Helium adalah elemen kimia dengan simbol dia dan nombor atom 2. Ia adalah gas atmosfera yang jarang, tidak berwarna, tidak enak, tidak enak, tidak toksik, tidak mudah terbakar, hanya sedikit larut dalam air. Kepekatan helium di atmosfera adalah 5.24 x 10-4 oleh peratusan jumlah. Ia mempunyai titik mendidih dan lebur yang paling rendah dari mana -mana elemen, dan hanya wujud sebagai gas, kecuali di bawah keadaan yang sangat sejuk.

Helium terutamanya diangkut sebagai helium gas atau cecair dan digunakan dalam reaktor nuklear, semikonduktor, laser, mentol lampu, superkonduktiviti, instrumentasi, semikonduktor dan optik gentian, kriogenik, MRI dan penyelidikan makmal R & D.

Sumber sejuk suhu rendah

Helium digunakan sebagai penyejuk kriogenik untuk sumber penyejukan kriogenik, seperti pengimejan resonans magnetik (MRI), spektroskopi resonans magnetik nuklear (NMR), pemecut zarah kuantum superconducting, collider hadron besar, interferometer (squid), resonans spin elektron (ESR) dan penyimpanan tenaga magnet superconducting (PKS), penjana superconducting MHD, sensor superconducting, penghantaran kuasa, pengangkutan MAGLEV, spektrometer massa, magnet superconducting, pemisah medan magnet yang kuat, magnet superconducting medan anulus untuk reaktor fusion dan penyelidikan kriogen lain. Helium menyejukkan bahan -bahan superkonduktor kriogenik dan magnet ke sifar mutlak, di mana rintangan superkonduktor tiba -tiba jatuh ke sifar. Rintangan yang sangat rendah dari superkonduktor mewujudkan medan magnet yang lebih kuat. Dalam kes peralatan MRI yang digunakan di hospital, medan magnet yang lebih kuat menghasilkan lebih terperinci dalam imej radiografi.

Helium digunakan sebagai penyejuk super kerana helium mempunyai titik lebur dan mendidih terendah, tidak menguatkan tekanan atmosfera dan 0 K, dan helium secara kimia tidak aktif, menjadikannya hampir mustahil untuk bertindak balas dengan bahan lain. Di samping itu, helium menjadi superfluid di bawah 2.2 Kelvin. Sehingga kini, ultra-mobiliti yang unik belum dieksploitasi dalam mana-mana permohonan perindustrian. Pada suhu di bawah 17 Kelvin, tidak ada pengganti helium sebagai penyejuk dalam sumber kriogenik.

Aeronautik dan Astronautik

Helium juga digunakan dalam belon dan udara. Kerana helium lebih ringan daripada udara, udara dan belon dipenuhi dengan helium. Helium mempunyai kelebihan yang tidak dapat dilepaskan, walaupun hidrogen lebih kuat dan mempunyai kadar pelarian yang lebih rendah dari membran. Satu lagi penggunaan sekunder adalah dalam teknologi roket, di mana helium digunakan sebagai medium kerugian untuk menggantikan bahan bakar dan pengoksida dalam tangki simpanan dan hidrogen dan oksigen yang mengalir untuk membuat bahan api roket. Ia juga boleh digunakan untuk mengeluarkan bahan bakar dan pengoksida dari peralatan sokongan tanah sebelum dilancarkan, dan boleh menyejukkan hidrogen cecair dalam kapal angkasa. Dalam roket Saturn v yang digunakan dalam program Apollo, kira -kira 370,000 meter padu (13 juta kaki padu) helium diperlukan untuk dilancarkan.

Analisis Pengesanan dan Pengesanan Kebocoran Pipeline

Satu lagi penggunaan helium perindustrian adalah pengesanan kebocoran. Pengesanan kebocoran digunakan untuk mengesan kebocoran dalam sistem yang mengandungi cecair dan gas. Kerana helium meresap melalui pepejal tiga kali lebih cepat daripada udara, ia digunakan sebagai gas pengesan untuk mengesan kebocoran dalam peralatan vakum tinggi (seperti tangki kriogenik) dan kapal tekanan tinggi. Objek diletakkan di dalam ruang, yang kemudian dipindahkan dan dipenuhi dengan helium. Walaupun pada kadar kebocoran serendah 10-9 mbar • L / s (10-10 Pa • M3 / s), helium melarikan diri melalui kebocoran boleh dikesan oleh peranti sensitif (spektrometer jisim helium). Prosedur pengukuran biasanya automatik dan dipanggil ujian integrasi helium. Satu lagi kaedah yang lebih mudah ialah mengisi objek yang dipersoalkan dengan helium dan mencari kebocoran secara manual menggunakan peranti pegang tangan.

Helium digunakan untuk pengesanan kebocoran kerana ia adalah molekul terkecil dan merupakan molekul monatomi, jadi helium bocor dengan mudah. Gas helium diisi ke dalam objek semasa pengesanan kebocoran, dan jika kebocoran berlaku, spektrometer jisim helium akan dapat mengesan lokasi kebocoran. Helium boleh digunakan untuk mengesan kebocoran di roket, tangki bahan api, penukar haba, garisan gas, elektronik, tiub televisyen dan komponen pembuatan lain. Pengesanan kebocoran menggunakan Helium mula -mula digunakan semasa projek Manhattan untuk mengesan kebocoran di kilang pengayaan uranium. Helium pengesanan kebocoran boleh digantikan dengan hidrogen, nitrogen, atau campuran hidrogen dan nitrogen.

Kimpalan dan logam berfungsi

Gas helium digunakan sebagai gas pelindung dalam kimpalan arka dan kimpalan arka plasma kerana tenaga pengionan yang lebih tinggi daripada atom lain. Gas helium di sekitar kimpalan menghalang logam daripada mengoksidakan dalam keadaan cair. Tenaga potensi pengionan tinggi helium membolehkan kimpalan arka plasma logam yang berbeza yang digunakan dalam pembinaan, pembinaan kapal, dan aeroangkasa, seperti titanium, zirkonium, magnesium, dan aloi aluminium. Walaupun helium dalam gas perisai boleh digantikan oleh argon atau hidrogen, beberapa bahan (seperti helium titanium) tidak boleh digantikan untuk kimpalan arka plasma. Kerana Helium adalah satu -satunya gas yang selamat pada suhu tinggi.

Salah satu bidang pembangunan yang paling aktif ialah kimpalan keluli tahan karat. Helium adalah gas lengai, yang bermaksud ia tidak menjalani sebarang tindak balas kimia apabila terdedah kepada bahan lain. Ciri ini amat penting dalam gas perlindungan kimpalan.

Helium juga menjalankan haba dengan baik. Inilah sebabnya ia biasanya digunakan dalam kimpalan di mana input haba yang lebih tinggi diperlukan untuk meningkatkan kebolehkerjaan kimpalan. Helium juga berguna untuk mempercepatkan.

Helium biasanya dicampur dengan argon dalam jumlah yang berbeza -beza dalam campuran gas perlindungan untuk memanfaatkan sepenuhnya sifat -sifat yang baik dari kedua -dua gas. Helium, sebagai contoh, bertindak sebagai gas pelindung untuk membantu menyediakan mod penembusan yang lebih luas dan cetek semasa kimpalan. Tetapi Helium tidak memberikan pembersihan yang dilakukan oleh Argon.

Akibatnya, pengeluar logam sering mempertimbangkan mencampurkan argon dengan helium sebagai sebahagian daripada proses kerja mereka. Untuk kimpalan arka logam yang dilindungi gas, helium mungkin terdiri daripada 25% hingga 75% campuran gas dalam campuran helium/argon. Dengan menyesuaikan komposisi campuran gas pelindung, pengimpal boleh mempengaruhi pengedaran haba kimpalan, yang seterusnya mempengaruhi bentuk seksyen salib logam kimpalan dan kelajuan kimpalan.

Industri Semikonduktor Elektronik

Sebagai gas lengai, helium sangat stabil sehingga ia tidak bertindak balas dengan unsur -unsur lain. Harta ini menjadikannya digunakan sebagai perisai dalam kimpalan arka (untuk mencegah pencemaran oksigen di udara). Helium juga mempunyai aplikasi kritikal lain, seperti semikonduktor dan pembuatan serat optik. Di samping itu, ia boleh menggantikan nitrogen dalam menyelam dalam untuk mencegah pembentukan gelembung nitrogen di aliran darah, dengan itu menghalang penyakit menyelam.

Jumlah jualan helium global (2016-2027)

Pasaran helium global mencapai AS $ 1825.37 juta pada tahun 2020 dan dijangka mencapai AS $ 2742.04 juta pada tahun 2027, dengan kadar pertumbuhan tahunan kompaun (CAGR) sebanyak 5.65% (2021-2027). Industri ini mempunyai ketidakpastian yang besar pada tahun -tahun akan datang. Data ramalan untuk 2021-2027 dalam makalah ini adalah berdasarkan perkembangan sejarah beberapa tahun kebelakangan, pendapat pakar industri dan pendapat penganalisis dalam makalah ini.

Industri helium sangat tertumpu, berasal dari sumber semula jadi, dan mempunyai pengeluar global yang terhad, terutamanya di Amerika Syarikat, Rusia, Qatar dan Algeria. Di dunia, sektor pengguna tertumpu di Amerika Syarikat, China, dan Eropah dan sebagainya. Amerika Syarikat mempunyai sejarah yang panjang dan kedudukan yang tidak tergoyahkan dalam industri.

Banyak syarikat mempunyai beberapa kilang, tetapi mereka biasanya tidak dekat dengan pasaran pengguna sasaran mereka. Oleh itu, produk mempunyai kos pengangkutan yang tinggi.

Sejak lima tahun pertama, pengeluaran telah berkembang dengan perlahan. Helium adalah sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui, dan dasar-dasar disediakan di negara-negara pengeluar untuk memastikan penggunaannya yang berterusan. Ada yang meramalkan bahawa helium akan habis pada masa akan datang.

Industri ini mempunyai sebahagian besar import dan eksport. Hampir semua negara menggunakan helium, tetapi hanya beberapa yang mempunyai rizab helium.

Helium mempunyai pelbagai kegunaan dan akan tersedia di lebih banyak bidang. Memandangkan kekurangan sumber semula jadi, permintaan untuk helium mungkin meningkat pada masa akan datang, yang memerlukan alternatif yang sesuai. Harga helium dijangka terus meningkat dari 2021 hingga 2026, dari $ 13.53 / m3 (2020) hingga $ 19.09 / m3 (2027).

Industri ini terjejas oleh ekonomi dan dasar. Memandangkan ekonomi global pulih, semakin ramai orang bimbang tentang peningkatan piawaian alam sekitar, terutamanya di kawasan yang kurang berkembang dengan populasi yang besar dan pertumbuhan ekonomi yang cepat, permintaan untuk helium akan meningkat.

Pada masa ini, pengeluar global utama termasuk Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (DZ) dan Gazprom (RU), dan sebagainya. Pada tahun 2020, bahagian jualan 6 pengeluar teratas akan melebihi 74%. Diharapkan persaingan dalam industri akan menjadi lebih sengit dalam beberapa tahun akan datang.

Peralatan Cryogenic HL

Oleh kerana kekurangan sumber helium cecair dan kenaikan harga, adalah penting untuk mengurangkan kehilangan dan pemulihan helium cecair dalam proses penggunaan dan pengangkutannya.

Peralatan Cryogenic HL yang ditubuhkan pada tahun 1992 adalah jenama yang bergabung dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. Peralatan Cryogenic HL komited untuk reka bentuk dan pembuatan sistem paip kriogenik bertebat vakum yang tinggi dan peralatan sokongan yang berkaitan untuk memenuhi pelbagai keperluan pelanggan. Paip bertebat vakum dan hos fleksibel dibina dalam bahan-bahan terisolasi khas vakum dan berbilang skrin yang tinggi, dan melalui satu siri rawatan teknikal yang sangat ketat dan rawatan vakum yang tinggi, yang digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair, cecair nitrogen , argon cecair, hidrogen cecair, helium cecair, kaki gas etilena cecair dan lng gas alam semula jadi.

Siri produk paip jaket vakum, hos jaket vakum, injap jaket vakum, dan pemisah fasa di HL Cryogenic Equipment Company, yang melalui satu siri rawatan teknikal yang sangat ketat, digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair, argon cecair, hidrogen cecair, helium cecair, kaki dan LNG, dan produk ini diservis untuk peralatan kriogenik (contohnya tangki kriogenik, dewar dan peti sejuk dan lain -lain) dalam industri pemisahan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, cip, pemasangan automasi, makanan & makanan Minuman, farmasi, hospital, biobank, getah, bahan pembuatan bahan baru, besi & keluli, dan penyelidikan saintifik dll.

HL Cryogenic Equipment Company telah menjadi pembekal/vendor yang berkelayakan Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, Boc, Iwatani, dan Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) dan lain -lain.