Une technologie de détection mains libres du CNRC simplifie la fabrication des tubes et des tuyaux en acier

Sous les trottoirs et la chaussée, des conduites souterraines en acier acheminent l'eau et le gaz naturel aux habitations et aux entreprises. À hauteur des yeux, de plus petits tubes s'agencent pour former clôtures, mains courantes ou échafaudages alors que d'autres abritent des fils électriques. Tous cependant voient leur vie commencer à l'usine sous l'apparence de plaques d'acier que l'on chauffera à blanc, façonnera, découpera puis soudera pour créer des tuyaux de taille variable.

Jusqu'à présent, fabriquer un tube en acier était un travail aussi laborieux qu'onéreux, car l'opérateur devait le retirer de la chaîne de production dès que sa température atteignait 900 °C, puis attendre qu'il refroidisse, le couper et déterminer l'épaisseur de sa paroi. Si cette dernière ne correspondait pas aux normes établies, le tube était rejeté ou réusiné.

Les technologies révolutionnaires de détection par capteur élaborées au Conseil national de recherches du Canada (CNRC) ont toutefois permis d'accélérer ce procédé, tout en rehaussant son efficacité et en réduisant le volume de déchets. Dorénavant, les aciéries peuvent donc accélérer leur production d'après les spécifications de l'article et mieux contrôler le procédé dans son ensemble.

Le LUT (pour laser-based ultrasonic thickness, ou détecteur laser d'épaisseur par ultrasons) est un système de surveillance électronique en temps réel qui communique à l'opérateur les données dont il a besoin en l'espace de quelques secondes. « Un laser envoie des ultrasons dans le tube chaud durant sa fabrication », explique Alain Blouin, chef de l'équipe des technologies optiques au Centre de recherche sur l'énergie, les mines et l'environnement du CNRC. « Quand le LUT décèle un défaut, l'opérateur intervient immédiatement, sans stopper la chaîne de production. » Le chercheur précise qu'en plus d'accroître le rendement, cette technique réduit la quantité de rebuts et les coûts liés à leur élimination.

Du laboratoire à l'usine

Selon M. Blouin, l'une des grandes difficultés que doit surmonter le CNRC consiste à commercialiser ses inventions, d'où l'importance cruciale de nouer des liens avec les industries canadiennes. « L'objectif est d'appuyer l'industrie canadienne en l'aidant à mettre au point ses propres technologies ou en imaginant de nouvelles techniques qu'un fournisseur exploitera ensuite commercialement, sous licence. »

Le LUT l'illustre parfaitement. Imaginée et perfectionnée au départ par une équipe de recherche aux laboratoires du CNRC à Boucherville (Québec), cette technologie a été cédée sous licence à Tecnar, petite entreprise canadienne dont la fondation remonte à 1989. Depuis, la société, située à Saint-Bruno-de-Montarville, au Québec, non seulement fabrique et exporte les jauges LUT, mais aussi d'autres produits dérivés des technologies mises au point au CNRC, tels des détecteurs de particules pulvérisées à chaud et des capteurs industriels pour la spectroscopie d'émission de plasma induit par laser (spectroscopie LIBS).

Selon Alexandre Nadeau, PDG de Tecnar, son entreprise forme une véritable symbiose avec le CNRC. « Le CNRC comble le fossé entre les universités et les entreprises. Il nous prête assistance de diverses manières », explique-t-il. L'organisation collabore avec les chercheurs et les entreprises pour raccourcir le temps qui sépare la recherche de la commercialisation en recensant les compagnies avec lesquelles elle pourrait s'associer pour qu'elles vendent ses inventions et en les aidant à nouer des relations qui accéléreront ce processus. Dans le cas qui nous intéresse, la vision du CNRC s'accordait à merveille avec celle de Tecnar, ce qui a permis à la technique de détection de décoller.

L'entreprise de 45 employés distribue ses articles à des chefs de file mondiaux dans les domaines de l'aéronautique, de la production d'électricité et de l'industrie lourde de plus de 23 pays. Et son expansion ne s'arrêtera pas là. Surtout avec de nouvelles solutions comme le LUT, qui en est à présent à sa deuxième génération. Depuis 2001, Tecnar a vendu 26 systèmes LUT à quelques-uns des plus gros fabricants de tubes de la planète et l'entreprise envisage d'en produire 2 par année, au coût unitaire de 1,7 million de dollars canadiens, jusqu'à saturation du marché mondial avec 500 de ces unités.

Les clients de Tecnar sont également séduits par les multiples avantages qui s'ajoutent à une productivité et à une sécurité supérieures à l'usine. « Environ 200 chaînes fabriquent des tuyaux dans le monde, à raison de près de 100 000 km de tubes par année, pour un poids de 100 millions de tonnes », explique M. Nadeau. « Grâce à notre produit, ces chaînes diminueront leurs déchets d'environ 5 %. »

Bien que Tecnar soit toujours perçue comme une petite entreprise, ses articles sont si spécialisés et perfectionnés qu'elle occupe un créneau du marché où la concurrence est extrêmement réduite, estime M. Nadeau. Il formule le conseil suivant aux PDG des petites et moyennes entreprises (PME) : « n'oubliez surtout pas le CNRC dans les relations que vous vous efforcez d'établir, car il a énormément à offrir avec ses 14 centres de recherche et le savoir que détiennent les meilleurs scientifiques au monde, sans mentionner au-delà d'un siècle d'expérience en recherche-développement. »

De Boucherville au reste du monde

Pour M. Blouin, le type d'aide que le CNRC fournit à Tecnar depuis une trentaine d'années n'est qu'une illustration des capacités de l'organisation et de la façon dont elle permet aux entreprises du pays de prospérer. « L'un de nos détenteurs de licences, par exemple, a récemment remporté plusieurs prix au Canada et ailleurs dans le monde pour ses capteurs, qui ont accru le rendement de l'agriculture et le captage du carbone en surveillant le sol. »

Le CNRC transfère les plateformes technologiques de détection qu'il a mises au point comme le détecteur d'or LIBS portatif pour les mines à diverses industries, dont celles de l'exploitation minière et de l'environnement. Ces solutions avant-gardistes ne font pas que rendre les opérations plus rentables, elles anticipent les besoins de demain.