Effet des impuretés dans le gaz sur la ténacité à la rupture de l’acier au carbone sous hydrogène gazeux

Domaine

Energies bas carbone : hydrogène

Objectif

Evaluer l’effet des impuretés dans l’hydrogène sur la ténacité à la rupture de l’acier sous pression d’hydrogène gazeux

Participants / Sponsors

Alleima, Airbus, AkzoNobel, Aperam, Ascometal, BakerHughes, Bekaert, Böhler-Edelstahl, DGA, EDF, GE Vernova, Industeel, NOV, OCAS, Schlumberger, Shell, Storengy, Subsea7, Tata Steel Nederland Technology, TechnipEnergies, TechnipFMC, Tenaris, Terega, TotalEnergies, Trapil, Ugitech, Vallourec

Principaux résultats

Le développement des infrastructures de stockage et de transport de l’hydrogène exigent une évaluation fiable de la ténacité des aciers sous hydrogène gazeux à haute pression. Outre l’hydrogène, les conditions réelles de service, notamment pour le stockage souterrain de l’hydrogène, peuvent impliquer une contamination par des impuretés telles que H₂S, H₂O et O₂. Ces espèces peuvent avoir un impact significatif sur l’intégrité des matériaux et doivent donc être prises en compte pour garantir la conception et l’exploitation sûres des infrastructures. Des préoccupations similaires existent également dans d’autres applications, comme la capture du CO₂, où l’hydrogène peut se retrouver dans des flux de CO₂ accompagné de contaminants tels que CO, NO₂ ou SO₂.
Dans une première approche, l’effet de H₂S, H₂O et O₂ a été étudié. Les résultats montrent que l’ajout de seulement 100 ppm de H₂S dans 100 bar d’hydrogène humide a un effet très préjudiciable sur la ténacité à la rupture, équivalent à une augmentation de la pression d’hydrogène de 100 à 500 bar.

Pour en savoir plus

L. Moli-Sanchez et al. – AMPP Conference 2026 – Paper 65 – https://doi.org/10.5006/C2026-00065