欧洲的一家炼油厂被闪电击中，并发生火灾。五小时后，一个容器溢满，导致液体进入原本仅供蒸汽使用的火炬管道。当管道发生故障时，20吨易燃液态碳氢化合物被释放出来。由此造成的爆炸和火灾给工厂造成了100万美元的损失，26人受轻伤，由于生产损失造成了额外的未指明的损失。
出了什么问题?对该事件的调查发现了许多原因，包括:控制阀位置的误导性指示;未经适当评估的植物改造;不包括概览的控制面板图形;在爆炸发生前的11分钟内，两名操作员接到了275次警报。
去年6月在凤凰城举行的霍尼韦尔用户组会议上，作为异常情况管理讨论的一部分，展示了这个真实的案例故事。埃克森美孚公司的Bradley G. Houk和NOVA化学公司的Jamie Errington在题为“你也可以使用异常情况管理来改变你的现场”的论文中概述了异常情况管理(ASM)。这两人列举了ASM本可以减少事故主要原因的例子，并讨论了他们公司从ASM联盟(ASM Consortium)的成员身份中获得的价值。
ASM联盟由霍尼韦尔领导，由领先的石油和化工公司以及其他具有专业知识的组织组成。(有关详细信息，请参阅侧栏。)事实上，ASM和异常情况管理是霍尼韦尔公司的注册商标。然而，这并不意味着ASM仅限于霍尼韦尔及其石油和化工行业的客户。行业分析师和其他人在讨论工厂事故管理时使用异常状态管理(ACM)和临界状态管理(CCM)等术语。
无论缩写是什么，ASM联盟网站上引用的定义是正确的:“异常情况是导致工厂运行偏离正常运行状态的过程中的干扰或一系列干扰。”这些干扰可能是轻微的，也可能是灾难性的，会造成生产损失，严重时甚至会危及生命。
异常情况可能发生在任何加工环境中，从炼油厂和化工厂到食品、制药和生物技术制造业。根据ASM联盟的研究和美国国家标准与技术研究所(NIST)的报告，由异常情况引起的工艺事故每年给美国制造商造成约500亿美元的生产损失，以及设备维修等相关费用每年额外增加500亿美元。
“这些数字可能是保守的，”美国ASM协会(ASM Consortium)董事、霍尼韦尔工业解决方案公司(Honeywell Industry Solutions)营销和技术总监凯文•哈里斯(Kevin Harris)说。据该财团称，工艺中断导致工厂产能每年损失3%至8%。哈里斯补充说:“我们不仅关注‘大爆炸’，还关注一些小的扰动和扰动，这些扰动和扰动多年来累积起来，代表着一个地点的巨大利润。”
三个来源
ASM联盟确定了异常情况的三个主要来源:人或工作环境因素;设备因素;还有过程因素。
对人员因素的影响，平均占事件的42%，是操作团队的培训、技能和经验水平，以及当情况达到警报条件时他们的压力水平。此外，组织结构、通信、环境和成文程序和实践(或缺乏这些)也在操作人员的响应中发挥作用。
设备因素平均占事故的36%，包括工艺设备的退化和故障，如泵、压缩机和熔炉，以及控制设备的故障，如传感器、阀门和控制器。
过程因素平均占事故的22%。影响包括工艺复杂性、材料和制造类型(批量vs连续)以及运行状态-稳定状态vs启动、停机和过渡。
行业分析师Asish Ghosh是马萨诸塞州ARC咨询集团制造业咨询服务副总裁。他说，危急情况是由一系列通常不会同时发生的事件共同造成的。“在危急状况管理系统中有多层保护，”Ghosh说。第一层是过程控制，通常是具有安全联锁和异常逻辑的分布式控制系统(DCS)或基于可编程逻辑控制器(PLC)的系统。下一层是专用的安全停机系统，如果过程控制系统无法管理事件，它将完全关闭过程单元。所有大型过程控制系统的主要供应商，包括ABB、艾默生过程管理、霍尼韦尔、英维思、西门子和横河，都将安全解决方案作为其系统的一部分。最后一层安全是防火和燃气保护系统，它可以预防和控制灾难性事件。
高希解释说:“如果CCM，或关键状态管理系统，不管出于什么原因，都不能工作，有安全关闭程序来保证工厂的安全，但可能会造成数百万美元的生产损失。理想的CCM应该通过警报过滤器和演绎警报通知为操作人员提供指导，并在恢复过程中支持操作人员，从而防止系统关闭。”
软件+策略
高希说，CCM的概念贯穿所有植物保护层，相对较新，填补了控制系统和关闭系统之间的空白。曾经被专有解决方案统治的CCM，最近已经看到了管理关键事件的现成软件包的公告。Ghosh引用了总部位于加州丹维尔的Control Arts的警报执行器和历史分析包;伯灵顿,质量。基于Gensym的Optegrity，该公司使用其G2实时专家系统开发和部署CCM解决方案;霍尼韦尔的资产管理PKS和其他解决方案，最大限度地减少事故和最大限度地提高资产可用性;加拿大艾伯塔省埃德蒙顿的Matrikon，其ProcessGuard报警和事件管理工具;德克萨斯州金伍德的Nexus工程公司的Nexus OZ也使用专家系统为现有的操作员控制台提供可靠性和诊断信息;以及总部位于休斯顿的Plant Automation Services的AMO Plus，用于许多DCS、PLC和面板式报警系统的报警管理。
软件概念和策略是ASM联盟可交付成果的一部分。1994年，该联盟从NIST获得了660万美元的资金，用于研究和原型化ASM解决方案。Harris主任说:“该联盟开发了一套软件的概念，允许运营商管理异常情况。现在，霍尼韦尔的新产品和服务中已经开始出现很多这样的想法，比如操作员性能解决方案套件和警报管理服务。”
联盟成员公司，其中许多已经受到并购活动的影响，需要在各种过程控制系统中应用ASM，而不仅仅是霍尼韦尔的过程控制系统。该联盟通过开发独立于供应商并采用软件标准的解决方案来支持这一目标。
一个例子是该联盟制定的指导方针文件。Harris说:“显示指南文件从一般的、非设备特定的意义上推荐了设计原则。它概述了大约85条关于操作符显示应该如何工作的指导方针，从最上面的层次结构和哲学建议开始，一直到细节，比如原理图上应该用什么颜色的线。”
ASM应用程序包使用开放标准，例如OLE for Process Control (OPC)，并且可以与任何支持开放接口的系统一起工作。Harris解释道:“我们所做的大部分工作都适用于任何系统。
联盟成员支付入会费和年费。这些资金用于资助正在进行的研究。在这一领域进行有意义的研究是非常昂贵的，就人员和站点访问的资金和资源而言。哈里斯说:“通过合作，我们可以在不同的公司和工厂进行基准测试，以确定事故的最佳实践和根本原因。最基本的方法是汇集知识，这样每个人最终都能获得比自己做更多的知识。”
实践就是证明。在霍尼韦尔用户小组会议上介绍的欧洲炼油厂情况中，论文作者认为，通过适当的概览显示和ASM警报管理服务，可以防止泛滥和错误的警报优先级(超过87%的高警报)。
Harris总结道:“我已经在这个行业工作了29年，见过很多控制室，也与很多运营商交谈过。最近，我参观了我们成员公司的世界级ASM站点的大型控制室。他们的屏幕上没有一个警报。我以前从未遇到过这种情况。它们的操作员不会对警报做出反应来管理整个过程;他们遥遥领先。”
