Etude des mécanismes de Fragilisation Par l'Hydrogène des aciers non alliés en milieu H2S humide : contribution de l'émission acoustique
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Many steel equipments used in oil and gas industry are subjected to wet H2S cracking. In order to improve the understanding of this type of cracking, Acoustic Emission (AE) was used for the monitoring of steels exposed to wet H2S. AE related to both most important crackin modes in this media, i. E. , Hydrogen lnduced Cracking (HIC} and Sulfide Stress Cracking (SSC), were discriminated from the other AE sources signals (H2 evolution, iron sulfide layer formation). Using this methodology, real-time monitoring of cracking is possible, offering new insights into the kinetics of cracking, and into the impact of several parameters on the different steps of cracking. A better understanding of the different cracking mechanisms is another output of this study. From the comparisons between different steel grades exposed to H2S environments with or without applied load allows, different cracking modes can be clearly distinguished: HIC vs. SWC (Step Wise Cracking), and SSC vs. SOHIC (Stress Oriented Hydrogen lnduced Cracking).
Abstract FR:
La Fragilisation par l'Hydrogène (FPH) des aciers en milieu humide contenant de l'H2S est un mode d'endommagement répandu dans l'industrie pétrolière. Afin d'améliorer la compréhension de ce mode de dégradation, un essai normalisé de résistance à la FPH des aciers en milieu H2S a été instrumenté par émission acoustique (EA). Les signaux d'EA liés aux deux grands modes de fissuration dans ce milieu, la décohésion interne (Hydrogen Induced Cracking, HIC) et la rupture différée par H2S (Sulfide Stress Cracking, SSC), ont été discriminés des signaux relatifs aux autres sources d'EA (dégagement d'hydrogène, formation de la couche de FeS). Le suivi en temps réel des fissurations offre un nouvel éclairage sur les cinétiques des fissurations HIC et SSC, sur les paramètres influant les différentes étapes de fissuration. Une meilleure compréhension des mécanismes de fissuration est également permise par l'application de cette méthodologie de monitoring. La comparaison entre différents aciers exposés à différents environnements fragilisant et avec ou sans contraintes appliquées permet de distinguer très clairement les différentes formes de fissuration : HIC ou Step Wise Cracking, SWC, SSC ou Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking, SOHIC.