Хелијум је хемијски елемент са симболом Хе и атомским бројем 2. То је редак атмосферски гас, безбојан, без укуса, без укуса, нетоксичан, незапаљив, само мало растворљив у води. Концентрација хелијума у ​​атмосфери је 5,24 к 10-4 запреминских процента. Има најнижу тачку кључања и топљења од свих елемената и постоји само као гас, осим у екстремно хладним условима.

Хелијум се првенствено транспортује као гасовити или течни хелијум и користи се у нуклеарним реакторима, полупроводницима, ласерима, сијалицама, суперпроводљивости, инструментацији, полупроводницима и оптичким влакнима, криогеним, МРИ и Р&Д лабораторијским истраживањима.

Извор хладноће ниске температуре

Хелијум се користи као криогена расхладна течност за криогене изворе хлађења, као што су магнетна резонанца (МРИ), спектроскопија нуклеарне магнетне резонанце (НМР), суперпроводљиви квантни акцелератор честица, велики хадронски сударач, интерферометар (СКУИД), електронска спинска резонанца (ЕСР) и суперпреводљиво складиштење магнетне енергије (СМЕС), МХД суправодљиви генератори, суправодљиви сензор, пренос енергије, маглев транспорт, масени спектрометар, суправодљиви магнет, сепаратори јаког магнетног поља, прстенасти магнети за суперпроводне магнете за фузионе реакторе и друга криогена истраживања. Хелијум хлади криогене суправодљиве материјале и магнете до скоро апсолутне нуле, у ком тренутку отпор суперпроводника изненада пада на нулу. Веома низак отпор суперпроводника ствара снажније магнетно поље. У случају МРИ опреме која се користи у болницама, јача магнетна поља производе више детаља на радиографским сликама.

Хелијум се користи као супер расхладно средство јер хелијум има најниже тачке топљења и кључања, не очвршћава се на атмосферском притиску и 0 К, а хелијум је хемијски инертан, што га чини готово немогућим да реагује са другим супстанцама. Поред тога, хелијум постаје суперфлуид испод 2,2 Келвина. До сада, јединствена ултра-мобилност није била искоришћена ни у једној индустријској примени. На температурама испод 17 Келвина, не постоји замена за хелијум као расхладно средство у криогеном извору.

Аеронаутика и астронаутика

Хелијум се такође користи у балонима и ваздушним бродовима. Пошто је хелијум лакши од ваздуха, ваздушни бродови и балони су пуњени хелијумом. Хелијум има предност што је незапаљив, иако је водоник плутајући и има нижу стопу изласка из мембране. Друга секундарна употреба је у ракетној технологији, где се хелијум користи као медиј за губитак за истискивање горива и оксидатора у резервоарима за складиштење и кондензацију водоника и кисеоника за производњу ракетног горива. Такође би се могао користити за уклањање горива и оксидатора из опреме за подршку на земљи пре лансирања, и могао би претходно да охлади течни водоник у свемирском броду. У ракети Сатурн В која се користи у програму Аполо, за лансирање је било потребно око 370.000 кубних метара (13 милиона кубних стопа) хелијума.

Детекција цурења цевовода и анализа детекције

Још једна индустријска употреба хелијума је детекција цурења. Детекција цурења се користи за откривање цурења у системима који садрже течности и гасове. Пошто хелијум дифундује кроз чврсте материје три пута брже од ваздуха, користи се као гас за праћење за откривање цурења у опреми високог вакуума (као што су криогени резервоари) и посудама под високим притиском. Предмет се ставља у комору, која се затим евакуише и пуни хелијумом. Чак и при брзинама цурења од само 10-9 мбар•Л/с (10-10 Па•м3/с), хелијум који излази кроз цурење може се открити помоћу осетљивог уређаја (хелијум масени спектрометар). Процедура мерења је обично аутоматизована и назива се тест интеграције хелијума. Други, једноставнији метод је пуњење предметног објекта хелијумом и ручно тражење цурења помоћу ручног уређаја.

Хелијум се користи за детекцију цурења јер је најмањи молекул и моноатомски је молекул, тако да хелијум лако цури. Хелијум гас се пуни у објекат током детекције цурења, а ако дође до цурења, масени спектрометар хелијума ће моћи да открије локацију цурења. Хелијум се може користити за откривање цурења у ракетама, резервоарима за гориво, измењивачима топлоте, гасоводима, електроници, ТЕЛЕВИЗИЈСКИМ цевима и другим производним компонентама. Детекција цурења помоћу хелијума је први пут коришћена током пројекта на Менхетну за откривање цурења у постројењима за обогаћивање уранијума. Хелијум за откривање цурења може се заменити водоником, азотом или мешавином водоника и азота.

Заваривање и обрада метала

Гас хелијум се користи као заштитни гас у електролучном заваривању и заваривању у плазми због веће потенцијалне енергије јонизације од других атома. Гас хелијум око шава спречава оксидацију метала у растопљеном стању. Висока потенцијална енергија јонизације хелијума омогућава плазма лучно заваривање различитих метала који се користе у грађевинарству, бродоградњи и ваздухопловству, као што су титанијум, цирконијум, магнезијум и легуре алуминијума. Иако се хелијум у заштитном гасу може заменити аргоном или водоником, неки материјали (као што је титанијум хелијум) не могу се заменити за заваривање у плазми. Зато што је хелијум једини гас који је безбедан на високим температурама.

Једна од најактивнијих области развоја је заваривање нерђајућег челика. Хелијум је инертан гас, што значи да не пролази никакве хемијске реакције када је изложен другим супстанцама. Ова карактеристика је посебно важна код гасова за заштиту од заваривања.

Хелијум такође добро проводи топлоту. Због тога се обично користи у завареним спојевима где је потребан већи унос топлоте да би се побољшала квашење завара. Хелијум је такође користан за пребрзу вожњу.

Хелијум се обично меша са аргоном у различитим количинама у смеши заштитног гаса да би се у потпуности искористиле добре особине оба гаса. Хелијум, на пример, делује као заштитни гас који помаже у обезбеђивању ширих и плићих начина продирања током заваривања. Али хелијум не пружа чишћење као аргон.

Као резултат тога, произвођачи метала често разматрају мешање аргона са хелијумом као део свог радног процеса. За електролучно заваривање метала са заштитом од гаса, хелијум може да чини 25% до 75% мешавине гаса у смеши хелијум/аргон. Подешавањем састава заштитне мешавине гаса, заваривач може утицати на расподелу топлоте шава, што заузврат утиче на облик попречног пресека метала шава и брзину заваривања.

Електронска индустрија полупроводника

Као инертни гас, хелијум је толико стабилан да једва реагује са било којим другим елементима. Због ове особине се користи као штит у електролучном заваривању (да би се спречила контаминација кисеоника у ваздуху). Хелијум такође има друге критичне примене, као што су производња полупроводника и оптичких влакана. Поред тога, може да замени азот у дубоком роњењу како би спречио стварање азотних мехурића у крвотоку, чиме се спречава ронилачка болест.

Глобални обим продаје хелијума (2016-2027)

Глобално тржиште хелијума достигло нам је 1825,37 милиона долара у 2020. и очекује се да ће достићи 2742,04 милиона долара у 2027. години, са комбинованом годишњом стопом раста (ЦАГР) од 5,65% (2021-2027). Индустрија има велику неизвесност у наредним годинама. Подаци прогнозе за 2021-2027 у овом раду засновани су на историјском развоју у протеклих неколико година, мишљењима стручњака индустрије и мишљењима аналитичара у овом раду.

Индустрија хелијума је високо концентрисана, потиче из природних ресурса и има ограничене глобалне произвођаче, углавном у Сједињеним Државама, Русији, Катару и Алжиру. У свету, потрошачки сектор је концентрисан у Сједињеним Државама, Кини, Европи и тако даље. Сједињене Државе имају дугу историју и непоколебљиву позицију у индустрији.

Многе компаније имају неколико фабрика, али обично нису близу циљаног потрошачког тржишта. Због тога производ има високе трошкове транспорта.

Од првих пет година, производња расте веома споро. Хелијум је необновљив извор енергије и у земљама произвођачима постоје политике како би се осигурала његова континуирана употреба. Неки предвиђају да ће хелијум нестати у будућности.

Индустрија има висок удео увоза и извоза. Скоро све земље користе хелијум, али само неке имају резерве хелијума.

Хелијум има широк спектар употреба и биће доступан у све више области. С обзиром на оскудицу природних ресурса, потражња за хелијумом ће се вероватно повећати у будућности, што ће захтевати одговарајуће алтернативе. Очекује се да ће цене хелијума наставити да расту од 2021. до 2026. године, са 13,53 УСД/м3 (2020) на 19,09 УСД/м3 (2027).

Индустрија је под утицајем економије и политике. Како се глобална економија опоравља, све је више људи забринуто за побољшање еколошких стандарда, посебно у неразвијеним регионима са великом популацијом и брзим економским растом, потражња за хелијумом ће се повећати.

Тренутно међу главним светским произвођачима су Расгас, Линде Гроуп, Аир Цхемицал, ЕкконМобил, Аир Ликуиде (Дз) и Газпром (Ру) итд. У 2020. удео у продаји првих 6 произвођача ће премашити 74%. Очекује се да ће конкуренција у индустрији постати интензивнија у наредних неколико година.

ХЛ криогена опрема

Због оскудице ресурса течног хелијума и растуће цене, важно је смањити губитак и опоравак течног хелијума у ​​процесу његове употребе и транспорта.

ХЛ Цриогениц Екуипмент који је основан 1992. је бренд повезан са ХЛ Цриогениц Екуипмент Цомпани Цриогениц Екуипмент Цо., Лтд. ХЛ Цриогениц Екуипмент је посвећен дизајну и производњи система криогених цеви са изолацијом високог вакуума и пратеће опреме за подршку како би се задовољиле различите потребе купаца. Вакум изолована цев и флексибилно црево су конструисани од високовакумских и вишеслојних вишеслојних специјалних изолованих материјала и пролазе кроз низ изузетно строгих техничких третмана и третмана високог вакуума, који се користи за пренос течног кисеоника, течног азота. , течни аргон, течни водоник, течни хелијум, течни етилен гас ЛЕГ и течни природни гас ЛНГ.

Серија производа цеви са вакуумским омотачем, црева са вакуумском омотачем, вентила са вакуумским омотом и сепаратора фаза у компанији ХЛ Цриогениц Екуипмент Цомпани, која је прошла низ изузетно строгих техничких третмана, користи се за пренос течног кисеоника, течног азота, течног аргона, течни водоник, течни хелијум, ЛЕГ и ЛНГ, а ови производи се сервисирају за криогену опрему (нпр. криогене резервоаре, деварове и хладне кутије итд.) у индустријама одвајања ваздуха, гасова, авијације, електронике, суперпроводника, чипова, склопа аутоматизације, хране и пиће, апотека, болница, биобанка, гума, хемијски инжењеринг за производњу нових материјала, гвожђе и челик и научна истраживања итд.

Компанија ХЛ Цриогениц Екуипмент Цомпани је постала квалификовани добављач/продавац Линде, Аир Ликуиде, Аир Продуцтс (АП), Пракаир, Мессер, БОЦ, Иватани, и Хангзхоу Окиген Плант Гроуп (Хангианг) итд.