Helium He simvolu və atom nömrəsi 2 olan kimyəvi elementdir. Bu, nadir atmosfer qazıdır, rəngsiz, dadsız, dadsız, zəhərsiz, alışmaz, suda az həll olur. Atmosferdə helium konsentrasiyası həcm faizinə görə 5,24 x 10-4 təşkil edir. Hər hansı bir elementin ən aşağı qaynama və ərimə nöqtələrinə malikdir və həddindən artıq soyuq şərtlər istisna olmaqla, yalnız qaz şəklində mövcuddur.

Helium ilk növbədə qaz və ya maye helium kimi nəql olunur və nüvə reaktorlarında, yarımkeçiricilərdə, lazerlərdə, işıq lampalarında, superkeçiricilərdə, cihazlarında, yarımkeçiricilərdə və optik liflərdə, kriogen, MRT və R&D laboratoriya tədqiqatlarında istifadə olunur.

Aşağı Temperatur Soyuq Mənbə

Helium, maqnit rezonans görüntüləmə (MRT), nüvə maqnit rezonans (NMR) spektroskopiyası, superkeçirici kvant hissəciklərinin sürətləndiricisi, böyük hadron toqquşdurucusu, interferometr (SQUID), elektron spin rezonansı (ESR) kimi kriogen soyutma mənbələri üçün kriogen soyuducu kimi istifadə olunur. və superkeçirici maqnit enerjisinin saxlanması (SMES), MHD superkeçirici generatorları, superkeçirici sensor, enerji ötürülməsi, maglev nəqli, kütlə spektrometri, superkeçirici maqnit, güclü maqnit sahəsi ayırıcıları, füzyon reaktorları üçün həlqəvi sahə superkeçirici maqnitlər və digər kriogen tədqiqatlar. Helium kriogen superkeçirici materialları və maqnitləri mütləq sıfıra yaxın soyuyur və bu zaman superkeçiricinin müqaviməti qəfildən sıfıra enir. Superkeçiricinin çox aşağı müqaviməti daha güclü bir maqnit sahəsi yaradır. Xəstəxanalarda istifadə olunan MRT avadanlığı vəziyyətində, daha güclü maqnit sahələri rentgenoqrafik şəkillərdə daha çox təfərrüat yaradır.

Helium super soyuducu kimi istifadə olunur, çünki helium ən aşağı ərimə və qaynama nöqtələrinə malikdir, atmosfer təzyiqində və 0 K-da bərkimir və helium kimyəvi cəhətdən inertdir və digər maddələrlə reaksiya verməyi demək olar ki, qeyri-mümkün edir. Bundan əlavə, helium 2,2 Kelvindən aşağı həddindən artıq maye halına gəlir. İndiyə qədər unikal ultra mobillik heç bir sənaye tətbiqində istifadə edilməmişdir. 17 Kelvindən aşağı temperaturda, kriogen mənbədə soyuducu kimi helium əvəzedicisi yoxdur.

Aeronavtika və Astronavtika

Helium şarlarda və hava gəmilərində də istifadə olunur. Helium havadan yüngül olduğu üçün dirijabl və hava şarları heliumla doldurulur. Heliumun üstünlüyü yanmaz olmasıdır, baxmayaraq ki, hidrogen daha çox üzmə qabiliyyətinə malikdir və membrandan daha az qaçış sürətinə malikdir. Digər ikinci dərəcəli istifadə raket texnologiyasındadır, burada helium saxlama çənlərində yanacaq və oksidləşdiricinin yerini dəyişdirmək və raket yanacağını hazırlamaq üçün hidrogen və oksigeni kondensasiya etmək üçün itki mühiti kimi istifadə olunur. O, həmçinin orbitə buraxılmazdan əvvəl yerüstü dəstək avadanlığından yanacaq və oksidləşdirici maddələri çıxarmaq üçün istifadə edilə bilər və kosmik gəmidə maye hidrogeni əvvəlcədən soyuda bilər. Apollon proqramında istifadə edilən Saturn V raketində buraxılış üçün təxminən 370.000 kubmetr (13 milyon kub fut) heliuma ehtiyac var idi.

Boru kəməri sızmasının aşkarlanması və aşkarlanmasının təhlili

Heliumun başqa bir sənaye istifadəsi sızma aşkarlanmasıdır. Sızmanın aşkarlanması maye və qazları olan sistemlərdə sızmaların aşkar edilməsi üçün istifadə olunur. Helium bərk cisimlər arasında havadan üç dəfə daha sürətli yayıldığı üçün yüksək vakuumlu avadanlıqlarda (məsələn, kriogen çənlər) və yüksək təzyiqli gəmilərdə sızıntıları aşkar etmək üçün izləyici qaz kimi istifadə olunur. Obyekt bir kameraya yerləşdirilir, daha sonra boşaldılır və heliumla doldurulur. Hətta 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) kimi aşağı sızma dərəcələrində belə, sızmadan qaçan helium həssas cihaz (helium kütlə spektrometri) tərəfindən aşkar edilə bilər. Ölçmə proseduru adətən avtomatlaşdırılmışdır və helium inteqrasiya testi adlanır. Digər, daha sadə üsul, sözügedən obyekti heliumla doldurmaq və əl cihazından istifadə edərək sızıntıları əl ilə axtarmaqdır.

Helium sızıntının aşkarlanması üçün istifadə olunur, çünki o, ən kiçik molekuldur və monatomik bir molekuldur, ona görə də helium asanlıqla sızır. Sızmanın aşkarlanması zamanı obyektə helium qazı doldurulur və sızma baş verərsə, helium kütlə spektrometri sızmanın yerini müəyyən edə biləcək. Helium raketlərdə, yanacaq çənlərində, istilik dəyişdiricilərində, qaz xətlərində, elektronikada, TELEVİZİYON borularında və digər istehsal komponentlərində sızıntıları aşkar etmək üçün istifadə edilə bilər. Heliumdan istifadə edərək sızmanın aşkarlanması ilk dəfə uranın zənginləşdirilməsi zavodlarında sızmaların aşkar edilməsi üçün Manhetten layihəsi zamanı istifadə edilmişdir. Sızıntı aşkarlayan helium hidrogen, azot və ya hidrogen və azot qarışığı ilə əvəz edilə bilər.

Qaynaq və metal emalı

Helium qazı qövs qaynağı və plazma qövs qaynaqında qoruyucu qaz kimi istifadə olunur, çünki digər atomlara nisbətən daha yüksək ionlaşma potensialı enerjisi var. Qaynaq ətrafındakı helium qazı metalın ərimiş vəziyyətdə oksidləşməsinin qarşısını alır. Heliumun yüksək ionlaşma potensialı enerjisi titan, sirkonium, maqnezium və alüminium ərintiləri kimi tikinti, gəmiqayırma və aerokosmik sənayedə istifadə olunan fərqli metalların plazma qövs qaynağına imkan verir. Qoruyucu qazın tərkibindəki helium arqon və ya hidrogenlə əvəz oluna bilsə də, plazma qövs qaynağı üçün bəzi materiallar (məsələn, titan heliumu) əvəz edilə bilməz. Çünki helium yüksək temperaturda təhlükəsiz olan yeganə qazdır.

İnkişafın ən aktiv sahələrindən biri paslanmayan polad qaynaqdır. Helium inert bir qazdır, yəni digər maddələrə məruz qaldıqda heç bir kimyəvi reaksiyaya məruz qalmır. Bu xüsusiyyət qaynaqdan qorunan qazlarda xüsusilə vacibdir.

Helium da istiliyi yaxşı keçirir. Buna görə qaynağın nəmləndirilməsini yaxşılaşdırmaq üçün daha yüksək istilik girişinin tələb olunduğu qaynaqlarda adətən istifadə olunur. Helium sürət həddini aşmaq üçün də faydalıdır.

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

Nəticədə, metal istehsalçıları tez-tez arqonun heliumla qarışdırılmasını iş prosesinin bir hissəsi kimi nəzərdən keçirirlər. 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, bu da öz növbəsində qaynaq metalının kəsişməsinin formasına və qaynaq sürətinə təsir göstərir.

Elektron Yarımkeçiricilər Sənayesi

İnert bir qaz olaraq, helium o qədər sabitdir ki, digər elementlərlə demək olar ki, reaksiya vermir. Bu xüsusiyyət onu qövs qaynaqında qalxan kimi istifadə etməyə imkan verir (havada oksigenin çirklənməsinin qarşısını almaq üçün). Helium, həmçinin yarımkeçiricilər və optik lif istehsalı kimi digər kritik tətbiqlərə malikdir. Bundan əlavə, qan dövranında azot baloncuklarının meydana 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 1825.37 milyon dollara çatdı və 2027-ci ildə mürəkkəb illik artım tempi (CAGR) 5.65% (2021-2027) ilə 2742.04 milyon ABŞ dollarına çatacağı gözlənilir. Gələcək illərdə sənayedə böyük qeyri-müəyyənlik var. Bu yazıda 2021-2027-ci illər üçün proqnoz məlumatları son bir neçə ilin tarixi inkişafına, sənaye ekspertlərinin rəylərinə və bu məqalədəki analitiklərin fikirlərinə əsaslanır.

Helium sənayesi yüksək konsentrasiyaya malikdir, təbii ehtiyatlardan qaynaqlanır və əsasən ABŞ, Rusiya, Qətər və Əlcəzairdə məhdud qlobal istehsalçılara malikdir. Dünyada istehlak sektoru ABŞ, Çin, Avropa və s.-də cəmləşmişdir. Birləşmiş Ştatlar sənayedə uzun tarixə və sarsılmaz mövqeyə malikdir.

Bir çox şirkətin bir neçə fabrikləri var, lakin onlar adətən hədəf istehlak bazarlarına yaxın deyillər. Buna görə də məhsulun yüksək nəqliyyat xərcləri var.

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

Sənaye idxal və ixracda yüksək paya malikdir. Demək olar ki, bütün ölkələr heliumdan istifadə edir, lakin yalnız bir neçəsində helium ehtiyatı var.

Helium geniş istifadə sahəsinə malikdir və getdikcə daha çox sahədə mövcud olacaqdır. Təbii ehtiyatların qıtlığını nəzərə alaraq, heliuma tələbin gələcəkdə artacağı ehtimalı var və bu, müvafiq alternativlər tələb edir. Helium qiymətlərinin 2021-ci ildən 2026-cı ilə qədər 13,53 dollar/m3-dən (2020) 19,09 dollar/m3-ə (2027) qədər yüksəlməsi gözlənilir.

Sənaye iqtisadiyyat və siyasətdən təsirlənir. Qlobal iqtisadiyyat bərpa olunduqca, getdikcə daha çox insan ekoloji standartların yaxşılaşdırılmasından narahatdır, xüsusən də böyük əhalisi və sürətli iqtisadi inkişafı olan inkişaf etməmiş bölgələrdə heliuma tələbat artacaq.

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

HL Kriogen Avadanlıq

Maye helium ehtiyatlarının qıtlığı və artan qiymətə görə onun istifadəsi və daşınması prosesində maye heliumun itkisini və bərpasını azaltmaq vacibdir.

1992-ci ildə qurulan HL Cryogenic Equipment, HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd.-yə bağlı bir markadır. HL Cryogenic Equipment müştərilərin müxtəlif ehtiyaclarını ödəmək üçün Yüksək Vakuumlu İzolyasiyalı Kriogen Boru Sisteminin və müvafiq Dəstək Avadanlığının dizaynı və istehsalına sadiqdir. Vakuum izolyasiya edilmiş boru və çevik şlanq yüksək vakuumlu və çox qatlı çox ekranlı xüsusi izolyasiya edilmiş materiallarda tikilir və maye oksigenin, maye azotun ötürülməsi üçün istifadə olunan bir sıra son dərəcə ciddi texniki müalicələrdən və yüksək vakuum müalicəsindən keçir. , maye arqon, maye hidrogen, maye helium, mayeləşdirilmiş etilen qazı LEG və mayeləşdirilmiş təbiət qazı LNG.

HL Cryogenic Equipment Company-də bir sıra son dərəcə ciddi texniki müalicələrdən keçmiş Vakuum Gödəkçəli Boru, Vakuum Gödəkçəli Şlanq, Vakuum Gödəkçəli Valf və Faza Ayırıcı məhsul seriyası maye oksigen, maye azot, maye arqon, maye hidrogen, maye helium, LEG və LNG və bu məhsullar hava ayırma, qazlar, aviasiya, elektronika, superkeçiricilər, çiplər, avtomatlaşdırma qurğuları, qida və digər sənaye sahələrində kriogen avadanlıqlara (məsələn, kriogen çənlər, devarlar və soyuq qutular və s.) xidmət göstərir. içki, aptek, xəstəxana, biobank, rezin, yeni material istehsalı kimya mühəndisliyi, dəmir və polad və elmi tədqiqatlar və s.

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