2023 放射性物品运输容器安全试验方法 第6部分：耐热试验

GB/T432576—2023

.

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

试验原理

4…………………1

试验条件

5…………………2

仪器设备

6…………………2

试样

7………………………4

试验步骤

8…………………4

试验数据处理

9……………6

质量保证和控制

10…………………………6

附录规范性金属围板辐射温度

A()……………………7

GB/T432576—2023

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是放射性物品运输容器安全试验方法的第部分已经发布

GB/T43257《》6。GB/T43257

了以下部分

:

第部分总则

———1:;

第部分耐热试验

———6:。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国核能标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC58)。

本文件起草单位中国工程物理研究院总体工程研究所中国辐射防护研究院核工业标准化研究

:、、

所生态环境部核与辐射安全中心中机生产力促进中心中国核电工程有限公司上海核工程研究设计

、、、、

院股份有限公司中广核工程有限公司中广核研究院有限公司

、、。

本文件主要起草人陈均李明海李翀孙洪超刘立坡靳立强曹芳芳张永新郝慧杰王炳衡

:、、、、、、、、、、

张振雨潘永杰周有新

、、。

Ⅰ

GB/T432576—2023

.

引言

放射性物品运输容器的固有安全性是放射性物品运输安全的前提需要经受正常运输条件和运输

,

事故条件下各种试验的验证

。

针对不同类型运输容器的各类验证试验需要明确参试运输容器状态细化后的试验

GB/T43257,、

条件试验装置及仪器设备试验实施与测试数据处理方法试验合格评价等诸多具体内容作为

、、、、,

放射性物品安全运输规程实施的重要补充使得相关试验考核更加具体化规范化

GB11806—2019《》,、。

因此通过放射性物品运输容器安全试验方法具体指导各类运输容器开展相应验证试验对于容器的设

,

计验证和评估等方面具有非常重要的意义

、。

拟由部分构成

GB/T4325711。

第部分总则目的在于明确放射性物品运输容器开展经受正常运输条件和运输事故条件

———1:。

下各种试验的通用要求

。

第部分喷水试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受正常运输条件下的喷水试

———2:。

验考核

。

第部分堆积试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受正常运输条件下的堆积试

———3:。

验考核

。

第部分跌落试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受正常运输条件和运输事故

———4:。

条件下的自由下落贯穿和击穿撕裂等试验考核

、-。

第部分撞击试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受运输事故条件下的撞击试

———5:。

验考核

。

第部分耐热试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受运输事故条件下的耐热和

———6:。

强化耐热试验考核

。

第部分水浸没试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受运输事故条件下的水浸

———7:。

没和强化水浸没试验考核

。

第部分屏蔽试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受正常运输条件和运输事故

———8:。

条件后的屏蔽试验

。

第部分泄漏试验目的在于规范指导放射性物品运输容器经受正常运输条件和运输事故

———9:。

条件下的泄漏试验

。

第部分振动试验目的在于规范指导放射性物品运输容器运输振动效应的振动试验

———10:。

考核

。

第部分热传输试验目的在于规范指导放射性物品运输容器不能忽略内容物衰变热影响

———11:。

的热传输试验考核

。

根据热环境等效原则并考虑到结构尺寸环保要求及可用设施等因素建立了可供

GB/T43257.6,、,

选择的放射性物品运输容器耐热试验的池火加热炉电热辐射种不同的试验方法耐热试验存在高

、、3。

温热源具有固有的危险性使用者有责任采取适当的安全和健康措施使用与相应危害水平相符的安

,,,

全程序和设备确保人员和财产安全得到充分保障和放射性物品运输

,。GB/T43257.6GB/T43257.1《

容器安全试验方法第部分总则共同构成了适用于放射性物品运输容器取证的耐热试验方法

1:》。

Ⅱ

GB/T432576—2023

.

放射性物品运输容器安全试验方法

第6部分耐热试验

:

1范围

本文件规定了放射性物品运输容器耐热试验的试验原理试验条件仪器设备试样试验步骤试

、、、、、

验数据处理质量保证和控制等内容

、。

本文件适用于放射性物品运输容器的耐热试验其他设备耐热试验参照执行

,。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

放射性物品安全运输规程

GB11806—2019

放射性物品运输容器安全试验方法第部分总则

GB/T43257.1—20231:

铠装热电偶校准规范

JJF1262

廉金属热电偶校准规范

JJF1637

温度显示仪校准规范

JJF1664

工作用铜铜镍热电偶检定规程

JJG368-

3术语和定义

和界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB11806—2019GB/T43257.1—2023。

31

.

热流密度heatflux

单位时间内通过物体单位面积的热流量

。

32

.

热辐射系数emissivitycoefficient

实际物体一般可视为灰体的辐射力与同温度下黑体辐射力的比值恒等于同温度下物体的吸收

(),

系数

。

33

.

内释热率internalheatgenerationrate

放射性内容物单位时间衰变产生的热量

。

4试验原理

将试样置于池火加热炉或电热辐射等全程平均温度不低于的高温环境中并达到规定时

、800℃

间通过营造的热辐射环境和测量的温度响应结果评价其受到辐射换热和对流换热总热流达到或超过

,,

其在假想烃类燃料空气火灾事故中所受到的热辐射和对流换热总热流

-。

1

GB/T432576—2023

.

5试验条件

51大气环境条件

.

大气环境条件应满足中的相关规定池火耐热试验过程中风速不大于

GB/T43257.1—20236.1。,

且无降水雷电等恶劣天气

2m/s,、。

52热环境条件

.

各类试样按照中开展耐热试验试验条件按照中

GB/T43257.1—20235.2,GB/T43257.1—2023

和执行其中使试样暴露在热环境中达到规定时间如表该热环境所提供的热流密度至少相

6.36.8,(1),

当于完全静止的环境中烃类燃料空气火焰的热流密度给出的最小平均火焰辐射系数为平均温度

-,0.9,

至少为试验完全被火焰所吞没表面吸收系数为或其在规定火焰中的实际值

800℃,,0.8。

表1不同类型试样的试验时间

试验时间a

试样类型

耐热试验强化耐热试验

30min()60min()

型货包

B√—

型货包

C—√

六氟化铀货包b

(≥0.1kgUF6)√—

易裂变材料货包c

√—

注表示需要进行试验表示不需要进行试验

:“√”,“—”。

a除相关文件规定外试验时间偏差宜控制规定时间以内

,+2min。

b满足中的货包除外

GB11806—20197.6.4。

c满足中的货包除外

GB11806—20197.11.6。

6仪器设备

61试验装置

.

试验装置可采用中规定的池火加热炉或电热辐射种类型具体选择

GB/T43257.1—20237.1、3,

取决于试样的结构与尺寸环保要求以及可用设施

、。

池火试验装置使用煤油或液态丙烷等碳氢燃料开放式燃烧以营造热环境的试验设施一般

a):。

由燃料站供料管道油池或丙烷燃烧器点火装置及燃料控制系统等组成其基本要求为

、、、。:

池火的大小应使试样被火焰包覆厚度大于但不超过以确保火焰辐射系数不小

1)1m,3m,

于

0.9;

场地气象宜为静风气候必要时在场地周围设置防风栅栏和可移动式防雨棚

2),,。

加热炉试验装置使用柴油天然气或液化石油气等碳氢燃料加热炉温以模拟热环境的试验设

b):、

施一般由燃料站供油气系统炉膛排烟系统点火与燃烧系统控制系统及快速装填机

。、()、、、、

构等组成其基本要求为

。:

炉膛内表面距试样表面应不小于以确保炉气辐射系数不小于

1)1m,0.9;

炉型结构应保证炉气充满炉膛

2)。

2

GB/T432576—2023

.

电热辐射试验装置使用石英灯或其他加热元件辐射金属围板以模拟热环境的试验设施一

c):。

般由高功率变电站开关柜电源控制系统不锈钢或铬镍铁合金金属围板灯板阵列及其水冷

、、、、

却系统等组成其基本要求为

。:

应具备快速升温能力能使金属围板在内由室温升至满足热环境条件要求的温度

1),1min;

装置的大小应完整包络试样包括端面以形成全围绕辐射热腔

2),,;

当金属围板表面辐射系数小于时应采用表面处理提高辐射温度等措施以确保热

3)0.9,、,

流密度满足要求

。

62测试系统

.

621热环境温度测量

..

6211池火温度

...

宜采用型或其他高温型耐热合金铠装热电偶按试样大小确定测点数量均匀布置在试样周

K,,

围其测量端距试样表面约测点数量不宜小于个热电偶产生的电信号由数据采集系统采

,100mm,6。

集并显示

。

6212加热炉炉温

...

宜采用型或其他高温型耐热合金铠装热电偶按炉膛大小确定测点数量测点数量不宜小于

K,,6

个且避开火焰的直接喷射热电偶产生的电信号由数据采集系统采集并显示

,。。

6213金属围板辐射温度

...

宜采用型或其他高温型耐热合金铠装热电偶其测量端用薄的耐高温合金条覆盖并点焊或螺接

K,

固定在金属围板内壁面每组灯阵对应的金属围板至少均布个测点热电偶产生的电信号由数据采

。3。

集系统采集并显示

。

622试样温度测量

..

6221试样表面温度测量

...

宜采用型或其他高温型耐热合金铠装热电偶其测量端用薄的耐高温合金条覆盖并点焊或螺接

K,

固定在试样表面选定部位热电偶产生的电信号由数据采集系统采集并显示

。。

6222试样内部温度测量

...

采用与被测温度范围相适应的温度传感器安装在试样内部选定部位其测量端至少有处

,,50mm

于等温区但不能因此影响试样的性能在允许穿孔的情况下宜采用型或其他高温型耐热合金铠

,。,K

装热电偶热电偶产生的电信号由数据采集系统采集并显示否则宜采用固态记录器采集并存取也可

,,,,

采用温度试纸或熔融温度指示器等来表征选定部位可达的最高温度

。

623测量系统准确度要求

..

传感器和数据采集仪应满足以下要求

:

数据采集仪应按校准合格其准确度等级不低于级

———JJF1664,0.5;

温度传感器应按等校准检定合格其示值误差优于级

———JJF1262、JJF1637、JJG368/,Ⅱ。

3

GB/T432576—2023

.

7试样

试样应符合中第章的相关规定为经受力学试验和或击穿撕裂试验后的

GB/T43257.1—20234,/-

全尺寸放射性物品运输容器且满足以下要求

,:

试样内模拟内容物结构尺寸密度比热容导热系数气体释放率等特性与真实内容物相

———、、、、

近以实现传热过程的真实模拟

,;

试样包容系统内的初始压力为最大正常工作压力并考虑内容物全部释放形成的总压力除非

———,

一个较低的内部压力是更不利的

;

采用电热辐射装置试验时应保证其外表面吸收系数不小于

———,0.8。

8试验步骤

81池火耐热试验

.

811装配和安装

..

将试样按产品图样和技术文件要求进行装配并在试样表面或内部安装测温传感器然后将试样

,。

以最短尺寸方向竖直安装在耐热钢支架上除非其他方向预期损伤更大试样底部距燃料液面或燃烧

(),

器高度为

0.6m~1m。

812测试系统安装联试

..

安装火焰场温度传感器将所有传感器接入测试系统启动测试按相关技术文件规定的采集频率

,,,

采集并存储测试数据检查确认测试系统工作正常

,。

813风速监测

..

试验过程中监测试验场地周围风速确认风速满足试验要求

,,。

814预处理

..

按有关技术文件规定的预热温度采用加温装置对试样进行预热直至试样达到温度平衡若为内

,,。

释热试样应同时模拟最大设计内释热率下达到温度平衡

,。

注若条件不具备不做预处理但这些参数连同中规定的太阳辐照度在货包热评价时使用经过验

:,GB11806—2019

证的计算模型来调整试验结果

。

815试验

..

8151停止预处理快速移除加温装置

...,。

8152开启供料系统若为煤油则预先向油池注入适量的水以保证油面距试样底部的高度在规定

...。,

范围再注入一定高度的煤油以保证燃料持续燃烧

,。

8153启动点火装置点火待火焰场平均温度达到时开始计算试验时间

...,800℃。

8154持续供应燃料维持池火稳定燃烧实时监测风速火焰场温度和试样温度观察和记录火焰包

...,,、,

覆及试样状态直至完成规定的试验时间

,。

8155火焰熄灭后试样应原位自然冷却测试系统持续测试直至试样峰值温度出现并趋于常温

...,,,。

若试样发生燃烧应使其自然燃烧直至熄灭

,,。

8156试样回收分解检测提取或回读内部测点温度观察和记录试样状态变化

...、、,,。

4

GB/T432576—2023

.

82加热炉耐热试验

.

821装配和安装

..

将试样按产品图样和技术文件要求进行装配并在试样表面和内部安装测温传感器然后将试样

,。,

安装在耐热钢支架上保证试样高度位于加热炉中心区域

,。

822测试系统安装联试

..

安装炉温传感器将所有传感器接入测试系统启动测试按相关技术文件规定的采集频率采集并

,,,

存储测试数据检查确认测试系统工作正常

,。

823加热炉预热

..

将炉膛加热至热平衡状态确认平均炉温不低于

,800℃。

824预处理

..

按照的规定进行预处理

8.1.4。

825试验

..

8251停止预处理快速移除加温装置

...,。

8252开启炉门利用快速装料机构将试样连同支架迅速转移至加热炉中心区域待平均炉温恢复到

...,,

后开始计算试验时间

800℃。

8253持续供应燃料维持稳定燃烧实时监测炉温和试样温度观察和记录炉火燃烧及试样状态直

...,,,,

至完成规定的试验时间

。

8254炉膛加热停止后试样应立即移出炉膛自然冷却测试系统持续测试直至试样峰值温度出现

...,,,

并趋于常温若试样发生燃烧应使其自然燃烧直至熄灭

。,,。

8255试样回收分解检测提取或回读内部测点温度观察和记录试样状态变化

...、、,,。

83电热辐射耐热试验

.

831装配

..

将试样按产品图样和技术文件要求进行装配并在试样表面和内部安装测温传感器必要时对试

,。,

样表面喷涂耐高温涂料确认其表面吸收系数不低于

,0.8。

832测试系统安装联试

..

安装金属围板温度传感器将所有传感器接入测试系统启动测试按相关技术文件规定的采集频

,,,

率采集并存储测试数据检查确认测试系统工作正常

,。

833预处理

..

将试样以最大尺寸方向除非其他方向预期损伤更大沿金属围板中心轴线安装开启试验装

()。

置按有关技术文件确定的预热温度对试样进行预热直至达到温度平衡若为内释热试样应同时模

,,。,

拟最大设计内释热率下达到温度平衡

。

834试验

..

8341按照附录确定的金属围板辐射温度启动试验装置待金属围板温度均达到要求的温度后开

...A,

5

GB/T432576—2023

.

始计算试验时间

。

8342试验装置持续加载实时监测金属围板辐射温度和试样温度观察和记录金属围板及试样状

...,,

态直至完成规定的试验时间

,。

8343加热停止后试样应原位自然冷却测试系统持续测试直至试样峰值温度出现并趋于常温

...,,,。

若试样发生燃烧应使其自然燃烧直至熄灭

,,。

8344试样回收分解检测提取或回读内部测点温度观察和记录试样状态变化

...、、,,。

9试验数据处理

91对数据采集系统固态记录器采集的有效数据绘制温度时间曲线提取温度试纸或熔融温度指示

.、-,

器等表征温度汇总给出试样测点的最高温度及其呈现的时间

,。

92实时给出热环境温度所有测点单次测量数据的算术平均值高于规定值的时刻作为试验开始时

.,

间低于规定值的时刻作为试验结束时间期间即为试验时间

,,。

93热环境温度以试验时间内有效测量数据的算术平均值表示按公式计算

.,(1):

mn

T=1Tij

i=j=…………()

m×n∑1∑11

式中

:

T热环境温度的算术平均值单位为摄氏度

———,(℃);

m热环境温度有效测点数量

———;

n热环境温度测量次数

———;

Tij热环境温度测量值单位为摄氏度

———,(℃);

im热环境温度有效测点数量

=1,2,3,…,,;