Introduction
générale
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Introduction générale
Introduction générale
L'augmentation de la demande d'énergies telles que le
gaz et le pétrole nécessite de plus en plus la construction de
nouvelles lignes de pipelines. En effet, ces derniers, sont devenus, ces 70 ans
le moyen d'acheminement le moins coûteux et le plus sûr pour de
grandes quantités d'énergies et sur de longues distances
(plusieurs centaines voire plusieurs milliers de kilomètres) [1].
Quelque soit le pipeline le milieu (mer ou terre), ce dernier
est toujours exposé aux risques d'endommagements que ce soit par des
interférences externes ou environnementales [1].
Les pipeline sont le moyen le plus important pour transporter
du pétrole brut en raison de la flexibilité
sécurisée dans la vitesse de déplacement et leur
capacité à transporter des produits pétroliers sur une
base continue à travers les dizaines de centaines de kilomètres,
et d'assurer, dans le même temps, l'arrivée de ces
matériaux aux raffineries vers les centres de consommation rapidement et
au moindre coût [1].
Ce mémoire a pour objectif de proposer une étude
expérimentale analysant l'effet de l'hydrogène (un des produits
pétroliers) sur les propriétés mécaniques des
structures en acier API 5L X52, conçues pour transporter et stocker des
dérivés pétroliers. Nous nous intéressons à
l'endommagement local d'une structure portant des défauts
extérieurs sous forme d'entailles longitudinales sur la surface interne
de la paroi du pipe.
La probabilité d'amorçage d'une structure n'est
jamais nulle. Les sources d'endommagement du matériau lors de son
fonctionnement, sont nombreuses. Parmi lesquelles que causes naturelles, telle
que la fissuration par corrosion externe et interne, la fissuration par
hydrogène, les défauts d'origine
environnementale&etc.
L'hydrogène comme carburant a été
proposé comme solution dans les problèmes d'énergie.
L'utilisation de l'hydrogène pourrait constituer, à long terme,
une alternative aux carburants d'origine fossile. Son développement se
heurte cependant à des défis scientifiques, technologiques et
économiques majeurs. Les molécules de l'hydrogène peuvent
pénétrer au sein de l'acier, principalement par ses
défauts de surface, et causent sa fragilisation. Notre équipe
analyse les effets de cette pénétration sur la résistance
mécanique de l'acier [2].
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Introduction générale
Parmi ces projets récents, le Programme NaturalHy, dont
l'un des principaux objectifs est de favoriser l'amélioration continue
de la sécurité publique, l'intégrité des pipelines
et préparer les pays européens à une nouvelle source
d'énergie : l'hydrogène. Le point fort de cette étude est
l'utilisation du système étendu et existant de pipelines, servant
au transport du gaz naturel. L'idée est de transporter conjointement le
mélange d'hydrogène et gaz naturel [3].
Cette étude s'inscrit dans le cadre du projet
européen de recherche NaturalHy. Ce programme doit permettre de valider
un concept utilisant le réseau de transport/distribution européen
de Gaz Naturel, pour transporter/distribuer un mélange gazeux
d'hydrogène et de Gaz Naturel [2].
Ce manuscrit est divisé en quatre chapitres.
Dans le premier chapitre, Processus de fabrication des tubes
soudés en spiral et les contrôle soit statique ou dynamique
destructif ou non destructif pour accepter finalement les tubes fabriquent de
cette société.
Le second chapitre, sur les défauts des pipelines soit
extérieurement ou intérieurement. Défauts causés
par des agressions externes et plus particulièrement aux enfoncements et
aux défauts dits combinés (enfoncement + éraflure) et
problème de corrosion externe et fragilisation par hydrogène dans
la paroi interne de pipeline.
Le troisième chapitre, on va parler sur les
inhibiteurs. La plupart des inhibiteurs commerciaux sont des composés
synthétiques qui présentent une bonne action anticorrosion, mais
la plupart d'entre eux sont hautement toxiques pour les êtres humains et
l'environnement, les huiles et les extraits de plantes sont
considérés de plus en plus comme une source d'inhibiteurs de
corrosion verts. Ils sont utilisés pour la protection des métaux
dans l'environnement acide, afin de remplacer les produits chimiques toxiques
utilisés actuellement.
Le dernier chapitre s'attache à décrire la
variation des propriétés du matériau: statiques,
dynamiques. Des essais expérimentaux destructif et non destructif sont
réalisés sur l'acier API 5L X52 en présence et en absence
d'inhibiteur:
- Essai de traction,
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