Vallourec expande sua gama de materiais qualificados para serviço de hidrogênio

A Vallourec anunciou a conclusão bem-sucedida dos testes que qualificam a resistência à fratura de uma seleção de classes de aço na presença de gás H2 puro.

14/03/2023

Transição energética

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Em setembro de 2022, a Vallourec anunciou a conclusão bem-sucedida dos testes que qualificam a resistência à fratura de uma seleção de classes de aço na presença de gás H2 puro. Desde então, a Vallourec tem expandido sua gama de materiais validados para o serviço de hidrogênio, solidificando sua experiência e seu portfólio de produtos para auxiliar os clientes no transporte e armazenamento de H2 em alta pressão. Graças à sua experiência em materiais, a Vallourec conseguiu testar aços de maior resistência que, para certas aplicações, permitem paredes mais finas, soluções mais leves e menor consumo de recursos para seus clientes.

“Temos o prazer de confirmar o excelente desempenho de nossos materiais de alta resistência em gás hidrogênio. Esse desempenho superior não apenas aprimora nossas ofertas de produtos, mas também nos permite otimizar soluções de armazenamento de hidrogênio em escala média e subterrânea, fornecendo opções eficientes de ponta para nossos clientes.”

Vincent Designolle

Diretor de Hidrogênio da Vallourec

Com o crescente número de projetos de produção e uso de hidrogênio de baixo carbono, é fundamental garantir a compatibilidade dos ativos para armazenamento e transporte de hidrogênio. A Vallourec investigou a resistência à fratura e o comportamento à fadiga por corrosão de uma seleção de tubos sem costura para OCTG, tubulação e vasos de pressão em serviço de H2 pressurizado. A primeira seleção de classes proprietárias padrão e Vallourec testadas na presença de gás H2 puro em 2022 incluiu:

• Grau X65 para produtos line-pipe, incluindo a qualificação de soldas circunferenciais feitas pela Serimax
• Grau VM55W (grau proprietário de 55 ksi) para tubos OCTG soldáveis
• Grau K55 para tubos OCTG sem costura
• Grau VM80S (80 ksi grau proprietário/L80) para tubos OCTG sem costura
• Grau 34CrMo4 para vasos de pressão

A Vallourec agora adicionou os seguintes graus ao seu portfólio de materiais validados:

• Grau X80 para produtos line-pipe
• Grau VM80W (grau proprietário de 80 ksi) para tubos OCTG soldáveis
• Grau VM95SS (grau proprietário de 95 ksi) para tubos OCTG sem costura
• Grau VM110SS (grau proprietário de 110 ksi) para tubos OCTG sem costura

Os testes de validação incluíram avaliações de tenacidade à fratura conduzidas usando amostras de carga de parafuso pré-craqueadas por fadiga expostas a 100 bar de gás hidrogênio, durante 1.000 horas, à temperatura ambiente. Todos os materiais apresentaram limiares de fator de intensidade de tensão de hidrogênio KIH em grande parte acima de 55 MPa.m1/2, em conformidade com o requisito ASME B31.12 opção B que define os requisitos de materiais para o serviço de hidrogênio.

“Embora houvesse preocupações na indústria em relação à sua potencial suscetibilidade à fragilização por hidrogênio, sempre estivemos confiantes de que nossas metalurgias nos permitiriam alcançar propriedades mecânicas ainda mais altas. Nossos materiais se beneficiam de produtos químicos rigidamente controlados e passam por tratamento térmico preciso para alcançar as microestruturas desejadas, o que é crucial para mitigar a fragilização do hidrogênio.”

Florian Thébault

Engenheiro Principal de Corrosão na Vallourec

Além disso, testes de fadiga por corrosão foram realizados em amostras de tração compactas antes da pré-fissuração. As medidas da taxa de crescimento de trincas por fadiga foram determinadas de 0,01 a 30 Hz, e as taxas de carga em 0,1 ou 0,9, para cobrir aplicações suscetíveis a apresentar variações de pressão interna muito diferentes durante a vida útil.

À medida que os projetos de hidrogênio ganham força em todo o mundo, a capacidade de transportar e armazenar o gás hidrogênio com segurança é essencial para seu desenvolvimento, e a Vallourec está aprendendo o máximo possível sobre o comportamento de seus graus em relação ao hidrogênio para antecipar as necessidades futuras dos clientes e contribuir para o sucesso do setor, fornecendo soluções seguras e eficazes.