Гелий является химическим элементом с символом, который он и атомный номер 2. Это редкий атмосферный газ, бесцветный, безвкусный, безвкусный, нетоксичный, не флимный, лишь слегка растворимый в воде. Концентрация гелия в атмосфере составляет 5,24 x 10-4 по объему. Он имеет самые низкие точки кипения и плавления любого элемента и существует только как газ, за ​​исключением чрезвычайно холодных условий.

Гелий в основном транспортируется в виде газообразного или жидкого гелия и используется в ядерных реакторах, полупроводниках, лазерах, лампочках, сверхпроводимости, инструментах, полупроводниках и оптоволоконной оптике, криогенных, МРТ и лабораторных исследованиях.

Низкотемпература холодного источника

Helium is used as a cryogenic coolant for cryogenic cooling sources, Such as magnetic resonance imaging (MRI), nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, superconducting quantum particle accelerator, the large hadron collider, interferometer (SQUID), electron spin resonance (ESR) и сверхпроводящее хранение магнитной энергии (МСП), сверхпроводящие генераторы MHD, сверхпроводящий датчик, передача мощности, транспортировка маглев, масс -спектрометр, сверхпроводящий магнит, сильные сепараторы магнитного поля, кольцевые поля сверхпроводящие магниты для реакторов слияния и другие криогенные исследования. Гелий охлаждает криогенные сверхпроводящие материалы и магниты до абсолютного нуля, после чего сопротивление сверхпроводника внезапно падает до нуля. Очень низкое сопротивление сверхпроводника создает более мощное магнитное поле. В случае оборудования МРТ, используемого в больницах, более сильные магнитные поля производят более подробную информацию на рентгенографических изображениях.

Гелий используется в качестве супер -охлаждающей жидкости, потому что гелий имеет самые низкие точки плавления и кипения, не затвердевает при атмосферном давлении и 0 К, а гелий химически инертный, что делает практически невозможным реагировать с другими веществами. Кроме того, гелий становится сверхфильдом ниже 2,2 Кельвина. До сих пор уникальная ультра-подвижность не использовалась ни в каком промышленном применении. При температуре ниже 17 Кельвина нет замены гелия в качестве хладагента в криогенном источнике.

Аэронавтика и астронавтика

Гелий также используется на воздушных шарах и дирижаблях. Поскольку гелий легче, чем воздух, воздушные костюмы и воздушные шары заполнены гелием. Гелий имеет то преимущество, что является недоступным, хотя водород более плавучий и имеет более низкую скорость побега от мембраны. Другое вторичное использование в ракетной технологии, где гелий используется в качестве потерь среды для вытеснения топлива и окислителя в резервуарах для хранения и конденсации водорода и кислорода для изготовления ракетного топлива. Он также может быть использован для удаления топлива и окислителя из наземного опорного оборудования перед запуском, а также может предварительно охладить жидкий водород в космическом корабле. В ракете Saturn V, используемой в программе «Аполлон», для запуска было необходимо около 370 000 кубических метров (13 миллионов кубических футов) гелия.

Анализ обнаружения и обнаружения утечки трубопровода

Другим промышленным использованием гелия является обнаружение утечки. Обнаружение утечки используется для обнаружения утечек в системах, содержащих жидкости и газов. Поскольку гелий диффундирует через твердые вещества в три раза быстрее, чем воздух, он используется в качестве индикационного газа для обнаружения утечек в оборудовании с высоким вакуймом (например, криогенные резервуары) и сосуды высокого давления. Объект помещается в камеру, которая затем эвакуируется и заполняется гелием. Даже при скорости утечки всего 10-9 мбар • L / S (10-10 PA • M3 / S), гелий, сбегающий через утечку, может быть обнаружен с помощью чувствительного устройства (масс-спектрометр гелия). Процедура измерения обычно автоматизирована и называется тестом интеграции гелия. Другим, более простым методом является заполнение рассматриваемого объекта гелием и вручную поиск утечек с помощью портативного устройства.

Гелий используется для обнаружения утечки, потому что это самая маленькая молекула и представляет собой монатомную молекулу, поэтому гелий легко утечки. Гелийский газ заполняется в объект во время обнаружения утечки, и если возникает утечка, масс -спектрометр гелия сможет обнаружить местоположение утечки. Гелий может быть использован для обнаружения утечек в ракетах, топливных баках, теплообменниках, газовых линиях, электронике, телевизионных трубках и других производственных компонентах. Обнаружение утечки с использованием гелия впервые использовалось во время проекта Манхэттена для обнаружения утечек на урановых обогащающих заводах. Обнаружение утечки гелий может быть заменен водородом, азотом или смесью водорода и азота.

Сварка и металл

Гелийский газ используется в качестве защитного газа в дуговой сварке и плазменной дуговой сварке из -за его более высокой потенциальной энергии ионизации, чем другие атомы. Гелийский газ вокруг сварного шва предотвращает окисление металла в расплавленном состоянии. Высокая ионизационная потенциальная энергия гелия обеспечивает плазменную дуговую сварку разнородных металлов, используемых при строительстве, судостроении и аэрокосмической промышленности, таких как титан, цирконий, магний и сплавы алюминиевых сплавов. Хотя гелий в экранирующем газе может быть заменен аргоном или водородом, некоторые материалы (такие как титановый гелий) не могут быть заменены на сварку плазменной дуги. Потому что гелий - единственный газ, который безопасен при высоких температурах.

Одной из наиболее активных областей разработки является сварка из нержавеющей стали. Гелий является инертным газом, что означает, что он не подвергается химическим реакциям при воздействии других веществ. Эта характеристика особенно важна в газах защиты сварки.

Гелий также хорошо проводит тепло. Вот почему он обычно используется в сварных швах, где требуется более высокий тепловой ввод для улучшения смачиваемости сварного шва. Гелий также полезен для превышения скорости.

Гелий обычно смешивается с аргоном в различных количествах в защитной газовой смеси, чтобы в полной мере воспользоваться хорошими свойствами обоих газов. Например, гелий выступает в качестве защитного газа, чтобы помочь обеспечить более широкие и более мелкие способы проникновения во время сварки. Но гелий не обеспечивает уборку, которую делает аргон.

В результате производители металлов часто рассматривают смешивание аргона с гелием в рамках своего рабочего процесса. Для газовой металлической дуговой сварки гелий может содержать от 25% до 75% газовой смеси в смеси гелия/аргона. Регулируя композицию защитной газовой смеси, сварщик может влиять на распределение тепла сварного шва, что, в свою очередь, влияет на форму поперечного сечения металла сварного шва и скорости сварки.

Электронная полупроводниковая промышленность

Как инертный газ, гелий настолько стабилен, что вряд ли реагирует с любыми другими элементами. Это свойство делает его использованием в качестве щита в дуговой сварке (чтобы предотвратить загрязнение кислорода в воздухе). Гелий также имеет другие критические применения, такие как полупроводники и производство оптических волокон. Кроме того, он может заменить азот в глубоком погружении, чтобы предотвратить образование пузырьков азота в кровотоке, что предотвращает дайвинг -болезнь.

Глобальный объем продаж гелия (2016-2027)

Глобальный рынок гелия достиг 1825,37 млн. Долл. США в 2020 году и, как ожидается, достигнет 2742,04 млн. Долл. США в 2027 году, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составил 5,65% (2021-2027). Индустрия обладает большой неопределенностью в ближайшие годы. Прогнозируемые данные на 2021-2027 в этой статье основаны на историческом развитии последних нескольких лет, мнениях отраслевых экспертов и мнениях аналитиков в этой статье.

Гелийская промышленность высоко сконцентрирована, получена из природных ресурсов и имеет ограниченные мировые производители, в основном в Соединенных Штатах, России, Катаре и Алжире. В мире потребительский сектор сосредоточен в Соединенных Штатах, Китае и Европе и так далее. Соединенные Штаты имеют долгую историю и непоколебимую позицию в отрасли.

У многих компаний есть несколько фабрик, но они обычно не близки к своим целевым потребительским рынкам. Поэтому продукт имеет высокую стоимость транспорта.

С первых пяти лет производство росло очень медленно. Гелий является невозобновляемым источником энергии, и в странах-производителях существует политика для обеспечения его дальнейшего использования. Некоторые предсказывают, что гелий закончится в будущем.

Промышленность имеет большую часть импорта и экспорта. Почти все страны используют гелий, но лишь немногие имеют запасы гелия.

Гелий имеет широкий спектр применений и будет доступен во все большем количестве полей. Учитывая нехватку природных ресурсов, спрос на гелий, вероятно, увеличится в будущем, что требует соответствующих альтернатив. Ожидается, что цены на гелий будут продолжаться с 2021 по 2026 год, с 13,53 долл. США / м3 (2020) до 19,09 долл. США / м3 (2027 г.).

На отрасль влияет экономика и политика. По мере того, как мировая экономика восстанавливается, все больше и больше людей обеспокоены улучшением экологических стандартов, особенно в недоразвитых регионах с большим населением и быстрым экономическим ростом, спрос на гелий увеличится.

В настоящее время основные мировые производители включают Rasgas, Linde Group, Air Chemical, Exxonmobil, Air Liquide (DZ) и Gazprom (RU) и т. Д. В 2020 году доля продаж в 6 лучших производителях превысит 74%. Ожидается, что конкуренция в отрасли станет более интенсивной в ближайшие несколько лет.

HL криогенное оборудование

Из -за нехватки жидких гелиевых ресурсов и растущей цены важно снизить потерю и восстановление жидкого гелия в процессе использования и транспортировки.

Криогенное оборудование HL, которое было основано в 1992 году, представляет собой бренд, аффилированный для HL Cryogence Equipment Company Cryogen Acule Equipment Co., Ltd. Криогенное оборудование HL привержено проектированию и изготовлению высоко вакуумной изолированной криогенной системы трубопроводов и связанного с ним оборудования для поддержки для удовлетворения различных потребностей клиентов. Вакуумная изолированная труба и гибкий шланг построены в специальных специальных изолированных материалах с высокой вакуумной и многослойной, и проходит через серию чрезвычайно строгие технические методы лечения и высокую вакуумную обработку, которые используются для передачи жидкого кислорода, жидкого азота. , Жидкий аргон, жидкий водород, жидкий гелий, сжиженный этилен -газовый газ и сжиженный природный газ.

Серия продуктов вакуумной трубы, вакуумной шланг с вакуумным шлаком, вакуумным клапаном и фазовым сепаратором в HL -криогенном оборудовании компании, которая проходила через серию чрезвычайно строгие технические обработки, используются для передачи жидкого кислорода, жидкого азота, жидкого аргона, аргона, Жидкий водород, жидкий гелий, нога и СПГ, и эти продукты обслуживаются для криогенного оборудования (например, криогенные резервуары, дьюары и холодные ящики и т. Д.) В отраслях отделения воздуха, газов, авиации, электроники, сверхпроводников, чипсов, автоматизации, еда и продуктов питания и продуктов питания и пищевых напитки, аптека, больница, биобанк, каучук, новое производство материалов Химическая инженерия, железо и сталь, научные исследования и т. Д.

Компания HL Cryogencic Equipment стала квалифицированным поставщиком/поставщиком Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani и Hangzhou Oxygen Plant (Hangyang) и т. Д.