Helium, He simvolu və atom nömrəsi 2 olan kimyəvi elementdir. Nadir atmosfer qazıdır, rəngsiz, dadsız, dadsız, zəhərli olmayan, alovlanmayan, yalnız suda az həll olur. Atmosferdəki helium konsentrasiyası həcm faizi ilə 5,24 x 10-4-dür. Bütün elementlər arasında ən aşağı qaynama və ərimə nöqtələrinə malikdir və yalnız qaz halında mövcuddur, həddindən artıq soyuq şərait istisna olmaqla.

Helium əsasən qaz və ya maye helium şəklində daşınır və nüvə reaktorlarında, yarımkeçiricilərdə, lazerlərdə, lampalarda, superkeçiricilikdə, cihazlarda, yarımkeçiricilərdə və fiber optikada, kriogen, MRT və tədqiqat və inkişaf laboratoriya tədqiqatlarında istifadə olunur.

Aşağı Temperaturlu Soyuq Mənbə

Helium, maqnit-rezonans görüntüləmə (MRT), nüvə maqnit-rezonans (NMR) spektroskopiyası, superkeçirici kvant hissəcik sürətləndiricisi, böyük adron toqquşdurucusu, interferometr (SQUID), elektron spin rezonansı (ESR) və superkeçirici maqnit enerji saxlama (SMES), MHD superkeçirici generatorları, superkeçirici sensor, güc ötürülməsi, maqlev daşınması, kütlə spektrometri, superkeçirici maqnit, güclü maqnit sahəsi ayırıcıları, termoyadro reaktorları və digər kriogen tədqiqatlar üçün halqalı sahə superkeçirici maqnitləri kimi kriogen soyutma mənbələri üçün kriogen soyuducu kimi istifadə olunur. Helium kriogen superkeçirici materialları və maqnitləri mütləq sıfıra yaxın soyudur, bu zaman superkeçiricilərin müqaviməti qəfildən sıfıra düşür. Superkeçiricilərin çox aşağı müqaviməti daha güclü maqnit sahəsi yaradır. Xəstəxanalarda istifadə edilən MRT avadanlıqları halında, daha güclü maqnit sahələri radioqrafik görüntülərdə daha çox detal yaradır.

Helium super soyuducu kimi istifadə olunur, çünki helium ən aşağı ərimə və qaynama nöqtələrinə malikdir, atmosfer təzyiqində və 0 K-də bərkimir və helium kimyəvi cəhətdən inertdir, bu da onun digər maddələrlə reaksiyaya girməsini demək olar ki, qeyri-mümkün edir. Bundan əlavə, helium 2,2 Kelvindən aşağı temperaturda super mayeyə çevrilir. İndiyə qədər unikal ultramobillik heç bir sənaye tətbiqində istifadə edilməmişdir. 17 Kelvindən aşağı temperaturda kriogen mənbədə soyuducu kimi heliumun əvəzedicisi yoxdur.

Aeronavtika və Astronavtika

Helium həmçinin şarlarda və dirijabllarda da istifadə olunur. Helium havadan daha yüngül olduğundan, dirijabllar və şarlar heliumla doldurulur. Heliumun yanmaz olması üstünlüyü var, baxmayaraq ki, hidrogen daha çox üzür və membrandan daha aşağı qaçış sürətinə malikdir. Digər ikinci dərəcəli istifadə raket texnologiyasındadır, burada helium saxlama çənlərində yanacaq və oksidləşdirici maddəni yerindən çıxarmaq və raket yanacağı hazırlamaq üçün hidrogen və oksigeni kondensasiya etmək üçün itki mühiti kimi istifadə olunur. Bundan əlavə, o, yerüstü dəstək avadanlıqlarından yanacaq və oksidləşdirici maddəni çıxarmaq üçün də istifadə edilə bilər və kosmik gəmidə maye hidrogeni əvvəlcədən soyuda bilər. Apollo proqramında istifadə edilən Saturn V raketində buraxılış üçün təxminən 370.000 kubmetr (13 milyon kub fut) helium lazım idi.

Boru Kəməri Sızmasının Aşkarlanması və Aşkarlanması Təhlili

Heliumun digər sənaye istifadəsi sızma aşkarlanmasıdır. Sızma aşkarlanması maye və qazlar olan sistemlərdə sızmaları aşkar etmək üçün istifadə olunur. Helium bərk maddələrə havadan üç dəfə daha sürətli yayıldığı üçün yüksək vakuumlu avadanlıqlarda (məsələn, kriogen çənlərdə) və yüksək təzyiqli qablarda sızmaları aşkar etmək üçün izləyici qaz kimi istifadə olunur. Obyekt bir kameraya yerləşdirilir, sonra o, boşaldılır və heliumla doldurulur. Hətta 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) qədər aşağı sızma sürətlərində belə, sızmadan çıxan helium həssas cihaz (helium kütlə spektrometri) tərəfindən aşkar edilə bilər. Ölçmə proseduru adətən avtomatlaşdırılır və helium inteqrasiya testi adlanır. Başqa bir, daha sadə metod, sözügedən obyekti heliumla doldurmaq və əl cihazından istifadə edərək sızmaları əl ilə axtarmaqdır.

Helium sızma aşkarlanması üçün istifadə olunur, çünki o, ən kiçik molekuldur və bir atomlu molekuldur, ona görə də helium asanlıqla sızır. Sızma aşkarlanması zamanı helium qazı obyektə doldurulur və sızma baş verərsə, helium kütlə spektrometri sızmanın yerini aşkar edə biləcək. Helium raketlərdə, yanacaq çənlərində, istilik dəyişdiricilərində, qaz xətlərində, elektronikada, TELEVİZOR borularında və digər istehsal komponentlərində sızmaları aşkar etmək üçün istifadə edilə bilər. Helium istifadə edərək sızma aşkarlanması ilk dəfə Manhetten layihəsi zamanı uran zənginləşdirmə zavodlarında sızmaları aşkar etmək üçün istifadə edilmişdir. Sızma aşkarlama heliumu hidrogen, azot və ya hidrogen və azot qarışığı ilə əvəz edilə bilər.

Qaynaq və Metal İşləmə

Helium qazı, digər atomlara nisbətən daha yüksək ionlaşma potensial enerjisinə malik olduğuna görə qövs qaynağı və plazma qövs qaynağında qoruyucu qaz kimi istifadə olunur. Qaynaq ətrafındakı helium qazı metalın ərimiş vəziyyətdə oksidləşməsinin qarşısını alır. Heliumun yüksək ionlaşma potensial enerjisi, tikinti, gəmiqayırma və aerokosmik sahələrdə istifadə olunan titan, sirkonium, maqnezium və alüminium ərintiləri kimi müxtəlif metalların plazma qövs qaynağına imkan verir. Qoruyucu qazdakı helium arqon və ya hidrogenlə əvəz oluna bilsə də, bəzi materiallar (məsələn, titan helium) plazma qövs qaynağı üçün əvəz edilə bilməz. Çünki helium yüksək temperaturda təhlükəsiz olan yeganə qazdır.

Ən aktiv inkişaf sahələrindən biri paslanmayan polad qaynaqdır. Helium inert qazdır, yəni digər maddələrə məruz qaldıqda heç bir kimyəvi reaksiyaya girmir. Bu xüsusiyyət xüsusilə qaynaq qoruyucu qazlarında vacibdir.

Helium həmçinin istiliyi yaxşı keçirir. Buna görə də, qaynağın islanma qabiliyyətini artırmaq üçün daha yüksək istilik girişinin tələb olunduğu qaynaqlarda geniş istifadə olunur. Helium həmçinin sürətləndirmək üçün də faydalıdır.

Hər iki qazın yaxşı xüsusiyyətlərindən tam istifadə etmək üçün adətən qoruyucu qaz qarışığında helium müxtəlif miqdarda arqonla qarışdırılır. Məsələn, helium qaynaq zamanı daha geniş və dayaz nüfuzetmə rejimlərini təmin etmək üçün qoruyucu qaz kimi çıxış edir. Lakin helium arqonun etdiyi təmizliyi təmin etmir.

Nəticədə, metal istehsalçıları tez-tez iş proseslərinin bir hissəsi kimi arqonu heliumla qarışdırmağı düşünürlər. Qazla qorunan metal qövs qaynağı üçün helium helium/arqon qarışığındakı qaz qarışığının 25%-dən 75%-ə qədərini təşkil edə bilər. Qoruyucu qaz qarışığının tərkibini tənzimləməklə qaynaqçı qaynağın istilik paylanmasına təsir göstərə bilər ki, bu da öz növbəsində qaynaq metalının en kəsiyinin formasına və qaynaq sürətinə təsir göstərir.

Elektron Yarımkeçirici Sənayesi

İnert qaz kimi helium o qədər sabitdir ki, digər elementlərlə demək olar ki, reaksiyaya girmir. Bu xüsusiyyət onu qövs qaynağında (havada oksigenin çirklənməsinin qarşısını almaq üçün) qalxan kimi istifadə etməyə imkan verir. Helium həmçinin yarımkeçiricilər və optik lif istehsalı kimi digər vacib tətbiqlərə də malikdir. Bundan əlavə, qan dövranında azot qabarcıqlarının əmələ gəlməsinin qarşısını almaq üçün dərin dalışda azotu əvəz edə bilər və beləliklə, dalğıc xəstəliyinin qarşısını alır.

Qlobal Helium Satış Həcmi (2016-2027)

Qlobal helium bazarı 2020-ci ildə ABŞ-a 1825,37 milyon dollara çatıb və 2027-ci ildə 2742,04 milyon ABŞ dollarına çatacağı, mürəkkəb illik artım tempi (CAGR) 5,65% (2021-2027) olacağı gözlənilir. Sənayenin qarşıdakı illərdə böyük qeyri-müəyyənliyi var. Bu məqalədə 2021-2027-ci illər üçün proqnoz məlumatları son bir neçə ilin tarixi inkişafına, sənaye mütəxəssislərinin fikirlərinə və bu məqalədəki analitiklərin fikirlərinə əsaslanır.

Helium sənayesi yüksək dərəcədə cəmləşmişdir, təbii sərvətlərdən əldə edilir və əsasən ABŞ, Rusiya, Qətər və Əlcəzairdə məhdud qlobal istehsalçılara malikdir. Dünyada istehlak sektoru ABŞ, Çin, Avropa və s.-də cəmləşmişdir. ABŞ-ın uzun tarixi və sənayedə sarsılmaz mövqeyi var.

Bir çox şirkətin bir neçə fabriki var, lakin onlar adətən hədəf istehlakçı bazarlarına yaxın deyillər. Buna görə də məhsulun daşınma xərcləri yüksəkdir.

İlk beş ildən bəri istehsal çox yavaş artmışdır. Helium bərpa olunmayan enerji mənbəyidir və istehsalçı ölkələrdə onun davamlı istifadəsini təmin etmək üçün siyasətlər mövcuddur. Bəziləri gələcəkdə heliumun tükənəcəyini proqnozlaşdırırlar.

Sənayenin idxal və ixracında yüksək payı var. Demək olar ki, bütün ölkələr heliumdan istifadə edir, lakin yalnız bir neçəsində helium ehtiyatı var.

Helium geniş istifadə sahələrinə malikdir və getdikcə daha çox sahədə mövcud olacaq. Təbii ehtiyatların qıtlığı nəzərə alınmaqla, gələcəkdə heliuma tələbatın artması və müvafiq alternativlərin tələb olunması ehtimalı var. Helium qiymətlərinin 2021-ci ildən 2026-cı ilə qədər 13,53 dollar/m3-dən (2020) 19,09 dollar/m3-ə (2027) qədər artmağa davam edəcəyi gözlənilir.

Sənaye iqtisadiyyat və siyasətdən təsirlənir. Qlobal iqtisadiyyat bərpa olunduqca, getdikcə daha çox insan, xüsusən də əhalisi çox və iqtisadi artımı sürətli olan inkişaf etməmiş bölgələrdə ətraf mühit standartlarının yaxşılaşdırılması ilə bağlı narahatlıq keçirir, buna görə də heliuma tələbat artacaq.

Hazırda əsas qlobal istehsalçılar arasında Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) və Gazprom (Ru) və s. var. 2020-ci ildə Top 6 istehsalçısının satış payı 74%-i keçəcək. Növbəti bir neçə ildə sənayedə rəqabətin daha da şiddətlənəcəyi gözlənilir.

HL Kriogen Avadanlıqları

Maye helium ehtiyatlarının qıtlığı və artan qiymət səbəbindən, maye heliumun istifadəsi və daşınması prosesində itkisini və bərpasını azaltmaq vacibdir.

1992-ci ildə təsis edilmiş HL Cryogenic Equipment, HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. ilə əlaqəli bir markadır. HL Cryogenic Equipment, müştərilərin müxtəlif ehtiyaclarını ödəmək üçün Yüksək Vakuum İzolyasiyalı Kriogen Boru Sisteminin və əlaqəli Dəstək Avadanlıqlarının dizaynı və istehsalına sadiqdir. Vakuum İzolyasiyalı Boru və Çevik Şlanq yüksək vakuumlu və çoxqatlı çox ekranlı xüsusi izolyasiyalı materiallardan hazırlanır və maye oksigen, maye azot, maye arqon, maye hidrogen, maye helium, mayeləşdirilmiş etilen qazı LEG və mayeləşdirilmiş təbii qaz LNG-nin ötürülməsi üçün istifadə edilən bir sıra son dərəcə ciddi texniki emal və yüksək vakuum emalından keçir.

HL Cryogenic Equipment Company şirkətində bir sıra son dərəcə ciddi texniki emallardan keçmiş vakuum örtüklü boru, vakuum örtüklü şlanq, vakuum örtüklü klapan və faza ayırıcı məhsul seriyası maye oksigen, maye azot, maye arqon, maye hidrogen, maye helium, LEG və LNG-nin ötürülməsi üçün istifadə olunur və bu məhsullar hava ayırma, qazlar, aviasiya, elektronika, superkeçirici, çiplər, avtomatlaşdırma yığımı, qida və içki, aptek, xəstəxana, biobank, rezin, yeni material istehsalı, kimya mühəndisliyi, dəmir və polad və elmi tədqiqatlar və s. kimi sənaye sahələrində kriogen avadanlıqlar (məsələn, kriogen çənlər, dewarlar və soyuq qutular və s.) üçün xidmət göstərir.

HL Cryogenic Equipment Company, Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani və Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) və s. şirkətlərinin ixtisaslı təchizatçısı/satıcısı olmuşdur.