Helij je kemijski element sa simbolom He i atomski broj 2. To je rijedak atmosferski plin, bezbojan, bez ukusa, ukusan, netoksičan, neparljivi, samo neznatno topiv u vodi. Koncentracija helija u atmosferi iznosi 5,24 x 10-4 po postotku volumena. Ima najniže točke ključanja i taljenja bilo kojeg elementa, a postoji samo kao plin, osim u izuzetno hladnim uvjetima.

Helij se prvenstveno transportira kao plinovit ili tekući helij i koristi se u nuklearnim reaktorima, poluvodičima, laserima, žaruljama, superprovodnosti, instrumentaciji, poluvodičima i optikima vlakana, kriogenim, MRI i razvojnim laboratorijskim istraživanjima.

Hladni izvor niske temperature

Helij se koristi kao kriogeno rashladno sredstvo za kriogene izvore hlađenja, poput magnetske rezonancije (MRI), nuklearne magnetske rezonancije (NMR) spektroskopije, superprevodne ubrzavača kvantnih čestica, veliki hadron sudara, interferometar (Squid), rezonanca elektrona (ESR) (ESR) i superprevode magnetske skladištenje energije (MSP), MHD superprevodni generatori, superprevodni senzor, prijenos snage, transport Maglev -a, maseni spektrometar, superprevodni magnet, jaki separatori magnetskog polja, annularni polje su superprevode magneta za fuzijske reaktore i druga kriogena istraživanja. Helij hladi kriogene superprevodne materijale i magnete na blizu apsolutne nule, a u kojem trenutku otpornost superprevodnika iznenada padne na nulu. Vrlo nizak otpor superprevodnika stvara snažniji magnetsko polje. U slučaju MRI opreme koja se koristi u bolnicama, jača magnetska polja daju više detalja u radiografskim slikama.

Helij se koristi kao super rashladno sredstvo, jer helij ima najniže točke taljenja i ključanja, ne učvršćuje se na atmosferskom tlaku i 0 k, a helij je kemijski inertan, što čini gotovo nemoguće reagirati s drugim tvarima. Osim toga, helij postaje superfluid ispod 2,2 Kelvina. Do sada, jedinstvena ultra-mobilnost nije iskorištena ni u jednoj industrijskoj primjeni. Na temperaturama ispod 17 Kelvina, u kriogenom izvoru nema zamjene za helij kao rashladno sredstvo.

Zrakoplovna i astronautika

Helij se također koristi u balonima i zračnim brodovima. Budući da je helij lakši od zraka, zračni brodovi i baloni ispunjeni su helijem. Prednost helijuma je što je nezapažljiv, iako je vodik plutajući i ima nižu stopu bijega iz membrane. Druga sekundarna upotreba je u tehnologiji rakete, gdje se helij koristi kao gubitak srednje za miješanje goriva i oksidatora u spremnicima za skladištenje i kondenzaciju vodika i kisika za izradu raketnog goriva. Također bi se mogao koristiti za uklanjanje goriva i oksidatora iz opreme za potporu tla prije lansiranja, a može unaprijed hladiti tekući vodik u svemirskom brodu. U programu Saturn v raketa korištena u programu Apollo, za pokretanje bilo je potrebno oko 370 000 kubičnih metara (13 milijuna kubičnih metara) helija.

Analiza otkrivanja i otkrivanja cjevovoda

Druga industrijska upotreba helija je otkrivanje curenja. Otkrivanje curenja koristi se za otkrivanje curenja u sustavima koji sadrže tekućine i plinove. Budući da se helijski difuzno kroz krute tvari tri puta brže od zraka, koristi se kao tragački plin za otkrivanje curenja u opremi visokog vakuuma (poput kriogenih spremnika) i plovila visokog pritiska. Objekt se postavlja u komoru, koja se zatim evakuira i ispunjava helijom. Čak i pri brzinama istjecanja od 10-9 mbar • L / s (10-10 PA • M3 / s), helij koji bježi kroz curenje može se otkriti osjetljivim uređajem (helijski maseni spektrometar). Postupak mjerenja obično se automatizira i naziva se test integracije helija. Druga, jednostavnija metoda je ispuniti predmetni objekt helijom i ručno traženje curenja pomoću ručnog uređaja.

Helij se koristi za otkrivanje curenja jer je najmanja molekula i monatomska je molekula, tako da helij lako curi. Plin helijem se ispunjava u objekt tijekom otkrivanja propuštanja, a ako dođe do curenja, spektrometar helijskog mase moći će otkriti mjesto curenja. Helium can be used to detect leaks in rockets, fuel tanks, heat exchangers, gas lines, electronics, TELEVISION tubes and other manufacturing components. Otkrivanje propuštanja pomoću helija prvo se koristilo tijekom projekta na Manhattanu za otkrivanje curenja u postrojenjima za obogaćivanje urana. Helij za otkrivanje propuštanja može se zamijeniti vodikom, dušikom ili mješavinom vodika i dušika.

Rad zavarivanja i metala

Helijski plin koristi se kao zaštitni plin u lučnom zavarivanju i zavarivanju plazme zbog veće ionizacijske potencijalne energije od ostalih atoma. Helijski plin oko zavara sprječava da se metal oksidira u rastaljenom stanju. Visoka ionizacijska potencijalna energija helija omogućava zavarivanje različitih metala u plazmi koji se koriste u građevinarstvu, brodogradnji i zrakoplovstvu, poput titana, cirkonija, magnezija i aluminijskih legura. Iako se helij u oklopnom plinu može zamijeniti argonom ili vodikom, neki se materijali (poput titanskog helija) ne mogu zamijeniti za zavarivanje plazma luka. Jer helij je jedini plin koji je siguran pri visokim temperaturama.

Jedno od najaktivnijih područja razvoja je zavarivanje od nehrđajućeg čelika. Helij je inertni plin, što znači da ne podliježe kemijskim reakcijama kada je izložen drugim tvarima. Ova karakteristika posebno je važna u plinovima za zaštitu zavarivanja.

Helij također dobro provodi toplinu. Zbog toga se obično koristi u zavarivanju gdje je potreban veći unos topline za poboljšanje vlažnosti zavara. Helij je također koristan za prebrzu vožnju.

Helij se obično miješa s argonom u različitim količinama u smjesi zaštitnog plina kako bi se u potpunosti iskoristio dobra svojstva oba plina. Helij, na primjer, djeluje kao zaštitni plin kako bi pomogao pružiti šire i plitke načine prodora tijekom zavarivanja. Ali helij ne pruža čišćenje koje Argon čini.

Kao rezultat toga, proizvođači metala često razmatraju miješanje argona s helijem kao dio svog radnog procesa. Za zavarivanje metalnog luka od oklopljenog plina, helij može sadržavati 25% do 75% plinske smjese u mješavini helija/argona. Podešavanjem sastava smjese zaštitnog plina, zavarivač može utjecati na raspodjelu topline zavara, što zauzvrat utječe na oblik poprečnog presjeka metala zavarivanja i brzinu zavarivanja.

Elektronička industrija poluvodiča

Kao inertni plin, helij je toliko stabilan da jedva reagira s bilo kojim drugim elementima. Ovo svojstvo čini ga kao štit u lučnom zavarivanju (kako bi se spriječilo onečišćenje kisika u zraku). Helij također ima i druge kritične primjene, poput poluvodiča i proizvodnje optičkih vlakana. Osim toga, može zamijeniti dušik u dubokom ronjenju kako bi se spriječilo stvaranje dušikovih mjehurića u krvotoku, sprječavajući tako ronilačku bolest.

Opseg prodaje globalnog helija (2016-2027)

Globalno tržište helija doseglo je 1825,37 milijuna američkih dolara u 2020. godini, a očekuje se da će u 2027. dostići 2742,04 milijuna USD, sa složenom godišnjom stopom rasta (CAGR) od 5,65% (2021-2027). Industrija ima veliku neizvjesnost u narednim godinama. Podaci o prognozi za 2021.-2027. U ovom radu temelje se na povijesnom razvoju posljednjih nekoliko godina, mišljenjima stručnjaka u industriji i mišljenja analitičara u ovom radu.

Industrija helija visoko je koncentrirana, dobivena od prirodnih resursa i ima ograničene globalne proizvođače, uglavnom u Sjedinjenim Državama, Rusiji, Kataru i Alžiru. U svijetu je potrošački sektor koncentriran u Sjedinjenim Državama, Kini i Europi i tako dalje. Sjedinjene Države imaju dugu povijest i nepokolebljiv položaj u industriji.

Mnoge tvrtke imaju nekoliko tvornica, ali obično nisu blizu ciljanih potrošačkih tržišta. Stoga proizvod ima visoke troškove prijevoza.

Od prvih pet godina proizvodnja je rasla vrlo sporo. Helij je neobnovljivi izvor energije, a politike su u proizvodnji zemalja kako bi se osigurala njegova kontinuirana upotreba. Neki predviđaju da će helij ponestati u budućnosti.

Industrija ima visok udio uvoza i izvoza. Gotovo sve zemlje koriste helij, ali samo nekoliko ima rezerve helija.

Helij ima širok raspon korištenja i bit će dostupan u sve više i više polja. S obzirom na oskudicu prirodnih resursa, potražnja za helijom vjerojatno će se povećati u budućnosti, zahtijevajući odgovarajuće alternative. Očekuje se da će cijene helija nastaviti rasti od 2021. do 2026., sa 13,53 USD / M3 (2020) na 19,09 USD / M3 (2027).

Na industriju utječe ekonomija i politika. Kako se globalna ekonomija oporavlja, sve više i više ljudi je zabrinuto zbog poboljšanja okolišnih standarda, posebno u nerazvijenim regijama s velikom populacijom i brzim ekonomskim rastom, potražnja za helijom će se povećati.

Trenutno glavni globalni proizvođači uključuju Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (DZ) i Gazprom (RU), itd. 2020. godine, prodajni udio od Top 6 proizvođača prešao će 74%. Očekuje se da će konkurencija u industriji postati intenzivnija u narednih nekoliko godina.

HL kriogena oprema

Zbog nedostatka resursa likvidnog helija i rastuće cijene, važno je smanjiti gubitak i oporavak tekućeg helija u njegovom postupku upotrebe i transporta.

HL kriogena oprema koja je osnovana 1992. godine je marka povezana s tvrtkom HL kriogene opreme Cryogec Equipment Co., Ltd. HL kriogena oprema posvećena je dizajnu i proizvodnji visokog vakuumskog izoliranog kriogenih cjevovoda i srodne opreme za podršku kako bi zadovoljila različite potrebe kupaca. Vakuum izolirana cijev i fleksibilno crijevo izgrađene su u visokom vakuumu i višeslojnom posebnom izoliranom materijalu s više ekrana i prolazi kroz niz izuzetno strogih tehničkih tretmana i visokog vakuumskog tretmana, koji se koristi za prijenos tekućeg kisika, tekućeg dušika , Tekući argon, tekući vodik, tekući helij, ukapljeni nogu etilen plina i UKLEFIJENI PLUČNI PLE.

Serija proizvoda vakuumske cijevi, cijevi od vakuumskog jakne, ventila s vakuumskim jaknama i faza separatora u kompaniji HL kriogene opreme, koja je prošla kroz niz izuzetno strogih tehničkih tretmana, koristi se za prijenos tekućeg kisika, tekućeg dušika, tekućeg argona, Tekući vodik, tekući helij, noga i LNG, a ti se proizvodi servisiraju za kriogenu opremu (npr. Kriogeni spremnici, dewars i hladne kutije itd.) U industrijama odvajanja zraka, plinova, zrakoplovstva, elektronike, superprevoznika, čipsa, automatizacije, hrane i hrane Piće, ljekarna, bolnica, biobank, guma, novi materijal za proizvodnju kemijskog inženjerstva, željeza i čelika i znanstvena istraživanja itd.

Tvrtka HL kriogene opreme postala je kvalificirani dobavljač/dobavljač Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani i Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) itd.