電子雷管起爆法的安全技術(shù)研究

曹仁芳　陸釗海

摘要：在科技日益發(fā)展的今天，電子雷管起爆已經(jīng)成為工程爆破中的重要技術(shù)之一。在我國，電子雷管起爆安全技術(shù)與措施當前還沒有形成一個完整的標準與規(guī)程。文章對電子雷管的結(jié)構(gòu)原理進行了闡述，同時也探討了隆芯1號數(shù)碼電子雷管與起爆系統(tǒng)的相關(guān)安全技術(shù)方面的知識。

關(guān)鍵詞：起爆法；電子雷管；安全技術(shù)；工程爆破；起爆系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TQ565 文章編號：1009-2374（2016）11-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.11.010

電子元器件的運行容易受到性能、環(huán)境等因素的干擾，降低可靠性的水平，進而出現(xiàn)一系列的故障問題。電子元器件在使用方面，應(yīng)該根據(jù)可靠性的要求，規(guī)劃相關(guān)的措施，以便提高電子元器件的控制能力，在系統(tǒng)內(nèi)營造穩(wěn)定的運行環(huán)境，在整體上維護電子元器件的性能穩(wěn)定，積極落實可靠措施的應(yīng)用。

1 電子元器件的可靠性分析

電子元器件的可靠性包括兩個方面的內(nèi)容：第一是器件本身存有的可靠性；第二是使用過程中表現(xiàn)出來的可靠性。本身可靠性是電子元器件可靠性的基礎(chǔ)表現(xiàn)，與元器件的質(zhì)量、構(gòu)造以及設(shè)計方式相關(guān)，屬于多方因素共同決定的因素。使用可靠性是指元器件在系統(tǒng)中表現(xiàn)出來的狀態(tài)，受到人為、環(huán)境等因素的影響，可能會降低元器件在使用中的可靠性。電子元器件的選擇、使用過程等都聯(lián)系著使用的可靠性。例如：市場上同一規(guī)格的電子元器件，生產(chǎn)單位不同，其可靠性表現(xiàn)也不相同，即使應(yīng)用到系統(tǒng)運行中，也會觀察到元器件不同的可靠性狀態(tài)。

以某企業(yè)的整機系統(tǒng)為例，分析電子元器件使用中的可靠性。因為不同元器件的失效，對整機系統(tǒng)的影響不同，所以該企業(yè)的整機系統(tǒng)中計算失效率，是以現(xiàn)場失效率為計算對象，幾率控制在1×（10～14）范圍中。但是此項規(guī)格與電子元器件的屬性不同，失效率統(tǒng)計遠遠超出了元器件可靠性的規(guī)定范圍，只有電子元器件的可靠性在規(guī)定范圍內(nèi)時，才能在企業(yè)中發(fā)揮有效性。如果計算失效率超出元器件本身的極限，就會進入失效的狀態(tài)，無法保證電子元器件的可靠性。研究電子元器件可靠性時，還要考慮材料、工藝等因素的干擾，明確掌握元器件的各項設(shè)計參數(shù)，找出降低可靠性的原因，由此才能規(guī)范元器件的運行。

電子元器件在系統(tǒng)內(nèi)，與其他項目之間相互配合，共同完成生產(chǎn)目標。企業(yè)生產(chǎn)中，可能會用到大量的電子元器件，元器件的數(shù)量、種類均有不同，同一個生產(chǎn)項目中也會涉及到多樣化的元器件，所以掌握好電子元器件的可靠性，便于優(yōu)化電子元器件的實際應(yīng)用，促使其處于可靠性的狀態(tài)。

2 影響電子元器件使用可靠性的因素

結(jié)合電子元器件的實際使用，分析影響使用可靠性的因素，致力于根據(jù)影響可靠性的因素，規(guī)范電子元器件的運行，實現(xiàn)高效率的可靠性。在電子元器件可靠性的影響因素研究中，列舉了除了電子元器件本身質(zhì)量問題以外的因素，主要如下：

2.1 設(shè)計因素

電子元器件可靠性的設(shè)計因素，主要體現(xiàn)在設(shè)計不合理、不到位等方面，導致電子元器件在實際應(yīng)用中無法達到規(guī)定的狀態(tài)。例如：晶振振蕩現(xiàn)象，其為設(shè)計因素引起的失效問題。一般情況下，當電子元器件發(fā)生晶振振蕩時，維修人員最先判斷為電路失效問題，重新更換集成電路，但是并不能有效緩解晶振振蕩的現(xiàn)象，特別是在雷達產(chǎn)品中，此類現(xiàn)象最為嚴重。而實際情況是電子元器件設(shè)計不合理，引起運行失效現(xiàn)象，維修人員需要適度更改電子元器件的電路，消除設(shè)計因素的干擾，保障電子元器件的可靠性。電子元器件在設(shè)計因素的干預下，進入了失效狀態(tài)，因為設(shè)計不合理是本質(zhì)問題，所以如果維修人員不能確定設(shè)計問題，電子元器件就會處于重復的失效狀態(tài)，不能進入到正常運行流程內(nèi)，表明設(shè)計因素對電子元器件失效的影響性。

2.2 人為因素

人為因素是引起電子元器件失效的重點因素，也是參與電子元器件使用最多的元素。電子元器件從生產(chǎn)到使用過程，需要經(jīng)過多項流程，如運輸、安裝、測試等，各個流程均需要人員參與，體現(xiàn)人為因素在電子元器件運行中的比重。人為因素造成的電子元器件失效問題可以表現(xiàn)在生產(chǎn)到使用的各個階段，增加了電子元器件的失效幾率。以電子元器件的裝配工藝為例，分析人為因素對電子元器件可靠性的影響，如：人員在裝配元器件的過程中，在組裝好單元板后，需要調(diào)整系統(tǒng)的安排，確保元器件的功能準確，最終完成裝配后，元器件并沒有正常運行，無法控制系統(tǒng)設(shè)備的運行，經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，人員沒有對電烙鐵實行準確接地，違反了電路焊接的規(guī)范要求，導致電子元器件運行失效，不能實現(xiàn)整機元器件的正常使用。

2.3 技術(shù)因素

電子元器件在可靠性方面，安排了檢測試驗，目的是評估元器件是否具備可靠性的運行條件。試驗檢測還能發(fā)現(xiàn)電子元器件中存在的質(zhì)量問題，分析元器件實況與運行指標的差距。電子元器件在軍用、航天等領(lǐng)域內(nèi)，可靠性試驗檢測已經(jīng)具備成熟的技術(shù)條件，構(gòu)建DPA系統(tǒng)，專門用于分析電子元器件的可靠性，得出潛在的失效因素以及失效模式表現(xiàn)。電子元器件應(yīng)用在各個行業(yè)中還存在一些問題，沒有實行試驗檢測，列舉影響元器件試驗檢測的技術(shù)因素，如：（1）元器件試驗檢測的時間長，容易影響其在生產(chǎn)中的使用計劃；（2）外檢、篩選等試驗中，涉及到高額的費用，部分企業(yè)因不能承受檢測費用而取消元器件可靠性評估；（3）電子元器件的復雜構(gòu)成中，缺少對應(yīng)的試驗檢修方式，直接增加了元器件的失效幾率。

2.4 穩(wěn)定因素

電子元器件失效分析中的穩(wěn)定因素與元器件的生產(chǎn)質(zhì)量相關(guān)。目前電子元器件生產(chǎn)工藝混亂，手工與機械制造相互混合，降低了元器件的合格率。在失效的電子元器件內(nèi)，很多存在低效的質(zhì)量缺陷，影響到元器件的穩(wěn)定度，不能使用到系統(tǒng)生產(chǎn)內(nèi)。電子元器件制造過程中，應(yīng)該提高對穩(wěn)定性控制的重視度，保障元器件的合格率，在此基礎(chǔ)上維護元器件的質(zhì)量，促使其達到穩(wěn)定性的運行狀態(tài)。我國電子元器件的制造水平與國外存在一定的差距，表現(xiàn)在欠缺穩(wěn)定性的方面，因而降低了電子元器件的可靠性水平。

2.5 電應(yīng)力

電應(yīng)力是引發(fā)電子元器件失效的一項因素，干擾了元器件的可靠性。電子元器件失效中的電應(yīng)力影響體現(xiàn)在擊穿、靜電、接地等方面，促使電子元器件受到過度的電力干擾，達不到可靠性運行的標準。例如：電子元器件在生產(chǎn)時，嚴謹規(guī)范了電子元器件的接地保護，尤其是零線與地線的安裝，用于確保電子元器件的有效性，實際在對電子元器件進行供電時，沒有考慮到接地安裝的工藝方式，直接引起了電應(yīng)力，破壞了電子元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引起了可靠性問題。

3 提高電子元器件使用可靠性的措施

根據(jù)電子元器件的失效原因，綜合提出提高元器件使用可靠性的措施，規(guī)范電子元器件的科學運行，體現(xiàn)可靠性控制的優(yōu)勢。提高電子元器件使用可靠性的措施，主要表現(xiàn)在以下四個方面：

3.1 準確選擇使用類型

電子元器件的選擇關(guān)系到其在系統(tǒng)中的運行效益和使用狀態(tài)，有利于維護電子元器件的可靠性。市場上的電子元器件，標識上功能較多，各項數(shù)字均對應(yīng)著相關(guān)的功能，反饋出電子元器件的性能。選購電子元器件時，需要準確地分析產(chǎn)品標識上的各類標注，根據(jù)系統(tǒng)的運行需求，準確地選擇電子元器件的使用類型，深入研究電子元器件的功能、屬性，保障其與系統(tǒng)的相符性。采購人員準確、合理地選擇電子元器件的類型，能夠確保其在生產(chǎn)運行中的可靠性，避免出現(xiàn)元器件混用的情況，而且還要規(guī)范元器件選用的功能一致，防止引起運行故障。

3.2 嚴格控制運行負荷

電子元器件的運行負荷應(yīng)該維持在負荷范圍以內(nèi)，防止出現(xiàn)滿負、超負的情況，在維護可靠性的基礎(chǔ)上，延長電子元器件的使用壽命。元器件運行過程中，需要靈活調(diào)整運行的負荷，設(shè)置準確的運行溫度，通過設(shè)計冗余、裕度等參數(shù)，促使元器件達到規(guī)范的使用性能，嚴格控制電子元器件的失效率。大功率電子元器件運行時，還要單獨配置散熱裝置，預防元器件運行負荷超標，保護好電子元器件的性能，滿足系統(tǒng)的運行需求。除此以外，還要定期檢查電子元器件的狀態(tài)，促使其處在標配的運行負荷范圍內(nèi)，嚴格控制元器件的運行負荷，規(guī)范整體運行。

3.3 規(guī)范監(jiān)督管理措施

提高電子元器件可靠性的措施中，采用規(guī)范監(jiān)督管理的方式，優(yōu)化元器件的運行環(huán)境。結(jié)合電子元器件的運行，提出監(jiān)督管理的規(guī)范措施，如：（1）存儲和保管，提供防潮、防靜電的環(huán)境，存儲電子元器件，按照功能分類，存放在指定的位置，同時做好標記，方便后期使用；（2）制定信息化的管理計劃，構(gòu)建信息管理系統(tǒng)，將電子元器件的各項信息，準確地存儲到管理系統(tǒng)內(nèi)，實現(xiàn)高水平的信息管理與資源共享；（3）監(jiān)制和驗收，其為電子元器件使用中的兩項措施，用于規(guī)范元器件的使用質(zhì)量，規(guī)避影響可靠性的潛在因素，通過監(jiān)制和驗收的手段，使元器件達到可靠性的使用標準。

3.4 加強使用維護力度

電子元器件的使用維護有助于提高運行中的可靠性，預防元器件的故障及問題。企業(yè)在電子元器件的使用中，規(guī)劃維護的策略，同時加強使用維護的力度，及時發(fā)現(xiàn)元器件內(nèi)的故障隱患，與此同時提出可行的解決措施。企業(yè)要定期維護電子元器件，積極維護元器件的性能，而且維護人員要準確地記錄好元器件的運行信息以及故障信息，作為安全維護工作的依據(jù)，規(guī)劃出電子元器件使用與維護的周期，安排好各項維護工作，提高電子元器件的可靠性，發(fā)揮使用維護措施的作用，確保電子元器件始終保持可靠性的使用方式。

4 結(jié)語

電氣元器件的可靠性在其使用中占有重要的作用，也是評估電子元器件性能的因素，與系統(tǒng)的整體運行存有密切的聯(lián)系。根據(jù)影響電子元器件使用可靠性的因素，規(guī)劃可用的措施，積極提高電子元器件的可靠性，目的是滿足設(shè)備應(yīng)用、系統(tǒng)生產(chǎn)等方面的需求，體現(xiàn)電子元器件可靠性的運行優(yōu)勢。

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（責任編輯：黃銀芳）