Actualités > Stage Bac+4 / Bac +5 : Etude de la sensibilité des aciers bas carbone à la fragilisation par l’hydrogène
GRTgaz - RICE / LaSIE (Université de La Rochelle)
Etude de la sensibilité des aciers bas carbone à la fragilisation par l’hydrogène
L’étude du phénomène de corrosion sous contrainte (CSC) et de son impact sur la durabilité des pipelines représente un enjeu majeur pour l’industrie Oil & Gas. Comme cela est généralement acquis, ce phénomène résulte d’une interaction synergique entre l’état métallurgique, les conditions de sollicitation mécanique (statique ou dynamique) et l’environnement (corrosion, hydrogène, H2S…). Si des travaux ont mis en évidence une corrosion localisée, qui selon les conditions locales de chimie et de sollicitation mécanique permet l’initiation d’une fissure courte puis sa propagation sous l’effet de la sollicitation mécanique, le rôle de l’hydrogène dans ce processus reste néanmoins très peu évoqué, alors qu’il peut jouer un rôle important à la fois dans l’accélération des processus de corrosion et également dans l’initiation et la propagation des fissures. La présence de l’hydrogène peut être expliquée par les processus de corrosion à l’intérieur des défauts. D’autres sources d’hydrogène sont probables et proviennent de la conception de la structure comme les systèmes de protection cathodique (CP : Cathodic Protection) ou par le transport de gaz naturel contenant du dihydrogène H2 via les canalisations enterrées. Ces différents procédés peuvent conduire à une absorption par la structure métallique d’une quantité d’hydrogène (pas nécessairement élevée), ce qui conduirait alors dans certaines conditions (métallurgiques et mécaniques) à une rupture prématurée.
Actuellement, une veille bibliographique sur le phénomène de FPH est en cours afin d’étudier les processus d’endommagement liés à la présence de dihydrogène gazeux. Dans le cadre du stage proposé avec le LaSIE, cette étude bibliographique pourra être mise à disposition et pourra être compléter par un état de l’art complémentaire en fonction des besoins du stage, notamment sur les dispositifs de tests existant permettant au mieux de traiter cette thématique.
Elle sera suivie d’une étude expérimentale qui devra dans la mesure du possible prendre en compte les conditions d’exploitations, les matériaux et les conditions environnementales présentes sur les infrastructures gazières de manière à pouvoir qualifier, voire quantifier les risques liés à la présence de H2 gazeux sur les aciers carbone. Les processus de diffusion et de piégeage de l’hydrogène dans un acier bas carbone (identifié suite à la veille technologique) seront ainsi étudiés à l’aide d’essais de perméation électrochimique et de thermo-désorption. Une caractérisation métallurgique multi-échelle sera également effectuée à l’aide de plusieurs techniques (DRX, MEB-EBSD, MET…). L’impact de l’hydrogène sur le comportement mécanique en traction simple sera étudié par des essais sur des éprouvettes pré-chargées en hydrogène. La faisabilité d’un essai de perméation de l’hydrogène sous sollicitation mécanique sera également évaluée.
Les résultats obtenus permettront de questionner le degré de sensibilité des aciers bas carbone à l’hydrogène (en fonction de sa concentration) au regard de leurs états métallurgiques et mécaniques, dans des conditions de tests pouvant être corrélées aux conditions d’exploitations des canalisations de transport de gaz.
L’étude s’effectuera au LaSIE, à l’Université de la Rochelle, en collaboration avec le centre de recherche et d’innovation de GRTgaz (RICE).
GRTgaz est une entreprise, détenue à 75% par ENGIE, qui exploite l’un des plus longs réseaux de transport de gaz naturel en Europe, constitué de plus de 32 000 km de gazoducs et 26 stations de compression. Au sein de GRTgaz, le Research and Innovation Center for Energy (RICE) est le centre de Recherche, Développement et Innovation dédié aux infrastructures gazières.
Il fournit des applications industrielles testées, éprouvées, ainsi que des offres techniques basées sur le développement et la mise en commun d’idées innovantes, de connaissances scientifiques et d’expertises techniques développées dans le cadre de travaux sur les infrastructures gazières.
RICE couvre 3 domaines principaux :
- Intégrité de réseaux métalliques et non métalliques ;
- Amélioration de la performance opérationnelle, et la gestion d’actifs d’infrastructures industrielles ;
- Analyse et comptage des gaz naturels et renouvelables.
Profil demandé :
- Formation Bac + 4/5, spécialité Matériaux/Corrosion/Métallurgie/Mécanique
- Rigueur et méthode
- Autonomie
- Capacité d’analyse et rédactionnelle
- Esprit de synthèse
Contacts :
| Elisabeth FLEURY Chef de Projet & Ingénieur Corrosion RICE - Research & Innovation Center for Energy 361 avenue du président Wilson 93200 La Plaine Saint-Denis T +33 (0)1 49 22 54 62 elisabeth.fleury@grtgaz.com |
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| Abdelali OUDRISS / Juan CREUS / Xavier FEAUGAS Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement (LaSIE) UMR 7356 CNRS - Université de La Rochelle Bâtiment Marie Curie, Avenue Michel Crépeau F- 17 042 La Rochelle cedex 01 Tel : +33 5-16-49-65-31 abdelali.oudriss@univ-lr.fr juan.creus@univ-lr.fr xavier.feaugas@univ-lr.fr |
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