Helium is 'n chemiese element met die simbool He en atoomgetal 2. 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 per 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 gasvormige of vloeibare helium vervoer en word gebruik in kernreaktore, halfgeleiers, lasers, gloeilampe, supergeleiding, instrumentasie, halfgeleiers en veseloptika, kriogene, MRI en R&D laboratoriumnavorsing.

Die lae temperatuur koue bron

Helium word gebruik as 'n kriogene koelmiddel vir kriogene verkoelingsbronne, soos magnetiese resonansbeelding (MRI), kernmagnetiese resonansie (KMR) spektroskopie, supergeleidende kwantumpartikelversneller, die groot hadron botser, interferometer (SQUID), elektronspinresonansie (ESR) en supergeleidende magnetiese energieberging (SMES), MHD supergeleidende kragopwekkers, supergeleidende sensor, kragoordrag, maglev vervoer, massaspektrometer, supergeleidende magneet, sterk magnetiese veld skeiers, ringvormige veld supergeleidende magnete vir samesmeltingsreaktore en ander kryogeniese navorsing. Helium verkoel kriogene 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 magneetveld. In die geval van MRI-toerusting wat in hospitale gebruik word, produseer sterker magnetiese velde meer detail in radiografiese beelde.

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

Lugvaartkunde en Ruimtevaartkunde

Helium word ook in ballonne en lugskepe gebruik. Omdat helium ligter as lug is, word lugskepe en ballonne met helium gevul. Helium het die voordeel dat dit onvlambaar is, alhoewel waterstof meer lewend is en 'n laer ontsnaptempo uit 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 lansering, en kan vloeibare waterstof in die ruimtetuig vooraf afkoel. 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 lanseer.

Pyplyn lek opsporing en opsporing analise

Nog 'n industriële gebruik van helium is lekopsporing. Lekopsporing word gebruik om lekkasies op te spoor in stelsels wat vloeistowwe en gasse bevat. Omdat helium drie keer vinniger as lug deur vaste stowwe diffundeer, word dit as 'n spoorgas gebruik om lekkasies in hoëvakuumtoerusting (soos kryogeniese tenks) en hoëdrukvate op te spoor. Die voorwerp word in 'n kamer geplaas, wat dan ontruim en met helium gevul word. Selfs teen lekkasies 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 metingsprosedure is gewoonlik geoutomatiseer en word die helium-integrasietoets genoem. 'n Ander, eenvoudiger metode is om die betrokke voorwerp met helium te vul en met 'n handtoestel met die hand na lekkasies te soek.

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

Sweiswerk en Metaalbewerking

Heliumgas word as 'n beskermende gas in boogsweis en plasmaboogsweis gebruik as gevolg van sy hoër ionisasie potensiële energie as ander atome. Heliumgas om die sweislas verhoed dat die metaal in die gesmelte toestand oksideer. Die hoë ionisasie potensiële energie van helium laat plasmaboogsweis van verskillende metale toe wat in konstruksie, skeepsbou en lugvaart gebruik word, soos titanium, sirkonium, magnesium en aluminiumlegerings. Alhoewel die helium in die afskermgas deur argon of waterstof vervang kan word, kan sommige materiale (soos titaanhelium) nie vir plasmaboogsweiswerk vervang word nie. Omdat helium die enigste gas is wat veilig is by hoë temperature.

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

Helium gelei ook hitte goed. Dit is hoekom dit algemeen gebruik word in sweislasse waar hoër hitte-insette vereis word om die benatbaarheid van die sweislas te verbeter. Helium is ook nuttig vir spoed.

Helium word gewoonlik in verskillende hoeveelhede met argon in die beskermende gasmengsel gemeng om die goeie eienskappe van beide gasse ten volle te benut. Helium, byvoorbeeld, dien as 'n beskermende gas om te help om breër en vlakker maniere van penetrasie tydens sweiswerk te verskaf. Maar helium verskaf nie die skoonmaak wat argon doen nie.

Gevolglik oorweeg metaalvervaardigers dikwels om argon met helium te meng as deel van hul werksproses. Vir gasbeskermde metaalboogsweiswerk kan helium 25% tot 75% van die gasmengsel in die helium/argonmengsel uitmaak. 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 sweisspoed beïnvloed.

Elektroniese halfgeleier-industrie

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 boogsweiswerk (om besoedeling van suurstof in die lug te voorkom). Helium het ook ander kritieke toepassings, soos halfgeleiers en optiese vesel vervaardiging. Boonop kan dit stikstof in diepduik vervang om die vorming van stikstofborrels in die bloedstroom te voorkom en sodoende duiksiekte te voorkom.

Wêreldwye heliumverkoopvolume (2016-2027)

Die wêreldwye heliummark het ons $1825.37 miljoen in 2020 bereik en sal na verwagting VS $2742.04 miljoen in 2027 bereik, met 'n saamgestelde jaarlikse groeikoers (CAGR) van 5.65% (2021-2027). Die bedryf het groot onsekerheid in die komende jare. Die voorspellingsdata vir 2021-2027 in hierdie vraestel is gebaseer op die historiese ontwikkeling van die afgelope paar jaar, die menings van bedryfskenners en die menings van ontleders in hierdie vraestel.

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

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

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

Die bedryf het 'n hoë persentasie van invoere en uitvoere. Byna alle lande gebruik helium, maar slegs 'n paar het heliumreserwes.

Helium het 'n wye reeks 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 vereis. Daar word verwag dat heliumpryse van 2021 tot 2026 sal aanhou styg, van $13,53/m3 (2020) tot $19,09/m3 (2027).

Die bedryf word deur ekonomie en beleid geraak. Soos die wêreldekonomie herstel, is meer en meer mense bekommerd oor die verbetering van omgewingstandaarde, veral in onderontwikkelde streke met groot bevolkings 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. In 2020 sal die verkoopsaandeel van Top 6 vervaardigers 74% oorskry. Daar word verwag dat die mededinging in die bedryf in die volgende paar jaar intenser sal word.

HL Kryogeniese Toerusting

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

HL Cryogenic Equipment wat in 1992 gestig is, is 'n handelsmerk verbonde aan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment is verbind tot die ontwerp en vervaardiging van die High Vacuum Insulated Cryogenic Piping System 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 materiaal, en gaan deur 'n reeks uiters streng tegniese behandelings en hoë vakuum behandeling, wat gebruik word vir die oordrag van vloeibare suurstof, vloeibare stikstof , vloeibare argon, vloeibare waterstof, vloeibare helium, vloeibare etileengas LEG en vloeibare natuurgas LNG.

Die produkreeks van Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve en Phase Separator in HL Cryogenic Equipment Company, wat deur 'n reeks uiters streng tegniese behandelings gegaan het, word gebruik vir die oordrag van vloeibare suurstof, vloeibare stikstof, vloeibare argon, vloeibare waterstof, vloeibare helium, LEG en LNG, en hierdie produkte word gediens vir kryogeniese toerusting (bv. kryogeniese tenks, dewars en coldboxes, ens.) in industrieë van lugskeiding, gasse, lugvaart, elektronika, supergeleier, skyfies, outomatiseringsamestelling, voedsel & drank, apteek, hospitaal, biobank, rubber, nuwe materiaal vervaardiging chemiese ingenieurswese, yster en staal, en wetenskaplike navorsing, ens.

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