庫(kù)存地雷檢測(cè)方法研究

陳建宏，高玉水

（陸軍裝甲兵學(xué)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(jìn)行有效處理，否則不僅會(huì)對(duì)倉(cāng)庫(kù)、部隊(duì)以及周邊百姓造成嚴(yán)重危險(xiǎn)，而且會(huì)影響到彈藥（地雷）的正常儲(chǔ)備。許多國(guó)家對(duì)此要么不太重視，要么缺乏技術(shù)手段和能力，導(dǎo)致廢舊彈藥和地雷引發(fā)的倉(cāng)庫(kù)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(kù)存彈藥（包括地雷）爆炸事故造成的人員傷亡已經(jīng)超過(guò)了戰(zhàn)場(chǎng)遺留地雷和未爆彈藥。因此，通過(guò)采取科學(xué)有效的檢測(cè)技術(shù)手段，摸清各倉(cāng)庫(kù)、各型號(hào)、各批次地雷的安全性能，判定其是否符合安全儲(chǔ)存要求，有效預(yù)測(cè)其儲(chǔ)存壽命，供作戰(zhàn)、訓(xùn)練使用，為新品設(shè)計(jì)提供有益借鑒具有重要意義。

1 地雷檢測(cè)的抽樣

1.1 明確檢測(cè)對(duì)象

每一項(xiàng)地雷檢測(cè)作業(yè)，針對(duì)的必然是某一型號(hào)、某一批次的地雷。因此，在檢測(cè)之前，必須要明確本次檢測(cè)對(duì)象的型號(hào)及批次。檢測(cè)對(duì)象（某型號(hào)、某批次地雷），一般由負(fù)責(zé)庫(kù)存地雷管理的業(yè)務(wù)部門(mén)根據(jù)決策和科研需求確定，并向相關(guān)檢測(cè)銷(xiāo)毀機(jī)構(gòu)下達(dá)。

1.2 確定抽樣倉(cāng)庫(kù)

確定抽樣倉(cāng)庫(kù)主要有以下三種方法。

所有地雷倉(cāng)庫(kù)都采用標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，就可以將所有庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷作為檢測(cè)總體，隨機(jī)抽樣，檢測(cè)和分析結(jié)果自然就適用于所有地雷倉(cāng)庫(kù)的所有該型號(hào)、批次地雷。然而受經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件的限制，統(tǒng)一建設(shè)儲(chǔ)存條件基本一致的標(biāo)準(zhǔn)化地雷倉(cāng)庫(kù)并不現(xiàn)實(shí)。

如果地雷倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存條件差異較大，但倉(cāng)庫(kù)數(shù)量不多且地雷分布范圍較小，那么就可以將各個(gè)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷分別作為檢測(cè)總體，并分別組織抽樣和檢測(cè)、分別得出檢測(cè)結(jié)論、分別進(jìn)行決策管理。但如果地雷倉(cāng)庫(kù)數(shù)量多、分布廣，對(duì)所有倉(cāng)庫(kù)的地雷進(jìn)行抽樣檢測(cè)根本不可能。

檢測(cè)對(duì)象置換法，將儲(chǔ)存條件最差的倉(cāng)庫(kù)所儲(chǔ)存的該型號(hào)、該批次地雷作為總體，而不是將所有庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷作為總體，抽樣只在該“儲(chǔ)存條件最差的倉(cāng)庫(kù)”進(jìn)行。從安全管理和質(zhì)量管理的角度出發(fā)，庫(kù)存地雷保障業(yè)務(wù)機(jī)關(guān)，將該倉(cāng)庫(kù)地雷的檢測(cè)分析結(jié)果應(yīng)用于各倉(cāng)庫(kù)是可以的，盡管可能會(huì)將某些倉(cāng)庫(kù)本可以繼續(xù)儲(chǔ)存的地雷也銷(xiāo)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(xiǎn)性極大的一次性使用產(chǎn)品，因而不能對(duì)全部庫(kù)存進(jìn)行檢測(cè)，而只能進(jìn)行抽樣檢測(cè)。目前國(guó)際上通常有三種方法：①比例抽樣法，即按總庫(kù)存數(shù)量的百分比進(jìn)行抽取；②固定數(shù)量抽樣法，即不論庫(kù)存總數(shù)是多少，都按事先確定的數(shù)量抽取檢測(cè)樣本；③綜合法，即根據(jù)庫(kù)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(kù)存地雷檢測(cè)抽樣數(shù)量的選擇如表1 所示。

表1 庫(kù)存地雷檢測(cè)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(cè)樣本，檢測(cè)樣本通常不應(yīng)包含使用回收的、存在明顯質(zhì)量問(wèn)題的、經(jīng)受過(guò)嚴(yán)重外力作用的地雷。

2 檢測(cè)作業(yè)

2.1 檢測(cè)項(xiàng)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(chǔ)運(yùn)安全性）的各種因素，確定檢測(cè)項(xiàng)目（如外觀、發(fā)火行程、發(fā)火抗力、密封性、引信動(dòng)作可靠性等）。不同種類(lèi)、不同型號(hào)的地雷，其檢測(cè)項(xiàng)目往往不同，有時(shí)還存在很大的區(qū)別。

通常，并不是在檢測(cè)工作開(kāi)始之前才臨時(shí)確定地雷的檢測(cè)項(xiàng)目，而是在地雷的研制、生產(chǎn)，甚至型號(hào)論證階段，就應(yīng)考慮其在儲(chǔ)存階段的質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目。西方國(guó)家的彈藥（包括地雷），在產(chǎn)品定型時(shí)，必須要明確儲(chǔ)存階段質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目。

2.2 項(xiàng)目檢測(cè)方法

檢測(cè)項(xiàng)目確定后，就要根據(jù)這些檢測(cè)項(xiàng)目的類(lèi)型、特點(diǎn)，研究確定各自的檢測(cè)方法。地雷檢測(cè)項(xiàng)目不同，檢測(cè)方法也有很大區(qū)別。對(duì)于產(chǎn)品外觀，通常使用目測(cè)法或使用簡(jiǎn)單測(cè)量工具進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)于動(dòng)作可靠性（動(dòng)作可靠性通常包括多個(gè)子項(xiàng)目），通常需要地雷預(yù)處理，主要是摘除引信起爆管，并使用專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)于毀傷威力，通常需要在專(zhuān)用場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)爆試驗(yàn)；對(duì)于地雷元構(gòu)件或材料，需要在專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)分析。

通常，并不是在檢測(cè)工作開(kāi)始之前才臨時(shí)確定地雷各檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法，而是在地雷的研制、生產(chǎn)，甚至型號(hào)論證階段，以及在確定其在儲(chǔ)存階段質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目的同時(shí)，就要考慮這些檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法。同時(shí)，各檢測(cè)機(jī)構(gòu)要根據(jù)確定的檢測(cè)方法，開(kāi)展相關(guān)器材、設(shè)備的研制。西方國(guó)家的彈藥（包括地雷），在產(chǎn)品定型時(shí)，必須要明確各質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法。

2.3 項(xiàng)目質(zhì)量合格判定

在獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)后，接下來(lái)的工作就是要判定各個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目是否合格，這就需要事先制定項(xiàng)目質(zhì)量合格判定標(biāo)準(zhǔn)（即判據(jù)）。檢測(cè)結(jié)果往往是定性或定量數(shù)據(jù)，只有同合格判定標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，才能確定該檢測(cè)項(xiàng)目是否合格。

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

表2 地雷樣品檢測(cè)結(jié)果及項(xiàng)目合格判定

3 合格判定條件

3.1 確定項(xiàng)目權(quán)重

對(duì)假設(shè)被檢測(cè)的B 型地雷，其10 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)地雷質(zhì)量的影響程度并不一致，即有的項(xiàng)目對(duì)地雷質(zhì)量影響較大，而有的對(duì)地雷質(zhì)量影響相對(duì)較小。

為便于進(jìn)行地雷質(zhì)量量化評(píng)價(jià)，必須對(duì)不同檢測(cè)項(xiàng)目預(yù)先賦予一個(gè)“質(zhì)量權(quán)重”。

地雷檢測(cè)項(xiàng)目權(quán)重W，是一組用于表示地雷各檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)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(cè)項(xiàng)目總數(shù)。

地雷檢測(cè)項(xiàng)目權(quán)重有以下特點(diǎn)：

假設(shè)，經(jīng)研究確定，B 型地雷的10 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)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(jì)算

單枚地雷質(zhì)量參數(shù)是一用于評(píng)定單枚受檢測(cè)地雷質(zhì)量狀況的量化參數(shù)，用Pq來(lái)表示，計(jì)算方法為：

式（2）中：m為檢測(cè)項(xiàng)目總數(shù)；Wn為檢測(cè)項(xiàng)目權(quán)重；Qn為檢測(cè)項(xiàng)目質(zhì)量評(píng)定結(jié)果。

表3 B 型地雷檢測(cè)項(xiàng)目質(zhì)量影響權(quán)重

以表2 所示的檢測(cè)結(jié)果為例，對(duì)于編號(hào)為001 的地雷，m=10（共10 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目），各檢測(cè)項(xiàng)目質(zhì)量評(píng)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(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)檢測(cè)評(píng)定，001 號(hào)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(hào)地雷的合格判定標(biāo)準(zhǔn)。

單位枚地雷合格判定標(biāo)準(zhǔn)Ps是在地雷研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)或使用階段確定的，用于評(píng)定相應(yīng)型號(hào)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(cè)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(biāo)準(zhǔn)

用N表示地雷抽樣數(shù)量，Qn表示經(jīng)檢測(cè)評(píng)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(lái)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(biāo)準(zhǔn)。

整批次地雷合格判定標(biāo)準(zhǔn)Pt是指在地雷研制、試驗(yàn)、生產(chǎn)或使用階段確定的，用于評(píng)定相應(yīng)型號(hào)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(hào)、該批次受檢測(cè)地雷為合格，否則為不合格。目前，國(guó)外大多將這一判定標(biāo)準(zhǔn)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(cè)結(jié)果和整批次地雷合格判定標(biāo)準(zhǔn)，由于P（193/200=96.5%）＞Pt（95%），則可以判定，A 倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存的B 型01 批次地雷總體質(zhì)量合格，可以繼續(xù)儲(chǔ)存。由于A 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存條件最差，因此可以認(rèn)為其他倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的該型該批次地雷也合格。

如果，P＜95%，則可以判定A 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的B 型01 批次地雷不合格。但由于A 倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存條件最差，因此其他倉(cāng)庫(kù)所儲(chǔ)存的該型號(hào)、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(cāng)庫(kù)的該型號(hào)、該批次地雷都視為不合格是可以接受的，應(yīng)對(duì)全軍所有庫(kù)存的該型號(hào)、該批次地雷全部進(jìn)行報(bào)廢處理。

4.2 質(zhì)量影響因素分析

對(duì)照表2，前面所進(jìn)行的分析側(cè)重于“橫向”分析，即通過(guò)檢測(cè)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(chǔ)存或報(bào)廢處理提供技術(shù)依據(jù)。除了“橫向”分析外，還可以對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量參數(shù)。

檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量參數(shù)Pc是一用于定量評(píng)價(jià)受檢測(cè)地雷不同檢測(cè)項(xiàng)目的總體質(zhì)量狀況的參數(shù)，表示為：

式（3）中：Pc為第n個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的項(xiàng)目質(zhì)量參數(shù)；Wn為第n個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量影響權(quán)重；N為地雷抽樣數(shù)量；Qin為第i號(hào)地雷、第n個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量評(píng)定結(jié)果（1 或0）。計(jì)算結(jié)果Pc越大，則表明所對(duì)應(yīng)檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量對(duì)地雷總體質(zhì)量的影響越大。

對(duì)于表2 所示的檢測(cè)結(jié)果，按照上述公式進(jìn)行處理，結(jié)果如表4 所示。表4 中，檢測(cè)項(xiàng)目C4 和C6 數(shù)量較大，表明這兩個(gè)項(xiàng)目是影響地雷質(zhì)量的主要因素。

表4 地雷檢測(cè)項(xiàng)目的質(zhì)量參數(shù)計(jì)算結(jié)果分布

質(zhì)量影響因素分析，就是通過(guò)對(duì)質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)按檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)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(gè)方面：①有利于改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。針對(duì)檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的Pc值較大的項(xiàng)目，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)注意加強(qiáng)，通過(guò)改進(jìn)這些關(guān)鍵性項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，能夠有效提高庫(kù)存地雷質(zhì)量和儲(chǔ)存年限。②有利于有針對(duì)性地改善儲(chǔ)存條件。不同檢測(cè)項(xiàng)目對(duì)不同儲(chǔ)存環(huán)境的敏感度是不同的，在儲(chǔ)存過(guò)程中，可以刻意改善那些對(duì)高Pc值項(xiàng)目影響較大的環(huán)境因素，從而提高庫(kù)存地雷質(zhì)量和儲(chǔ)存年限。

5 實(shí)際儲(chǔ)存壽命預(yù)測(cè)

經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)的某型號(hào)、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(xiàng)目）外，還應(yīng)根據(jù)多年的檢測(cè)、分析結(jié)果，測(cè)定其實(shí)際儲(chǔ)存壽命。

要測(cè)定某型號(hào)、某批次地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命，至少要有10 年以上的檢測(cè)數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，假設(shè)要測(cè)定某型號(hào)、某批次地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命，必須對(duì)該批次地雷進(jìn)行長(zhǎng)期的抽樣檢測(cè)（至少10 年以上）。但實(shí)際情況是：①任何一個(gè)批次的地雷，儲(chǔ)存量都不會(huì)很大，而且儲(chǔ)存期間由于各種消耗數(shù)量不斷減少，導(dǎo)致其儲(chǔ)存數(shù)量難以達(dá)到多年、多次抽樣檢測(cè)要求；②由于檢測(cè)機(jī)構(gòu)人員和資源有限，且地雷型號(hào)批次很多，任何檢測(cè)機(jī)構(gòu)都不可能專(zhuān)門(mén)針對(duì)某一特定型號(hào)和批次的地雷連續(xù)10 年進(jìn)行抽樣檢測(cè)，針對(duì)該批次地雷的實(shí)際時(shí)間跨度要遠(yuǎn)大于10 年，通常需要20～30 年，這往往超過(guò)該地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命，致使檢測(cè)工作本身失去意義。因此，實(shí)際上并沒(méi)有任何國(guó)家通過(guò)檢測(cè)確定某型號(hào)、某批次地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命，通常僅通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，確定某一型號(hào)地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命。如果要確定某一型號(hào)地雷的實(shí)際儲(chǔ)存壽命，就必須有多個(gè)儲(chǔ)存年限的檢測(cè)數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)，既可以在不同年份對(duì)相同或不同生產(chǎn)年份的地雷進(jìn)行檢測(cè)獲得，也可以在同一年份對(duì)不同生產(chǎn)年份的地雷進(jìn)行檢測(cè)獲得。

假設(shè)，對(duì)B 型號(hào)地雷，收集了以下不同儲(chǔ)存年限情況下的可靠性檢測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，如表5 所示。

表5 B 型地雷質(zhì)量可靠性檢測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

對(duì)表5 進(jìn)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(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析

利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，庫(kù)存地雷在一定儲(chǔ)存期限內(nèi)，質(zhì)量基本穩(wěn)定；超過(guò)一定儲(chǔ)存期限，質(zhì)量會(huì)迅速下降。上述特點(diǎn)符合威布爾分布特點(diǎn)，即：

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

根據(jù)表5 所示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用專(zhuān)用計(jì)算分析程序，求得上式中的m、η值，即獲得了該型號(hào)地雷的質(zhì)量可靠性隨儲(chǔ)存時(shí)間的變化規(guī)律。

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

上述計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜，為方便數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，根據(jù)實(shí)際需要，依托地雷爆破器材質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析軟件，對(duì)某型號(hào)地雷的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 某型地雷質(zhì)量可靠性分析及儲(chǔ)存壽命預(yù)測(cè)結(jié)果

6 結(jié)論

檢測(cè)項(xiàng)目的確定、檢測(cè)方法的選擇、檢測(cè)結(jié)果評(píng)估，以及銷(xiāo)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(yīng)在型號(hào)研制或改進(jìn)階段同步考慮。地雷的檢測(cè)，需要在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)留接口，很多地雷（特別是電子引信地雷）并沒(méi)有預(yù)留檢測(cè)接口，導(dǎo)致電子元器件的質(zhì)量狀況根本無(wú)法檢測(cè)。將地雷的可檢測(cè)性納入地雷的指標(biāo)體系，并在相關(guān)配套文件中明確相應(yīng)的檢測(cè)方法。