Гелий як унсури кимиёвӣ бо рамзи Ҳе ва рақами атоми 2. Ин гази нодири атмосфера буда, ранг, бемазза, бемазза, заҳролуд, оташнашаванда, танҳо дар об каме ҳал мешавад. Консентратсияи гелий дар атмосфера 5,24 х 10-4 фоизи ҳаҷмро ташкил медиҳад. Он дорои нуқтаи пасттарин ҷӯшиш ва обшавии ҳама гуна элемент аст ва танҳо ҳамчун газ мавҷуд аст, ба истиснои шароити хеле сард.

Гелий асосан ҳамчун гелийи газӣ ё моеъ интиқол дода мешавад ва дар реакторҳои атомӣ, нимноқилҳо, лазерҳо, лампаҳои барқӣ, суперноқилӣ, асбобсозӣ, нимноқилҳо ва нахи оптикӣ, тадқиқоти лаборатории криогенӣ, MRI ва R&D истифода мешавад.

Сарчашмаи хунукии ҳарорати паст

Гелий ҳамчун сардкунандаи криогенӣ барои манбаъҳои хунуккунии криогенӣ истифода мешавад, ба монанди томографияи резонанси магнитӣ (MRI), спектроскопияи резонанси магнитии ядроӣ (NMR), суръатбахши зарраҳои квантӣ, коллайдери калони адрон, интерферометр (SQUID), резонанси электронии spin (ESR) ва анбори энергияи магнитии суперноқил (SMES), генераторҳои суперноқили MHD, сенсори суперноқил, интиқоли барқ, интиқоли маглев, масс-спектрометр, магнити суперноқил, сепараторҳои майдони магнитии қавӣ, магнитҳои суперноқили майдони ҳалқавӣ барои реакторҳои синтез ва дигар таҳқиқоти криогенӣ. Гелий маводҳои суперноқилҳои криогенӣ ва магнитҳоро то сифри мутлақ сард мекунад ва дар ин лаҳза муқовимати суперноқил ногаҳон ба сифр меафтад. Муқовимати хеле пасти суперноқил майдони магнитии пурқувватро ба вуҷуд меорад. Дар мавриди таҷҳизоти MRI, ки дар беморхонаҳо истифода мешаванд, майдонҳои магнитии қавитар дар тасвирҳои рентгенӣ тафсилоти бештар медиҳанд.

Гелий ҳамчун сардкунандаи олӣ истифода мешавад, зеро гелий нуқтаи обшавӣ ва ҷӯшиши пасттарин дорад, дар фишори атмосфера ва 0 К сахт намешавад ва гелий аз ҷиҳати кимиёвӣ ғайриимкон аст, ки бо дигар моддаҳо реаксия кардан қариб ғайриимкон аст. Илова бар ин, гелий аз 2,2 Келвин ба моеъи изофа табдил меёбад. То ба ҳол, ултра-мобилияти беназир дар ягон барномаи саноатӣ истифода нашудааст. Дар ҳарорати пасттар аз 17 Келвин, дар манбаи криогенӣ ҳеҷ гуна ивазкунандаи гелий ҳамчун яхдон вуҷуд надорад.

Авиация ва космонавтика

Гелий инчунин дар пуфакҳо ва ҳавопаймоҳо истифода мешавад. Азбаски гелий аз ҳаво сабуктар аст, ҳавопаймоҳо ва пуфакҳо аз гелий пур мешаванд. Гелий бартарии оташнашаванда буданро дорад, гарчанде ки гидроген қавитар аст ва суръати гурез аз мембрана камтар аст. Истифодаи дигари дуюмдараҷа дар технологияи мушакӣ мебошад, ки дар он гелий ҳамчун воситаи талафот барои иваз кардани сӯзишворӣ ва оксидкунанда дар зарфҳои нигоҳдорӣ ва конденсатсия кардани гидроген ва оксиген барои сохтани сӯзишвории ракета истифода мешавад. Онро инчунин барои аз тачхизоти ёрирасони заминй дур кардани сузишворй ва оксидкунанда истифода бурдан мумкин аст ва водороди моеъро дар киштии кайхонй пешакй хунук кардан мумкин аст. Дар ракетаи «Сатурн V», ки дар барномаи «Аполлон» истифода мешуд, барои cap додани он кариб 370 хазор метри мукааб (13 миллион метри мукааб) гелий лозим буд.

Муайян кардани ихроҷи қубур ва таҳлили ошкор

Истифодаи дигари саноатии гелий кашфи ихроҷ аст. Муайянкунии ихроҷ барои ошкор кардани ихроҷ дар системаҳои дорои моеъҳо ва газҳо истифода мешавад. Азбаски гелий дар байни ҷисмҳои сахт назар ба ҳаво се маротиба тезтар паҳн мешавад, он ҳамчун гази пайгирӣ барои ошкор кардани ихроҷ дар таҷҳизоти баланд вакуум (ба монанди зарфҳои криогенӣ) ва зарфҳои фишори баланд истифода мешавад. Объект дар камера ҷойгир карда мешавад, ки баъд аз он эвакуатсия карда, бо гелий пур карда мешавад. Хатто дар сурати паст будани суръати ихроч то 10-9 мбар•Л/с (10-10 Па•м3/с), гелийро, ки тавассути ихроч мегурезад, тавассути асбоби хассос (спектрометри массаи гелий) муайян кардан мумкин аст. Тартиби андозагирӣ одатан автоматӣ карда мешавад ва онро санҷиши ҳамгироии гелий меноманд. Усули дигари соддатар пур кардани объекти мавриди назар бо гелий ва ба таври дастӣ ҷустуҷӯи ихроҷҳо бо истифода аз дастгоҳи дастӣ мебошад.

Гелий барои ошкор кардани ихроҷ истифода мешавад, зеро он хурдтарин молекула аст ва як молекулаи монатомӣ аст, бинобар ин гелий ба осонӣ ихроҷ мешавад. Ҳангоми ошкор кардани ихроҷ гази гелий ба объект пур карда мешавад ва дар сурати рух додани ихроҷ, спектрометри массаи гелий метавонад макони ихроҷро муайян кунад. Гелий метавонад барои ошкор кардани ихроҷ дар ракетаҳо, зарфҳои сӯзишворӣ, гармидиҳӣ, хатҳои газ, электроника, қубурҳои ТЕЛЕВИЗИОН ва дигар ҷузъҳои истеҳсолӣ истифода шавад. Муайян кардани ихроҷ бо истифодаи гелий бори аввал ҳангоми лоиҳаи Манҳеттен барои ошкор кардани ихроҷ дар корхонаҳои ғанисозии уран истифода шудааст. Гелиуми ошкоркунии ихроҷро бо гидроген, нитроген ё омехтаи гидроген ва нитроген иваз кардан мумкин аст.

Кафшергарй ва металлкоркунй

Гази гелий ҳамчун гази муҳофизатӣ дар кафшери камон ва кафшери плазма истифода мешавад, зеро энергияи потенсиали ионизатсияи он нисбат ба дигар атомҳо баландтар аст. Гази гелий дар атрофи кафшер оксидшавии металлро дар ҳолати гудохта пешгирӣ мекунад. Энергияи баланди потенсиалии ионизатсияи гелий имкон медиҳад, ки металлҳои ба ҳам монанд дар сохтмон, киштисозӣ ва кайҳонӣ, аз қабили титан, цирконий, магний ва хӯлаҳои алюминий истифода шаванд, кафшери камонҳои плазмиро анҷом дода тавонанд. Гарчанде ки гелий дар гази муҳофизаткунанда метавонад бо аргон ё гидроген иваз карда шавад, баъзе маводҳо (масалан гелий титан) барои кафшери камон плазма иваз карда намешаванд. Зеро гелий ягона газест, ки дар ҳарорати баланд бехатар аст.

Яке аз сохахои фаъолтарини тараккиёт кафшери пулоди зангногир мебошад. Гелий як гази ғайрифаъол аст, ки маънои онро дорад, ки ҳангоми дучор шудан ба дигар моддаҳо ба ягон реаксияҳои кимиёвӣ дучор намешавад. Ин хусусият махсусан дар газҳои муҳофизаткунандаи кафшер муҳим аст.

Гелий инчунин гармиро хуб мегузаронад. Ин аст, ки чаро он одатан дар кафшер истифода мешавад, ки барои беҳтар кардани намнокии кафшер даромади гармии бештар лозим аст. Гелий инчунин барои суръат бахшидан муфид аст.

Гелий одатан бо аргон ба миқдори гуногун дар омехтаи гази муҳофизатӣ омехта карда мешавад, то аз хосиятҳои хуби ҳарду газ пурра истифода барад. Масалан, гелий ҳамчун гази муҳофизатӣ амал мекунад, ки барои таъмин намудани усулҳои васеътар ва начандонтари воридшавӣ ҳангоми кафшер кӯмак мекунад. Аммо гелий тозакуниро, ки аргон мекунад, таъмин намекунад.

Дар натиҷа, истеҳсолкунандагони металл аксар вақт омехта кардани аргон бо гелийро ҳамчун як қисми раванди кори худ баррасӣ мекунанд. Барои кафшери камон аз металлҳои муҳофизатшаванда, гелий метавонад аз 25% то 75% омехтаи газро дар омехтаи гелий/аргон ташкил диҳад. Таркиби омехтаи гази муҳофизаткунандаро танзим карда, кафшергар метавонад ба тақсимоти гармии кафшер таъсир расонад, ки дар навбати худ ба шакли буридани металли кафшер ва суръати кафшер таъсир мерасонад.

Саноати нимноқилҳои электронӣ

Ҳамчун гази инертӣ, гелий чунон устувор аст, ки бо ягон элементи дигар базӯр реаксия намекунад. Ин амвол онро ҳамчун сипар дар кафшери камон истифода мебарад (барои пешгирии олудашавии оксиген дар ҳаво). Гелий инчунин дигар барномаҳои муҳим дорад, ба монанди нимноқилҳо ва истеҳсоли нахи оптикӣ. Илова бар ин, он метавонад нитрогенро дар ғаввоси амиқ иваз кунад, то пайдоиши футурҳои нитрогенро дар ҷараёни хун пешгирӣ кунад ва аз ин рӯ бемории ғаввосӣ пешгирӣ кунад.

Ҳаҷми фурӯши ҷаҳонии гелий (2016-2027)

Бозори ҷаҳонии гелий дар соли 2020 ба 1825,37 миллион доллар расид ва интизор меравад, ки дар соли 2027 ба 2742,04 миллион доллар бирасад ва суръати афзоиши солонаи (CAGR) 5,65% (2021-2027). Саноат дар солҳои оянда номуайянии бузург дорад. Маълумоти пешбинишуда барои солҳои 2021-2027 дар ин мақола ба рушди таърихии чанд соли охир, андешаҳои коршиносони соҳа ва андешаҳои таҳлилгарон дар ин мақола асос ёфтааст.

Саноати гелий хеле мутамарказ буда, аз захираҳои табиӣ сарчашма мегирад ва истеҳсолкунандагони маҳдуди ҷаҳонӣ дорад, асосан дар Иёлоти Муттаҳида, Русия, Қатар ва Алҷазоир. Дар ҷаҳон бахши истеъмолӣ дар Иёлоти Муттаҳида, Чин, Аврупо ва ғайра мутамарказ шудааст. Штатхои Муттахида дар ин соха таърихи дуру дароз ва мавкеи устувор доранд.

Бисёр ширкатҳо якчанд корхона доранд, аммо онҳо одатан ба бозорҳои истеъмолии мақсадноки худ наздик нестанд. Аз ин ру, махсулот харочоти баланди наклиётй дорад.

Аз соли якуми панчсола истехсоли махсулот хеле суст афзуд. Гелий манбаи энергияи барқарорнашаванда аст ва дар кишварҳои истеҳсолкунанда барои таъмини истифодаи бардавоми он сиёсатҳо ҷорӣ карда мешаванд. Баъзеҳо пешгӯӣ мекунанд, ки гелий дар оянда тамом мешавад.

Дар саноат ҳиссаи зиёди воридот ва содирот аст. Қариб ҳамаи кишварҳо гелийро истифода мебаранд, аммо танҳо чанде аз онҳо захираи гелий доранд.

Helium доираи васеи истифода дорад ва дар соҳаҳои бештар ва бештар дастрас хоҳад буд. Бо назардошти кам будани захираҳои табиӣ, эҳтимол дорад, талабот ба гелий дар оянда афзоиш ёбад, ки алтернативаҳои мувофиқро талаб мекунанд. Интизор меравад, ки нархи гелий аз соли 2021 то 2026 аз 13,53 доллар/м3 (2020) то 19,09 доллар/м3 (2027) боло меравад.

Саноат ба иктисодиёт ва сиёсат таъсир мерасонад. Вақте ки иқтисодиёти ҷаҳонӣ барқарор мешавад, шумораи бештари одамон дар бораи беҳтар кардани стандартҳои экологӣ, махсусан дар минтақаҳои сусттараққикардаи дорои шумораи зиёди аҳолӣ ва рушди босуръати иқтисодӣ, талабот ба гелий афзоиш хоҳад ёфт.

Дар айни замон ба истеҳсолкунандагони асосии ҷаҳонӣ Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) ва Gazprom (Ru) ва ғайра дохил мешаванд. Дар соли 2020 ҳиссаи фурӯши 6 истеҳсолкунандаи Топ аз 74% зиёд хоҳад шуд. Интизор меравад, ки рақобат дар ин соҳа дар чанд соли оянда боз ҳам шадидтар шавад.

Таҷҳизоти криогении HL

Аз сабаби кам будани ресурсхои гелийи моеъ ва болоравии нарх, кам кардани талафот ва баргардонидани гелийи моеъ дар раванди истифода ва интиқоли он муҳим аст.

Таҷҳизоти HL Cryogenic Equipment, ки соли 1992 таъсис ёфтааст, як бренди марбут ба ширкати HL Cryogenic Equipment Cryogenic Equipment Co.,Ltd мебошад. Таҷҳизоти криогении HL барои тарҳрезӣ ва истеҳсоли системаи қубурҳои изолятсионии криогении баланд вакуум ва таҷҳизоти дастгирии марбута барои қонеъ кардани ниёзҳои гуногуни муштариён ӯҳдадор аст. Қубури изолятсионии вакуумӣ ва шланги чандир дар масолеҳи махсуси изолятсионии бисёрқабата ва бисёрқабата сохта шуда, аз як қатор муолиҷаҳои бениҳоят сахти техникӣ ва коркарди баланди вакуумӣ мегузарад, ки барои интиқоли оксигени моеъ, нитрогени моеъ истифода мешавад. , аргон моеъ, гидроген моеъ, гелий моеъ, гази этилен моеъ LEG ва гази табиати моеъ LNG.

Силсилаи маҳсулоти қубури пӯшидаи вакуумӣ, шланги пӯшидаи вакуумӣ, клапани вакуумӣ ва ҷудокунандаи фаза дар Ширкати HL Cryogenic Equipment, ки аз як қатор табобатҳои хеле сахти техникӣ гузаштаанд, барои интиқоли оксигени моеъ, нитрогени моеъ, аргонҳои моеъ истифода мешаванд. гидрогени моеъ, гелийи моеъ, LEG ва LNG ва ин маҳсулот барои таҷҳизоти криогенӣ (масалан, зарфҳои криогенӣ, деварҳо ва қуттиҳои хунук ва ғ.) дар соҳаҳои ҷудокунии ҳаво, газҳо, авиатсия, электроника, суперноқилҳо, микросхемаҳои, васлкунии автоматикунонӣ, хӯрокворӣ ва ғайра хизмат мерасонанд. нӯшокӣ, дорухона, беморхона, биобанк, резина, маводи нави истеҳсоли муҳандисии кимиёвӣ, оҳану пӯлод ва тадқиқоти илмӣ ва ғайра.

Ширкати HL Cryogenic Equipment як молрасон/фурӯшандаи соҳибихтисоси Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani ва Hanzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) ва ғайра гардид.