Challenge N°5

Protéger les réseaux en acier de GRTgaz vis-à-vis des effets de l’hydrogène

Le lauréat est Catalyse

 

CATALYSE est une PME spécialisée dans l’ingénierie analytique et la R&D dans le domaine de la chimie et des matériaux polymères. Pour accompagner les projets d’innovation de ses clients, Catalyse propose :
– une expertise en chimie analytique dans le domaine des matériaux polymères : déformulation, ingénierie analytique, mise au point de méthodes, contrôle qualité,
– un service de Recherche et Développement : modification de polymères, microencapsulation, matériaux et revêtements intelligents,
– une unité de petites productions spécialisées.
CATALYSE est filiale de RESINOPLAST Reims, maison mère du groupe IVY, spécialisé dans la formulation technique des PVC et TPE.

 

 

CATALYSE propose à GRTgaz une solution de revêtement à froid hybride (organique et non-organique) multicouche. Prochaine étape : la signature du partenariat pour lancer le développement de la formule !

Cet appel à projet aura également révélé un prix spécial du jury : Le Centre des Matériaux Mines Paristech. Les chercheurs que nous avons rencontrés proposent l’utilisation de Zinc projeté à très haute vitesse pour imperméabiliser les parois internes des canalisations contre les effets indésirables de l’hydrogène. Des études prometteuses que GRTgaz et RICE suivront de près !

 

 

 

Description

Fortement engagé dans la transition énergétique, GRTgaz est à la recherche de solutions innovantes lui permettant de faciliter l’injection d’hydrogène dans ses réseaux.

Contexte :

À terme, l’hydrogène pourrait avoir une place de plus en plus importante dans les réseaux de transport de gaz.

Problématique

Cependant, l’hydrogène, de par ses caractéristiques physiques et en particulier celle liée à la très petite taille de sa molécule, entraîne une migration dans l’acier C-Mn (Carbone Manganèse) et un vieillissement accéléré irréversible de la structure métallurgique. Sa réserve de plasticité s’en trouve alors amoindrie. GRTgaz est à la recherche d’une solution innovante permettant de préserver l’intégrité des surfaces intérieures de ses réseaux constitués d’aciers ferritiques C-Mn, afin d’empêcher la migration de la molécule H2 dans l’acier.

 

Comment protéger d’un point de vue métallurgique les aciers constituant les réseaux de transport de gaz naturel vis-à-vis de l’hydrogène injecté, pour en préserver la ductilité ?

Contraintes

– Accès difficile aux surfaces acier concernées : Le réseau de GRTgaz est majoritairement enterré. L’accès aux surfaces intérieures de ces canalisations enterrées est complexe, mais possible, en profitant par exemple des campagnes d’inspections mises en place par GRTgaz (insertion de pistons instrumentés ou de crawler afin de vérifier l’intégrité des canalisations). Il serait donc envisageable d’intervenir sur le réseau.

 

– Réutilisation des réseaux existants, constitués de tubes DN150 (acier type L245 suivant NF EN ISO 3183 ou équivalent) au DN1200 (acier type L485M).

Objectifs

La solution recherchée par GRTgaz doit permettre de :

 

– Préserver les propriétés mécaniques des aciers dans le temps lorsqu’ils sont soumis à une concentration d’hydrogène plus importante,

– Maîtriser l’intégrité des réseaux enterrés de GRTgaz, tout en permettant l’acheminement des nouveaux gaz.

 

GRTgaz souhaite vérifier comment trouver des solutions pour la passivation des surfaces intérieures des réseaux de GRTgaz constitués d’aciers ferritiques C-Mn pourraient-ils : les solutions proposées devront permettre soit :

 

– Un traitement de surface ou un revêtement (type bouclier ralentissant la permutation de l’hydrogène) et la manière de l’appliquer dans la canalisation sur la surface intérieure de la canalisation,

– Soit un produit permettant d’inhiber l’action de l’H2 (encapsulage, inhibiteur, …).

Enjeux pour GRTgaz

  • Financier : pérennisation des activités de GRTgaz et valorisation des actifs
  • Sécurité : préserver l’intégrité des ouvrages
  • Autre : Renforcer le rôle de GRTgaz comme leader de la Trans’HYtion énergétique

Volumétrie / Planning

– Volumétrie : plusieurs centaines de kilomètres de canalisations

 

– Planning envisagé :

 

 >   Développement et tests : 2018 à 2020

 >   Déploiement : entre 2020 et 2030

Perspectives de Valeur pour les lauréats

– Co-développer en partenariat avec GRTgaz les solutions potentielles,

– Obtenir le financement des solutions à développer ou le financement des éventuels brevets à déposer,

– Profiter des installations du centre de R&D de GRTgaz (RICE) pour développer et tester les innovations,

– Être acteur de la Transition Énergétique, aux côtés de GRTgaz ;

Date de clôture : 15/10/2018