庫存地雷檢測方法研究

陳建宏，高玉水

（陸軍裝甲兵學院，北京100072）

彈藥，包括地雷，一旦“失效”，通常質(zhì)量性能和安全性能顯著下降，因此必須進行有效處理，否則不僅會對倉庫、部隊以及周邊百姓造成嚴重危險，而且會影響到彈藥（地雷）的正常儲備。許多國家對此要么不太重視，要么缺乏技術(shù)手段和能力，導致廢舊彈藥和地雷引發(fā)的倉庫爆炸事故層出不窮，究其事故原因，其中約5%是由于彈藥或地雷失效而引發(fā)。

庫存彈藥（包括地雷）爆炸事故造成的人員傷亡已經(jīng)超過了戰(zhàn)場遺留地雷和未爆彈藥。因此，通過采取科學有效的檢測技術(shù)手段，摸清各倉庫、各型號、各批次地雷的安全性能，判定其是否符合安全儲存要求，有效預測其儲存壽命，供作戰(zhàn)、訓練使用，為新品設(shè)計提供有益借鑒具有重要意義。

1 地雷檢測的抽樣

1.1 明確檢測對象

每一項地雷檢測作業(yè)，針對的必然是某一型號、某一批次的地雷。因此，在檢測之前，必須要明確本次檢測對象的型號及批次。檢測對象（某型號、某批次地雷），一般由負責庫存地雷管理的業(yè)務部門根據(jù)決策和科研需求確定，并向相關(guān)檢測銷毀機構(gòu)下達。

1.2 確定抽樣倉庫

確定抽樣倉庫主要有以下三種方法。

所有地雷倉庫都采用標準化建設(shè)，就可以將所有庫存的該型號、該批次地雷作為檢測總體，隨機抽樣，檢測和分析結(jié)果自然就適用于所有地雷倉庫的所有該型號、批次地雷。然而受經(jīng)濟、技術(shù)條件的限制，統(tǒng)一建設(shè)儲存條件基本一致的標準化地雷倉庫并不現(xiàn)實。

如果地雷倉庫儲存條件差異較大，但倉庫數(shù)量不多且地雷分布范圍較小，那么就可以將各個倉庫庫存的該型號、該批次地雷分別作為檢測總體，并分別組織抽樣和檢測、分別得出檢測結(jié)論、分別進行決策管理。但如果地雷倉庫數(shù)量多、分布廣，對所有倉庫的地雷進行抽樣檢測根本不可能。

檢測對象置換法，將儲存條件最差的倉庫所儲存的該型號、該批次地雷作為總體，而不是將所有庫存的該型號、該批次地雷作為總體，抽樣只在該“儲存條件最差的倉庫”進行。從安全管理和質(zhì)量管理的角度出發(fā)，庫存地雷保障業(yè)務機關(guān)，將該倉庫地雷的檢測分析結(jié)果應用于各倉庫是可以的，盡管可能會將某些倉庫本可以繼續(xù)儲存的地雷也銷毀了，但至少可以保證全軍留存地雷的質(zhì)量可靠、安全。

1.3 確定抽樣數(shù)量

由于地雷是一種危險性極大的一次性使用產(chǎn)品，因而不能對全部庫存進行檢測，而只能進行抽樣檢測。目前國際上通常有三種方法：①比例抽樣法，即按總庫存數(shù)量的百分比進行抽??；②固定數(shù)量抽樣法，即不論庫存總數(shù)是多少，都按事先確定的數(shù)量抽取檢測樣本；③綜合法，即根據(jù)庫存總數(shù)的不同，分別采取比便抽樣法或固定數(shù)量抽樣法，這種方法目前使用較多。庫存地雷檢測抽樣數(shù)量的選擇如表1 所示。

表1 庫存地雷檢測抽樣數(shù)量的選擇

需要注意的是，并不是所有的地雷都可以作為檢測樣本，檢測樣本通常不應包含使用回收的、存在明顯質(zhì)量問題的、經(jīng)受過嚴重外力作用的地雷。

2 檢測作業(yè)

2.1 檢測項目的確定

首先根據(jù)影響該地雷質(zhì)量（包括作用可靠性和儲運安全性）的各種因素，確定檢測項目（如外觀、發(fā)火行程、發(fā)火抗力、密封性、引信動作可靠性等）。不同種類、不同型號的地雷，其檢測項目往往不同，有時還存在很大的區(qū)別。

通常，并不是在檢測工作開始之前才臨時確定地雷的檢測項目，而是在地雷的研制、生產(chǎn)，甚至型號論證階段，就應考慮其在儲存階段的質(zhì)量檢測項目。西方國家的彈藥（包括地雷），在產(chǎn)品定型時，必須要明確儲存階段質(zhì)量檢測項目。

2.2 項目檢測方法

檢測項目確定后，就要根據(jù)這些檢測項目的類型、特點，研究確定各自的檢測方法。地雷檢測項目不同，檢測方法也有很大區(qū)別。對于產(chǎn)品外觀，通常使用目測法或使用簡單測量工具進行檢測；對于動作可靠性（動作可靠性通常包括多個子項目），通常需要地雷預處理，主要是摘除引信起爆管，并使用專用設(shè)備進行檢測；對于毀傷威力，通常需要在專用場所進行實爆試驗；對于地雷元構(gòu)件或材料，需要在專用實驗室進行檢測分析。

通常，并不是在檢測工作開始之前才臨時確定地雷各檢測項目的檢測方法，而是在地雷的研制、生產(chǎn)，甚至型號論證階段，以及在確定其在儲存階段質(zhì)量檢測項目的同時，就要考慮這些檢測項目的檢測方法。同時，各檢測機構(gòu)要根據(jù)確定的檢測方法，開展相關(guān)器材、設(shè)備的研制。西方國家的彈藥（包括地雷），在產(chǎn)品定型時，必須要明確各質(zhì)量檢測項目的檢測方法。

2.3 項目質(zhì)量合格判定

在獲得檢測數(shù)據(jù)后，接下來的工作就是要判定各個檢測項目是否合格，這就需要事先制定項目質(zhì)量合格判定標準（即判據(jù)）。檢測結(jié)果往往是定性或定量數(shù)據(jù)，只有同合格判定標準比對，才能確定該檢測項目是否合格。

通常，并不是在檢測工作已經(jīng)完成，并得到檢測數(shù)據(jù)之后才制定地雷各檢測項目的合格判定標準，而是在地雷的研制、生產(chǎn)，甚至型號論證階段，以及在確定其在儲存階段質(zhì)量檢測項目和檢測方法的同時，就要制定其合格判定標準。西方國家的彈藥（包括地雷），在產(chǎn)品定型時，必須要明確各質(zhì)量檢測項目的合格判定標準。地雷樣品檢測結(jié)果及項目合格判定如表2 所示。

表2 地雷樣品檢測結(jié)果及項目合格判定

3 合格判定條件

3.1 確定項目權(quán)重

對假設(shè)被檢測的B 型地雷，其10 個檢測項目對地雷質(zhì)量的影響程度并不一致，即有的項目對地雷質(zhì)量影響較大，而有的對地雷質(zhì)量影響相對較小。

為便于進行地雷質(zhì)量量化評價，必須對不同檢測項目預先賦予一個“質(zhì)量權(quán)重”。

地雷檢測項目權(quán)重W，是一組用于表示地雷各檢測項目對地雷總體質(zhì)量影響大小的參數(shù)，用Wi表示，其中i=1～m，m為檢測項目總數(shù)。

地雷檢測項目權(quán)重有以下特點：

假設(shè)，經(jīng)研究確定，B 型地雷的10 個檢測項目的質(zhì)量影響權(quán)重如表3 所示。

3.2 單枚地雷質(zhì)量參數(shù)計算

單枚地雷質(zhì)量參數(shù)是一用于評定單枚受檢測地雷質(zhì)量狀況的量化參數(shù)，用Pq來表示，計算方法為：

式（2）中：m為檢測項目總數(shù)；Wn為檢測項目權(quán)重；Qn為檢測項目質(zhì)量評定結(jié)果。

表3 B 型地雷檢測項目質(zhì)量影響權(quán)重

以表2 所示的檢測結(jié)果為例，對于編號為001 的地雷，m=10（共10 個檢測項目），各檢測項目質(zhì)量評定結(jié)果依次為：Q1=1，Q2=1，Q3=1，Q4=1，Q5=1，Q6=0，Q7=1，Q8=0，Q9=0，Q10=1。則其質(zhì)量參數(shù)為Pq=0.30+0.15+0.10+0.10+0.05+0.10+0.02=0.82。

3.3 確定單枚地雷合格判定標準

經(jīng)檢測評定，001 號B 型地雷的質(zhì)量參數(shù)已經(jīng)確定為0.82，但尚不能確定該枚地雷是否合格，這就需要事先研究確定該型號地雷的合格判定標準。

單位枚地雷合格判定標準Ps是在地雷研制、試驗、生產(chǎn)或使用階段確定的，用于評定相應型號的單枚地雷質(zhì)量是否合格的量化參數(shù)，如果Pq≥Ps，則判定該枚受檢測地雷為合格，否則為不合格。

3.4 確定整批次地雷合格判定標準

用N表示地雷抽樣數(shù)量，Qn表示經(jīng)檢測評定后的合格數(shù)量，那么抽樣合格率P=Qn/N。

根據(jù)前面的方法和步驟，已經(jīng)分別確定了200 枚抽樣地雷的質(zhì)量是否合格，假設(shè)合格地雷的總數(shù)為193 枚，即N=200、Qn=193，則P=96.5%。那么接下來便是要判定B 型01 批次地雷是否合格了，這就需要事先確定整批次地雷的合格判定標準。

整批次地雷合格判定標準Pt是指在地雷研制、試驗、生產(chǎn)或使用階段確定的，用于評定相應型號的整批次地雷質(zhì)量是否合格的量化參數(shù)，如果抽樣合格率P≥Pt，則判定該型號、該批次受檢測地雷為合格，否則為不合格。目前，國外大多將這一判定標準確定為95%。

4 批次質(zhì)量分析和質(zhì)量影響因素分析

4.1 批次質(zhì)量分析

根據(jù)前面所述的檢測結(jié)果和整批次地雷合格判定標準，由于P（193/200=96.5%）＞Pt（95%），則可以判定，A 倉庫庫存的B 型01 批次地雷總體質(zhì)量合格，可以繼續(xù)儲存。由于A 倉庫儲存條件最差，因此可以認為其他倉庫儲存的該型該批次地雷也合格。

如果，P＜95%，則可以判定A 倉庫儲存的B 型01 批次地雷不合格。但由于A 倉庫儲存條件最差，因此其他倉庫所儲存的該型號、該批次地雷可能合格，也可能不合格，但從安全管理優(yōu)先的角度出發(fā)，將全軍所有倉庫的該型號、該批次地雷都視為不合格是可以接受的，應對全軍所有庫存的該型號、該批次地雷全部進行報廢處理。

4.2 質(zhì)量影響因素分析

對照表2，前面所進行的分析側(cè)重于“橫向”分析，即通過檢測和分析，依次判定單枚地雷和整批次地雷的質(zhì)量狀況，為確定該批次地雷繼續(xù)儲存或報廢處理提供技術(shù)依據(jù)。除了“橫向”分析外，還可以對檢測數(shù)據(jù)進行縱向分析，以“找出”影響地雷質(zhì)量的主要因素（短板），要求首先要確定各個檢測項目的質(zhì)量參數(shù)。

檢測項目的質(zhì)量參數(shù)Pc是一用于定量評價受檢測地雷不同檢測項目的總體質(zhì)量狀況的參數(shù)，表示為：

式（3）中：Pc為第n個檢測項目的項目質(zhì)量參數(shù)；Wn為第n個檢測項目的質(zhì)量影響權(quán)重；N為地雷抽樣數(shù)量；Qin為第i號地雷、第n個檢測項目的質(zhì)量評定結(jié)果（1 或0）。計算結(jié)果Pc越大，則表明所對應檢測項目的質(zhì)量對地雷總體質(zhì)量的影響越大。

對于表2 所示的檢測結(jié)果，按照上述公式進行處理，結(jié)果如表4 所示。表4 中，檢測項目C4 和C6 數(shù)量較大，表明這兩個項目是影響地雷質(zhì)量的主要因素。

表4 地雷檢測項目的質(zhì)量參數(shù)計算結(jié)果分布

質(zhì)量影響因素分析，就是通過對質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)按檢測項目進行分析處理，并找到影響地雷總體質(zhì)量的主要影響因素。其意義為兩個方面：①有利于改進產(chǎn)品設(shè)計。針對檢測過程中發(fā)現(xiàn)的Pc值較大的項目，在產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)過程中，應注意加強，通過改進這些關(guān)鍵性項目的設(shè)計和生產(chǎn)，能夠有效提高庫存地雷質(zhì)量和儲存年限。②有利于有針對性地改善儲存條件。不同檢測項目對不同儲存環(huán)境的敏感度是不同的，在儲存過程中，可以刻意改善那些對高Pc值項目影響較大的環(huán)境因素，從而提高庫存地雷質(zhì)量和儲存年限。

5 實際儲存壽命預測

經(jīng)質(zhì)量檢測的某型號、某批次地雷，除了判定其質(zhì)量是否合格、找到該地雷的主要質(zhì)量影響因素（項目）外，還應根據(jù)多年的檢測、分析結(jié)果，測定其實際儲存壽命。

要測定某型號、某批次地雷的實際儲存壽命，至少要有10 年以上的檢測數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，假設(shè)要測定某型號、某批次地雷的實際儲存壽命，必須對該批次地雷進行長期的抽樣檢測（至少10 年以上）。但實際情況是：①任何一個批次的地雷，儲存量都不會很大，而且儲存期間由于各種消耗數(shù)量不斷減少，導致其儲存數(shù)量難以達到多年、多次抽樣檢測要求；②由于檢測機構(gòu)人員和資源有限，且地雷型號批次很多，任何檢測機構(gòu)都不可能專門針對某一特定型號和批次的地雷連續(xù)10 年進行抽樣檢測，針對該批次地雷的實際時間跨度要遠大于10 年，通常需要20～30 年，這往往超過該地雷的實際儲存壽命，致使檢測工作本身失去意義。因此，實際上并沒有任何國家通過檢測確定某型號、某批次地雷的實際儲存壽命，通常僅通過統(tǒng)計分析，確定某一型號地雷的實際儲存壽命。如果要確定某一型號地雷的實際儲存壽命，就必須有多個儲存年限的檢測數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)，既可以在不同年份對相同或不同生產(chǎn)年份的地雷進行檢測獲得，也可以在同一年份對不同生產(chǎn)年份的地雷進行檢測獲得。

假設(shè)，對B 型號地雷，收集了以下不同儲存年限情況下的可靠性檢測統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如表5 所示。

表5 B 型地雷質(zhì)量可靠性檢測統(tǒng)計數(shù)據(jù)

對表5 進行分析，結(jié)果如表6 所示。

表6 B 型地雷質(zhì)量可靠性檢測統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析

利用數(shù)理統(tǒng)計原理，對上述數(shù)據(jù)進行分析。

根據(jù)實踐經(jīng)驗，庫存地雷在一定儲存期限內(nèi)，質(zhì)量基本穩(wěn)定；超過一定儲存期限，質(zhì)量會迅速下降。上述特點符合威布爾分布特點，即：

式（4）中：R（t）為某型號庫存地雷的總體質(zhì)量可靠性；t為儲存年限；m、η為常數(shù)。

根據(jù)表5 所示統(tǒng)計數(shù)據(jù)，利用專用計算分析程序，求得上式中的m、η值，即獲得了該型號地雷的質(zhì)量可靠性隨儲存時間的變化規(guī)律。

規(guī)定地雷的整體合格率指標（假設(shè)為95%），則根據(jù)上述公式，求得該型號地雷的合格儲存年限t（95%），即為該型號的實際儲存壽命。

上述計算過程較為復雜，為方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計，根據(jù)實際需要，依托地雷爆破器材質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析軟件，對某型號地雷的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 某型地雷質(zhì)量可靠性分析及儲存壽命預測結(jié)果

6 結(jié)論

檢測項目的確定、檢測方法的選擇、檢測結(jié)果評估，以及銷毀手段措施的選擇，與地雷結(jié)構(gòu)、原理及安全、使用性能密切相關(guān)，應在型號研制或改進階段同步考慮。地雷的檢測，需要在設(shè)計、生產(chǎn)過程中預留接口，很多地雷（特別是電子引信地雷）并沒有預留檢測接口，導致電子元器件的質(zhì)量狀況根本無法檢測。將地雷的可檢測性納入地雷的指標體系，并在相關(guān)配套文件中明確相應的檢測方法。