PhD position at IFP Energies nouvelles

Poste de thèse à IFP Energies nouvelles (IFPEN) et à
l’Institut de la Corrosion en Chimie et Electrochimie
Impact de l’oxygène sur la corrosion et la fissuration
des aciers en milieu H2S
Les environnements de production de pétrole et de gaz présentent la caractéristique de comporter des gaz
acides (CO2 et H2S). en présence d’un milieu aqueux, ces gaz solubles conduisent à la formation d’un milieu
très corrosif. Par ailleurs, l’H2S agit comme promoteur d’entrée dans l’acier de l’hydrogène issu de la
réduction électrochimique du proton. L’acier voit alors ses propriétés mécaniques fortement affectées,
pouvant aller jusqu’à l’apparition spontanée de fissuration. Les connaissances dans ce domaine sont
principalement issues des travaux en lien avec la production de pétrole et de gaz, dans des environnements
totalement exempts d’oxygène. Néanmoins, dans certaines circonstances, de faible quantités d’oxygène
peuvent être introduites dans ces milieux corrosifs, et peuvent perturber fortement le système.
L’impact de l’oxygène peut potentiellement se manifester à quatre niveaux distincts :
- en modifiant l’environnement corrosif, par réactions chimique avec les composés dissous présents, et en
particulier l’H2S,
- en participant aux réactions électrochimiques de corrosion, et en particulier en augmentant le pouvoir
oxydant global du milieu,
- en modifiant la nature des dépôts de produits de corrosion à la surface de l’acier,
- en perturbant le processus d’absorption de l’hydrogène.
Le travail de thèse proposé vise à appréhender ces mécanismes en deux temps. Il s’agit d’une part d’étudier
de manière approfondie les produits de réactions qui peuvent se former en solution sur l’acier au contact de
l’H2S et de l’oxygène. Il est proposé d’adopter une démarche mêlant les calculs et la modélisation
thermodynamique, et la mise au point de méthodes analytiques dédiées. D’autre part, l’étude portera sur
l’impact potentiel de l’O2 sur le chargement en hydrogène dans l’acier et sur le risque de fissuration. Il s’agira
en particulier de déterminer comment la présence d’oxygène ou de ses produits de réaction peuvent
perturber ces réactions de surface.
Ce travail sera mené dans les laboratoires d’IFP Energies nouvelles à Solaize (69360) et de l’Institut de la
Corrosion à Fraisses (42490), et co-dirigé par le Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques, de
l’Université Pierre et Marie Curie (Paris 6).
Mots clefs: Corrosion, CO2, H2S, oxydation
Directeur de thèse
Dr Jean KITTEL, Dpt Electrochimie et Matériaux, IFP Energies nouvelles
Dr Isabelle FRATEUR, Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques,
Université Pierre et Marie-Curie
Ecole doctorale
ED206, Chimie de Lyon (www.edchimie-lyon.fr)
Localisation du doctorant
IFP Energies nouvelles, Solaize (69360) et Institut de la Corrosion (Fraisses,
42490)
Durée et date de début
3 ans, démarrage si possible au second semestre 2015
Employeur
Institut de la Corrosion (CIFRE)
Qualifications
Master 2 recherche en matériaux, chimie ou électrochimie
Connaissances linguistique
Anglais
Candidature à :
Jean Kittel : [email protected] (04 37 70 27 83)
Claude Duret-Thual : [email protected] (04 77 40 00 45)
IFP Energies nouvelles
IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation et de formation dont la mission est de
développer des technologies performantes, économiques, propres et durables dans les domaines de l’énergie, du
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