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Vallourec élargit sa gamme de matériaux validés pour l'hydrogène En septembre 2022, Vallourec a annoncé la validation de la résistance à la fracturation d'une sélection de grades d'acier en présence de gaz H2 pur.

27/02/2023 - Transition énergétique
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En septembre 2022, Vallourec a annoncé la validation de la résistance à la fracturation d'une sélection de grades d'acier en présence de gaz H2 pur.  Aujourd'hui, Vallourec a élargi sa gamme de matériaux validés pour le service de l'hydrogène, solidifiant son expertise et son portefeuille de produits pour aider les clients dans le transport et le stockage à haute pression d’hydrogène. Grâce à son expertise en matériaux, Vallourec a réussi à tester des aciers plus résistants qui, pour certaines applications, permettent à ses clients d'obtenir

Nous sommes heureux de confirmer l'excellente performance de nos matériaux à haute résistance en présence de gaz hydrogène. Cette performance supérieure permet non seulement d'améliorer notre offre de produits, mais aussi d'optimiser les solutions de stockage à moyenne échelle et souterrain de l'hydrogène, offrant ainsi des options efficaces plus haut de gamme à nos clients.

Vincent Designolle Directeur du pôle Hydrogène chez Vallourec

Au vu du nombre croissant de projets de production et d'utilisation d'hydrogène à faible teneur en carbone, il est primordial de garantir la compatibilité des actifs pour le stockage et le transport de l'hydrogène. Vallourec a étudié la résistance à la rupture et le comportement à la fatigue par corrosion d'une sélection de tubes sans soudure pour OCTG, pipelines et cuves sous pression en service H2 pressurisé. En 2022, la première sélection de grades standards et propriétaires de Vallourec testés en présence de gaz H2 pur étaient la suivante :

  • Le grade X65 pour les tubes de conduite, comprenant également la qualification des soudures circonférentielles réalisées par Serimax,
  • Le grade VM55W (grade propriétaire 55 ksi) pour les tubes OCTG soudables,
  • Le grade K55 pour les tubes OCTG sans soudure,
  • Le grade VM80S (grade propriétaire 80 ksi/L80) pour les tubes OCTG sans soudure,
  • Et le grade 34CrMo4 pour les cuves sous pression.
Vallourec a désormais ajouté les grades suivants à son portefeuille de matériaux validés :
  • Le grade X80 pour les tubes de conduite
  • Le grade VM80W (grade propriétaire 80 ksi) pour les tubes OCTG soudables
  • Le grade VM95SS (grade propriétaire 95 ksi) pour les tubes OCTG sans soudure
  • Le grade VM110SS (grade propriétaire 110 ksi) pour les tubes OCTG sans soudure
Les évaluations de la résistance à la fracturation réalisées ont consisté à exposer à de l'hydrogène gazeux à 100 bars des échantillons de boulons pré-fissurés par fatigue, pendant 1 000 heures à température ambiante. Tous les matériaux ont présenté un seuil de facteur d'intensité de contrainte d'hydrogène KIH largement supérieur à 55 MPa.m1/2, conformément à l'exigence ASME B31.12 option B qui définit les exigences des matériaux pour le service hydrogène.

Malgré les inquiétudes de l'industrie concernant leur susceptibilité potentielle à la fragilisation par l'hydrogène, nous avons toujours été convaincus que nos métallurgies nous permettraient d'obtenir des propriétés mécaniques encore plus élevées. Nos matériaux bénéficient de chimies étroitement contrôlées et subissent un traitement thermique précis pour obtenir les microstructures souhaitées, ce qui est crucial pour atténuer la fragilisation par l'hydrogène.

Florian Thébault Ingénieur principal en corrosion chez Vallourec

En outre, des essais de fatigue par corrosion ont été réalisés sur des éprouvettes de traction compactes avant la pré-fissuration. Des mesures de la vitesse de croissance des fissures de fatigue ont été déterminées de 0,01 à 30 Hz et des rapports de charge à 0,1 ou 0,9 pour couvrir les applications susceptibles de présenter des variations de pression interne très différentes au cours de la vie utile.

Alors que les projets d'hydrogène gagnent du terrain dans le monde entier, la capacité à transporter et à stocker l'hydrogène gazeux en toute sécurité est essentielle à leur développement. Vallourec en apprend le plus possible sur le comportement de ses grades à l'hydrogène afin d'anticiper les besoins futurs des clients et de contribuer au succès de l'industrie en fournissant des solutions sûres et efficaces.

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