Helium ialah unsur kimia dengan simbol He dan nombor atom 2. Ia adalah gas atmosfera yang jarang berlaku, tidak berwarna, tidak berasa, tidak berasa, tidak toksik, tidak mudah terbakar, hanya larut sedikit dalam air. Kepekatan helium di atmosfera ialah 5.24 x 10-4 mengikut peratusan isipadu. Ia mempunyai takat didih dan lebur paling rendah daripada mana-mana unsur, dan wujud hanya sebagai gas, kecuali dalam keadaan yang sangat sejuk.

Helium diangkut terutamanya sebagai helium gas atau cecair dan digunakan dalam reaktor nuklear, semikonduktor, laser, mentol lampu, superkonduktiviti, instrumentasi, semikonduktor dan gentian optik, kriogenik, penyelidikan makmal MRI dan 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 superkonduktor, pelanggar hadron besar, interferometer (SOtong), resonans putaran elektron (ESR) dan penyimpanan tenaga magnet superkonduktor (SMES), penjana superkonduktor MHD, sensor superkonduktor, penghantaran kuasa, pengangkutan maglev, spektrometer jisim, magnet superkonduktor, pemisah medan magnet yang kuat, magnet superkonduktor medan anulus untuk reaktor gabungan dan penyelidikan kriogenik lain. Helium menyejukkan bahan superkonduktor kriogenik dan magnet kepada hampir sifar mutlak, di mana rintangan superkonduktor tiba-tiba jatuh kepada sifar. Rintangan superkonduktor yang sangat rendah menghasilkan medan magnet yang lebih kuat. Dalam kes peralatan MRI yang digunakan di hospital, medan magnet yang lebih kuat menghasilkan lebih terperinci dalam imej radiografik.

Helium digunakan sebagai penyejuk super kerana helium mempunyai takat lebur dan didih paling rendah, tidak memejal pada tekanan atmosfera dan 0 K, dan helium lengai secara kimia, menjadikannya hampir mustahil untuk bertindak balas dengan bahan lain. Selain itu, helium menjadi cecair lampau di bawah 2.2 Kelvin. Sehingga kini, mobiliti ultra yang unik tidak dieksploitasi dalam mana-mana aplikasi perindustrian. Pada suhu di bawah 17 Kelvin, tiada pengganti helium sebagai penyejuk dalam sumber kriogenik.

Aeronautik dan Astronautik

Helium juga digunakan dalam belon dan kapal udara. Kerana helium lebih ringan daripada udara, kapal udara dan belon dipenuhi dengan helium. Helium mempunyai kelebihan sebagai tidak mudah terbakar, walaupun hidrogen lebih apung dan mempunyai kadar pelepasan yang lebih rendah daripada membran. Satu lagi kegunaan sekunder adalah dalam teknologi roket, di mana helium digunakan sebagai medium kehilangan untuk menggantikan bahan api dan pengoksida dalam tangki simpanan dan memekatkan hidrogen dan oksigen untuk membuat bahan api roket. Ia juga boleh digunakan untuk mengeluarkan bahan api dan pengoksida daripada peralatan sokongan tanah sebelum pelancaran, dan boleh pra-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 Saluran Paip

Satu lagi kegunaan industri helium ialah pengesanan kebocoran. Pengesanan kebocoran digunakan untuk mengesan kebocoran dalam sistem yang mengandungi cecair dan gas. Oleh 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 kemudiannya dipindahkan dan diisi dengan helium. Walaupun pada kadar kebocoran serendah 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s), helium yang terlepas melalui kebocoran boleh dikesan oleh peranti sensitif (spektrometer jisim helium). Prosedur pengukuran biasanya automatik dan dipanggil ujian integrasi helium. Kaedah lain 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 monatomik, jadi helium mudah bocor. 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 dalam roket, tangki bahan api, penukar haba, saluran gas, elektronik, tiub TELEVISION dan komponen pembuatan lain. Pengesanan kebocoran menggunakan helium pertama kali digunakan semasa projek Manhattan untuk mengesan kebocoran di loji pengayaan uranium. Helium pengesanan kebocoran boleh digantikan dengan hidrogen, nitrogen, atau campuran hidrogen dan nitrogen.

Kimpalan dan Kerja Logam

Gas helium digunakan sebagai gas pelindung dalam kimpalan arka dan kimpalan arka plasma kerana tenaga potensi pengionannya yang lebih tinggi daripada atom lain. Gas helium di sekeliling kimpalan menghalang logam daripada teroksida dalam keadaan cair. Tenaga potensi pengionan tinggi helium membolehkan kimpalan arka plasma bagi logam berbeza yang digunakan dalam pembinaan, pembinaan kapal dan aeroangkasa, seperti aloi titanium, zirkonium, magnesium dan aluminium. Walaupun helium dalam gas pelindung boleh digantikan dengan argon atau hidrogen, beberapa bahan (seperti titanium helium) 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 ialah gas lengai, yang bermaksud ia tidak mengalami sebarang tindak balas kimia apabila terdedah kepada bahan lain. Ciri ini amat penting dalam gas perlindungan kimpalan.

Helium juga mengalirkan haba dengan baik. Inilah sebabnya mengapa ia biasanya digunakan dalam kimpalan di mana input haba yang lebih tinggi diperlukan untuk meningkatkan kebolehbasahan kimpalan. Helium juga berguna untuk memandu laju.

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

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

Industri Semikonduktor Elektronik

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

Jumlah Jualan Helium Global (2016-2027)

Pasaran helium global mencecah kami $1825.37 juta pada 2020 dan dijangka mencecah AS $2742.04 juta pada 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 kertas ini adalah berdasarkan perkembangan sejarah beberapa tahun kebelakangan ini, pendapat pakar industri dan pendapat penganalisis dalam kertas ini.

Industri helium sangat tertumpu, diperoleh daripada 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 tersebut mempunyai kos pengangkutan yang tinggi.

Sejak lima tahun pertama, pengeluaran telah berkembang dengan sangat perlahan. Helium ialah sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui, dan dasar telah ditetapkan di negara pengeluar untuk memastikan penggunaannya berterusan. Ada yang meramalkan bahawa helium akan kehabisan pada masa hadapan.

Industri ini mempunyai bahagian import dan eksport yang tinggi. Hampir semua negara menggunakan helium, tetapi hanya sedikit yang mempunyai rizab helium.

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

Industri dipengaruhi oleh ekonomi dan dasar. Apabila ekonomi global pulih, semakin ramai orang bimbang untuk meningkatkan standard alam sekitar, terutamanya di kawasan kurang membangun dengan populasi yang besar dan pertumbuhan ekonomi yang pesat, permintaan untuk helium akan meningkat.

Pada masa ini, pengeluar global utama termasuk Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) dan Gazprom (Ru), dll. Pada tahun 2020, bahagian jualan pengeluar Top 6 akan melebihi 74%. Dijangka persaingan dalam industri akan menjadi lebih sengit dalam beberapa tahun akan datang.

Peralatan Kriogenik HL

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

HL Cryogenic Equipment yang diasaskan pada tahun 1992 adalah jenama yang bergabung dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment komited kepada reka bentuk dan pembuatan Sistem Paip Kriogenik Bertebat Vakum Tinggi dan Peralatan Sokongan yang berkaitan untuk memenuhi pelbagai keperluan pelanggan. Paip Tertebat Vakum dan Hos Fleksibel dibina dalam bahan penebat khas berbilang skrin berbilang lapisan vakum tinggi dan berbilang lapisan, dan melalui satu siri rawatan teknikal yang sangat ketat dan rawatan vakum tinggi, yang digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair , argon cecair, hidrogen cecair, helium cecair, gas etilena cecair KAKI dan gas alam cecair LNG.

Siri produk Paip Berjaket Vakum, Hos Berjaket Vakum, Injap Berjaket Vakum dan Pemisah Fasa dalam Syarikat Peralatan Kryogenik HL, yang melalui satu siri rawatan teknikal yang sangat ketat, digunakan untuk memindahkan oksigen cecair, nitrogen cecair, argon cecair, cecair hidrogen, cecair helium, KAKI dan LNG, dan produk ini diservis untuk peralatan kriogenik (cth. tangki kriogenik, dewar dan peti sejuk dll.) dalam industri pengasingan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, cip, pemasangan automasi, makanan & minuman, farmasi, hospital, biobank, getah, pembuatan bahan baharu kejuruteraan kimia, besi & keluli, dan penyelidikan saintifik dll.

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