IV.2. Présentation de matériau
Le matériau de notre étude est un acier au
Carbone-Manganèse utilisé pour le transport des hydrocarbures
à une pression de 70 bars, de dénomination API 5L-X52. Il
répond à la spécification imposée par la norme API
5L. Le Tableau 1 représente la composition chimique de notre acier
utilisé.
5L: Pour les qualities normales.
5L X: Pour les qualities a haute résistance.
2.1. Composition chimique
La Figure IV.1 représente la machine de
Spectromètre pour indiquer la composition chimique et la nuance de
l'acier. Cette machine se retrouve ou sein de BCR. Elle est liée avec un
ordinateur qui nous permet d'obtenir les valeurs des compositions chimiques.
Figure IV.1: Spectromètre de masse.
On présenté la composions chimique qui sont obtenus
par la machine Spectromètre dans le tableau suivant:
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
Tableau IV.1 : Composition chimique de l'acier
API5L X 52 (proportions massiques en %).
|
Elément chimique
|
Symbole
|
Poids en %
|
|
Carbone
|
C
|
0.18
|
|
Silicium
|
Si
|
0.0332
|
|
Magnésium
|
Mn
|
0.406
|
|
Phosphate
|
P
|
0.0002
|
|
Soufre
|
S
|
0.0002
|
|
Chrome
|
Cr
|
0.0091
|
|
Nickel
|
Ni
|
0.0137
|
|
Molybdène
|
Mo
|
0.0017
|
|
Aluminium
|
Al
|
0.0511
|
|
Cuivre
|
Cu
|
0.0241
|
|
Vanadium
|
V
|
0.0015
|
|
Titane
|
Ti
|
0.0016
|
|
Tungstène
|
W
|
0.0015
|
|
Niobium
|
Nb
|
0.002
|
|
Palladium
|
Pb
|
0.002
|
|
Bore
|
B
|
0.006
|
|
Fer
|
Fe
|
99.3
|
Apres les compositions chimique on va introduite les compositions
dans un logiciel (La clé des aciers 2013) et déterminer
automatiquement la nuance de cette aciers.
2.2. Propriétés mécanique
Les propriétés mécaniques de l'acier X52
dans la direction longitudinale, on peut les déterminées à
partir des essaies sur les éprouvettes selon la norme française
NF EN 100002-1.
61
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
62
On a fait l'essai de traction au niveau de SPA MAGHREB TUBE
à Attaf. L'éprouvette utilisée est
représenté dans la Figure suivante:
Figure IV.2: L'eprouvette et la machine de
traction.
Tableau IV.2: Dimensions des
éprouvettes de traction [mm] selon la norme API 5L [9].
|
Acies APIX52
|
L1
|
L2
|
B
|
C
|
d
|
e
|
R
|
|
Dimension [mm]
|
120
|
50
|
8
|
25
|
30
|
4
|
12
|
Sur le tableau siuvant, les resultats de l'essai de tracion
représentent les caracterestiques mécaniques de l'acier X52 :
Tableau IV.3: Propriétés
mécaniques de l'acier X52.
|
Module
d'Young
[GPa]
|
La force
de rupture
[kN]
|
La force
max
[kN]
|
Limite
d'élasticité( Re) [MPa]
|
Limite de
plastique
[MPa]
|
Allongement
A%
|
n
|
K
|
|
203
|
104.28
|
150.77
|
410.55
|
593.59
|
32
|
0.164
|
876
|
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
VI.3. Procédure expérimental 3.1.
Coté Chimique
On a pris 28 éprouvettes de dimension normalisée
au niveau de laboratoire de chimie au seine de UHBC, on a préparé
deux solutions qui se composent de :
V' HCl pure a 100 %.
V' HCl 90 % avec 10% d'inhibiteur vert (Ruta
Chalepensis).
Il y avait plusieurs milieux forte acidité qui sont
considères comme des acides agressifs tels
que : acide chlorhydrique, acide sulfurique, acide
nitrique&&.
Mais on a choisis l'utilisation des solutions HCl dans notre
recherche vu :
V' son influence sur les éprouvettes
à travers une corrosion très rapide.
V' Elle se caractérise par une forte
acidité avec Ph=1.5 environ.
a-Préparation de solutions
inhibitrices:
Les chimistes prennent la même solution d'inhibiteur
vert (Ruta Chalepensis) avec des différentes faibles concentrations, ils
ont remarqué que la solution de concentration égale au 10% est
considérée comme le milieu le plus favorisé contre la
corrosion et cela expliqué sur le tableau qui se suit:
63
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
64
Tableau IV.4: Valeurs extraites des courbes du
potentiel libre pour l'extrait du Ruta
Chalepensis [72].
|
Concentration
|
Températures
|
Les valeurs de l'OCP
|
|
Milieu HCl
|
H2SO4
|
|
0%
|
20°C
|
-0,5
|
-0,65
|
|
35°C
|
-0,62
|
-0,57
|
|
50°C
|
-0,60
|
-0,595
|
|
65°C
|
-0,64
|
-0,60
|
|
80°C
|
-0,90
|
-0,59
|
|
5%
|
20°C
|
-0,137
|
-0,625
|
|
35°C
|
-0,62
|
-0,63
|
|
50°C
|
-0,61
|
-0,675
|
|
65°C
|
-0,641
|
-0,70
|
|
80°C
|
-0,80
|
-0,70
|
|
10%
|
24°C
|
-0,52
|
-0,625
|
|
35°C
|
-0,68
|
-0,67
|
|
50°C
|
-0,70
|
-0,675
|
|
65°C
|
-0,705
|
-0,85
|
|
80°C
|
-0,70
|
-0,715
|
|
20%
|
20°C
|
-0,65
|
-0,725
|
|
35°C
|
-0,67
|
-0,63
|
|
50°C
|
-0,70
|
-0,675
|
|
65°C
|
-0,70
|
-0,70
|
|
80°C
|
-0,70
|
-0,675
|
|
30%
|
20°C
|
-0,65
|
-0,525
|
|
35°C
|
-0,66
|
-0,655
|
|
50°C
|
-0,39
|
-0,705
|
|
65°C
|
-0,69
|
-0,908
|
|
80°C
|
-0,60
|
-0,685
|
La seule différence, entre les deux milieux, reste au
niveau des valeurs de l'OCP qui sont plus faibles dans le milieu sulfurique que
dans le milieu chlorhydrique. Qui ont retrouvé la concentration optimale
est égale à 10%.
b- Les étapes expérimentales
Mettre la résine sur toute la surface de
l'éprouvette sauf la surface de l'entaille par ce que notre étude
concerne la fissure de l'éprouvette.
Emerger chaque 3 éprouvettes dans un bicher contenant la
solution de HCl, HCl+10% d'inhibiteur verts selon le tableau correspondant aux
jours d'émersion des éprouvettes:
CHAPITRE IV Etude expérimentale : Effet
d'hydrogène sur les propriétés
mécaniques
Tableau IV.5: Planning d'immersion les
éprouvettes dans les solutions.
|
1 er jour
|
16 e jour
|
7 e jour
|
16 e jour
|
14 ejour
|
|
Emerger dans la solution
|
HCl
|
3 éprouvettes
|
3 éprouvettes
|
3 éprouvettes
|
3 éprouvettes
|
Enlèvement
|
|
HCl+10%
|
3 éprouvettes
|
3 éprouvettes
|
3 éprouvettes
|
3 éprouvettes
|
Enlèvement
|
Après 50 jours environ, on enlève 28
éprouvettes à soumettre aux essais de résilience.
| 
