4系统测试结果　　在正常输油和系统稳定运行的条件下，选择不易报警的下游段管道作为测试段，采用现场放油的方法对《HKH系列管道泄漏监测报警定位系统》的性能和特点进行实际检验。在全过程系统处于全自动无人干预的状态。4.1输单品种油时测试数据　　表一2004年10月25日距703站135km处放油现场测试数据表序号时：分输油量m3/h放油量m3/h放油速度报警情况位置误差km112:48309.12.10.679134.69-0.31213:00301.21.70.564130.76-4.24313:31301.22.00.664135.90.9414:00300.11.50.500134.86-0.14　　表一中的数据均来自现场纪录，测试时输送的油品是柴油，管道中没有混油头。每次放油报警相应时间均小于3分钟。4.2.管道中有混油头时现场放油测试数据　　2005年9月25日，在管道中有汽顶柴混油头的情况下，再一次进行了测试。表二管道中有混油头时现场放油测试数据表　　放油地点放油时间2005年9月25日输油量m3/h放油速度m3/h（放油量/输油量）×100报警位置距克首站km响应时间min自动记录现场测量自动记录现场测量10号阀池11:35-11:402780.6921.90.250.68238.5312:15-12:252781.90.6812:50-13:002781.60.5813:30-13:402780.5181.560.190.57239.88314:00-14:102760.6961.770.250.64237.65313号阀池16:20-16:302770.7171.320.260.48260.04316:50-17:002770.6091.40.220.51272.243317:30-17:402771.350.4918:00-18:102771.350.4818:35-18:452771.40.51　　表二自动记录是系统报警记录中的数值，该值是管道两端流量计差值变化的累计量，它反映的是可检测信号的数值；现场测量是放油时现场流量计的计量值，它是现场放油的实际值；4.3数据分析　　现场数据和监测系统记录的数据都是可靠的。但管道泄漏监测系统记录的泄漏数据远小于现场记录的数据。这种差别是由输油管道特性决定的。4.3.1泄漏发生后的阶段特性　　当管道泄漏发生时，管道内外压差大使流体迅速外漏，由此造成管道局部压力下降，泄漏点到上游压差最大，到下游压差最小，泄漏速度最大，这一阶段时间长度计为Tf，流体的瞬时泄漏速度记为Qf；　　随着管道收缩和管内油品压力降低体积膨胀，导致Qf大于监测系统记录的泄漏速度Qd。现场泄漏速度为最低，这是泄漏发生的第二阶段；　　泄漏引起使泵的流量增加，管道压力有稍许回升，导致了泄漏速度的增大。此时，尽管还有波动，但基本上管道压力已趋于稳定，这是泄漏发生后的第三阶段；这三个阶段是泄漏过渡阶段。先是现场有了泄漏Qf，而监测点的泄漏为0，随后监测系统开始检测到泄漏速度Qd，管道处于压缩能和过充装能量的释放阶段。这阶段，Qf和Qd同时存在，但始终有Qf＞Qd。　　泄漏使管道压力重新分布，管道逐步开始进入一个新的稳态过程。这一过程是稳定泄漏阶段。Qf和Qd逐步靠近，最后趋于相等；　　随着关放油阀，泄漏点压力突然上升，现场没有流量了，监测系统还会有流量。现场流量计停止运行了同一个Tf时间后，Qd才结束。此后管道进入压力上升，流量的过充装阶段。但现场流量计和监测系统都未能记录这种充装量。　　从上面分析可知，在泄漏未到达稳定状态之前，始终有Qf＞Qd。如果开孔放油时间还未到达稳定阶段就关上了阀门，其结果必然是现场放油量大于监测点统计的量。可见，短时间放油，现场泄漏多，流程仪表记录的少是必然规律。　　管道压力平衡需要多少时间？这个问题很复杂。有人做过计算③，在一条成品油管道发生0.5％泄漏时，距泄漏点80km的监测点上首波压降300Pa，480秒后大约又下降了10倍，达3kPa。可见，压力下降还处在过渡阶段。4.3.2关于系统灵敏度　　不可测量的参数无法评论其数值指标。就管道泄漏监测系统而言，衡量系统灵敏度指标的正确数据只能以来自系统监测点上的信号为依据。　　从表二自动记录数据栏可以看到，系统在泄漏0.19％下仍能正常报警。不难得出结论，如果不是因为混油头经过泵站带来的波动影响和人工测试放油等间隔连续性造成的管道工作不平稳，对于一般管道穿孔发生的泄漏和打孔盗油造成的泄漏而言，系统漏报是不可能的，而且灵敏度远优于国外领先产品0.5％的技术指标，系统的可靠性是可以信赖的。　　在真实的管道泄漏中，无论自然泄漏还是人工开孔盗油，一般泄漏都会进入稳定泄漏阶段，此时，有Qf＝Qd。所以，实际泄漏发生时，泄漏速度和系统监测到的泄漏速度在使用中是一致的。图三9月25日管道中有混油头时现场放油曲线图4.4.放油过程曲线解读　　放油过程在图三中必然对应一小段下凹的曲线。但单从下凹曲线上已经不容易确切的分清所有的放油过程了。从图像中可以分出曲线图上有18个下凹的曲线段，实际只放了10次油，而曲线下落最大的位置却不是放油所致，那是混油头经过泵站时形成的。　　图三中，1、4、5、6、7是放油报警过程曲线，2、3和8、9、10是未报警的放油曲线。在第一次放油前40分钟，管道刚好经过两次较大的压力波动，到放油开始时，余波还在。未报警的2和3放油过程刚好被混油头经过泵站的全过程给连了起来。由于连续操作，在第五次放油以后，管道这种较长周期的振荡已经形成，这给后面放油识别造成了直接困难。5.克－乌成品油管道泄漏监测系统性能综合评价5.1系统性能优于预想效果　　测试已经证明，系统模型高度智能化，灵敏度达到了0.2％，完全自动化运行，无需人的干预，真正实现无人值守。从上面的放油数据和曲线我们看到，在管道压力变化复杂的背景下保持高灵敏度的同时，能够识别人工操作和管道异常波动，抑制误报警。克－乌成品油管道泄漏监测系统性能优于预想效果。5.2问题和建议　　受放油条件限制，放油速度无法再大，无法验证在0.5％泄漏速度下的效果，从图三我们也看到，尽管性能优异，非常灵敏，没有误报警，但在灵敏度达到0.2％时仍有一半的放油过程没有报警，后两次的定位重复性也不好，有待今后改进。6、结论　　为解决克乌成品油管道泄漏监测问题，我们采用了《HKH系列管道泄漏监测报警定位系统》，设计了专门模糊神经网络。经过调试，在系统工作正常的情况下进行了实际泄放试验，分析了试验数据和图像，证明了这确实是适合我们需要的管道泄漏监测系统。和其他同类技术相比，它具有灵敏度高、响应快、误报少、定位准、功能全、智能化程度高、不需要人工设置参数等诸多优点，满足克－乌成品油管道泄漏监测的需求，试验结果达到了预期的目的。参考文献○1现代设计方法学机械科学研究院北京机科易普软件技术有限公司○2人工智能在管道泄漏监测中的应用《管道技术与设备》2003(6?40)李学军，陈久会③用压力波法监测顺序输送管道泄漏的特点《管道技术与设备》1995（1）于达