库存地雷检测方法研究

陈建宏，高玉水

（陆军装甲兵学院，北京100072）

弹药，包括地雷，一旦“失效”，通常质量性能和安全性能显著下降，因此必须进行有效处理，否则不仅会对仓库、部队以及周边百姓造成严重危险，而且会影响到弹药（地雷）的正常储备。许多国家对此要么不太重视，要么缺乏技术手段和能力，导致废旧弹药和地雷引发的仓库爆炸事故层出不穷，究其事故原因，其中约5%是由于弹药或地雷失效而引发。

库存弹药（包括地雷）爆炸事故造成的人员伤亡已经超过了战场遗留地雷和未爆弹药。因此，通过采取科学有效的检测技术手段，摸清各仓库、各型号、各批次地雷的安全性能，判定其是否符合安全储存要求，有效预测其储存寿命，供作战、训练使用，为新品设计提供有益借鉴具有重要意义。

1 地雷检测的抽样

1.1 明确检测对象

每一项地雷检测作业，针对的必然是某一型号、某一批次的地雷。因此，在检测之前，必须要明确本次检测对象的型号及批次。检测对象（某型号、某批次地雷），一般由负责库存地雷管理的业务部门根据决策和科研需求确定，并向相关检测销毁机构下达。

1.2 确定抽样仓库

确定抽样仓库主要有以下三种方法。

所有地雷仓库都采用标准化建设，就可以将所有库存的该型号、该批次地雷作为检测总体，随机抽样，检测和分析结果自然就适用于所有地雷仓库的所有该型号、批次地雷。然而受经济、技术条件的限制，统一建设储存条件基本一致的标准化地雷仓库并不现实。

如果地雷仓库储存条件差异较大，但仓库数量不多且地雷分布范围较小，那么就可以将各个仓库库存的该型号、该批次地雷分别作为检测总体，并分别组织抽样和检测、分别得出检测结论、分别进行决策管理。但如果地雷仓库数量多、分布广，对所有仓库的地雷进行抽样检测根本不可能。

检测对象置换法，将储存条件最差的仓库所储存的该型号、该批次地雷作为总体，而不是将所有库存的该型号、该批次地雷作为总体，抽样只在该“储存条件最差的仓库”进行。从安全管理和质量管理的角度出发，库存地雷保障业务机关，将该仓库地雷的检测分析结果应用于各仓库是可以的，尽管可能会将某些仓库本可以继续储存的地雷也销毁了，但至少可以保证全军留存地雷的质量可靠、安全。

1.3 确定抽样数量

由于地雷是一种危险性极大的一次性使用产品，因而不能对全部库存进行检测，而只能进行抽样检测。目前国际上通常有三种方法：①比例抽样法，即按总库存数量的百分比进行抽取；②固定数量抽样法，即不论库存总数是多少，都按事先确定的数量抽取检测样本；③综合法，即根据库存总数的不同，分别采取比便抽样法或固定数量抽样法，这种方法目前使用较多。库存地雷检测抽样数量的选择如表1 所示。

表1 库存地雷检测抽样数量的选择

需要注意的是，并不是所有的地雷都可以作为检测样本，检测样本通常不应包含使用回收的、存在明显质量问题的、经受过严重外力作用的地雷。

2 检测作业

2.1 检测项目的确定

首先根据影响该地雷质量（包括作用可靠性和储运安全性）的各种因素，确定检测项目（如外观、发火行程、发火抗力、密封性、引信动作可靠性等）。不同种类、不同型号的地雷，其检测项目往往不同，有时还存在很大的区别。

通常，并不是在检测工作开始之前才临时确定地雷的检测项目，而是在地雷的研制、生产，甚至型号论证阶段，就应考虑其在储存阶段的质量检测项目。西方国家的弹药（包括地雷），在产品定型时，必须要明确储存阶段质量检测项目。

2.2 项目检测方法

检测项目确定后，就要根据这些检测项目的类型、特点，研究确定各自的检测方法。地雷检测项目不同，检测方法也有很大区别。对于产品外观，通常使用目测法或使用简单测量工具进行检测；对于动作可靠性（动作可靠性通常包括多个子项目），通常需要地雷预处理，主要是摘除引信起爆管，并使用专用设备进行检测；对于毁伤威力，通常需要在专用场所进行实爆试验；对于地雷元构件或材料，需要在专用实验室进行检测分析。

通常，并不是在检测工作开始之前才临时确定地雷各检测项目的检测方法，而是在地雷的研制、生产，甚至型号论证阶段，以及在确定其在储存阶段质量检测项目的同时，就要考虑这些检测项目的检测方法。同时，各检测机构要根据确定的检测方法，开展相关器材、设备的研制。西方国家的弹药（包括地雷），在产品定型时，必须要明确各质量检测项目的检测方法。

2.3 项目质量合格判定

在获得检测数据后，接下来的工作就是要判定各个检测项目是否合格，这就需要事先制定项目质量合格判定标准（即判据）。检测结果往往是定性或定量数据，只有同合格判定标准比对，才能确定该检测项目是否合格。

通常，并不是在检测工作已经完成，并得到检测数据之后才制定地雷各检测项目的合格判定标准，而是在地雷的研制、生产，甚至型号论证阶段，以及在确定其在储存阶段质量检测项目和检测方法的同时，就要制定其合格判定标准。西方国家的弹药（包括地雷），在产品定型时，必须要明确各质量检测项目的合格判定标准。地雷样品检测结果及项目合格判定如表2 所示。

表2 地雷样品检测结果及项目合格判定

3 合格判定条件

3.1 确定项目权重

对假设被检测的B 型地雷，其10 个检测项目对地雷质量的影响程度并不一致，即有的项目对地雷质量影响较大，而有的对地雷质量影响相对较小。

为便于进行地雷质量量化评价，必须对不同检测项目预先赋予一个“质量权重”。

地雷检测项目权重W，是一组用于表示地雷各检测项目对地雷总体质量影响大小的参数，用Wi表示，其中i=1～m，m为检测项目总数。

地雷检测项目权重有以下特点：

假设，经研究确定，B 型地雷的10 个检测项目的质量影响权重如表3 所示。

3.2 单枚地雷质量参数计算

单枚地雷质量参数是一用于评定单枚受检测地雷质量状况的量化参数，用Pq来表示，计算方法为：

式（2）中：m为检测项目总数；Wn为检测项目权重；Qn为检测项目质量评定结果。

表3 B 型地雷检测项目质量影响权重

以表2 所示的检测结果为例，对于编号为001 的地雷，m=10（共10 个检测项目），各检测项目质量评定结果依次为：Q1=1，Q2=1，Q3=1，Q4=1，Q5=1，Q6=0，Q7=1，Q8=0，Q9=0，Q10=1。则其质量参数为Pq=0.30+0.15+0.10+0.10+0.05+0.10+0.02=0.82。

3.3 确定单枚地雷合格判定标准

经检测评定，001 号B 型地雷的质量参数已经确定为0.82，但尚不能确定该枚地雷是否合格，这就需要事先研究确定该型号地雷的合格判定标准。

单位枚地雷合格判定标准Ps是在地雷研制、试验、生产或使用阶段确定的，用于评定相应型号的单枚地雷质量是否合格的量化参数，如果Pq≥Ps，则判定该枚受检测地雷为合格，否则为不合格。

3.4 确定整批次地雷合格判定标准

用N表示地雷抽样数量，Qn表示经检测评定后的合格数量，那么抽样合格率P=Qn/N。

根据前面的方法和步骤，已经分别确定了200 枚抽样地雷的质量是否合格，假设合格地雷的总数为193 枚，即N=200、Qn=193，则P=96.5%。那么接下来便是要判定B 型01 批次地雷是否合格了，这就需要事先确定整批次地雷的合格判定标准。

整批次地雷合格判定标准Pt是指在地雷研制、试验、生产或使用阶段确定的，用于评定相应型号的整批次地雷质量是否合格的量化参数，如果抽样合格率P≥Pt，则判定该型号、该批次受检测地雷为合格，否则为不合格。目前，国外大多将这一判定标准确定为95%。

4 批次质量分析和质量影响因素分析

4.1 批次质量分析

根据前面所述的检测结果和整批次地雷合格判定标准，由于P（193/200=96.5%）＞Pt（95%），则可以判定，A 仓库库存的B 型01 批次地雷总体质量合格，可以继续储存。由于A 仓库储存条件最差，因此可以认为其他仓库储存的该型该批次地雷也合格。

如果，P＜95%，则可以判定A 仓库储存的B 型01 批次地雷不合格。但由于A 仓库储存条件最差，因此其他仓库所储存的该型号、该批次地雷可能合格，也可能不合格，但从安全管理优先的角度出发，将全军所有仓库的该型号、该批次地雷都视为不合格是可以接受的，应对全军所有库存的该型号、该批次地雷全部进行报废处理。

4.2 质量影响因素分析

对照表2，前面所进行的分析侧重于“横向”分析，即通过检测和分析，依次判定单枚地雷和整批次地雷的质量状况，为确定该批次地雷继续储存或报废处理提供技术依据。除了“横向”分析外，还可以对检测数据进行纵向分析，以“找出”影响地雷质量的主要因素（短板），要求首先要确定各个检测项目的质量参数。

检测项目的质量参数Pc是一用于定量评价受检测地雷不同检测项目的总体质量状况的参数，表示为：

式（3）中：Pc为第n个检测项目的项目质量参数；Wn为第n个检测项目的质量影响权重；N为地雷抽样数量；Qin为第i号地雷、第n个检测项目的质量评定结果（1 或0）。计算结果Pc越大，则表明所对应检测项目的质量对地雷总体质量的影响越大。

对于表2 所示的检测结果，按照上述公式进行处理，结果如表4 所示。表4 中，检测项目C4 和C6 数量较大，表明这两个项目是影响地雷质量的主要因素。

表4 地雷检测项目的质量参数计算结果分布

质量影响因素分析，就是通过对质量检测数据按检测项目进行分析处理，并找到影响地雷总体质量的主要影响因素。其意义为两个方面：①有利于改进产品设计。针对检测过程中发现的Pc值较大的项目，在产品设计和生产过程中，应注意加强，通过改进这些关键性项目的设计和生产，能够有效提高库存地雷质量和储存年限。②有利于有针对性地改善储存条件。不同检测项目对不同储存环境的敏感度是不同的，在储存过程中，可以刻意改善那些对高Pc值项目影响较大的环境因素，从而提高库存地雷质量和储存年限。

5 实际储存寿命预测

经质量检测的某型号、某批次地雷，除了判定其质量是否合格、找到该地雷的主要质量影响因素（项目）外，还应根据多年的检测、分析结果，测定其实际储存寿命。

要测定某型号、某批次地雷的实际储存寿命，至少要有10 年以上的检测数据。现在，假设要测定某型号、某批次地雷的实际储存寿命，必须对该批次地雷进行长期的抽样检测（至少10 年以上）。但实际情况是：①任何一个批次的地雷，储存量都不会很大，而且储存期间由于各种消耗数量不断减少，导致其储存数量难以达到多年、多次抽样检测要求；②由于检测机构人员和资源有限，且地雷型号批次很多，任何检测机构都不可能专门针对某一特定型号和批次的地雷连续10 年进行抽样检测，针对该批次地雷的实际时间跨度要远大于10 年，通常需要20～30 年，这往往超过该地雷的实际储存寿命，致使检测工作本身失去意义。因此，实际上并没有任何国家通过检测确定某型号、某批次地雷的实际储存寿命，通常仅通过统计分析，确定某一型号地雷的实际储存寿命。如果要确定某一型号地雷的实际储存寿命，就必须有多个储存年限的检测数据，这一数据，既可以在不同年份对相同或不同生产年份的地雷进行检测获得，也可以在同一年份对不同生产年份的地雷进行检测获得。

假设，对B 型号地雷，收集了以下不同储存年限情况下的可靠性检测统计数据，如表5 所示。

表5 B 型地雷质量可靠性检测统计数据

对表5 进行分析，结果如表6 所示。

表6 B 型地雷质量可靠性检测统计数据分析

利用数理统计原理，对上述数据进行分析。

根据实践经验，库存地雷在一定储存期限内，质量基本稳定；超过一定储存期限，质量会迅速下降。上述特点符合威布尔分布特点，即：

式（4）中：R（t）为某型号库存地雷的总体质量可靠性；t为储存年限；m、η为常数。

根据表5 所示统计数据，利用专用计算分析程序，求得上式中的m、η值，即获得了该型号地雷的质量可靠性随储存时间的变化规律。

规定地雷的整体合格率指标（假设为95%），则根据上述公式，求得该型号地雷的合格储存年限t（95%），即为该型号的实际储存寿命。

上述计算过程较为复杂，为方便数据统计，根据实际需要，依托地雷爆破器材质量检测数据统计和分析软件，对某型号地雷的质量检测数据进行了统计，结果如图1 所示。

图1 某型地雷质量可靠性分析及储存寿命预测结果

6 结论

检测项目的确定、检测方法的选择、检测结果评估，以及销毁手段措施的选择，与地雷结构、原理及安全、使用性能密切相关，应在型号研制或改进阶段同步考虑。地雷的检测，需要在设计、生产过程中预留接口，很多地雷（特别是电子引信地雷）并没有预留检测接口，导致电子元器件的质量状况根本无法检测。将地雷的可检测性纳入地雷的指标体系，并在相关配套文件中明确相应的检测方法。