Helyum, o ve atom sayısı 2 sembolü ile kimyasal bir elementtir. Nadir bir atmosferik gaz, renksiz, tatsız, tatsız, toksik olmayan, yüzemeyen, sadece biraz çözünür. Atmosferdeki helyum konsantrasyonu hacim yüzdesine göre 5.24 x 10-4'tür. Herhangi bir elementin en düşük kaynama ve erime noktalarına sahiptir ve aşırı soğuk koşullar dışında sadece gaz olarak bulunur.

Helyum öncelikle gaz veya sıvı helyum olarak taşınır ve nükleer reaktörler, yarı iletkenler, lazerler, ampuller, süper iletkenlik, enstrümantasyon, yarı iletkenler ve fiber optikler, kriyojenik, MRI ve Ar -Ge laboratuvar araştırmalarında kullanılır.

Düşük sıcaklıkta soğuk kaynak

Helyum, manyetik rezonans görüntüleme (MRI), nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi, süper iletken kuantum partikül hızlandırıcı, büyük hadron koltuklu, interferometre (kalamar), elektron spin rezonans (ESR) gibi kriyojenik soğutma kaynakları için kriyojenik bir soğutucu olarak kullanılır. ve süper iletken manyetik enerji depolama (KOBİ), MHD süper iletken jeneratörler, süper iletken sensör, güç iletimi, Maglev taşımacılığı, kütle spektrometresi, süper iletken mıknatıs, güçlü manyetik alan ayırıcılar, füzyon reaktörleri ve diğer kriyojenik araştırmalar için kulüler alan süper iletken mıknatıslar. Helyum, kriyojenik süper iletken malzemeleri ve mıknatısları mutlak sıfıra kadar soğutur, bu noktada süperiletken direnci aniden sıfıra düşer. Bir süper iletkenin çok düşük direnci daha güçlü bir manyetik alan yaratır. Hastanelerde kullanılan MRI ekipmanı durumunda, daha güçlü manyetik alanlar radyografik görüntülerde daha fazla ayrıntı üretir.

Helyum süper soğutucu olarak kullanılır, çünkü helyum en düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptir, atmosfer basıncında ve 0 K'da katılaşmaz ve helyum kimyasal olarak inerttir, bu da diğer maddelerle reaksiyona girmeyi neredeyse imkansız hale getirir. Buna ek olarak, helyum 2.2 Kelvin'in altında süper akışlı hale gelir. Şimdiye kadar, benzersiz ultra hareketlilik herhangi bir endüstriyel uygulamada kullanılmamıştır. 17 Kelvin'in altındaki sıcaklıklarda, kriyojenik kaynakta soğutucu olarak helyumun yerini tutmaz.

Havacılık ve astronotik

Helium is also used in balloons and airships. Because helium is lighter than air, airships and balloons are filled with helium. Helium has the advantage of being nonflammable, although hydrogen is more buoyant and has a lower escape rate from the membrane. Başka bir ikincil kullanım, helyumun depolama tanklarında yakıt ve oksitleyiciyi yerinden etmek ve roket yakıtı yapmak için hidrojen ve oksijeni yoğunlaştırmak için bir kayıp ortamı olarak kullanıldığı roket teknolojisindedir. Ayrıca, fırlatmadan önce yakıt ve oksitleyiciden yer destek ekipmanından çıkarmak için de kullanılabilir ve uzay aracındaki sıvı hidrojen öncesi olabilir. 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.

Boru Hattı Sızıntısı Tespit ve Tespit Analizi

Bir başka endüstriyel helyum kullanımı sızıntı tespitidir. Sızıntı tespiti, sıvılar ve gazlar içeren sistemlerde sızıntıları tespit etmek için kullanılır. Helyum, havadan üç kat daha hızlı katılardan difüze ettiğinden, yüksek perdeli ekipmanlarda (kriyojenik tanklar gibi) ve yüksek basınçlı gemilerdeki sızıntıları tespit etmek için izleyici gazı olarak kullanılır. Nesne bir odaya yerleştirilir, daha sonra tahliye edilir ve helyum ile doldurulur. 10-9 MBAR • L / s (10-10 pa • m3 / s) gibi düşük sızıntı oranlarında bile, sızıntıdan kaçan helyum hassas bir cihaz (bir helyum kütle spektrometresi) tarafından tespit edilebilir. Ölçüm prosedürü genellikle otomatiktir ve helyum entegrasyon testi olarak adlandırılır. Başka bir daha basit yöntem, söz konusu nesneyi helyumla doldurmak ve el cihazları kullanarak sızıntıları manuel olarak aramaktır.

Helyum sızıntı tespiti için kullanılır, çünkü en küçük moleküldür ve monatomik bir moleküldür, bu nedenle helyum kolayca sızar. Sızıntı tespiti sırasında helyum gazı nesneye doldurulur ve bir sızıntı meydana gelirse, helyum kütle spektrometresi sızıntının yerini tespit edebilecektir. Helyum, roketler, yakıt tankları, ısı eşanjörleri, gaz hatları, elektronik, televizyon tüpleri ve diğer üretim bileşenlerindeki sızıntıları tespit etmek için kullanılabilir. Helyum kullanarak sızıntı tespiti ilk olarak Manhattan projesi sırasında uranyum zenginleştirme bitkilerindeki sızıntıları tespit etmek için kullanıldı. Sızıntı tespit helyumu hidrojen, azot veya bir hidrojen ve azot karışımı ile değiştirilebilir.

Kaynak ve metal çalışma

Helyum gazı, diğer atomlardan daha yüksek iyonizasyon potansiyeli enerjisi nedeniyle ark kaynağı ve plazma ark kaynağında koruyucu bir gaz olarak kullanılır. Kaynak çevresindeki helyum gazı, metalin erimiş durumda oksitlenmesini önler. Helyumun yüksek iyonizasyon potansiyeli enerjisi, titanyum, zirkonyum, magnezyum ve alüminyum alaşımları gibi inşaat, gemi inşasında ve havacılıkta kullanılan farklı metallerin plazma ark kaynağına izin verir. Koruyucu gazdaki helyum argon veya hidrojen ile değiştirilebilse de, plazma ark kaynağı için bazı malzemeler (titanyum helyum gibi) değiştirilemez. Çünkü helyum, yüksek sıcaklıklarda güvenli olan tek gazdır.

En aktif gelişim alanlarından biri paslanmaz çelik kaynaktır. Helyum inert bir gazdır, yani diğer maddelere maruz kaldığında herhangi bir kimyasal reaksiyona girmez. Bu özellik özellikle kaynak koruma gazlarında önemlidir.

Helyum ayrıca ısıyı iyi yapar. Bu nedenle, kaynağın ıslanabilirliğini artırmak için daha yüksek ısı girişinin gerekli olduğu kaynaklarda yaygın olarak kullanılır. Helyum da hız için yararlıdır.

Helyum genellikle her iki gazın iyi özelliklerinden tam olarak yararlanmak için koruyucu gaz karışımında değişen miktarlarda argon ile karıştırılır. Örneğin helyum, kaynak sırasında daha geniş ve daha sığ penetrasyon modları sağlamaya yardımcı olmak için koruyucu bir gaz görevi görür. Ancak helyum, argonun yaptığı temizliği sağlamaz.

As a result, metal manufacturers often consider mixing argon with helium as part of their working process. For gas shielded metal arc welding, helium may comprise 25% to 75% of the gas mixture in the helium/argon mixture. Koruyucu gaz karışımının bileşimini ayarlayarak, kaynakçı kaynağın ısı dağılımını etkileyebilir, bu da kaynak metalinin kesitinin şeklini ve kaynak hızını etkiler.

Elektronik yarı iletken endüstrisi

İnert bir gaz olarak, helyum o kadar kararlıdır ki, diğer elementlerle neredeyse hiç reaksiyona girmez. Bu özellik onu ark kaynağında bir kalkan olarak kullanır (havada oksijenin kontaminasyonunu önlemek için). Helyum ayrıca yarı iletkenler ve optik fiber üretimi gibi başka kritik uygulamalara da sahiptir. Ek olarak, kan dolaşımında azot kabarcıklarının oluşumunu önlemek için derin dalışta azotun yerini alabilir, böylece dalış hastalığını önleyebilir.

Global Helyum Satış Hacmi (2016-2027)

Küresel Helyum Pazarı 2020'de 1825.37 milyon ABD dolarına ulaştı ve 2027'de 2742.04 milyon ABD dolarına ulaşması bekleniyor ve yıllık büyüme oranı (CAGR)% 5,65 (2021-2027). Endüstrinin önümüzdeki yıllarda büyük bir belirsizliği var. Bu makalede 2021-2027 için tahmin verileri, son birkaç yılın tarihsel gelişimine, endüstri uzmanlarının görüşlerine ve bu makaledeki analistlerin görüşlerine dayanmaktadır.

Helyum endüstrisi oldukça yoğunlaşmış, doğal kaynaklardan elde edilmiştir ve özellikle ABD, Rusya, Katar ve Cezayir'de olmak üzere küresel üreticilere sahiptir. Dünyada tüketici sektörü ABD, Çin ve Avrupa'da yoğunlaşıyor. Amerika Birleşik Devletleri, sektörde uzun bir geçmişe ve sarsılmaz bir konuma sahiptir.

Birçok şirketin birkaç fabrikası vardır, ancak genellikle hedef tüketici pazarlarına yakın değildir. Bu nedenle, ürünün yüksek bir ulaşım maliyeti vardır.

İlk beş yıldan beri üretim çok yavaş büyüdü. Helyum, yenilenemeyen bir enerji kaynağıdır ve devam eden ülkelerde kullanımı sağlamak için üreten ülkelerde politikalar mevcuttur. Bazıları helyumun gelecekte tükeneceğini tahmin ediyor.

Endüstrinin yüksek oranda ithalat ve ihracat vardır. Hemen hemen tüm ülkeler helyum kullanıyor, ancak sadece birkaçının helyum rezervi var.

Helyum çok çeşitli kullanımlara sahiptir ve giderek daha fazla alanda mevcut olacaktır. Doğal kaynakların kıtlığı göz önüne alındığında, helyum talebinin gelecekte artması ve uygun alternatifler gerektirmesi muhtemeldir. Helyum fiyatlarının 2021'den 2026'ya, 13.53 $ / m3 (2020) 'e 19.09 $ / m3'e (2027) yükselmesi bekleniyor.

The industry is affected by economics and policy. Küresel ekonomi iyileştikçe, giderek daha fazla insan, özellikle büyük nüfusa ve hızlı ekonomik büyümeye sahip az gelişmiş bölgelerde çevre standartlarını iyileştirmekten endişe duyuyor, helyum talebi artacak.

Şu anda, büyük küresel üreticiler arasında Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (DZ) ve Gazprom (RU) vb. Önümüzdeki birkaç yıl içinde sektördeki rekabetin daha yoğun olması bekleniyor.

HL kriyojenik ekipman

Sıvı helyum kaynaklarının kıtlığı ve artan fiyat nedeniyle, kullanım ve ulaşım sürecinde sıvı helyumun kaybını ve geri kazanılmasını azaltmak önemlidir.

1992 yılında kurulan HL kriyojenik ekipmanı, HL kriyojenik ekipman şirketi Cryogenic Equipment Co., Ltd'ye bağlı bir markadır. HL kriyojenik ekipman, müşterilerin çeşitli ihtiyaçlarını karşılamak için yüksek vakum yalıtımlı kriyojenik boru sisteminin ve ilgili destek ekipmanlarının tasarımına ve üretimine bağlıdır. Vakum yalıtımlı boru ve esnek hortum, yüksek vakum ve çok katmanlı çok ekranlı özel yalıtımlı malzemelerde inşa edilir ve sıvı oksijen, sıvı azot aktarımı için kullanılan bir dizi son derece katı teknik tedavi ve yüksek vakum işleminden geçer. , sıvı argon, sıvı hidrojen, sıvı helyum, sıvılaştırılmış etilen gaz bacak ve sıvılaştırılmış doğa gazı LNG.

Vakum ceketli boru, vakum ceketli hortum, vakum ceketli valf ve bir dizi son derece katı teknik işlemden geçen HL kriyojenik ekipman şirketindeki faz ayırıcı ürün serileri, sıvı oksijen, sıvı azot, sıvı argon. Sıvı hidrojen, sıvı helyum, bacak ve LNG ve bu ürünler, hava ayrımı, gaz, havacılık, elektronik, süper iletken, fişler, otomasyon montajı, yiyecekler ve endüstrilerde kriyojenik ekipman (örn. Kriyojenik tanklar, çiğnemeler ve soğuk kutular vb.) İçin servis edilir. İçecek, eczane, hastane, biyoban, kauçuk, yeni malzeme üretimi kimya mühendisliği, demir ve çelik ve bilimsel araştırma vb.

HL Kriyojenik Ekipman Şirketi, Linde, Air Liquide, Hava Ürünleri (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani ve Hangzhou Oksijen Bitki Grubu (Hangyang) vb.