Helium is 'n chemiese element met die simbool wat hy en atoom nommer 2 is. Dit is 'n seldsame atmosferiese gas, kleurloos, smaakloos, smaakloos, nie-giftig, nie-vlambaar, net effens oplosbaar in water. Heliumkonsentrasie in die atmosfeer is 5,24 x 10-4 volgens volume persentasie. Dit het die laagste kook- en smeltpunte van enige element, en bestaan ​​slegs as 'n gas, behalwe onder uiters koue toestande.

Helium word hoofsaaklik as gas- of vloeibare helium vervoer en word gebruik in kernreaktore, halfgeleiers, lasers, gloeilampe, supergeleiding, instrumentasie, halfgeleiers en veseloptika, kryogene, MRI- en R & D -laboratoriumnavorsing.

Die koue bron met 'n lae temperatuur

Helium word gebruik as 'n kryogene koelmiddel vir kryogene verkoelingsbronne, soos magnetiese resonansbeelding (MRI), kernmagnetiese resonansie (NMR) spektroskopie, supergeleidende kwantumpartikelversneller, die groot Hadron Collider, interferometer (inkvis), elektroniese spin resonansie (ESR) en supergeleidende magnetiese energieberging (KMO's), MHD -supergeleidende kragopwekkers, supergeleidende sensor, kragoordrag, Maglev -vervoer, massaspektrometer, supergeleidende magneet, sterk magnetiese veldskeiders, ringvormige supergeleidende magnete vir fusie -reaktore en ander kryogene navorsing. Helium koel kryogene supergeleidende materiale en magnete tot naby absolute nul, op watter punt die weerstand van die supergeleier skielik tot nul daal. Die baie lae weerstand van 'n supergeleier skep 'n kragtiger magnetiese veld. In die geval van MRI -toerusting wat in hospitale gebruik word, lewer sterker magnetiese velde meer besonderhede in radiografiese beelde.

Helium word as 'n super koelmiddel gebruik omdat helium die laagste smelt- en kookpunte het, nie by atmosferiese druk stol nie en 0 K, en helium is chemies inert, wat dit byna onmoontlik maak om met ander stowwe te reageer. Daarbenewens word helium oorvloeiend onder 2,2 Kelvin. Tot nou toe is die unieke ultra-mobiliteit nie in enige industriële toepassing uitgebuit nie. By temperature onder 17 Kelvin is daar geen plaasvervanger vir helium as koelmiddel in die kryogene bron nie.

Lugvaartkunde en ruimtevaarder

Helium word ook in ballonne en lugskepe gebruik. Omdat helium ligter is as lug, is lugskepe en ballonne gevul met helium. Helium het die voordeel dat dit nie vlambaar is nie, hoewel waterstof lewendiger is en 'n laer ontsnappingsyfer van die membraan het. Nog 'n sekondêre gebruik is in vuurpyltegnologie, waar helium as 'n verliesmedium gebruik word om brandstof en oksideermiddel in opgaartenks te verplaas en waterstof en suurstof te kondenseer om vuurpylbrandstof te maak. Dit kan ook gebruik word om brandstof en oksideermiddel uit grondondersteuningstoerusting te verwyder voor die bekendstelling, en dit kan vloeibare waterstof in die ruimtetuig voor die koel. In die Saturn V -vuurpyl wat in die Apollo -program gebruik is, was ongeveer 370,000 kubieke meter (13 miljoen kubieke voet) helium nodig om te begin.

Pyplyn lekopsporing en opsporingsanalise

'N Ander industriële gebruik van helium is die opsporing van lek. Lekopsporing word gebruik om lekkasies op te spoor in stelsels wat vloeistowwe en gasse bevat. Aangesien helium drie keer vinniger deur vaste stowwe versprei as lug, word dit as 'n spoorgas gebruik om lekkasies in hoë-vacuum-toerusting (soos kryogene tenks) en hoëdrukvate op te spoor. Die voorwerp word in 'n kamer geplaas, wat dan ontruim en met helium gevul word. Selfs teen lekkasietariewe so laag as 10-9 mbar • l / s (10-10 pa • m3 / s), kan helium wat deur die lek ontsnap, deur 'n sensitiewe toestel ('n heliummassaspektrometer) opgespoor word. Die meetprosedure word gewoonlik outomaties en word die helium -integrasie -toets genoem. 'N Ander, eenvoudiger metode is om die betrokke voorwerp met helium te vul en met die hand na lekkasies te soek met behulp van 'n handtoestel.

Helium word gebruik vir die opsporing van lek omdat dit die kleinste molekule is en 'n monatomiese molekule is, dus lek helium maklik. Heliumgas word tydens die opsporing van lekke in die voorwerp gevul, en as 'n lekkasie voorkom, sal die heliummassaspektrometer die ligging van die lekkasie kan opspoor. Helium kan gebruik word om lekkasies in vuurpyle, brandstoftenks, warmtewisselaars, gaslyne, elektronika, televisiebuise en ander vervaardigingskomponente op te spoor. Lekopsporing met Helium is die eerste keer tydens die Manhattan -projek gebruik om lekkasies by uraanverrykingsaanlegte op te spoor. Lekopsporingshelium kan vervang word met waterstof, stikstof of 'n mengsel van waterstof en stikstof.

Sweis en metaalwerk

Heliumgas word gebruik as 'n beskermende gas in boogsweis- en plasma -boogsweis vanweë die hoër ionisasiepotensiaal as ander atome. Heliumgas rondom die sweislas verhoed dat die metaal in die gesmelte toestand oksideer. Die hoë ionisasie -potensiële energie van helium laat plasma -boogsweis van verskillende metale wat gebruik word in konstruksie, skeepsbou en lug- en ruimtevaart, soos titaan, sirkonium, magnesium en aluminiumlegerings. Alhoewel die helium in die afskermgas deur argon of waterstof vervang kan word, kan sommige materiale (soos titaan helium) nie vervang word vir plasma -boogsweis nie. Omdat helium die enigste gas is wat veilig is by hoë temperature.

Een van die aktiefste ontwikkelingsareas is sweiswerk van vlekvrye staal. Helium is 'n inerte gas, wat beteken dat dit geen chemiese reaksies ondergaan as dit aan ander stowwe blootgestel word nie. Hierdie eienskap is veral belangrik in sweisbeskermingsgasse.

Helium voer ook hitte goed uit. Dit is waarom dit gereeld in sweislasse gebruik word waar hoër hitte -insette nodig is om die benatbaarheid van die sweislas te verbeter. Helium is ook nuttig om vinnig te vinnig.

Helium word gewoonlik in verskillende hoeveelhede in die beskermende gasmengsel met argon gemeng om die goeie eienskappe van albei gasse ten volle te benut. Helium dien byvoorbeeld as 'n beskermende gas om te help om wyer en vlak penetrasie tydens sweiswerk te bied. Maar helium bied nie die skoonmaak wat Argon doen nie.

As gevolg hiervan oorweeg die vervaardigers van metaal dikwels om argon met helium te meng as deel van hul werkproses. Vir gasbeskermde metaalboogsweis kan helium 25% tot 75% van die gasmengsel in die helium/argonmengsel beslaan. Deur die samestelling van die beskermende gasmengsel aan te pas, kan die sweiser die hitteverspreiding van die sweislas beïnvloed, wat weer die vorm van die dwarssnit van die sweismetaal en die sweissnelheid beïnvloed.

Elektroniese halfgeleierbedryf

As 'n inerte gas is helium so stabiel dat dit skaars met enige ander elemente reageer. Hierdie eienskap maak dit gebruik as 'n skild in boogsweis (om besoedeling van suurstof in die lug te voorkom). Helium het ook ander kritieke toepassings, soos halfgeleiers en optiese veselvervaardiging. Daarbenewens kan dit stikstof in diep duik vervang om die vorming van stikstofborrels in die bloedstroom te voorkom en sodoende duiksiekte te voorkom.

Global Helium Sales Volume (2016-2027)

Die wêreldwye heliummark het in 2020 $ 1825,37 miljoen bereik en sal na verwagting in 2027 $ 2742,04 miljoen bereik, met 'n saamgestelde jaarlikse groeikoers (CAGR) van 5,65% (2021-2027). Die bedryf het groot onsekerheid in die komende jare. Die voorspelde gegewens vir 2021-2027 in hierdie artikel is gebaseer op die historiese ontwikkeling van die afgelope paar jaar, die menings van kundiges in die bedryf en die menings van ontleders in hierdie artikel.

Die heliumbedryf is baie gekonsentreerd, verkry van natuurlike hulpbronne en het wêreldwye vervaardigers, hoofsaaklik in die Verenigde State, Rusland, Katar en Algerië. In die wêreld is die verbruikersektor in die Verenigde State, China en Europa, ensovoorts gekonsentreer. Die Verenigde State het 'n lang geskiedenis en onwrikbare posisie in die bedryf.

Baie ondernemings het verskillende fabrieke, maar hulle is gewoonlik nie naby hul teikenverbruikersmarkte nie. Daarom het die produk 'n hoë vervoerkoste.

Sedert die eerste vyf jaar het die produksie baie stadig gegroei. Helium is 'n nie-hernieubare energiebron, en beleid is in plek in die produserende lande om die voortgesette gebruik daarvan te verseker. Sommige voorspel dat Helium in die toekoms sal opraak.

Die bedryf het 'n groot hoeveelheid invoer en uitvoer. Byna alle lande gebruik helium, maar slegs 'n paar het heliumreserwes.

Helium het 'n wye verskeidenheid gebruike en sal in al hoe meer velde beskikbaar wees. Gegewe die skaarste aan natuurlike hulpbronne, sal die vraag na helium waarskynlik in die toekoms toeneem, wat toepaslike alternatiewe benodig. Heliumpryse sal na verwagting voortgaan met 2021 tot 2026, van $ 13,53 / m3 (2020) tot $ 19,09 / m3 (2027).

Die bedryf word beïnvloed deur ekonomie en beleid. Aangesien die wêreldekonomie herstel, is al hoe meer mense besorg oor die verbetering van die omgewingstandaarde, veral in onderontwikkelde streke met groot bevolkingsgroepe en vinnige ekonomiese groei, sal die vraag na helium toeneem.

Op die oomblik sluit groot wêreldwye vervaardigers Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (DZ) en Gazprom (RU), ens. In 2020 in. In 2020 sal die verkoopsaandeel van die top 6 vervaardigers 74%oorskry. Na verwagting sal die mededinging in die bedryf in die volgende paar jaar intenser word.

HL -kryogene toerusting

As gevolg van die skaarste aan vloeibare heliumbronne en die stygende prys, is dit belangrik om die verlies en herstel van vloeibare helium in die gebruik en vervoerproses daarvan te verminder.

HL -kryogene toerusting wat in 1992 gestig is, is 'n handelsmerk wat verbonde is aan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL -kryogene toerusting is verbind tot die ontwerp en vervaardiging van die hoë vakuum -geïsoleerde kryogene pypstelsel en verwante ondersteuningstoerusting om aan die verskillende behoeftes van kliënte te voldoen. Die vakuum-geïsoleerde pyp en buigsame slang is gebou in 'n hoë vakuum- en multi-laag multi-skerm spesiale geïsoleerde materiale, en gaan deur 'n reeks uiters streng tegniese behandelings en hoë vakuumbehandeling, wat gebruik word vir die oordrag van vloeibare suurstof, vloeibare stikstof , vloeibare argon, vloeibare waterstof, vloeibare helium, vloeibare etileengasbeen en vloeibare aardgas LNG.

Die produkreeks van vakuum -baadjie -pyp, vakuum -baadjie -slang, vakuum -baadjie -klep en fase -skeier in HL Cryogenic Equipment Company, wat deur 'n reeks uiters streng tegniese behandelings deurgegaan het, word gebruik vir die oordrag van vloeibare suurstof, vloeibare stikstof, vloeibare argon, Vloeibare waterstof, vloeibare helium, been en LNG, en hierdie produkte word bedien vir kryogene toerusting (bv. Kryogene tenks, dewars en koue boks, ens.) In industrieë van lugskeiding, gasse, lugvaart, elektronika, supergeleier, skyfies, outomatisering, voedsel en Drank, apteek, hospitaal, biobank, rubber, nuwe materiaalvervaardiging chemiese ingenieurswese, yster en staal, en wetenskaplike navorsing, ens.

HL Cryogenic Equipment Company het die gekwalifiseerde verskaffer/verkoper van Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani en Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang), ens.