Etude du comportement en fatigue des aciers pour pipelines à différents grades

Abstract

Généralement les structures mécaniques sont soumises à des sollicitations cycliques au cours de leur fonctionnement. L’endommagement par fatigue qui apparaît le plus souvent lorsque le matériau est soumis à des efforts inférieurs à la limite d’élasticité du matériau. Le comportement en fatigue des pipelines dépend de plusieurs paramètres de nature métallurgiques, des propriétés mécaniques et des conditions de service caractérisé par la pression mise en œuvre. Les conditions de service sont transmises sous forme de contraintes au niveau des parois des tubes caractérisant le chargement appliqué sur les éprouvettes de type SENT "Single Edge Notch Tensile specimen". Les chargements cycliques à amplitudes constantes caractérisés par le rapport de charge et l’amplitude de chargement cyclique ont été mis en évidence sur différents grades d’aciers API 5L à travers l’utilisation de la méthode de Harter et le modèle de propagation de Walker afin de prédire la durée de vie résiduelle en fatigue et la vitesse de fissuration. L’effet de la présence d’hydrogène a affecté fortement la vitesse de fissuration et la durée de vie. Une augmentation importante de la vitesse de fissuration et une diminution de la durée de vie en fatigue en présence d’hydrogène est constatée. La fissuration à travers les joints soudés dépend de l’état de contrainte générée lors du soudage et de l’état d’expansion des tubes.