Heliumo estas kemia elemento kun la simbolo He kaj atomnumero 2. Ĝi estas malofta atmosfera gaso, senkolora, sengusta, sengusta, netoksa, neflamema, nur iomete solvebla en akvo. Heliumkoncentriĝo en la atmosfero estas 5,24 x 10-4 laŭ volumena procento. Ĝi havas la plej malaltajn bolpunktojn kaj frostopunktojn de iu ajn elemento, kaj ekzistas nur kiel gaso, krom sub ekstreme malvarmaj kondiĉoj.

Heliumo estas ĉefe transportita kiel gasa aŭ likva heliumo kaj estas uzita en nukleaj reaktoroj, duonkonduktaĵoj, laseroj, ampoloj, superkonduktiveco, instrumentado, duonkonduktaĵoj kaj optika fibro, kriogena, MR kaj R&D-laboratoriesplorado.

La Malalta Temperatura Malvarma Fonto

Heliumo estas uzata kiel kriogena fridigaĵo por kriogenaj malvarmigaj fontoj, kiel magneta resonanca bildigo (MRI), nuklea magneta resonanco (NMR) spektroskopio, superkondukta kvantuma partikla akcelilo, la granda hadrona koliziilo, interferometro (SQUID), elektrona spina resonanco (ESR) kaj superkondukta magneta energio stokado (SMES), MHD-superkondukta generatoro, superkondukta sensilo, potenco-transsendo, maglev-transporto, mas-spektrometro, superkondukta magneto, fortaj magnetkampaj apartigiloj, ringoformaj superkonduktaj magnetoj por fuziaj reaktoroj kaj aliaj kriogenaj esploroj. Heliumo malvarmigas kriogenajn superkonduktajn materialojn kaj magnetojn al proksima absoluta nul, ĉe kiu punkto la rezisto de la superkonduktaĵo subite falas al nul. La tre malalta rezisto de superkonduktoro kreas pli potencan magnetan kampon. En la kazo de MRI-ekipaĵo uzata en hospitaloj, pli fortaj magnetaj kampoj produktas pli da detaloj en radiografiaj bildoj.

Heliumo estas uzata kiel superfridigaĵo ĉar heliumo havas la plej malaltajn frostajn kaj bolpunktojn, ne solidiĝas ĉe atmosfera premo kaj 0 K, kaj heliumo estas kemie inerta, igante ĝin preskaŭ neeble reagi kun aliaj substancoj. Krome, heliumo iĝas superflua sub 2,2 Kelvinoj. Ĝis nun, la unika ultra-movebleco ne estis ekspluatata en ajna industria apliko. Ĉe temperaturoj sub 17 Kelvin, ekzistas neniu anstataŭaĵo por heliumo kiel fridigaĵo en la kriogena fonto.

Aeronaŭtiko kaj Astronaŭtiko

Heliumo ankaŭ estas uzita en balonoj kaj aerŝipoj. Ĉar heliumo estas pli malpeza ol aero, aerŝipoj kaj balonoj estas plenigitaj per heliumo. Heliumo havas la avantaĝon de esti neflamema, kvankam hidrogeno estas pli flosema kaj havas pli malaltan fuĝoftecon de la membrano. Alia sekundara uzo estas en raketteknologio, kie heliumo estas utiligita kiel perdmedio por delokigi fuelon kaj oksigenaĵon en stokujoj kaj kondensi hidrogenon kaj oksigenon por fari raketfuelon. Ĝi povus ankaŭ esti uzata por forigi fuelon kaj oksigenaĵon de grunda subtenekipaĵo antaŭ lanĉo, kaj povus antaŭmalvarmigi likvan hidrogenon en la kosmoŝipo. En la Saturn V raketo uzita en la Apollo programo, proksimume 370,000 kubaj metroj (13 milionoj kubaj piedoj) de heliumo estis necesaj por lanĉi.

Pipeline Leak Detection kaj Detection Analysis

Alia industria uzo de heliumo estas likodetekto. Likdetekto estas uzata por detekti likojn en sistemoj enhavantaj likvaĵojn kaj gasojn. Ĉar heliumo disvastiĝas tra solidoj trioble pli rapide ol aero, ĝi estas uzata kiel spurgaso por detekti likojn en altvakua ekipaĵo (kiel kriogenaj tankoj) kaj altpremaj ŝipoj. La objekto estas metita en kameron, kiu tiam estas evakuita kaj plenigita kun heliumo. Eĉ ĉe elfluaj indicoj tiel malaltaj kiel 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s), heliumo eskapanta tra la liko povas esti detektita per sentema aparato (heliuma mas-spektrometro). La mezurproceduro estas kutime aŭtomatigita kaj estas nomita la heliuma integriga testo. Alia pli simpla metodo estas plenigi la koncernan objekton per heliumo kaj permane serĉi likojn per portebla aparato.

Heliumo estas uzata por likodetekto ĉar ĝi estas la plej malgranda molekulo kaj estas monatoma molekulo, do heliumo likas facile. Heliumgaso estas plenigita en la objekton dum likodetekto, kaj se liko okazas, la heliuma masspektrometro povos detekti la lokon de la liko. Heliumo povas esti uzata por detekti likojn en raketoj, benzinujoj, varmointerŝanĝiloj, gaslinioj, elektroniko, TELEVIDO-tuboj kaj aliaj produktadkomponentoj. Likodetekto uzanta heliumon unue estis uzita dum la Manhattan-projekto por detekti likojn ĉe uraniriĉigaj plantoj. Likdetekto heliumo povas esti anstataŭigita per hidrogeno, nitrogeno, aŭ miksaĵo de hidrogeno kaj nitrogeno.

Veldado kaj Metala Laborado

Heliumgaso estas uzata kiel protekta gaso en arka veldado kaj plasmo-arka veldado pro ĝia pli alta joniga potenciala energio ol aliaj atomoj. Heliumgaso ĉirkaŭ la veldo malhelpas la metalon oksigenadon en la fandita stato. La alta joniga potenciala energio de heliumo permesas plasmo-arkveldadon de malsimilaj metaloj uzitaj en konstruo, ŝipkonstruado, kaj aerospaco, kiel ekzemple titanio, zirkonio, magnezio, kaj aluminialojoj. Kvankam la heliumo en la ŝirmgaso povas esti anstataŭigita per argono aŭ hidrogeno, kelkaj materialoj (kiel ekzemple titana heliumo) ne povas esti anstataŭigitaj por plasmo-arka veldado. Ĉar heliumo estas la sola gaso, kiu estas sekura ĉe altaj temperaturoj.

Unu el la plej aktivaj areoj de disvolviĝo estas neoksidebla ŝtala veldado. Heliumo estas inerta gaso, kio signifas, ke ĝi ne spertas kemiajn reagojn kiam ĝi estas eksponita al aliaj substancoj. Ĉi tiu karakterizaĵo estas precipe grava en veldado de protektaj gasoj.

Heliumo ankaŭ bone kondukas varmon. Tial ĝi estas ofte uzita en veldoj kie pli alta varmego estas postulata por plibonigi la malsekigeblon de la veldo. Heliumo ankaŭ utilas por rapidi.

Heliumo estas kutime miksita kun argono en diversaj kvantoj en la protekta gasmiksaĵo por plene profiti la bonajn trajtojn de ambaŭ gasoj. Heliumo, ekzemple, funkcias kiel protekta gaso por helpi disponigi pli larĝajn kaj pli malprofundajn reĝimojn de penetro dum veldado. Sed heliumo ne provizas la purigadon, kiun faras argono.

Kiel rezulto, metalproduktantoj ofte konsideras miksi argonon kun heliumo kiel parton de sia laborprocezo. Por gasa ŝirmita metala arkveldado, heliumo povas konsisti el 25% ĝis 75% de la gasmiksaĵo en la heliumo/argonmiksaĵo. Ĝustigante la konsiston de la protekta gasa miksaĵo, la veldisto povas influi la varmodistribuon de la veldo, kiu siavice influas la formon de la sekco de la velda metalo kaj la veldan rapidon.

Elektronika Semikonduktaĵa Industrio

Kiel inerta gaso, heliumo estas tiel stabila ke ĝi apenaŭ reagas kun iuj aliaj elementoj. Ĉi tiu posedaĵo igas ĝin uzata kiel ŝildo en arka veldado (por malhelpi poluadon de oksigeno en la aero). Heliumo ankaŭ havas aliajn kritikajn aplikojn, kiel ekzemple semikonduktaĵoj kaj optika fibro-produktado. Krome, ĝi povas anstataŭigi nitrogenon en profunda plonĝado por malhelpi la formadon de nitrogenaj vezikoj en la sangocirkulado, tiel malhelpante plonĝmalsanon.

Tutmonda Heliuma Venda Volumo (2016-2027)

La tutmonda heliuma merkato atingis nin 1825,37 milionojn da dolaroj en 2020 kaj estas atendita atingi 2742,04 milionojn da usonaj dolaroj en 2027, kun kunmetita jarkreskofteco (CAGR) de 5,65% (2021-2027). La industrio havas grandan necertecon en la venontaj jaroj. La prognozaj datumoj por 2021-2027 en ĉi tiu artikolo baziĝas sur la historia evoluo de la lastaj jaroj, la opinioj de industriaj fakuloj kaj la opinioj de analizistoj en ĉi tiu artikolo.

La heliumindustrio estas tre koncentrita, fontita de naturresursoj, kaj limigis tutmondajn produktantojn, plejparte en Usono, Rusio, Kataro kaj Alĝerio. En la mondo, la konsumsektoro koncentriĝas en Usono, Ĉinio kaj Eŭropo ktp. Usono havas longan historion kaj neŝanceleblan pozicion en la industrio.

Multaj kompanioj havas plurajn fabrikojn, sed ili kutime ne estas proksimaj al siaj celaj konsummerkatoj. Tial la produkto havas altan transportkoston.

Ekde la unuaj kvin jaroj, produktado kreskis tre malrapide. Heliumo estas nerenovigebla energifonto, kaj politikoj ekzistas en produktantaj landoj por certigi ĝian daŭran uzon. Iuj antaŭdiras, ke heliumo elĉerpiĝos estonte.

La industrio havas altan proporcion de importado kaj eksporto. Preskaŭ ĉiuj landoj uzas heliumon, sed nur kelkaj havas heliumajn rezervojn.

Heliumo havas ampleksan gamon de uzoj kaj estos disponebla en pli kaj pli da kampoj. Konsiderante la malabundecon de naturresursoj, postulo je heliumo verŝajne pliiĝos en la estonteco, postulante taŭgajn alternativojn. La prezoj de heliumo estas atendita daŭre altiĝi de 2021 ĝis 2026, de $ 13,53 / m3 (2020) ĝis $ 19,09 / m3 (2027).

La industrio estas trafita de ekonomio kaj politiko. Dum la tutmonda ekonomio resaniĝas, pli kaj pli da homoj zorgas pri plibonigo de mediaj normoj, precipe en subevoluintaj regionoj kun granda loĝantaro kaj rapida ekonomia kresko, la postulo de heliumo pliiĝos.

Nuntempe, ĉefaj tutmondaj fabrikistoj inkluzivas Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) kaj Gazprom (Ru), ktp. En 2020, la vendoparto de la Supraj 6-fabrikistoj superos 74%. Oni atendas, ke la konkurenco en la industrio fariĝos pli intensa en la venontaj kelkaj jaroj.

HL Kriogena Ekipaĵo

Pro la malabundeco de likva heliumo kaj la altiĝanta prezo, estas grave redukti la perdon kaj reakiron de likva heliumo en ĝia uzo kaj transportprocezo.

HL Cryogenic Equipment kiu estis fondita en 1992 estas marko filiigita al HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment kompromitas al la dezajno kaj fabrikado de la Alta Malplena Kriogena Pipa Sistemo kaj rilata Subtena Ekipaĵo por renkonti la diversajn bezonojn de klientoj. La Malplena Izolita Tubo kaj Fleksebla Hoso estas konstruitaj en alta vakuo kaj plurtavola mult-ekranaj specialaj izolitaj materialoj, kaj trapasas serion da ekstreme striktaj teknikaj traktadoj kaj alta vakua traktado, kiu estas uzata por translokado de likva oksigeno, likva nitrogeno. , likva argono, likva hidrogeno, likva heliumo, likvigita etilena gaso LEG kaj likvigita naturgaso LNG.

La produktserio de Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve, and Phase Separator en HL Cryogenic Equipment Company, kiuj trapasis serion de ekstreme striktaj teknikaj traktadoj, estas uzataj por translokado de likva oksigeno, likva nitrogeno, likva argono, likva hidrogeno, likva heliumo, LEG kaj LNG, kaj ĉi tiuj produktoj estas servataj por kriogenaj ekipaĵoj (ekz. kriogenaj tankoj, dewars kaj malvarmujoj ktp.) en industrioj de aera apartigo, gasoj, aviado, elektroniko, superkonduktaĵo, blatoj, aŭtomatiga asembleo, manĝaĵo & trinkaĵo, apoteko, hospitalo, biobanko, kaŭĉuko, nova materiala fabrikado de kemia inĝenierado, fero kaj ŝtalo, kaj scienca esplorado ktp.

HL Cryogenic Equipment Company fariĝis la kvalifikita provizanto/vendisto de Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, kaj Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) ktp.