放射性物品运输容器安全试验方法 第4部分：跌落试验

ICS133.300

F73

中华人民共和国国家标准

GB/Txxxx-202×

放射性物品运输容器安全试验方法

第4部分：跌落试验

SaftyTestMethodforTransportationContainersofRadioactiveMaterial

Part4：DropTest

（征求意见稿）

202×-××-××发布202×-××-××实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/Txxxx—202×

目次

前言.................................................................错误！未定义书签。

1范围................................................................................3

2规范性引用文件......................................................................3

3术语和定义..........................................................................3

4试验原理............................................................................4

5试验条件............................................................................7

5.1大气环境条件.....................................................................7

5.2程序Ⅰ——自由下落试验条件.......................................................7

5.3程序Ⅱ——贯穿试验条件...........................................................7

5.4程序Ⅲ——穿刺试验条件...........................................................7

5.5程序Ⅳ——动态压碎试验条件.......................................................8

5.6程序Ⅴ——击穿/撕裂试验...........................................................8

6仪器设备............................................................................8

7试验步骤...........................................................................10

9.1试验前准备.......................................................................10

9.2试样装配.........................................................................10

9.3试样转运.........................................................................10

9.4系统联试.........................................................................10

9.5风速监测.........................................................................10

9.6安装.............................................................................10

9.7安全警戒.........................................................................11

9.8提升.............................................................................11

9.9试样或钢板释放...................................................................11

9.10解除警戒........................................................................11

9.11试样回收........................................................................11

9.12试验场地清理....................................................................11

8试验数据处理.......................................................................11

9试验合格判定.......................................................................11

10试验报告..........................................................................11

附件A..............................................................................112

1

GB/Txxxx—202×

放射性物品运输容器安全试验方法

第4部分跌落试验

1范围

本文件规定了放射性物品运输容器跌落试验的术语和定义、试验原理、试验条件、仪器设备、试验

步骤、试验数据处理、试验结果有效性评估和试验报告等内容。

本文件适用于放射性物品运输容器的自由下落试验、贯穿试验、穿刺试验、动态压碎以及击穿/撕

裂试验，其它危险物品运输容器、包装物的相关跌落试验可参照执行。

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。凡是注日期的引用文件，

仅注明日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本

文件。

GB11806-2019放射性物品安全运输规程

GB/T××××.1放射性物品运输容器安全试验方法第1部分：总则

3术语和定义

GB11806和GB/T××××.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

跌落高度dropheight

试样提升到规定高度后其最低点到靶面的距离。

3.2

跌落姿态dropattitude

试样跌落碰靶时的姿态，一般采用碰靶角来描述，即试样轴线或规定的其他特征线与靶面法线的夹

角。

3.3

自由下落试验freedroptest

将运输容器按规定高度和姿态跌落于指定的靶板平面上，评定运输容器承受垂直冲击的能力和容器

对内装物保护能力的试验。

3.4

贯穿试验penetrationtest

将规定的钢棒按预定的高度竖直跌落于运输容器薄弱部位，评定运输容器承受垂直冲击的能力和容

器对内装物保护能力的试验。

3.5

穿刺试验puncturetest

将运输容器按规定的高度和姿态使运输容器薄弱部位跌落于固定在的靶板平面的穿刺棒上，评定运

输容器承受穿刺冲击的能力和容器对内装物保护能力的试验。

3.6

动态压碎试验dynamiccrushtest

将规定的钢块按预定的高度跌落于运输容器指定部位，评定运输容器承受垂直冲击的能力和容器对

内装物保护能力的试验。

3.7

3

GB/T××××.4—202×

击穿/撕裂试验breakdown/tearingtest

对于质量小于250kg货包，其方法是将规定的实心钢棒按预定的高度跌落于运输容器指定部位，评

定运输容器承受垂直冲击的能力和容器对内装物保护能力的试验；对于质量等于或大于250kg货包，其

方法是将运输容器按规定的高度和姿态使运输容器薄弱部位跌落于固定在的靶板平面的钢棒上，评定运

输容器承受穿刺冲击的能力和容器对内装物保护能力的试验。

4试验原理

根据不同货包种类，其跌落试验要求不同，具体见附件A。跌落试验包括试验程序如下：

a)程序Ⅰ——自由下落试验；

b)程序Ⅱ——贯穿试验；

c)程序Ⅲ——穿刺试验；

d）程序Ⅳ——动态压碎试验；

e）程序Ⅴ——击穿/撕裂试验。

4.1程序Ⅰ——自由下落试验

如图1所示，将试样按要求姿态提升到规定的跌落高度后，释放试样，使其自由下落着靶，同时获

取试样碰靶过程的相关数据和信息。根据货包质量和运输条件的不同，其跌落高度不同。

图1自由下落试验示意图

4.2程序Ⅱ——贯穿试验

如图2所示，试样放置在满足要求的钢靶上，释放规定高度的钢棒，使其竖直下落在试样最薄弱部

位，获取试样被撞击的变形破坏情况。

Ⅰ

GB/Txxxx—202×

图2贯穿试验示意图

4.3程序Ⅲ——穿刺试验

如图3所示，穿刺棒固定在满足要求的跌落靶上，释放试样，使其规定的部位竖直下落到穿刺棒上，

同时获取试样被撞击过程的相关数据和信息。

图3穿刺试验示意图

4.4程序Ⅳ——动态压碎试验

如图4所示，试样放置在满足要求的钢靶上，释放规定的钢块，使其水平自由下落撞击在试样指定

部位，同时获取试样被撞击过程的相关数据和信息。

图4动态压碎试验示意图

4.5程序Ⅴ——击穿/撕裂试验

对于质量小于250kg货包，如图5所示，试样放置在满足要求的钢靶上，释放规定的实心钢棒，使

5

GB/T××××.4—202×

其水平自由下落撞击在试样指定部位，同时获取试样被撞击过程的相关数据和信息。

图5击穿试验示意图

对于质量大于或等于250kg货包，如图6所示，钢棒固定在满足要求的跌落靶上，释放试样，使其

规定的部位竖直下落到钢棒上，使其水平自由下落撞击在试样指定部位，同时获取试样被撞击过程的相

关数据和信息。

图6撕裂试验示意图

Ⅰ

GB/Txxxx—202×

5试验条件

5.1大气环境条件

除另有规定外，试验应在下列条件下进行：

a)温度、湿度：试验场所的温度与湿度；

b)试样释放前所处位置的横向风速不大于4m/s；

c)无雨、雪、雾、雷电等天气。

5.2程序Ⅰ——自由下落试验条件

5.2.1跌落高度

在运输的正常条件下和事故条件下自由下落试验跌落高度见表1。

表1跌落高度

货包质量M跌落高度

场景

kgm

M<50001.2

5000≦M<100000.9

运输的正常条件下跌落高度

10000≦M<150000.6

15000≦M0.3

运输事故条件下跌落高度所有货包的跌落高度均为9m

5.2.2跌落靶

跌落靶由钢靶和混凝土靶座组成，钢板固定在混凝土靶座上。钢靶必须满足GB11806-2019规定的

要求，钢板厚度不小于40mm，水平面尺寸要求不小于试样最大轮廓尺寸；混凝土靶座强度不宜小于

C30，混凝土与钢板总质量不小于试样质量的10倍。

5.2.3跌落姿态

该跌落姿态为试样受到最严重的损坏的姿态，或按试验任务书规定执行。

5.2.4控制要求

试样的释放方式应不影响跌落的速度及姿态，允差控制见总则4.2中c)。

5.3程序Ⅱ——贯穿试验条件

5.3.1靶

同5.2.2。

5.3.2跌落高度

贯穿棒下端距离试样的上表面预计冲击点的下落高度为1m。

5.3.3贯穿棒

+0.06kg

贯穿棒为质量是6kg0的圆柱形钢棒，直径为Φ32mm，一端（冲击端）呈半球形。

5.3.4控制要求

a)贯穿位置允差为：贯穿棒1/2直径；

b)高度控制允差：0~0.01m。

5.4程序Ⅲ——穿刺试验条件

5.4.1靶

同5.2.2。

5.4.2跌落高度

7

GB/T××××.4—202×

穿刺棒上端距离试样的下表面预计冲击点的下落高度为1m。

5.4.3穿刺棒

穿刺棒为长度是200mm的低碳圆柱钢棒，直径为Φ150mm，棒顶端平齐，边缘倒半径不大于6mm

的圆角。如果穿刺棒的长度不足导致试样其他部位先碰靶，应增加底座加高穿刺棒的高度，但加高的穿

刺棒在试验过程中不应出现弯曲、屈曲等变形。

试验前，穿刺棒要求牢固地固定在钢靶上。

5.4.4控制要求

a)穿刺位置允差为：穿刺棒1/2直径；

b)高度控制允差：0~0.01m。

5.5程序Ⅳ——动态压碎试验条件

5.5.1靶

同5.2.2。

5.5.2跌落高度

压碎板下表面距离试样的上表面预计冲击点的下落高度为9m。

5.5.3压碎板

压碎板为质量是500kg的低碳钢板，截面尺寸为1m×1m，钢板地面边缘和角倒圆角，圆角半径

不大于6mm。

5.5.4跌落姿态

压碎板以水平状态自由下落。

5.5.5控制要求

见总则4.2中c)。

5.6程序Ⅴ——击穿/撕裂试验

5.6.1靶

同5.2.2。

5.6.2跌落高度

6.6.2.1击穿试验

钢棒下端距离试样的上表面预计冲击点的下落高度为3m。

5.6.2.2撕裂试验

钢棒上端距离试样的下表面预计冲击点的下落高度为3m。

5.6.3钢棒

5.6.3.1击穿试验

+2.5kg

钢棒为重量250kg0圆柱型棒，直径为Φ200mm，棒顶端平齐，边缘倒半径不大于6mm的圆

角，另一端为高度300mm、顶端直径为25mm的圆锥体。

5.6.3.2撕裂试验

钢棒外形同5.6.3.1，但长度和质量可以根据试样撞击姿态进行调整。

试验前，穿刺棒要求牢固地固定在钢靶上。

5.6.4控制要求

a)撕裂/击穿位置允差为：钢棒1/2直径；

b)见总则4.2中c)。

6仪器设备

Ⅰ

GB/Txxxx—202×

6.1试验设备及要求

6.1.1通则

典型的跌落试验设备结构示意图如图7所示，主要由塔架、提升机构、释放装置、靶板、靶座等组

成，可以实现自由跌落和姿态控制跌落。

图7典型跌落试验设备结构示意图

6.1.2提升机构

提升机构主要由卷扬机、钢丝绳和定滑轮等组成，提升速度可调。

6.1.3释放装置

释放装置应满足试验要求，能快速释放。

6.1.4靶板与靶座

靶板与靶座应固定在一起，二者的总质量不应小于试样质量的10倍，其长度尺寸至少不小于试样

的最大轮廓尺寸。

6.2测试系统及要求

6.2.1测试系统概述

跌落试验中，一般需要测量试样碰靶过程中关键部位的应变、加速度等力学响应参数，以及试验后

试样变形尺寸测量，乏燃料运输容器的气密性检测，试样着靶姿态和着靶速度。力学响应参数测试一般

采用线缆测试和存储测试两种模式；变形尺寸测量一般采用直尺、游标卡尺、内径千分尺等进行；气密

性检测一般采用充气保压方式进行；着靶姿态及着靶速度一般采用高速摄影测试。

9

GB/T××××.4—202×

6.2.2测试仪器要求

6.2.2.1传感器安装要求

在加速度测量中，传感器的安装宜采用螺钉连接的方式。在曲面安装或需同一部位不同方向测量时

可采用安装过渡块进行转接，过渡块应满足刚度和固有频率的要求。

应变片粘贴后绝缘电阻应大于200MΩ，必要时需对粘贴后的应变片进行防潮处理。

6.2.2.2量程

应变、加速度测试系统量程应根据数值模拟结果或相应技术文件要求设定。设定量程时，还应充分

考虑试验样品不同部位的响应特征。

6.2.2.3频响范围

应变测试和加速度测试系统频响一般不低于10kHz。

6.2.2.4采样率

应变测试和加速度测试系统采样率一般不低于100kHz。

6.2.2.5高速摄影幅频

可根据跌落高度设定拍摄幅频，幅频一般不低于1000fps。

6.2.2.6直尺、游标卡尺、内径千分尺长度测量器具

应进行计量检测，并在有效期内。

6.2.2.7充气保压检测气密性

按容器的承压要求充入空气或惰性气体，保压10min，看压力值是否变化。气压表应进行计量检测，

并在有效期内。

7试验步骤

7.1试验前准备

7.1.1场地布置

按相关技术文件的要求进行场地布置。

7.1.2设备、仪器检查

按有关要求检查试验设备、仪器仪表、试验夹具，并作记录。

7.1.3试样检查

试样应与产品图样相符，并具有相应质量证明文件。

7.2试样装配

在装配厂房内按要求完成试样的装配和试样内部传感器的安装及导线敷设，必要时安装存储测试装

置。

7.3试样转运

试样装配完成后，将其转运至跌落试验场，吊装、运输等操作按试验相关安全规定执行。

7.4系统联试

测试系统准备完成后，进行系统联试，确保各系统正常。

7.5风速监测

试验前，监测试验场地试样跌落高度处的风速，确认风速满足试验要求。

7.6安装

7.6.1自由下落试验

将试样按要求安装到跌落塔的释放机构上。

Ⅰ

GB/Txxxx—202×

7.6.2贯穿试验

将试样按要求放置在钢靶上，贯穿棒安装在释放机构上。

7.6.3穿刺试验

将试样按要求安装到释放机构上，将穿刺棒按要求固定在钢板上指定位置。

7.6.4动态压碎试验

将试样按要求放置在钢板上，压碎板安装在释放机构上。

7.6.5击穿/撕裂试验

7.6.5.1击穿试验

将试样按要求放置在钢板上，钢棒安装在释放机构上。

7.6.5.2撕裂试验

将试样按要求安装到导向钢架上，将钢棒按要求固定在钢板上指定位置。

7.7安全警戒

设立安全警戒线，场地人员撤离。

7.8提升

将试样或贯穿棒/钢棒/钢板提升到要求高度。

7.9试样或钢板释放

确认各系统正常后，释放试样或贯穿棒/钢棒/钢板，同时进行数据采集。

7.10解除警戒

试样跌落完成后，按安全要求解除警戒。

7.11试样回收

跌落完成后，按相应文件和有关技术要求，对其进行外观检查或检测，再按有关规定进行回收及处

理。

7.12试验场地清理

试验结束后，对试验场地进行清理，相关设备复位。

8试验数据处理

试验后，按相关技术文件要求对试验数据进行处理。数据处理通常包括试验数据有效性的判读、关

键信息的提取（着靶角度、力学响应参数、变形破坏程度）。

试验数据有效性的判读一般针对力学响应参数，主要应识别测试断线、传感器脱落、外界干扰、零

漂等异常信号。

着靶角度一般通过对碰靶时的高速摄影图像进行分析获得；对加速度、应变等力学响应参数的时间

历程曲线进行分析，获得其峰值、变化趋势、持续时间等信息；对试验前后关键部位的外观、尺寸进行

对比分析，获得其变形破坏程度。

9试验合格判定

跌落高度、着靶角度控制满足允差要求，重要测点数据采集完整有效，则试验合格。

10试验报告

见总则14章。

11

GB/T××××.4—202×

附件A

(规范性)

不同货包的跌落试验要求

《放射性物质安全运输规程》（GB11806-2019）依据放射性内容物特性和限值水平将货包分为例外

货包、IP-1型货包、IP-2型货包、IP-3型货包、六氟化铀、A型货包、B型货包、C型货包。综合考虑

不同运输状况下（运输正常条件和事故条件）各类货包可能产生的潜在风险，对各类货包的试验提出了

相应要求。

运输正常条件和事故条件下放射性物品货包试验要求见附表1.1。

附表1.1不同货包的跌落试验要求

货包试验要求

货包类型

运输正常条件下试验运输事故条件下试验

例外货包──

IP-1型货包──

IP-2型货包自由下落试验─

IP-3型货包自由下落试验和贯穿试验─

六氟化铀正常工况下的自由下落试验

A型货包自由下落试验和贯穿试验─

依据货包的重量、尺寸等要求，选择9m自由

B型货包自由下落试验和贯穿试验下落试验和1m自由下落，或500kg重物9m动

态压碎试验和1m自由下落

9m自由下落试验和500kg重物9m动态压碎试

C型货包自由下落试验和贯穿试验

验）、击穿/撕裂试验

Ⅰ

GB/T××××.4—202×

前言

本文件按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。

GB/T××××《放射性物品运输容器安全试验方法》分为7个部分：

第1部分：总则；

第2部分：喷水试验；

第3部分：堆积试验；

第4部分：跌落试验；

第5部分：撞击试验；

第6部分：耐热试验；

第7部分：水浸试验。

本部分为GB××××-××的第4部分，包含了GB11806-2019《放射性物品安全运输规程》中放

射性运输容器在运输正常条件下的自由下落、贯穿试验，以及运输事故条件下的力学试验（自由下落试

验I（9m跌落）、自由下落试验II（穿刺）、自由下落试验III（动态压碎））以及C型货包附加试验的

击穿/撕裂试验，统称为跌落试验。该部分的跌落试验标准是对GB11806-2019《放射性物品安全运输规

程》具体实施的一个补充。

本文件由国家核能标准化技术委员会(TC58)提出并归口。

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、中核新能核工业工程有限公司、中机生产力促进中心、中国核电

工程有限公司、上海核工业研究设计院有限公司、中广核研究院有限公司、中国核动力研究设计院。

本文件主要起草人：......

Ⅰ

GB/Txxxx—202×

放射性物品运输容器安全试验方法

第4部分跌落试验

1范围

本文件规定了放射性物品运输容器跌落试验的术语和定义、试验原理、试验条件、仪器设备、试验

步骤、试验数据处理、试验结果有效性评估和试验报告等内容。

本文件适用于放射性物品运输容器的自由下落试验、贯穿试验、穿刺试验、动态压碎以及击穿/撕

裂试验，其它危险物品运输容器、包装物的相关跌落试验可参照执行。

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。凡是注日期的引用文件，

仅注明日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本

文件。

GB11806-2019放射性物品安全运输规程

GB/T××××.1放射性物品运输容器安全试验方法第1部分：总则

3术语和定义

GB11806和GB/T××××.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

跌落高度dropheight

试样提升到规定高度后其最低点到靶面的距离。

3.2

跌落姿态dropattitude

试样跌落碰靶时的姿态，一般采用碰靶角来描述，即试样轴线或规定的其他特征线与靶面法线的夹

角。

3.3

自由下落试验freedroptest

将运输容器按规定高度和姿态跌落于指定的靶板平面上，评定运输容器承受垂直冲击的能力和容器

对内装物保护能力的试验。

3.4

贯穿试验penetrationtest

将规定的钢棒按预定的高度竖直跌落于运输容器薄弱部位，评定运输容器承受垂直冲击的能力和容

器对内装物保护能力的试验。

3.5

穿刺试验puncturetest

将运输容器按规定的高度和姿态使运输容器薄弱部位跌落于固定在的靶板平面的穿刺棒上，评定运

输容器承受穿刺冲击的能力和容器对内装物保护能力的试验。

3.6

动态压碎试验dynamiccrushtest

将规定的钢块按预定的高度跌落于运输容器指定部位，评定运输容器承受垂直冲击的能力和容器对

内装物保护能力的试验。

3.7

3

GB/T××××.4—202×

击穿/撕裂试验breakdown/tearingtest

对于质量小于250kg货包，其方法是将规定的实心钢棒按预定的高度跌落于运输容器指定部位，评

定运输容器承受垂直冲击的能力和容器对内装物保护能力的试验；对于质量等于或大于250kg货包，其

方法是将运输容器按规定的高度和姿态使运输容器薄弱部位跌落于固定在的靶板平面的钢棒上，评定运

输容器承受穿刺冲击的能力和容器对内装物保护能力的试验。

4试验原理

根据不同货包种类，其跌落试验要求不同，具体见附件A。跌落试验包括试验程序如下：

a)程序Ⅰ——自由下落试验；

b)程序Ⅱ——贯穿试验；

c)程序Ⅲ——穿刺试验；

d）程序Ⅳ——动态压碎试验；

e）程序Ⅴ——击穿/撕裂试验。

4.1程序Ⅰ——自由下落试验

如图1所示，将试样按要求姿态提升到规定的跌落高度后，释放试样，使其自由下落着靶，同时获

取试样碰靶过程的相关数据和信息。根据货包质量和运输条件的不同，其跌落高度不同。

图1自由下落试验示意图

4.2程序Ⅱ——贯穿试验

如图2所示，试样放置在满足要求的钢靶上，释放规定高度的钢棒，使其竖直下落在试样最薄弱部

位，获取试样被撞击的变形破坏情况。

Ⅰ

GB/Txxxx—202×

图2贯穿试验示意图

4.3程序Ⅲ——穿刺试验

如图3所示，穿刺棒固定在满足要求的跌落靶上，释放试样，使其规定的部位竖直下落到穿刺棒上，

同时获取试样被撞击过程的相关数据和信息。

图3穿刺试验示意图

4.4程序Ⅳ——动态压碎试验

如图4所示，试样放置在满足要求的钢靶上，释放规定的钢块，使其水平自由下落撞击在试样指定

部位，同时获取试样被撞击过程的相关数据和信息。

图4动态压碎试验示意图

4.5程序Ⅴ——击穿/撕裂试验

对于质量小于250kg货包，如图5所示，试样放置在满足要求的钢靶上，释放规定的实心钢棒，使

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GB/T××××.4—202×

其水平自由下落撞击在试样指定部位，同时获取试样被撞击过程的相关数据和信息。