Groupe ROSEN : essais sous hydrogène avec le savoir-faire ZwickRoell
Case Study
- Client : ROSEN Gruppe
- Lieu : Lingen (Ems), Allemagne
- Secteur d'activité: Énergie
- Sujet : Essai de matériaux sous atmosphère d’hydrogène et sous méthane ou sous un mélange de ces deux gaz
ROSEN Gruppe
Le groupe ROSEN - leader mondial des solutions innovantes
Le groupe ROSEN, basé à Lingen (Ems) en Allemagne, est un leader mondial dans la fourniture de solutions innovantes dans tous les domaines de la chaîne de processus d’intégrité. Depuis sa création en 1981 en tant qu’entreprise unipersonnelle, l’entreprise ROSEN s’est rapidement développée et continue de le faire. Le groupe technologique international est constitué d’une équipe de plus de 4 000 employés dans plus de 120 pays.
L’étendue des prestations du groupe ROSEN :
- Inspection d’installations industrielles critiques pour garantir un fonctionnement fiable au plus haut niveau et avec la plus grande efficacité
- Conseils techniques sur mesure pour une gestion efficace de l’intégrité des installations
- Fabrication et fourniture de nouveaux produits et systèmes sur mesure
- Recherche et développement à la pointe de la technologie et basés sur les besoins du marché pour des produits et services « à valeur ajoutée »
Par ailleurs, ROSEN réalise des diagnostics d’installations industrielles à l’aide d’appareils conçus et fabriqués par ses soins et propose des services d’ingénierie et de conseil personnalisés.
La demande
Les défis de l’économie de l’hydrogène
Les énergies renouvelables sont d’une importance cruciale pour l’avenir : l’économie de l’hydrogène ne pourra pas réussir sans une infrastructure de transport sûre et efficace. L’introduction de l’hydrogène dans un réseau de gaz naturel existant pose un certain nombre de défis.
Actuellement, il existe plus de 4 500 kilomètres de pipelines dans le monde qui transportent de l’hydrogène - rien qu’en Europe, cela représente environ 1 600 kilomètres. La plupart d’entre eux sont des conduites d’hydrogène spéciales, conçues et construites pour transporter l’hydrogène des gaz de procédé des producteurs de gaz jusqu’aux utilisateurs industriels tels que les usines chimiques et les raffineries.
Pourtant, les plans pour la Dorsale hydrogène européenne sont plutôt axés sur la vision de l’hydrogène comme source d’énergie. À l’avenir, des quantités beaucoup plus importantes d’hydrogène seront nécessaires à cet effet. L’objectif est de développer le réseau de manière à ce que le gaz puisse être livré sur l’ensemble du continent. Cet objectif pourrait être atteint en utilisant le réseau de gaz naturel existant.
De nouvelles conduites pourraient être ajoutées si nécessaire. Étant donné que les pipelines d’hydrogène et de gaz naturel sont différents, ces projets futurs représentent des défis particuliers pour le système de pipelines, notamment en termes de volume, de pression et, de ce fait, de maintien de l’intégrité et de la sécurité des pipelines. « Parce qu’il est de plus en plus nécessaire de comprendre en profondeur l’aptitude des aciers pour pipelines à transporter l’hydrogène, il sera également de plus en plus important à l’avenir de comprendre l’influence de l’hydrogène sur l’intégrité des pipelines nouveaux et existants en relation avec les propriétés mécaniques ainsi que la composition chimique et la microstructure », explique Tanja Schmidt, Chef du laboratoire d’hydrogène au sein du groupe ROSEN.
La solution ZwickRoell
Essais de matériaux innovants dans le laboratoire d’hydrogène
Le groupe ROSEN a construit un nouveau laboratoire sur son site de Lingen (Ems) afin de tester les propriétés des matériaux sous atmosphère d’hydrogène et/ou de méthane. « Pour cela, nous avons installé une installation autoclave pour éprouvettes K1H d’un autre fabricant, qui teste l’aptitude des matériaux dans l’hydrogène », explique Schmidt. En complément, une machine d’essai dynamique de ZwickRoell avec réservoir sous pression permet de réaliser des essais de traction et de mécanique de la rupture sur des matériaux de tuyauterie neufs ou déjà utilisés.
Contrairement aux machines d’essai statique, les machines d’essai dynamique examinent différents matériaux dans des conditions de charge réalistes afin d’évaluer leur résistance à la fatigue, leur ténacité à la rupture et d’autres propriétés mécaniques.
Le laboratoire ROSEN teste notamment les matériaux de tuyauteries d’exploitants de réseaux de gaz qui souhaitent améliorer leur réseau existant pour le transport d’hydrogène. En outre, des produits de fabricants de tuyaux sont qualifiés pour le transport d’hydrogène et la machine d’essai ZwickRoell est utilisée pour le travail de base classique de recherche et de développement.
Outre la machine d’essai dynamique des matériaux, le laboratoire ROSEN dispose également d’un vibrophore du fabricant de machines d’essai de Ulm. Celui-ci génère les charges dynamiques à l’aide d’un entraînement électromagnétique à résonance et offre des fréquences d’essai très élevées ainsi que des temps d’essai courts avec une consommation d’énergie minimale.
En savoir plus sur les essais sous hydrogène avec ZwickRoell
« Dans de tels projets d’innovation, il est extrêmement important d’être en lien direct les uns avec les autres. La collaboration avec ZwickRoell s’est très bien déroulée, car les deux partenaires avaient à cœur de trouver des solutions ensemble. Nous avons établi des voies de communication courtes, ce qui a été bénéfique pour nous tous. »
Tanja Schmidt, Chef du laboratoire d’hydrogène, groupe ROSEN
Le résultat
Projet hydrogène en collaboration avec ZwickRoell
Grâce aux activités d’inspection des tubes, à l’évaluation des données, à la gestion de l’intégrité, qui est désormais complétée par des données sur les propriétés des matériaux issues des essais, le groupe ROSEN a une vision globale concernant l’hydrogène, ce qui confère à l’entreprise une caractéristique spécifique. « Avec ZwickRoell, nous avons trouvé un fabricant de machines d’essai établi pour ce thème important, avec lequel nous avons pu mettre en œuvre notre projet d’innovation de manière satisfaisante », explique Schmidt.
Pour le fabricant de machines d’essai de Ulm, cette collaboration était également une première : ZwickRoell a produit la première machine d’essai de matériaux dynamique avec un réservoir sous pression de sa propre conception spécialement conçu pour l’hydrogène. Schmidt : « De plus, le bon service client de ZwickRoell a été pour nous un facteur décisif dans l’attribution du contrat, tout comme l’aspect Made in Germany. »
