Heliumo estas kemia elemento kun la simbolo HE kaj atoma numero 2. Ĝi estas malofta atmosfera gaso, senkolora, bongusta, bongusta, ne-toksa, ne-flama, nur iomete solvebla en akvo. Helia koncentriĝo en la atmosfero estas 5,24 x 10-4 laŭ volumena procento. Ĝi havas la plej malaltajn bolantajn kaj fandajn punktojn de iu elemento, kaj ekzistas nur kiel gaso, krom en ekstreme malvarmaj kondiĉoj.

Heliumo estas ĉefe transportata kiel gasa aŭ likva heliumo kaj estas uzata en nukleaj reaktoroj, duonkonduktaĵoj, laseroj, ampoloj, superkonduktiveco, instrumentado, semikonduktaĵoj kaj fibraj optikoj, kriogena, MRI kaj R & D -laboratoria esplorado.

La malalta temperaturo malvarma fonto

Heliumo estas uzata kiel kriogena malvarmigilo por kriogenaj malvarmigaj fontoj, kiel magneta resonanca bildigo (MRI), nuklea magneta resonanco (NMR) spektroskopio, superkonducanta kvantuma partikla akcelilo, la granda hadrona kolono, interferometro (kvadrato), elektronan resronan (eLin), eLIN -spontrono (ES -eLin), elektronan resanan (eS -eLin), elektronan spinon (ES -eLin), elektronan resanancon (ES -ES -ELIN). and superconducting magnetic energy storage (SMES), MHD superconducting generators, superconducting sensor, power transmission, maglev transportation, mass spectrometer, superconducting magnet, strong magnetic field separators, annular field superconducting magnets for fusion reactors and other cryogenic research. Heliumo malvarmigas kriogenajn superkonduktajn materialojn kaj magnetojn al preskaŭ absoluta nulo, en kiu punkto la rezisto de la superkonduktilo subite falas al nulo. La tre malalta rezisto de superkonduktilo kreas pli potencan magnetan kampon. Kaze de MRI -ekipaĵo uzita en hospitaloj, pli fortaj magnetaj kampoj produktas pli da detaloj en radiografiaj bildoj.

Heliumo estas uzata kiel super -malvarmigilo ĉar heliumo havas la plej malaltajn fandajn kaj bolajn punktojn, ne solidigas ĉe atmosfera premo kaj 0 K, kaj heliumo estas kemie inerta, kaj ĝi preskaŭ neeblas reagi kun aliaj substancoj. Krome, heliumo fariĝas superfluida sub 2.2 Kelvin. Ĝis nun la unika ultra-moviĝemo ne estis ekspluatita en iu ajn industria apliko. Ĉe temperaturoj sub 17 Kelvin, ekzistas neniu anstataŭaĵo por heliumo kiel refrigeranto en la kriogena fonto.

Aeronaŭtiko kaj Astronaŭtiko

Heliumo ankaŭ estas uzata en balonoj kaj aerŝipoj. Ĉar heliumo estas pli malpeza ol aero, aerŝipoj kaj balonoj estas plenigitaj de heliumo. Heliumo havas la avantaĝon esti neflamebla, kvankam hidrogeno estas pli flanka kaj havas pli malaltan eskapan indicon de la membrano. Alia malĉefa uzo estas en raketteknologio, kie heliumo estas uzata kiel perdo por movi brulaĵon kaj oksidigilon en stokadaj tankoj kaj kondensi hidrogenon kaj oksigenon por fari raketan brulaĵon. Ĝi povus ankaŭ esti uzata por forigi brulaĵon kaj oksidigilon el tera subtena ekipaĵo antaŭ lanĉo, kaj povus antaŭ-malvarmigi likvan hidrogenon en la kosmoŝipo. In the Saturn V rocket used in the Apollo program, about 370,000 cubic meters (13 million cubic feet) of helium was needed to launch.

Analizo de detekto kaj detekto de dukto

Alia industria uzo de heliumo estas detekto de likoj. La detekto de filtraĵoj estas uzata por detekti filtraĵojn en sistemoj enhavantaj likvaĵojn kaj gasojn. Ĉar heliumo disvastiĝas tra solidoj tri fojojn pli rapide ol aero, ĝi estas uzata kiel spurilo por detekti fugojn en alta vakua ekipaĵo (kiel kriogenaj tankoj) kaj altpremaj ŝipoj. La objekto estas metita en ĉambron, kiu tiam estas evakuita kaj plenigita per heliumo. Eĉ ĉe fugaj ritmoj tiel malaltaj kiel 10-9 mbar • L / s (10-10 Pa • m3 / s), heliumo eskapanta tra la liko povas esti detektita per sentema aparato (helia masa spektrometro). La mezura proceduro estas kutime aŭtomatigita kaj nomiĝas la testo de helium -integriĝo. Alia, pli simpla metodo estas plenigi la objekton en demando per heliumo kaj permane serĉi filtraĵojn per mana aparato.

Heliumo estas uzata por detekto de likoj ĉar ĝi estas la plej malgranda molekulo kaj estas monatomia molekulo, do heliumo filtras facile. Helia gaso estas plenigita en la objekton dum detekto de likoj, kaj se filtrado okazas, la helia masa spektrometro povos detekti la lokon de la liko. Heliumo povas esti uzata por detekti filtraĵojn en raketoj, benzinujoj, varmaj interŝanĝiloj, gasaj linioj, elektronikaĵoj, televidaj tuboj kaj aliaj fabrikaj komponentoj. Leak detection using helium was first used during the Manhattan project to detect leaks at uranium enrichment plants. Leak detection helium can be replaced with hydrogen, nitrogen, or a mixture of hydrogen and nitrogen.

Soldado kaj Metala Laborado

Helia gaso estas uzata kiel protekta gaso en arka veldado kaj plasma arka veldado pro ĝia pli alta joniga potenciala energio ol aliaj atomoj. Helia gaso ĉirkaŭ la veldo malhelpas la metalon oksidiĝi en la fandita stato. La alta joniga potenciala energio de heliumo permesas plasman arkon -veldadon de malsimilaj metaloj uzataj en konstruado, ŝipkonstruado kaj aerspaco, kiel titanio, zirkonio, magnezio kaj aluminiaj alojoj. Kvankam la heliumo en la ŝirmanta gaso povas esti anstataŭigita per argono aŭ hidrogeno, iuj materialoj (kiel titana heliumo) ne povas esti anstataŭigitaj por plasma 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 eksponite al aliaj substancoj. Ĉi tiu trajto estas aparte grava en veldaj protektaj gasoj.

Heliumo ankaŭ aranĝas varmon bone. Jen kial ĝi estas ofte uzata en veldoj, kie necesas pli alta varmego por plibonigi la malsekecon de la veldo. Heliumo ankaŭ utilas por rapidado.

Heliumo estas kutime miksita kun argono en diversaj kvantoj en la protekta gasa miksaĵo por utiligi plenan avantaĝon de la bonaj proprietoj de ambaŭ gasoj. Helium, for example, acts as a protective gas to help provide wider and shallower modes of penetration during welding. But helium doesn't provide the cleaning that argon does.

Rezulte, metalaj fabrikantoj ofte konsideras miksi argonon kun heliumo kiel parto de sia labora procezo. Por gasa ŝirmita metala arka veldado, heliumo povas enhavi 25% ĝis 75% de la gasa miksaĵo en la miksaĵo de heliumo/argono. Alĝustigante la kunmetaĵon de la protekta gasa miksaĵo, la veldilo povas influi la varman distribuon de la veldo, kiu siavice influas la formon de la transversa sekcio de la velda metalo kaj la veldan rapidecon.

Elektronika Semikonduktaĵindustrio

Kiel inerta gaso, heliumo estas tiel stabila, ke ĝi apenaŭ reagas kun iuj aliaj elementoj. Ĉi tiu posedaĵo faras ĝin uzata kiel ŝildo en arka veldado (por malebligi poluadon de oksigeno en la aero). Heliumo ankaŭ havas aliajn kritikajn aplikojn, kiel semikonduktaĵoj kaj optika fibro -fabrikado. Krome, ĝi povas anstataŭigi nitrogenon en profunda plonĝado por malebligi la formadon de nitrogenaj bobeloj en la sangofluo, tiel malebligante plonĝadon.

Tutmonda Vendokvanto de Heliumo (2016-2027)

La tutmonda heliuma merkato atingis US $ 1825,37 milionojn en 2020 kaj atendas atingi 2742,04 milionojn USD en 2027, kun kompona jara kresko (CAGR) de 5,65% (2021-2027). La industrio havas grandan necertecon en la venontaj jaroj. La prognozaj datumoj por 2021-2027 en ĉi tiu papero baziĝas sur la historia disvolviĝo de la pasintaj jaroj, la opinioj de industriaj spertuloj kaj la opinioj de analizistoj en ĉi tiu artikolo.

La heliuma industrio estas tre koncentrita, devenanta de naturaj rimedoj, kaj havas limigitajn tutmondajn fabrikantojn, ĉefe en Usono, Rusio, Kataro kaj Alĝerio. En la mondo, la konsumanta sektoro koncentriĝas en Usono, Ĉinio kaj Eŭropo kaj tiel plu. The United States has a long history and unshakable position in the industry.

Multaj kompanioj havas plurajn fabrikojn, sed ili kutime ne estas proksimaj al siaj celaj konsumantaj merkatoj. Tial la produkto havas altan transportan koston.

Ekde la unuaj kvin jaroj, produktado kreskis tre malrapide. Heliumo estas ne-renovigebla energifonto, kaj politikoj funkcias por produkti landojn por certigi ĝian daŭran uzon. Iuj antaŭdiras, ke heliumo elĉerpiĝos en la estonteco.

La industrio havas altan proporcion de importoj kaj eksportoj. Preskaŭ ĉiuj landoj uzas helion, sed nur malmultaj havas heliajn rezervojn.

Heliumo havas larĝan gamon de uzoj kaj estos havebla en pli kaj pli multaj kampoj. Konsiderante la malabundecon de naturaj rimedoj, postulo pri heliumo probable pliiĝos en la estonteco, postulante taŭgajn alternativojn. Helium prices are expected to continue rising from 2021 to 2026, from $13.53 / m3 (2020) to $19.09 / m3 (2027).

La industrio estas tuŝita de ekonomiko kaj politiko. Ĉar la tutmonda ekonomio reakiras, pli kaj pli multaj homoj zorgas pri plibonigado de mediaj normoj, precipe en subevoluintaj regionoj kun grandaj loĝantaroj kaj rapida ekonomia kresko, la postulo je heliumo pliiĝos.

Nuntempe, ĉefaj tutmondaj fabrikantoj inkluzivas Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (DZ) kaj Gazprom (RU), ktp. En 2020, la venda parto de la supraj 6 fabrikantoj superos 74%. Oni atendas, ke la konkurenco en la industrio fariĝos pli intensa en la sekvaj jaroj.

Hl kriogena ekipaĵo

Pro la malabundeco de likvaj heliumaj rimedoj kaj la kreskanta prezo, gravas redukti la perdon kaj reakiron de likva heliumo en ĝia uzo kaj transporta procezo.

HL -kriogena ekipaĵo, kiu estis fondita en 1992, estas marko filiigita al HL -kriogena ekipaĵa kompanio Cryogenic Equipment Co., LTD. HL -kriogena ekipaĵo kompromitas al la projektado kaj fabrikado de la alta vakua izolita kriogena tubosistemo kaj rilataj subtenaj ekipaĵoj por plenumi la diversajn bezonojn de klientoj. La vakua izolita tubo kaj fleksebla hoso estas konstruitaj en specialaj izolitaj materialoj de alta vakuo kaj mult-tavolo, kaj trapasas serion de ekstreme striktaj teknikaj traktadoj kaj alta vakua traktado, kiu estas uzata por translokado de likva oksigeno, likva nitrogeno , likva argono, likva hidrogeno, likva heliumo, likvida etilena gaso -kruro kaj likvida natur -gaso GNL.

La produktaj serioj de vakua kovrita tubo, vakua hakita hoso, vakua jakita valvo kaj fazo -apartigilo en HL -kriogena ekipaĵa kompanio, kiu trapasis serion de ekstreme striktaj teknikaj traktadoj, estas uzataj por translokado de likva oksigeno, likva nitrogeno, likva argono, likva hidrogeno, likva heliumo, kruro kaj GNL, kaj ĉi tiuj produktoj estas servataj por kriogena ekipaĵo (ekz. Kriogenaj tankoj, rosoj kaj malvarmaj skatoloj ktp.) En industrioj de aera disiĝo, gasoj, aviado, elektroniko, superkonduktilo, blatoj, aŭtomatigo, manĝaĵo kaj trinkaĵo, apoteko, hospitalo, biobanko, kaŭĉuko, nova materiala fabrikado de kemia inĝenierado, fero kaj ŝtalo, kaj scienca esplorado ktp.

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