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，要么缺乏技術手段和能力，導致廢舊彈藥和地雷引發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。

庫存彈藥（包括地雷）爆炸事故造成的人員傷亡已經超過了戰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、訓練使用，為新品設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，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務部門根據決策和科研需求確定，并向相關檢測銷毀機構下達。

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，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。然而受經濟、技術條件的限制，統一建設儲存條件基本一致的標準化地雷倉庫并不現實。

如果地雷倉庫儲存條件差異較大，但倉庫數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、分別得出檢測結論、分別進行決策管理。但如果地雷倉庫數量多、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。從安全管理和質量管理的角度出發，庫存地雷保障業務機關，將該倉庫地雷的檢測分析結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儲存的地雷也銷毀了，但至少可以保證全軍留存地雷的質量可靠、安全。

1.3 確定抽樣數量

由于地雷是一種危險性極大的一次性使用產品，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，即按總庫存數量的百分比進行抽??；②固定數量抽樣法，即不論庫存總數是多少，都按事先確定的數量抽取檢測樣本；③綜合法，即根據庫存總數的不同，分別采取比便抽樣法或固定數量抽樣法，這種方法目前使用較多。庫存地雷檢測抽樣數量的選擇如表1 所示。

表1 庫存地雷檢測抽樣數量的選擇

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、存在明顯質量問題的、經受過嚴重外力作用的地雷。

2 檢測作業

2.1 檢測項目的確定

首先根據影響該地雷質量（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、發火行程、發火抗力、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，甚至型號論證階段，就應考慮其在儲存階段的質量檢測項目。西方國家的彈藥（包括地雷），在產品定型時，必須要明確儲存階段質量檢測項目。

2.2 項目檢測方法

檢測項目確定后，就要根據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別。對于產品外觀，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，甚至型號論證階段，以及在確定其在儲存階段質量檢測項目的同時，就要考慮這些檢測項目的檢測方法。同時，各檢測機構要根據確定的檢測方法，開展相關器材、設備的研制。西方國家的彈藥（包括地雷），在產品定型時，必須要明確各質量檢測項目的檢測方法。

2.3 項目質量合格判定

在獲得檢測數據后，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量合格判定標準（即判據）。檢測結果往往是定性或定量數據，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完成，并得到檢測數據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，甚至型號論證階段，以及在確定其在儲存階段質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），在產品定型時，必須要明確各質量檢測項目的合格判定標準。地雷樣品檢測結果及項目合格判定如表2 所示。

表2 地雷樣品檢測結果及項目合格判定

3 合格判定條件

3.1 確定項目權重

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

為便于進行地雷質量量化評價，必須對不同檢測項目預先賦予一個“質量權重”。

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

地雷檢測項目權重有以下特點：

假設，經研究確定，B 型地雷的10 個檢測項目的質量影響權重如表3 所示。

3.2 單枚地雷質量參數計算

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

式（2）中：m為檢測項目總數；Wn為檢測項目權重；Qn為檢測項目質量評定結果。

表3 B 型地雷檢測項目質量影響權重

以表2 所示的檢測結果為例，對于編號為001 的地雷，m=10（共10 個檢測項目），各檢測項目質量評定結果依次為：Q1=1，Q2=1，Q3=1，Q4=1，Q5=1，Q6=0，Q7=1，Q8=0，Q9=0，Q10=1。則其質量參數為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

經檢測評定，001 號B 型地雷的質量參數已經確定為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、生產或使用階段確定的，用于評定相應型號的單枚地雷質量是否合格的量化參數，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表示地雷抽樣數量，Qn表示經檢測評定后的合格數量，那么抽樣合格率P=Qn/N。

根據前面的方法和步驟，已經分別確定了200 枚抽樣地雷的質量是否合格，假設合格地雷的總數為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、生產或使用階段確定的，用于評定相應型號的整批次地雷質量是否合格的量化參數，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 批次質量分析和質量影響因素分析

4.1 批次質量分析

根據前面所述的檢測結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 批次地雷總體質量合格，可以繼續儲存。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，但從安全管理優先的角度出發，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 質量影響因素分析

對照表2，前面所進行的分析側重于“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量狀況，為確定該批次地雷繼續儲存或報廢處理提供技術依據。除了“橫向”分析外，還可以對檢測數據進行縱向分析，以“找出”影響地雷質量的主要因素（短板），要求首先要確定各個檢測項目的質量參數。

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

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

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

表4 地雷檢測項目的質量參數計算結果分布

質量影響因素分析，就是通過對質量檢測數據按檢測項目進行分析處理，并找到影響地雷總體質量的主要影響因素。其意義為兩個方面：①有利于改進產品設計。針對檢測過程中發現的Pc值較大的項目，在產品設計和生產過程中，應注意加強，通過改進這些關鍵性項目的設計和生產，能夠有效提高庫存地雷質量和儲存年限。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境因素，從而提高庫存地雷質量和儲存年限。

5 實際儲存壽命預測

經質量檢測的某型號、某批次地雷，除了判定其質量是否合格、找到該地雷的主要質量影響因素（項目）外，還應根據多年的檢測、分析結果，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 年以上的檢測數據?，F在，假設要測定某型號、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量不斷減少，導致其儲存數量難以達到多年、多次抽樣檢測要求；②由于檢測機構人員和資源有限，且地雷型號批次很多，任何檢測機構都不可能專門針對某一特定型號和批次的地雷連續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據，這一數據，既可以在不同年份對相同或不同生產年份的地雷進行檢測獲得，也可以在同一年份對不同生產年份的地雷進行檢測獲得。

假設，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計數據，如表5 所示。

表5 B 型地雷質量可靠性檢測統計數據

對表5 進行分析，結果如表6 所示。

表6 B 型地雷質量可靠性檢測統計數據分析

利用數理統計原理，對上述數據進行分析。

根據實踐經驗，庫存地雷在一定儲存期限內，質量基本穩定；超過一定儲存期限，質量會迅速下降。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量可靠性；t為儲存年限；m、η為常數。

根據表5 所示統計數據，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量可靠性隨儲存時間的變化規律。

規定地雷的整體合格率指標（假設為95%），則根據上述公式，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，為方便數據統計，根據實際需要，依托地雷爆破器材質量檢測數據統計和分析軟件，對某型號地雷的質量檢測數據進行了統計，結果如圖1 所示。

圖1 某型地雷質量可靠性分析及儲存壽命預測結果

6 結論

檢測項目的確定、檢測方法的選擇、檢測結果評估，以及銷毀手段措施的選擇，與地雷結構、原理及安全、使用性能密切相關，應在型號研制或改進階段同步考慮。地雷的檢測，需要在設計、生產過程中預留接口，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，并在相關配套文件中明確相應的檢測方法。