Stagiaire 6 mois - Evaluation de la ténacité des aciers sous pression d’hydrogène à l’aide d’éprouvette SENB F/H

Description de l'entreprise

Composé d'une équipe de 20 personnes (alternants, techniciens, assistants ingénieurs, chercheurs et ingénieurs) , le site de Fraisses (près de Saint Etienne) de l'Institut de la Corrosion est partenaire et coordinateur de nombreux projets en collaboration avec l’Industrie, et d'autres Instituts (notamment l'ANDRA, l'IFPEN) nos objectifs sont notamment les suivants :

• Evaluer la résistance des matériaux à la corrosion sous contrainte (SCC) en milieu H₂S,
• Comparer les méthodes d’essais utilisées pour évaluer la résistance des matériaux à la corrosion sous contrainte (SCC) en milieu H₂S
• Evaluer la tenue des matériaux à la fatigue-corrosion en environnement H₂S.

Certifié ISO 9001 et 14 001 (norme 2015) ainsi que 45 001 (norme 2018) la manipulation de produits corrosifs ou toxiques (acides, bases, gaz etc...) se réalise dans des laboratoires en zone ATEX . Le port d'EPI et le suivi de protocole de sécurité stricts sont indispensables pour les manipulations et expérimentations en laboratoire.

Description du poste

Avec la fin annoncée des énergies fossiles et la nécessité de contenir les émissions de gaz à effet de serre, les énergies bas-carbone sont en plein essor et le développement de l’énergie hydrogène est stratégique en France et en Europe.  Le développement de cette énergie nécessitera la construction d’une filière industrielle complète incluant les équipements de production, les installations de transport et de stockage ou les systèmes de combustion et propulsion dans le cadre des diverses applications en mobilité.

Dans ce contexte, l’utilisation des solutions d’acier sont le plus utilisées dans le transport et le stockage de l’hydrogène.

Cependant, les aciers souffrent de la fragilisation par l’hydrogène ce qui réduit leur utilisation dans l’économie de l’hydrogène.

La conception d’infrastructures telles que les pipelines ou les installations de stockage d’hydrogène repose généralement sur deux caractéristiques principales des matériaux : la résistance à la rupture et le taux de croissances des fissures de fatigue.

Plusieurs techniques sont possibles pour l’évaluation de la ténacité sous pression d’hydrogène : (KiH). On peut citer par exemple : ASTM, E1820, ASTM F1681, ASTM E399, ASTM F1624.

L’objectif de ce stage sera de travailler sur une méthode d’évaluation du KiH, basé sur ASTM E1820 (J-intégral) en utilisant des éprouvettes à entaille unique en flexion (SENB)

Le travail sera divisé en plusieurs étapes :

• - Développement de la méthodologie d’essais pour le suivi de la propagation des fissures par chute ohmique. Ces travaux seront menés sur des bancs d’essais mécaniques standards en air
• - Mise en place de la méthodologie de testes sous pression Hélium
• - Etude paramétrique sous pression d’hydrogène. Dans cette partie, l’impact de différents paramètres sur la ténacité sera étudié sur un matériau (effet de la pression partielle d’hydrogène, sur le taux de chargement, effet de la contamination par l’hydrogène avec des traces dez molécules comme H2S, O2, CO….)

Méthodes et techniques :

Les techniques expérimentales qui seront mises en œuvre sont :

• Mécanique de la rupture par des essais de fissuration sous pression (essais en autoclave, traction lente, essais de propagation de fissure, test de traction, surveillance de la croissance des fissures électriques)
• Test à 100 bars de pression (hydrogène et hélium)
• Observation macrographique

Profil recherché

Etudiant en Master 2 ou Ecole Ingénieur 5ème année (Matériaux, physique, chimie)

Compétences requises : 

• Formation en science des matériaux, physique appliquée, chimie des matériaux, électrochimie, etc.
• Connaissances en corrosion des métaux et électrochimie
• Capacité à collaborer efficacement avec une équipe technique

Réf: 19089ad4-a348-4b37-a53f-de6ab3fdb6cc