纪念医疗中心应急供电系统

《纪念医院五日:卡特里娜飓风中的生死抉择》

纪念医疗中心应急供电系统不只是一组备用发电机——它是由发动机、燃料、电路、转换开关和患者支持设备组成的脆弱链条。卡特里娜飓风期间系统崩溃,暴露出已知的洪水风险和被推迟的改进措施如何将备用电力变成连锁故障的起点,而就在那时,患者和工作人员最依赖它。

设计与已知弱点

2004年9月,飓风伊万与新奥尔良擦肩而过后,纪念医疗中心的领导层审查了飓风应对计划。埃里克·扬科维奇研究了政府的风暴潮模型;模型估计,如果强风暴造成城市内涝,医院周围的水位可能达到十二至十五英尺。纪念医疗中心所在地低于海平面三英尺。一次工程会议后,扬科维奇将医院入口和室外设备的位置按马格诺利亚街的海拔高度绘制成草图。他的计算显示,街道积水不到四英尺,就可能漫过装卸平台并流入医院。

发电机本身位于二楼,但这个高度并不能保护输送电力的系统。部分应急转换开关和其他关键部件位于地下,或仅高出地面几英寸至几英尺。扬科维奇警告主管说:“水位只要稍微上涨一点,就足以使医疗中心的大部分区域瘫痪。”他预计主楼会断电,并认为患者可能必须转移到较新的克拉拉翼楼;他相信那里的电路系统受到的保护更好。

医院只做了有限的准备,包括加装防洪闸门,并抬高通往地下柴油储罐的通风管。扬科维奇还建议抬高地下室和地面层的转换开关,以及为医院大部分医用空气和负压吸引设备供能的泵——有呼吸问题的患者需要这些服务。一份电气工程的部分投标报价超过二十五万美元。由于资金短缺,他当时预计方案不会获批,便将提案存档。因此,系统的弱点不只是洪水可能涌入医院;电力和患者支持网络中的关键环节已经被确认暴露在风险之中。

为备用而建,而非为长期运行而建

纪念医疗中心有三台青绿色发电机,每台额定功率为750千瓦。每台发电机产生的电力大致相当于六台丰田凯美瑞汽车发动机的功率。通常由外部公司负责维护;医院维修人员主要更换机油并进行简短的月度测试。国家规范对医院发电机的要求,更像是对维持关键功能数分钟或数小时的心肺转流机的要求,而非对持续运行设备的要求。然而,纪念医疗中心的灾害计划预期发电机至少要为医院供电三天。

危机进入第二个夜晚时,发电机已经连续运行了两天。现场没有一名电工或工程师是发电机维修技师。随着原先建于1926年的医院不断扩建,新增设备和重叠电路逐渐增多,使电气布局变得异常复杂,难以诊断。系统的实际可靠性不仅取决于发动机,还取决于开关、配电盘、燃料和其他部件;这些部件可能同时失效,也可能在发电机本身完好无损时切断电力。

连锁故障

一台发电机停机,导致医院部分区域陷入黑暗。工作人员起初怀疑是过热,便借着手电筒的光往散热器里加水,随后设法重新启动了它。后来,低油压似乎成了问题;工作人员搬来柴油桶给发动机预先供油,并从手术楼的一台发电机那里取来更多燃料。与此同时,医院一些区域失去电力,仍有照明的区域灯光似乎也逐渐变暗。

地下室水位上涨时,穿着橡胶靴的工作人员涉水穿过齐膝深的积水进行调查。大约三分之一的自动转换开关位于电气楼的低层,水位情况表明开关及相关配电盘可能已经被淹——这正是扬科维奇预见到的脆弱之处。在一条两侧排列着电气面板、墙上挂有警告标志的狭窄走廊里,一名工作人员找到了黄色橡胶涂层的旁路手柄,并用它将一台故障发电机所承担的负载接到一台正常工作的发电机上。

这个权宜之计带来了另一种危险。仪表显示正在运行的发动机负载电流过大,表明可能发生了短路。工作人员试图分开负载以防起火;由于洒水系统的水泵已被淹没,而且人们认为消防车无法到场,火灾尤其危险。他们通过关闭服务于闲置设备和装置的零散电路来降低负载。另一台发电机也发生故障;工作人员没有备用零件,从停用的发动机上拆取零件的尝试也未成功。

这场抢修持续了大约两个小时。2005年8月31日凌晨两点左右,距卡特里娜飓风在新奥尔良附近登陆将近四十八小时后,最后一台备用发电机电压骤升,随即停止运行。突然降临的寂静传到尤因·库克那里;他正试图在二楼办公室休息。这清楚地表明,医院仅存的电力生命线已经消失。八楼的警报器闪烁鸣响,直到护士主管凯伦·温爬上椅子,用鞋敲打警报面板,才让警报安静下来。

后果与意义

最终故障让系统隐藏的依赖关系立即显现出来——洪水威胁到连接发电机与大楼的电路时,备用发动机无法维持医院运转。电力也无法与其他形式的照护割裂开来。扬科维奇曾建议抬高的低处水泵,为医用空气和负压吸引设备供能;被淹没的洒水系统水泵,则让停电危机增添了火灾风险。该系统是由相互依赖的设备组成的网络,而不是一组可以轮流依靠、彼此独立的发电机。

这一事件还凸显了事先掌握的风险与迟迟未采取的行动之间的落差。扬科维奇曾测算出街道积水只需上涨多少就会漫进医院,指出了脆弱部件,预见到停电,并提出了具体的改进建议;但电气工程项目始终没有获得资金。紧急情况下,工作人员临时使用燃料、旁路手柄和电路断路措施应对,但这些做法无法克服被淹没的基础设施、不断故障的发动机以及缺少维修零件等问题。发电机停止运行既是机械故障,也暴露了应急准备方面的缺口——备用电力计划原本要维持三天,而系统最脆弱的部件却没有得到保护,免受医院早已研究过的洪水风险影响。

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