Helium ist ein chemisches Element mit dem Symbol, das er und die Atomzahl 2. Es ist ein seltenes atmosphärisches Gas, farblos, geschmacklos, ungiftig, nicht flammbar, nur leicht löslich in Wasser. Die Heliumkonzentration in der Atmosphäre beträgt 5,24 x 10-4 nach Volumenprozentsatz. Es hat die niedrigsten Siede- und Schmelzpunkte eines beliebigen Elements und existiert nur als Gas, außer unter extrem kalten Bedingungen.

Helium wird hauptsächlich als gasförmiges oder flüssiges Helium transportiert und in Kernreaktoren, Halbleitern, Lasern, Glühbirnen, Superkonträumen, Instrumenten, Halbleitern und Faseroptik, kryogenem, MRT- und F & E -Laborforschung verwendet.

Die kalte Quelle mit niedriger Temperatur

Helium wird als kryogenes Kühlmittel für kryogene Kühlquellen wie Magnetresonanztomographie (MRT), Kernmagnetresonanz (NMR), supraleitende Quantenpartikelbeschleuniger, der große Hadron -Kollider, ein Interferometer (Squid), Elektronenspin Resonanz (ESR) verwendet, z. und supraleitende magnetische Energiespeicherung (KMU), MHD -Superkonditionsgeneratoren, supraleitender Sensor, Leistungsübertragung, Maglev -Transport, Massenspektrometer, supraleitende Magnetmagnet, starke Magnetfeldabscheider, ringelnde Feld -supralzidierende Magnete für Fusionsreaktoren und andere kryogene Forschung. Helium kühlt kryogene supraleitende Materialien und Magnete auf nahezu absolute Null, woraufhin der Widerstand des Supraleiters plötzlich auf Null fällt. Der sehr geringe Widerstand eines Superkonferenzs erzeugt ein stärkeres Magnetfeld. Bei MRT -Geräten, die in Krankenhäusern verwendet werden, erzeugen stärkere Magnetfelder in radiologischen Bildern detaillierter.

Helium wird als Superkühlmittel verwendet, weil Helium die niedrigsten Schmelz- und Siedepunkte aufweist, bei Atmosphärendruck nicht verfestigt und Helium chemisch inert ist, was es fast unmöglich macht, mit anderen Substanzen zu reagieren. Darüber hinaus wird Helium unter 2,2 Kelvin superfluid. Bisher wurde die einzigartige Ultra-Mobilität in keiner industriellen Anwendung ausgenutzt. Bei Temperaturen unter 17 Kelvin gibt es keinen Ersatz für Helium als Kältemittel in der kryogenen Quelle.

Luftfahrt und Astronautik

Helium wird auch in Luftballons und Luftschiffen verwendet. Weil Helium leichter als Luft ist, sind Luftschiffe und Luftballons mit Helium gefüllt. Helium hat den Vorteil, nicht flammbar zu sein, obwohl Wasserstoff schwimmender ist und eine niedrigere Fluchtrate der Membran hat. Ein weiterer sekundärer Einsatz ist die Raketentechnologie, bei der Helium als Verlustmedium verwendet wird, um Kraftstoff und Oxidationsmittel in Lagertanks zu verdrängen und Wasserstoff und Sauerstoff zu verdichten, um Raketentreibstoff zu machen. Es könnte auch verwendet werden, um vor dem Start Kraftstoff und Oxidationsmittel aus Bodenstützausrüstungen zu entfernen, und flüssige Wasserstoff im Raumfahrzeug vorkühlt. In der im Apollo -Programm verwendeten Saturn V -Rakete wurden für den Start etwa 370.000 Kubikmeter (13 Millionen Kubikfuß) Helium benötigt.

Erkennung und Erkennungsanalyse von Pipeline -Lecks

Eine weitere industrielle Verwendung von Helium ist die Leckerkennung. Die Leckerkennung wird verwendet, um Lecks in Systemen mit Flüssigkeiten und Gasen zu erfassen. Da Helium dreimal schneller durch Feststoffe diffundiert als Luft, wird es als Tracergas verwendet, um Lecks in Hochvakuumgeräten (wie kryogenen Tanks) und Hochdruckgefäße zu erfassen. Das Objekt wird in eine Kammer platziert, die dann evakuiert und mit Helium gefüllt wird. Selbst bei Leckquoten von nur 10 bis 9 Mbar • L / S (10-10 Pa • M3 / s) kann Helium durch das Leck durch ein empfindliches Gerät (ein Heliummassenspektrometer) nachgewiesen werden. Das Messverfahren wird normalerweise automatisiert und wird als Helium -Integrationstest bezeichnet. Eine weitere, einfachere Methode besteht darin, das betreffende Objekt mit Helium zu füllen und manuell nach Lecks mit einem Handheld -Gerät zu suchen.

Helium wird zum Leckerkennung verwendet, da es das kleinste Molekül ist und ein monatomisches Molekül ist, so dass Helium leicht aussieht. Heliumgas wird während des Lecknachweises in das Objekt gefüllt, und wenn ein Leck auftritt, kann das Helium -Massenspektrometer die Position des Lecks nachweisen. Helium kann verwendet werden, um Lecks in Raketen, Kraftstofftanks, Wärmetauschern, Gasleitungen, Elektronik, Fernsehröhrchen und anderen Fertigungskomponenten zu erkennen. Die Leckerkennung unter Verwendung von Helium wurde erstmals während des Manhattan -Projekts verwendet, um Lecks in Urananreicherungsanlagen zu erkennen. Leckdetektion Helium kann durch Wasserstoff, Stickstoff oder eine Mischung aus Wasserstoff und Stickstoff ersetzt werden.

Schweißen und Metallarbeiten

Heliumgas wird aufgrund seiner höheren Ionisationspotentialergie als andere Atome als höheres Ionisationspotentialton als Schutzgas in Lichtbogenschweißen und Plasma -Lichtbogenschweißen verwendet. Heliumgas um die Schweißnaht verhindert, dass das Metall im geschmolzenen Zustand oxidieren. Die hohe Ionisationspotentialergie von Helium ermöglicht das Plasma -Lichtbogenschweißen von unterschiedlichen Metallen, die im Bau, Schiffbau und Luft- und Raumfahrt wie Titan, Zirkonium, Magnesium und Aluminiumlegierungen verwendet werden. Obwohl das Helium im Abschirmgas durch Argon oder Wasserstoff ersetzt werden kann, können einige Materialien (wie Titanhelium) nicht für Plasma -Lichtbogenschweißen ersetzt werden. Weil Helium das einzige Gas ist, das bei hohen Temperaturen sicher ist.

Einer der aktivsten Entwicklungsbereiche ist Edelstahlschweißen. Helium ist ein inertes Gas, was bedeutet, dass es keine chemischen Reaktionen unterliegt, wenn es anderen Substanzen ausgesetzt ist. Dieses Merkmal ist besonders wichtig bei Schweißschutzgasen.

Helium leitet auch Wärme gut. Aus diesem Grund wird es üblicherweise in Schweißnähten verwendet, bei denen ein höherer Wärmeeingang erforderlich ist, um die Benetzbarkeit der Schweißnaht zu verbessern. Helium ist auch zum Beschleunigen nützlich.

Helium wird normalerweise mit Argon in unterschiedlichen Mengen im Schutzgasgemisch gemischt, um die guten Eigenschaften beider Gase voll auszunutzen. Helium zum Beispiel wirkt als Schutzgas, um breitere und flachere Penetrationsmodi während des Schweißens bereitzustellen. Aber Helium liefert nicht die Reinigung, die Argon tut.

Infolgedessen erwägen Metallhersteller häufig, Argon mit Helium als Teil ihres Arbeitsprozesses zu mischen. Für Gasabschweißen kann Helium 25 bis 75% des Gasgemisches im Helium/Argon -Gemisch ausmachen. Durch Einstellen der Zusammensetzung des Schutzgasgemisches kann der Schweißer die Wärmeverteilung der Schweißnaht beeinflussen, die wiederum die Form des Querschnitts des Schweißmetalls und der Schweißgeschwindigkeit beeinflusst.

Elektronische Halbleiterindustrie

Helium ist als inertes Gas so stabil, dass es kaum mit anderen Elementen reagiert. Mit dieser Eigenschaft wird es als Schild im Lichtbogenschweißen verwendet (um eine Kontamination von Sauerstoff in der Luft zu verhindern). Helium verfügt außerdem über andere kritische Anwendungen wie Halbleiter und faserfaserfaserische Herstellung. Darüber hinaus kann es Stickstoff im tiefen Tauchen ersetzen, um die Bildung von Stickstoffblasen im Blutkreislauf zu verhindern, wodurch die Krankheit des Tauchens verhindert wird.

Globales Helium-Verkaufsvolumen (2016-2027)

Der globale Heliummarkt erreichte 2020 in Höhe von 1825,37 Mio. USD und wird voraussichtlich 2027 2742,04 Mio. USD erreichen, wobei eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 5,65% (2021-2027). Die Branche hat in den kommenden Jahren große Unsicherheit. Die Prognosedaten für 2021-2027 in diesem Artikel basieren auf der historischen Entwicklung der letzten Jahre, der Meinungen von Branchenexperten und der Meinungen von Analysten in diesem Artikel.

Die Heliumindustrie ist stark konzentriert, aus natürlichen Ressourcen bezogen und verfügt über begrenzte globale Hersteller, hauptsächlich in den USA, Russland, Katar und Algerien. In der Welt konzentriert sich der Verbrauchersektor auf die Vereinigten Staaten, China und Europa und so weiter. Die Vereinigten Staaten haben eine lange Geschichte und eine unerschütterliche Position in der Branche.

Viele Unternehmen haben mehrere Fabriken, sind jedoch normalerweise nicht in der Nähe ihrer Zielverbrauchermärkte. Daher hat das Produkt hohe Transportkosten.

Seit den ersten fünf Jahren ist die Produktion sehr langsam gewachsen. Helium ist eine nicht erneuerbare Energiequelle, und in den produzierenden Ländern sind Richtlinien vorhanden, um die fortgesetzte Verwendung zu gewährleisten. Einige sagen voraus, dass Helium in Zukunft ausgehen wird.

Die Branche hat einen hohen Anteil an Importen und Exporten. Fast alle Länder verwenden Helium, aber nur wenige haben Heliumreserven.

Helium verfügt über eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten und wird in immer mehr Feldern erhältlich sein. Angesichts der mangelnden natürlichen Ressourcen dürfte die Nachfrage nach Helium in Zukunft zunehmen und angemessene Alternativen erfordern. Die Heliumpreise werden voraussichtlich von 2021 auf 2026 von 13,53 USD / M3 (2020) auf 19,09 USD / M3 (2027) steigen.

Die Branche ist von Wirtschaft und Politik betroffen. Da sich die Weltwirtschaft erholt, sind immer mehr Menschen besorgt über die Verbesserung der Umweltstandards, insbesondere in unterentwickelten Regionen mit großen Bevölkerungsgruppen und einem schnellen Wirtschaftswachstum, die Nachfrage nach Helium steigt.

Derzeit umfassen die wichtigsten globalen Hersteller Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquid (DZ) und Gazprom (RU) usw. Der Verkaufsanteil von Top 6 Herstellern wird 74%überschreiten. Es wird erwartet, dass der Wettbewerb in der Branche in den nächsten Jahren intensiver wird.

HL Kryogene Ausrüstung

Aufgrund der Mangel an flüssigen Heliumressourcen und des steigenden Preises ist es wichtig, den Verlust und die Wiederherstellung von flüssigem Helium in seinem Nutzungs- und Transportprozess zu verringern.

HL Kryogene Geräte, die 1992 gegründet wurden, ist eine Marke, die der HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd., angeschlossen ist. HL Kryogene Geräte engagieren sich für das Design und die Herstellung des hochvakuumisulierten kryogenen Rohrleitungssystems und der damit verbundenen Unterstützungsausrüstung, um die verschiedenen Bedürfnisse der Kunden gerecht zu werden. Das vakuumisulierte Rohr und der flexible Schlauch sind in einem hohen Vakuum- und mehrschichtigen Multi-Screen-Spezialisolmaterial konstruiert und durchlaufen eine Reihe extrem strenger technischer Behandlungen und hoher Vakuumbehandlung, die zum Übertragen von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Strogen verwendet werden , flüssiges Argon, flüssiges Wasserstoff, flüssiges Helium, verflüssigtes Ethylengasbein und verflüssigtes Naturgas LNG.

Die Produktreihe von Vakuum -Mantelrohr, Vakuum -Mantelschlauch, Vakuummantelventil und Phasenabscheider in HL Cryogenes Equipment Company, das eine Reihe von extrem strengen technischen Behandlungen durchläuft, werden für die Übertragung von flüssigem Sauerstoff, flüssigem Stickstoff, flüssigem Argon, verwendet Flüssiger Wasserstoff, flüssiges Helium, Bein und LNG und diese Produkte werden für kryogene Geräte (z. Getränke, Apotheke, Krankenhaus, Biobank, Gummi, Chemieingenieurwesen für die Herstellung neuer Materialien, Eisen und Stahl und wissenschaftliche Forschung usw.

HL Cryogenic Equipment Company ist zum qualifizierten Lieferanten/Anbieter von Linde, Air Liquid, Air Products (AP), Praxair, Messer, Boc, Iwatani und Hangzhou Sauerstoffpflanzengruppe (Hangyang) usw. geworden.