 AI 算法自动标注缺陷位置。某炼化企业的管廊巡检效率从 “10 公里 / 天” 提升至 “50 公里 / 天”，且发现管道微小腐蚀（直径＜2mm）的准确率达 95%，较人工目视巡检（易遗漏）提升 3 倍。
3. 储罐区运维：AR 远程诊断减少人员入场
在液化石油气储罐区，运维人员无需进入防爆区，通过佩戴 Ex ib IIB T4 Ga 级 AR 眼镜，实时接收储罐压力传感器（Ex d 认证）的数据，并与远程专家共享第一视角画面。当储罐压力异常时，专家可通过 AR 标注功能，指导现场人员调整阀门开度，避免人员直接接触高危环境。某天然气处理厂通过该模式，储罐故障处理时间从 2 小时缩短至 30 分钟，人员进入防爆区的次数从每月 15 次降至 3 次。
三、数据闭环：安全合规与效率优化的智能协同
化工行业的运维数据不仅需支撑效率提升，还需满足安全生产法规（如《危险化学品企业特殊作业安全规范》）的追溯要求，因此 “数据闭环” 成为平衡安全与效率的关键：
实时监控与合规记录：通过 SCADA 系统整合防爆传感器数据，自动生成《设备巡检记录表》，包含 “检测时间、参数值、是否异常” 等字段，替代人工手写记录，避免数据篡改风险，同时满足应急管理部门的溯源检查需求；
AI 预测与维保优化：基于历史故障数据（如反应釜轴承磨损周期、阀门泄漏频次），训练 LSTM 预测模型，提前 1~2 周生成维保计划。某化肥厂通过该模型，将设备维保周期从 “固定 3 个月” 调整为 “按需 6~8 个月”，既避免过度维保导致的停机损失，又防止因维保不足引发安全事故；
应急联动与风险管控：当防爆区发生异常（如可燃气体浓度超标），系统自动触发应急流程 —— 关闭相关设备电源、启动排风系统，并推送报警信息至企业安全管理部门，形成 “预警 – 处置 – 记录” 的闭环。某化工厂通过该联动机制，成功将一起溶剂泄漏事故的处置时间从 15 分钟缩短至 5 分钟，未造成安全事故。
四、未来趋势：防爆技术与绿色运维的深度融合
随着 “双碳” 目标推进，化工行业的运维升级还将融入 “能耗优化” 需求 —— 例如，通过防爆型能耗传感器监测反应釜加热系统的能耗数据，结合 AI 算法调整加热功率，在保证生产安全的同时降低能耗。某煤化工企业通过该方案，反应釜单位产品能耗降低 8%，年减少碳排放 1200 吨。
防爆场景下的巡检技术升级，本质是通过 “技术替代人工”“数据驱动决策”，将安全风险从 “被动防范” 转为 “主动控制”，同时将运维效率从 “经验依赖” 转为 “精准优化”。当防爆智能硬件、远程协同技术、数据闭环体系形成合力，化工行业的设备运维将真正实现 “安全零风险、效率最大化” 的目标，为高危行业的智能化转型提供可复制的范式。