ჰელიუმი არის ქიმიური ელემენტი სიმბოლოთ He და ატომური ნომრით 2. იშვიათი ატმოსფერული გაზი, უფერო, უგემოვნო, უგემოვნო, არატოქსიკური, აალებადი, წყალში მხოლოდ ოდნავ ხსნადი. ჰელიუმის კონცენტრაცია ატმოსფეროში არის 5,24 x 10-4 მოცულობითი პროცენტი. მას აქვს ყველაზე დაბალი დუღილის და დნობის წერტილები ნებისმიერ ელემენტთან შედარებით და არსებობს მხოლოდ გაზის სახით, გარდა უკიდურესად ცივი პირობებისა.

ჰელიუმი ძირითადად ტრანსპორტირდება როგორც აირისებრი ან თხევადი ჰელიუმი და გამოიყენება ატომურ რეაქტორებში, ნახევარგამტარებში, ლაზერებში, ნათურებში, ზეგამტარობაში, ხელსაწყოებში, ნახევარგამტარებში და ბოჭკოვან ოპტიკაში, კრიოგენულ, MRI და R&D ლაბორატორიულ კვლევებში.

დაბალი ტემპერატურის ცივი წყარო

ჰელიუმი გამოიყენება როგორც კრიოგენული გამაგრილებელი კრიოგენული გაგრილების წყაროებისთვის, როგორიცაა მაგნიტურ-რეზონანსული გამოსახულება (MRI), ბირთვული მაგნიტურ-რეზონანსული (NMR) სპექტროსკოპია, სუპერგამტარი კვანტური ნაწილაკების ამაჩქარებელი, დიდი ჰადრონის კოლაიდერი, ინტერფერომეტრი (SQUID), ელექტრონის სპინის რეზონანსი (ESR) და სუპერგამტარი მაგნიტური ენერგიის შესანახი (SMES), MHD ზეგამტარი გენერატორები, სუპერგამტარი სენსორი, ენერგიის გადაცემა, მაგლევის ტრანსპორტირება, მასის სპექტრომეტრი, ზეგამტარი მაგნიტი, ძლიერი მაგნიტური ველის გამყოფები, რგოლოვანი ველის სუპერგამტარი მაგნიტები შერწყმის რეაქტორებისთვის და სხვა კრიოგენული კვლევები. ჰელიუმი აგრილებს კრიოგენულ ზეგამტარ მასალებს და მაგნიტებს აბსოლუტურ ნულამდე, რა დროსაც სუპერგამტარის წინააღმდეგობა უეცრად ნულამდე ეცემა. სუპერგამტარის ძალიან დაბალი წინააღმდეგობა ქმნის უფრო მძლავრ მაგნიტურ ველს. საავადმყოფოებში გამოყენებული მაგნიტურ-რეზონანსული ტომოგრაფიის აღჭურვილობის შემთხვევაში, უფრო ძლიერი მაგნიტური ველები უფრო მეტ დეტალს წარმოქმნის რენტგენოგრაფიულ სურათებში.

ჰელიუმი გამოიყენება როგორც სუპერ გამაგრილებელი, რადგან ჰელიუმს აქვს ყველაზე დაბალი დნობის და დუღილის წერტილები, არ მყარდება ატმოსფერულ წნევაზე და 0 K-ზე, ხოლო ჰელიუმი ქიმიურად ინერტულია, რაც თითქმის შეუძლებელს ხდის სხვა ნივთიერებებთან რეაქციას. გარდა ამისა, ჰელიუმი ხდება ზესთხევადი 2,2 კელვინზე ქვემოთ. აქამდე, უნიკალური ულტრამობილურობა არ იქნა გამოყენებული არცერთ ინდუსტრიულ პროგრამაში. 17 კელვინზე დაბალ ტემპერატურაზე, კრიოგენულ წყაროში არ არსებობს ჰელიუმის შემცვლელი, როგორც გამაგრილებელი.

აერონავტიკა და ასტრონავტიკა

ჰელიუმი ასევე გამოიყენება ბუშტებსა და საჰაერო ხომალდებში. იმის გამო, რომ ჰელიუმი ჰაერზე მსუბუქია, საჰაერო ხომალდები და ბუშტები სავსეა ჰელიუმით. ჰელიუმს აქვს უპირატესობა, რომ არ არის აალებადი, თუმცა წყალბადი უფრო ძლიერია და აქვს მემბრანიდან გაქცევის დაბალი სიჩქარე. მეორე მეორადი გამოყენება არის სარაკეტო ტექნოლოგიაში, სადაც ჰელიუმი გამოიყენება როგორც დანაკარგი საწვავის და ოქსიდიზატორის შესანახ ავზებში და წყალბადისა და ჟანგბადის კონდენსაციისთვის სარაკეტო საწვავის შესაქმნელად. ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას საწვავის და ოქსიდიზატორის ამოსაღებად სახმელეთო დამხმარე აღჭურვილობიდან გაშვებამდე და შეუძლია წინასწარ გაგრილდეს თხევადი წყალბადი კოსმოსურ ხომალდში. აპოლოს პროგრამაში გამოყენებული სატურნ V რაკეტაში, დაახლოებით 370 000 კუბური მეტრი (13 მილიონი კუბური ფუტი) ჰელიუმი იყო საჭირო გასაშვებად.

მილსადენის გაჟონვის გამოვლენა და გამოვლენის ანალიზი

ჰელიუმის კიდევ ერთი სამრეწველო გამოყენება არის გაჟონვის გამოვლენა. გაჟონვის გამოვლენა გამოიყენება სითხეებისა და გაზების შემცველ სისტემებში გაჟონვის დასადგენად. იმის გამო, რომ ჰელიუმი ჰაერზე სამჯერ უფრო სწრაფად ვრცელდება მყარ ნაწილებში, იგი გამოიყენება როგორც გაზის მიკვლევა მაღალი ვაკუუმის მოწყობილობებში (როგორიცაა კრიოგენული ავზები) და მაღალი წნევის გემებში გაჟონვის დასადგენად. ობიექტი მოთავსებულია კამერაში, რომელიც შემდეგ ევაკუირებულია და ივსება ჰელიუმით. 10-9 მბარ•ლ/წმ (10-10 პა•მ3/წმ) გაჟონვის სიჩქარის შემთხვევაშიც კი, გაჟონვისგან გამომავალი ჰელიუმი შეიძლება გამოვლინდეს მგრძნობიარე მოწყობილობით (ჰელიუმის მასის სპექტრომეტრი). გაზომვის პროცედურა ჩვეულებრივ ავტომატიზირებულია და ჰელიუმის ინტეგრაციის ტესტს უწოდებენ. კიდევ ერთი, უფრო მარტივი მეთოდია მოცემული ობიექტის ჰელიუმით შევსება და ხელით გაჟონვის ძიება ხელის მოწყობილობის გამოყენებით.

ჰელიუმი გამოიყენება გაჟონვის აღმოსაჩენად, რადგან ის არის ყველაზე პატარა მოლეკულა და არის ერთატომური მოლეკულა, ამიტომ ჰელიუმი ადვილად ჟონავს. ჰელიუმის გაზი ივსება ობიექტში გაჟონვის აღმოჩენის დროს და თუ გაჟონვა მოხდა, ჰელიუმის მასის სპექტრომეტრი შეძლებს გაჟონვის ადგილის აღმოჩენას. ჰელიუმი შეიძლება გამოყენებულ იქნას რაკეტებში, საწვავის ავზებში, სითბოს გადამცვლელებში, გაზსადენებში, ელექტრონიკაში, ტელევიზორის მილებში და სხვა წარმოების კომპონენტებში გაჟონვის დასადგენად. ჰელიუმის გამოყენებით გაჟონვის აღმოჩენა პირველად გამოიყენეს მანჰეტენის პროექტის დროს ურანის გამდიდრების ქარხნებში გაჟონვის დასადგენად. გაჟონვის აღმოჩენის ჰელიუმი შეიძლება შეიცვალოს წყალბადით, აზოტით ან წყალბადისა და აზოტის ნარევით.

შედუღება და ლითონის დამუშავება

ჰელიუმის გაზი გამოიყენება როგორც დამცავი გაზი რკალის შედუღებისა და პლაზმური რკალის შედუღების დროს, რადგან მისი იონიზაციის პოტენციური ენერგიის უფრო მაღალია, ვიდრე სხვა ატომები. შედუღების ირგვლივ გაზი ჰელიუმი ხელს უშლის ლითონის დაჟანგვას გამდნარ მდგომარეობაში. ჰელიუმის მაღალი იონიზაციის პოტენციური ენერგია საშუალებას აძლევს პლაზმური რკალის შედუღებას სამშენებლო, გემთმშენებლობასა და კოსმოსში გამოყენებული განსხვავებული ლითონებისა, როგორიცაა ტიტანი, ცირკონიუმი, მაგნიუმი და ალუმინის შენადნობები. მიუხედავად იმისა, რომ დამცავ გაზში ჰელიუმი შეიძლება შეიცვალოს არგონით ან წყალბადით, ზოგიერთი მასალა (როგორიცაა ტიტანის ჰელიუმი) არ შეიძლება შეიცვალოს პლაზმური რკალის შედუღებისთვის. რადგან ჰელიუმი არის ერთადერთი გაზი, რომელიც უსაფრთხოა მაღალ ტემპერატურაზე.

განვითარების ერთ-ერთი ყველაზე აქტიური სფეროა უჟანგავი ფოლადის შედუღება. ჰელიუმი არის ინერტული აირი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის არ განიცდის ქიმიურ რეაქციას სხვა ნივთიერებების ზემოქმედების დროს. ეს მახასიათებელი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია შედუღების დამცავ აირებში.

ჰელიუმი ასევე კარგად ატარებს სითბოს. ამიტომ იგი ჩვეულებრივ გამოიყენება შედუღებებში, სადაც საჭიროა უფრო მაღალი სითბოს შეყვანა შედუღების ტენიანობის გასაუმჯობესებლად. ჰელიუმი ასევე სასარგებლოა სიჩქარისთვის.

ჰელიუმი ჩვეულებრივ შერეულია არგონთან სხვადასხვა რაოდენობით დამცავი აირის ნარევში, რათა სრულად ისარგებლოს ორივე აირის კარგი თვისებებით. მაგალითად, ჰელიუმი მოქმედებს როგორც დამცავი გაზი, რომელიც ეხმარება შედუღების დროს უფრო ფართო და არაღრმა შეღწევის რეჟიმებს. მაგრამ ჰელიუმი არ უზრუნველყოფს არგონის გაწმენდას.

შედეგად, ლითონის მწარმოებლები ხშირად განიხილავენ არგონის შერევას ჰელიუმთან, როგორც სამუშაო პროცესის ნაწილად. გაზით დაცული ლითონის რკალის შედუღებისთვის, ჰელიუმი შეიძლება შეიცავდეს 25%-დან 75%-მდე გაზის ნარევის ჰელიუმის/არგონის ნარევში. დამცავი აირის ნარევის შემადგენლობის კორექტირებით, შემდუღებელს შეუძლია გავლენა მოახდინოს შედუღების სითბოს განაწილებაზე, რაც თავის მხრივ გავლენას ახდენს შედუღების ლითონის ჯვრის მონაკვეთის ფორმაზე და შედუღების სიჩქარეზე.

ელექტრონული ნახევარგამტარების ინდუსტრია

როგორც ინერტული აირი, ჰელიუმი იმდენად სტაბილურია, რომ იგი თითქმის არ რეაგირებს სხვა ელემენტებთან. ეს თვისება ხდის მას ფარად გამოყენებას რკალის შედუღებისას (ჰაერში ჟანგბადის დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად). ჰელიუმს ასევე აქვს სხვა კრიტიკული აპლიკაციები, როგორიცაა ნახევარგამტარები და ოპტიკური ბოჭკოების წარმოება. გარდა ამისა, მას შეუძლია შეცვალოს აზოტი ღრმა ჩაყვინთვისას, რათა თავიდან აიცილოს აზოტის ბუშტების წარმოქმნა სისხლში, რითაც თავიდან აიცილოს მყვინთავის დაავადება.

ჰელიუმის გაყიდვების გლობალური მოცულობა (2016-2027)

ჰელიუმის გლობალურმა ბაზარმა 2020 წელს მიაღწია 1825,37 მილიონ აშშ დოლარს და მოსალოდნელია, რომ 2027 წელს მიაღწევს 2742,04 მილიონ აშშ დოლარს, რთული წლიური ზრდის ტემპით (CAGR) 5,65% (2021-2027). ინდუსტრიას დიდი გაურკვევლობა აქვს მომდევნო წლებში. ამ ნაშრომში 2021-2027 წლების პროგნოზის მონაცემები ეფუძნება ბოლო რამდენიმე წლის ისტორიულ განვითარებას, დარგის ექსპერტების მოსაზრებებს და ანალიტიკოსთა მოსაზრებებს ამ ნაშრომში.

ჰელიუმის ინდუსტრია ძალზე კონცენტრირებულია, მიღებულია ბუნებრივი რესურსებიდან და აქვს შეზღუდული გლობალური მწარმოებლები, ძირითადად შეერთებულ შტატებში, რუსეთში, ყატარში და ალჟირში. მსოფლიოში სამომხმარებლო სექტორი კონცენტრირებულია შეერთებულ შტატებში, ჩინეთში და ევროპაში და ა.შ. შეერთებულ შტატებს აქვს ხანგრძლივი ისტორია და ურყევი პოზიცია ინდუსტრიაში.

ბევრ კომპანიას აქვს რამდენიმე ქარხანა, მაგრამ ისინი, როგორც წესი, ახლოს არ არიან თავიანთ სამიზნე სამომხმარებლო ბაზრებთან. აქედან გამომდინარე, პროდუქტს აქვს მაღალი ტრანსპორტირების ღირებულება.

პირველი ხუთი წლის შემდეგ წარმოება ძალიან ნელა გაიზარდა. ჰელიუმი არის არაგანახლებადი ენერგიის წყარო და მწარმოებელ ქვეყნებში მოქმედებს პოლიტიკა მისი მუდმივი გამოყენების უზრუნველსაყოფად. ზოგი ვარაუდობს, რომ ჰელიუმი მომავალში ამოიწურება.

ინდუსტრიას აქვს იმპორტისა და ექსპორტის მაღალი წილი. თითქმის ყველა ქვეყანა იყენებს ჰელიუმს, მაგრამ მხოლოდ რამდენიმეს აქვს ჰელიუმის მარაგი.

ჰელიუმს აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი და ხელმისაწვდომი იქნება უფრო და უფრო მეტ სფეროებში. ბუნებრივი რესურსების სიმცირის გათვალისწინებით, მომავალში ჰელიუმზე მოთხოვნა სავარაუდოდ გაიზრდება, რაც საჭიროებს შესაბამის ალტერნატივებს. მოსალოდნელია, რომ ჰელიუმის ფასები გაგრძელდება 2021 წლიდან 2026 წლამდე, $13,53 / მ3 (2020) $ 19,09 / m3 (2027).

ინდუსტრიაზე გავლენას ახდენს ეკონომიკა და პოლიტიკა. როგორც გლობალური ეკონომიკა აღდგება, უფრო და უფრო მეტი ადამიანი ზრუნავს გარემოსდაცვითი სტანდარტების გაუმჯობესებით, განსაკუთრებით განუვითარებელ რეგიონებში, სადაც დიდი პოპულაცია და სწრაფი ეკონომიკური ზრდაა, ჰელიუმზე მოთხოვნა გაიზრდება.

ამჟამად, მსხვილ გლობალურ მწარმოებლებს შორისაა Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) და Gazprom (Ru) და ა.შ. 2020 წელს ტოპ 6 მწარმოებლის გაყიდვების წილი 74%-ს გადააჭარბებს. მოსალოდნელია, რომ ინდუსტრიაში კონკურენცია გაძლიერდება მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში.

HL კრიოგენული მოწყობილობა

თხევადი ჰელიუმის რესურსების სიმწირის და მზარდი ფასის გამო, მნიშვნელოვანია თხევადი ჰელიუმის დანაკარგისა და აღდგენის შემცირება მისი გამოყენებისა და ტრანსპორტირების პროცესში.

HL Cryogenic Equipment, რომელიც დაარსდა 1992 წელს, არის ბრენდი, რომელიც დაკავშირებულია HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd-თან. HL Cryogenic Equipment მოწოდებულია შექმნას და აწარმოოს მაღალი ვაკუუმით იზოლირებული კრიოგენული მილსადენის სისტემა და მასთან დაკავშირებული დამხმარე აღჭურვილობა მომხმარებელთა სხვადასხვა საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად. ვაკუუმ-იზოლირებული მილი და მოქნილი შლანგი აგებულია მაღალი ვაკუუმით და მრავალფენიანი მრავალეკრანიანი სპეციალური იზოლირებული მასალებით და გადის უაღრესად მკაცრი ტექნიკური დამუშავებისა და მაღალი ვაკუუმური დამუშავების სერიას, რომელიც გამოიყენება თხევადი ჟანგბადის, თხევადი აზოტის გადასატანად. , თხევადი არგონი, თხევადი წყალბადი, თხევადი ჰელიუმი, თხევადი ეთილენის გაზი LEG და თხევადი ბუნების აირი LNG.

HL Cryogenic Equipment Company-ში ვაკუუმ-ჟალეტიანი მილის, ვაკუუმ-ჟალეტიანი შლანგის, ვაკუუმიანი სარქველისა და ფაზის გამყოფის პროდუქციის სერია, რომელიც გაიარა უკიდურესად მკაცრი ტექნიკური დამუშავების სერიაში, გამოიყენება თხევადი ჟანგბადის, თხევადი აზოტის, თხევადი არგონის გადასატანად. თხევადი წყალბადი, თხევადი ჰელიუმი, LEG და LNG, და ამ პროდუქტებს ემსახურება კრიოგენული აღჭურვილობისთვის (მაგ. კრიოგენური ავზები, დევარიები და ცივ ბოქსები და ა.შ.) ჰაერის გამოყოფის, გაზების, ავიაციის, ელექტრონიკის, სუპერგამტარების, ჩიპების, ავტომატიზაციის აწყობის, კვების და სხვა ინდუსტრიებში. სასმელი, აფთიაქი, საავადმყოფო, ბიობანკი, რეზინი, ახალი მასალების წარმოების ქიმიური ინჟინერია, რკინა და ფოლადი და სამეცნიერო კვლევები და ა.შ.

HL Cryogenic Equipment Company გახდა Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani და Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) და ა.შ. კვალიფიციური მიმწოდებელი/მიმწოდებელი.