Хелиумот е хемиски елемент со симбол He и атомски број 2. Тоа е редок атмосферски гас, безбоен, без вкус, без вкус, нетоксичен, незапалив, само малку растворлив во вода. Концентрацијата на хелиум во атмосферата е 5,24 x 10-4 по волуменски процент. Има најниски точки на вриење и топење од кој било елемент и постои само како гас, освен во екстремно студени услови.

Хелиумот првенствено се транспортира како гасовит или течен хелиум и се користи во нуклеарни реактори, полупроводници, ласери, светилки, суперспроводливост, инструментација, полупроводници и оптички влакна, криогени, МРИ и лабораториски истражувања за истражување и развој.

Извор на студ со ниска температура

Хелиум се користи како криогена течност за ладење за криогенски извори на ладење, како што се магнетна резонанца (МРИ), спектроскопија на нуклеарна магнетна резонанца (NMR), забрзувач на суперспроводливи квантни честички, голем хадронски судирач, интерферометар (SQUID), резонанца на електронски спин (ESR) и суперспроводливо складирање на магнетна енергија (SMES), суперспроводливи генератори на MHD, суперспроводлив сензор, пренос на енергија, транспорт на маглев, масен спектрометар, суперспроводлив магнет, сепаратори на силно магнетно поле, магнети за суперспроводливи прстенести поле за реактори за фузија и други криогени истражувања. Хелиумот ги лади криогените суперспроводливи материјали и магнети до речиси апсолутна нула, во тој момент отпорот на суперпроводникот наеднаш паѓа на нула. Многу нискиот отпор на суперпроводникот создава помоќно магнетно поле. Во случај на опрема за МРИ што се користи во болниците, посилните магнетни полиња создаваат повеќе детали во радиографските слики.

Хелиумот се користи како супер течност за ладење бидејќи хелиумот има најниски точки на топење и вриење, не се зацврстува при атмосферски притисок и 0 К, а хелиумот е хемиски инертен, што го прави речиси невозможно да реагира со други супстанции. Покрај тоа, хелиумот станува суперфлуид под 2,2 Келвини. Досега, уникатната ултра-мобилност не беше искористена во ниту една индустриска примена. На температури под 17 Келвини, не постои замена за хелиум како средство за ладење во криогениот извор.

Аеронаутика и астронаутика

Хелиумот се користи и во балони и воздушни бродови. Бидејќи хелиумот е полесен од воздухот, воздушните бродови и балоните се полни со хелиум. Хелиумот ја има предноста што е незапалив, иако водородот е попловен и има помала стапка на бегство од мембраната. Друга секундарна употреба е во ракетната технологија, каде што хелиумот се користи како медиум за загуба за поместување на горивото и оксидатор во резервоарите за складирање и кондензирање на водород и кислород за да се направи ракетно гориво. Исто така, може да се користи за отстранување на горивото и оксидаторот од опремата за поддршка на земјата пред лансирањето, а може да се предолади течниот водород во вселенското летало. Во ракетата Сатурн V што се користеше во програмата Аполо, беа потребни околу 370.000 кубни метри (13 милиони кубни стапки) хелиум за лансирање.

Откривање на истекување на цевководи и анализа на откривање

Друга индустриска употреба на хелиумот е откривање на истекување. Откривањето истекување се користи за откривање на протекување во системи што содржат течности и гасови. Бидејќи хелиумот дифузира низ цврстите материи три пати побрзо од воздухот, тој се користи како гас за следење за откривање на истекување во опрема со висок вакуум (како што се криогени резервоари) и садови под висок притисок. Предметот се става во комора, која потоа се евакуира и се полни со хелиум. Дури и при стапки на истекување од 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s), хелиумот што излегува низ истекувањето може да се открие со чувствителен уред (хелиумски масен спектрометар). Постапката за мерење обично е автоматизирана и се нарекува тест за интеграција на хелиум. Друг, поедноставен метод е да го наполните предметниот објект со хелиум и рачно да пребарувате за протекување со помош на рачен уред.

Хелиумот се користи за откривање на истекување бидејќи е најмалата молекула и е монатомска молекула, па хелиумот лесно протекува. Гасот на хелиум се полни во објектот за време на откривањето на истекување, а доколку дојде до истекување, хелиумскиот масен спектрометар ќе може да ја открие локацијата на истекувањето. Хелиумот може да се користи за откривање на протекување во ракети, резервоари за гориво, разменувачи на топлина, гасоводи, електроника, ТЕЛЕВИЗИСКИ цевки и други производни компоненти. Откривањето истекување со помош на хелиум за прв пат беше искористено за време на проектот на Менхетен за откривање на истекување во постројките за збогатување ураниум. Хелиумот за откривање истекување може да се замени со водород, азот или мешавина од водород и азот.

Заварување и обработка на метали

Гасот хелиум се користи како заштитен гас при лачно заварување и плазма лачно заварување поради неговата поголема потенцијална енергија за јонизација од другите атоми. Гасот хелиум околу заварот го спречува оксидирањето на металот во стопена состојба. Високата потенцијална енергија на јонизација на хелиумот овозможува лачно заварување со плазма на различни метали кои се користат во градежништвото, бродоградбата и воздушната, како што се титаниум, циркониум, магнезиум и легури на алуминиум. Иако хелиумот во заштитниот гас може да се замени со аргон или водород, некои материјали (како што е титаниум хелиум) не може да се заменат за заварување со плазма лак. Бидејќи хелиумот е единствениот гас кој е безбеден на високи температури.

Една од најактивните области на развој е заварувањето од нерѓосувачки челик. Хелиумот е инертен гас, што значи дека не подлежи на никакви хемиски реакции кога е изложен на други супстанции. Оваа карактеристика е особено важна кај гасовите за заштита од заварување.

Хелиумот, исто така, добро ја спроведува топлината. Ова е причината зошто најчесто се користи во завари каде што е потребен поголем внес на топлина за да се подобри влажноста на заварот. Хелиумот е корисен и за брзо возење.

Хелиумот обично се меша со аргон во различни количини во заштитната гасна смеса за целосно искористување на добрите својства на двата гаса. Хелиумот, на пример, делува како заштитен гас за да помогне во обезбедувањето пошироки и поплитки начини на пенетрација за време на заварувањето. Но, хелиумот не обезбедува чистење што го прави аргонот.

Како резултат на тоа, производителите на метал често размислуваат за мешање на аргон со хелиум како дел од нивниот работен процес. За заварување со метален лак заштитен со гас, хелиумот може да содржи 25% до 75% од мешавината на гас во мешавината хелиум/аргон. Со прилагодување на составот на заштитната гасна смеса, заварувачот може да влијае на распределбата на топлината на заварот, што пак влијае на обликот на пресекот на металот на заварот и на брзината на заварување.

Електронска полупроводничка индустрија

Како инертен гас, хелиумот е толку стабилен што речиси и не реагира со други елементи. Ова својство го прави да се користи како штит при лачно заварување (за да се спречи контаминација на кислородот во воздухот). Хелиумот има и други критични апликации, како што се полупроводници и производство на оптички влакна. Покрај тоа, може да го замени азотот при длабоко нуркање за да спречи формирање на азотни меури во крвотокот, со што се спречува нуркачката болест.

Глобален обем на продажба на хелиум (2016-2027)

Глобалниот пазар на хелиум достигна до нас 1825,37 милиони долари во 2020 година и се очекува да достигне 2742,04 милиони американски долари во 2027 година, со сложена годишна стапка на раст (CAGR) од 5,65% (2021-2027). Индустријата има голема неизвесност во наредните години. Податоците за прогнозата за 2021-2027 година во овој труд се засноваат на историскиот развој во изминатите неколку години, мислењата на експертите од индустријата и мислењата на аналитичарите во овој труд.

Индустријата за хелиум е високо концентрирана, се добива од природни ресурси и има ограничени светски производители, главно во САД, Русија, Катар и Алжир. Во светот, потрошувачкиот сектор е концентриран во САД, Кина и Европа и така натаму. САД имаат долга историја и непоколеблива позиција во индустријата.

Многу компании имаат неколку фабрики, но тие обично не се блиску до нивните целни потрошувачки пазари. Затоа, производот има висока транспортна цена.

Од првите пет години, производството растеше многу бавно. Хелиумот е необновлив извор на енергија, а во земјите-производители постојат политики за да се обезбеди негова континуирана употреба. Некои предвидуваат дека хелиумот ќе истече во иднина.

Индустријата има висок увоз и извоз. Речиси сите земји користат хелиум, но само неколку имаат резерви на хелиум.

Хелиумот има широк спектар на намени и ќе биде достапен во се повеќе полиња. Со оглед на недостигот на природни ресурси, побарувачката за хелиум веројатно ќе се зголеми во иднина, барајќи соодветни алтернативи. Цените на хелиумот се очекува да продолжат да растат од 2021 до 2026 година, од 13,53 $ / m3 (2020) на 19,09 $ / m3 (2027 година).

Индустријата е под влијание на економијата и политиката. Како што закрепнува глобалната економија, се повеќе и повеќе луѓе се загрижени за подобрување на еколошките стандарди, особено во неразвиените региони со големо население и брз економски раст, побарувачката за хелиум ќе се зголеми.

Во моментов, главните светски производители ги вклучуваат Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) и Gazprom (Ru), итн. Во 2020 година, продажниот удел на Топ 6 производители ќе надмине 74%. Се очекува дека конкуренцијата во индустријата ќе стане поинтензивна во следните неколку години.

HL криогенска опрема

Поради недостигот на ресурси со течен хелиум и зголемената цена, важно е да се намали загубата и обновувањето на течниот хелиум во процесот на неговата употреба и транспорт.

HL Cryogenic Equipment, основана во 1992 година, е бренд поврзан со HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment е посветена на дизајнирање и производство на Системот за криогенски цевководи со висока вакуумска изолација и поврзана опрема за поддршка за да одговори на различните потреби на клиентите. Цевката со вакуум изолација и флексибилното црево се конструирани во високо вакуумски и повеќеслојни специјални изолирани материјали со повеќе екрани и минуваат низ низа исклучително строги технички третмани и третман со висок вакуум, кој се користи за пренос на течен кислород, течен азот. , течен аргон, течен водород, течен хелиум, течен етилен гас LEG и течен природен гас LNG.

Серијата производи на цевки со вакуум јакна, црево со вакуум обвивка, вентил со вакум јакна и фазен сепаратор во компанијата HL Cryogenic Equipment, кои поминаа низ низа исклучително строги технички третмани, се користат за пренос на течен кислород, течен азот, течен аргон, течен водород, течен хелиум, LEG и LNG, и овие производи се сервисираат за криогена опрема (на пр. криогени резервоари, тавани и ладни кутии итн.) во индустриите за сепарација на воздух, гасови, авијација, електроника, суперпроводници, чипови, склопување на автоматизација, храна и пијалоци, аптеки, болница, биобанка, гума, хемиско инженерство за производство на нови материјали, железо и челик и научни истражувања итн.

HL Cryogenic Equipment Company стана квалификуван снабдувач/продавач на Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani и Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) итн.