Heliamu ni kipengele cha kemikali chenye ishara He na nambari ya atomiki 2. Ni gesi adimu ya angahewa, isiyo na rangi, isiyo na ladha, isiyo na ladha, isiyo na sumu, isiyoweza kuwaka, mumunyifu kidogo tu katika maji. Mkusanyiko wa heliamu katika angahewa ni 5.24 x 10-4 kwa asilimia ya ujazo. Ina sehemu za chini zaidi za kuchemka na kuyeyuka kuliko kipengele chochote, na inapatikana tu kama gesi, isipokuwa katika hali ya baridi sana.

Heliamu kimsingi husafirishwa kama heliamu ya gesi au kioevu na hutumika katika vinu vya nyuklia, halvledare, leza, balbu za mwanga, upitishaji hewa, uwekaji ala, halvledare na optics ya nyuzi, cryogenic, MRI na utafiti wa maabara ya R&D.

Chanzo cha Baridi ya Kiwango cha Chini

Heli hutumiwa kama kipozezi cha cryogenic kwa vyanzo vya kupoeza vilio, kama vile picha ya sumaku ya resonance (MRI), spectroscopy ya sumaku ya sumaku ya nyuklia (NMR), kiongeza kasi cha chembe chembe chembe chembe za upitishaji kasi, kigonga kikubwa cha hadron, interferometer (SQUID), mionzi ya elektroni spin (ESR) na uhifadhi wa nishati ya usumaku wa hali ya juu (SMES), jenereta za upitishaji nguvu za MHD, kihisi cha upitishaji umeme, upitishaji wa nguvu, usafirishaji wa maglev, spectrometer ya molekuli, sumaku inayopitisha umeme, vitenganishi vikali vya uwanja wa sumaku, sumaku za upitishaji hewa za annular kwa viyeyusho vya muunganisho na utafiti mwingine wa cryogenic. Heliamu hupoza vifaa vya upitishaji umeme na sumaku karibu na sifuri kabisa, wakati ambapo upinzani wa superconductor hushuka ghafla hadi sifuri. Upinzani mdogo sana wa superconductor huunda shamba la nguvu zaidi la magnetic. Kwa upande wa vifaa vya MRI vinavyotumika hospitalini, sehemu zenye nguvu zaidi za sumaku hutoa maelezo zaidi katika picha za radiografia.

Heliamu hutumika kama kipoezaji cha hali ya juu kwa sababu heliamu ina sehemu za chini zaidi za kuyeyuka na kuchemka, haigaidi kwa shinikizo la angahewa na 0 K, na heliamu haipitishi kemikali, hivyo basi iwe vigumu kuitikia pamoja na vitu vingine. Kwa kuongeza, heliamu inakuwa superfluid chini ya 2.2 Kelvin. Hadi sasa, uhamaji wa kipekee wa hali ya juu haujatumiwa katika matumizi yoyote ya viwandani. Katika halijoto iliyo chini ya 17 Kelvin, hakuna mbadala wa heliamu kama jokofu katika chanzo cha cryogenic.

Aeronautics na Astronautics

Heliamu pia hutumiwa katika puto na meli za anga. Kwa sababu heliamu ni nyepesi kuliko hewa, ndege na puto hujazwa na heliamu. Heliamu ina faida ya kuwa haiwezi kuwaka, ingawa hidrojeni ina nguvu zaidi na ina kiwango cha chini cha kutoroka kutoka kwa membrane. Matumizi mengine ya pili ni katika teknolojia ya roketi, ambapo heliamu hutumiwa kama njia ya kupoteza ili kuondoa mafuta na vioksidishaji katika matangi ya kuhifadhi na kufupisha hidrojeni na oksijeni kutengeneza mafuta ya roketi. Pia inaweza kutumika kuondoa mafuta na vioksidishaji kutoka kwa vifaa vya usaidizi vya ardhini kabla ya kuzinduliwa, na inaweza kupoza kabla ya hidrojeni kioevu kwenye chombo hicho. Katika roketi ya Saturn V iliyotumiwa katika mpango wa Apollo, takriban mita za ujazo 370,000 (futi za ujazo milioni 13) za heliamu zilihitajika ili kurushwa.

Utambuzi wa Uvujaji wa Bomba na Uchambuzi wa Ugunduzi

Matumizi mengine ya viwandani ya heliamu ni kugundua uvujaji. Ugunduzi wa uvujaji hutumiwa kugundua uvujaji katika mifumo iliyo na kioevu na gesi. Kwa sababu heliamu husambaa kupitia vitu vikali mara tatu zaidi ya hewa, hutumika kama kifuatiliaji gesi kugundua uvujaji wa vifaa vya utupu wa juu (kama vile matangi ya kilio) na vyombo vya shinikizo la juu. Kitu kinawekwa kwenye chumba, ambacho kinahamishwa na kujazwa na heliamu. Hata kwa viwango vya uvujaji wa chini kama 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s), heliamu inayotoka kwenye uvujaji inaweza kutambuliwa kwa kifaa nyeti (kipimo cha kupima wingi wa heliamu). Utaratibu wa kipimo kwa kawaida ni otomatiki na huitwa mtihani wa ujumuishaji wa heliamu. Njia nyingine, rahisi zaidi ni kujaza kitu kinachohusika na heliamu na kutafuta kwa mikono uvujaji kwa kutumia kifaa cha kushika mkono.

Heliamu hutumika kutambua uvujaji kwa sababu ndiyo molekuli ndogo zaidi na ni molekuli ya monatomiki, hivyo heliamu huvuja kwa urahisi. Gesi ya heliamu imejaa ndani ya kitu wakati wa kugundua kuvuja, na ikiwa uvujaji hutokea, spectrometer ya molekuli ya heliamu itaweza kutambua eneo la uvujaji. Heliamu inaweza kutumika kugundua uvujaji wa roketi, matangi ya mafuta, vibadilisha joto, njia za gesi, vifaa vya elektroniki, mirija ya TELEVISION na vifaa vingine vya utengenezaji. Ugunduzi wa uvujaji kwa kutumia heliamu ulitumiwa kwa mara ya kwanza wakati wa mradi wa Manhattan kugundua uvujaji wa mitambo ya kurutubisha uranium. Heliamu ya kugundua uvujaji inaweza kubadilishwa na hidrojeni, nitrojeni, au mchanganyiko wa hidrojeni na nitrojeni.

Kulehemu na Kufanya kazi kwa Chuma

Gesi ya heliamu hutumika kama gesi ya kinga katika kulehemu kwa arc na kulehemu kwa safu ya plasma kwa sababu ya nishati yake ya juu ya uionishaji kuliko atomi zingine. Gesi ya heliamu karibu na weld huzuia chuma kutoka kwa vioksidishaji katika hali ya kuyeyuka. Nishati ya juu inayoweza kuainishwa ya heli inaruhusu kulehemu kwa safu ya plasma ya metali tofauti zinazotumika katika ujenzi, ujenzi wa meli na anga, kama vile titani, zirconium, magnesiamu na aloi za alumini. Ingawa heliamu katika gesi ya kinga inaweza kubadilishwa na argon au hidrojeni, nyenzo zingine (kama vile heliamu ya titani) haziwezi kubadilishwa kwa kulehemu kwa safu ya plasma. Kwa sababu heliamu ndiyo gesi pekee iliyo salama kwenye joto la juu.

Moja ya maeneo ya kazi zaidi ya maendeleo ni kulehemu chuma cha pua. Heliamu ni gesi ajizi, ambayo ina maana kwamba haifanyi kazi yoyote ya kemikali inapokabiliwa na vitu vingine. Tabia hii ni muhimu hasa katika gesi za ulinzi wa kulehemu.

Heliamu pia hufanya joto vizuri. Hii ndiyo sababu hutumiwa kwa kawaida katika welds ambapo pembejeo ya juu ya joto inahitajika ili kuboresha unyevu wa weld. Heliamu pia ni muhimu kwa kasi.

Heliamu kawaida huchanganywa na argon kwa viwango tofauti katika mchanganyiko wa gesi ya kinga ili kuchukua faida kamili ya mali nzuri ya gesi zote mbili. Heliamu, kwa mfano, hufanya kama gesi ya kinga kusaidia kutoa njia pana na duni za kupenya wakati wa kulehemu. Lakini heliamu haitoi kusafisha ambayo argon hufanya.

Matokeo yake, wazalishaji wa chuma mara nyingi huzingatia kuchanganya argon na heliamu kama sehemu ya mchakato wao wa kufanya kazi. Kwa kulehemu kwa safu ya chuma iliyolindwa kwa gesi, heliamu inaweza kujumuisha 25% hadi 75% ya mchanganyiko wa gesi kwenye mchanganyiko wa heliamu/argon. Kwa kurekebisha utungaji wa mchanganyiko wa gesi ya kinga, welder inaweza kuathiri usambazaji wa joto wa weld, ambayo kwa upande huathiri sura ya sehemu ya msalaba wa chuma cha weld na kasi ya kulehemu.

Sekta ya Semicondukta ya Kielektroniki

Kama gesi ajizi, heliamu ni dhabiti sana hivi kwamba ni vigumu kumenyuka pamoja na vipengele vingine vyovyote. Mali hii huifanya kutumika kama ngao katika kulehemu kwa arc (kuzuia uchafuzi wa oksijeni hewani). Heli pia ina matumizi mengine muhimu, kama vile halvledare na utengenezaji wa nyuzi za macho. Kwa kuongezea, inaweza kuchukua nafasi ya nitrojeni katika kupiga mbizi kwa kina ili kuzuia uundaji wa viputo vya nitrojeni kwenye mkondo wa damu, na hivyo kuzuia ugonjwa wa kupiga mbizi.

Kiasi cha Mauzo ya Heli Ulimwenguni (2016-2027)

Soko la kimataifa la heliamu lilitufikia $ 1825.37 milioni mnamo 2020 na linatarajiwa kufikia $ 2742.04 milioni mnamo 2027, na kiwango cha ukuaji wa kila mwaka (CAGR) cha 5.65% (2021-2027). Sekta hiyo ina kutokuwa na uhakika mkubwa katika miaka ijayo. Data ya utabiri wa 2021-2027 katika karatasi hii inatokana na maendeleo ya kihistoria ya miaka michache iliyopita, maoni ya wataalam wa tasnia na maoni ya wachambuzi katika karatasi hii.

Sekta ya heliamu imejilimbikizia zaidi, inatokana na maliasili, na ina wazalishaji wachache wa kimataifa, hasa nchini Marekani, Urusi, Qatar na Algeria. Katika ulimwengu, sekta ya walaji imejilimbikizia Marekani, China, na Ulaya na kadhalika. Marekani ina historia ndefu na nafasi isiyotikisika katika sekta hiyo.

Kampuni nyingi zina viwanda kadhaa, lakini kwa kawaida haziko karibu na soko lao la watumiaji. Kwa hiyo, bidhaa ina gharama kubwa ya usafiri.

Tangu miaka mitano ya kwanza, uzalishaji umekua polepole sana. Heli ni chanzo cha nishati isiyoweza kurejeshwa, na sera zimewekwa katika nchi zinazozalisha ili kuhakikisha matumizi yake yanaendelea. Wengine wanatabiri kwamba heliamu itaisha katika siku zijazo.

Sekta hiyo ina sehemu kubwa ya uagizaji na mauzo ya nje. Karibu nchi zote hutumia heliamu, lakini ni chache tu zilizo na hifadhi ya heliamu.

Heli ina anuwai ya matumizi na itapatikana katika nyanja zaidi na zaidi. Kwa kuzingatia uhaba wa maliasili, mahitaji ya heliamu yanaweza kuongezeka katika siku zijazo, na kuhitaji njia mbadala zinazofaa. Bei za Heli zinatarajiwa kuendelea kupanda kutoka 2021 hadi 2026, kutoka $13.53 / m3 (2020) hadi $19.09 / m3 (2027).

Sekta hiyo inaathiriwa na uchumi na sera. Kadiri uchumi wa dunia unavyoimarika, watu zaidi na zaidi wana wasiwasi kuhusu kuboresha viwango vya mazingira, hasa katika maeneo ambayo hayajaendelea yenye idadi kubwa ya watu na ukuaji wa haraka wa uchumi, mahitaji ya heliamu yataongezeka.

Kwa sasa, wazalishaji wakuu wa kimataifa ni pamoja na Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) na Gazprom (Ru), nk. Mnamo 2020, sehemu ya mauzo ya wazalishaji wa Juu 6 itazidi 74%. Inatarajiwa kuwa ushindani katika tasnia hiyo utakuwa mkubwa zaidi katika miaka michache ijayo.

HL Vifaa vya Cryogenic

Kutokana na uhaba wa rasilimali za heliamu ya kioevu na bei ya kupanda, ni muhimu kupunguza upotevu na urejeshaji wa heliamu ya kioevu katika matumizi yake na mchakato wa usafiri.

HL Cryogenic Equipment ambayo ilianzishwa mwaka 1992 ni chapa inayohusishwa na HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment imejitolea kubuni na kutengeneza Mfumo wa Mabomba ya Utupu ya Juu ya Utupu na Vifaa vya Usaidizi vinavyohusiana ili kukidhi mahitaji mbalimbali ya wateja. Bomba la Maboksi ya Utupu na Hose Inayonyumbulika hujengwa kwa utupu wa juu na safu nyingi za vifaa maalum vya maboksi ya skrini nyingi, na hupitia mfululizo wa matibabu madhubuti ya kiufundi na matibabu ya utupu wa juu, ambayo hutumiwa kuhamisha oksijeni ya kioevu, nitrojeni ya kioevu. , argon kioevu, hidrojeni kioevu, heliamu kioevu, gesi ya ethilini iliyoyeyuka LEG na gesi asilia iliyoyeyuka LNG.

Mfululizo wa bidhaa za Bomba lenye Jacket ya Utupu, Hose yenye Jaketi ya Utupu, Valve yenye Jaketi ya Utupu, na Kitenganishi cha Awamu katika Kampuni ya Vifaa vya HL Cryogenic, ambayo ilipitia mfululizo wa matibabu madhubuti ya kiufundi, hutumiwa kwa kuhamisha oksijeni ya kioevu, nitrojeni ya kioevu, argon ya kioevu, hidrojeni kioevu, heliamu kioevu, LEG na LNG, na bidhaa hizi huhudumiwa kwa vifaa vya cryogenic (kwa mfano, tanki za cryogenic, dewars na sanduku baridi nk.) katika tasnia ya kutenganisha hewa, gesi, anga, vifaa vya elektroniki, superconductor, chips, mkusanyiko wa otomatiki, chakula & kinywaji, duka la dawa, hospitali, biobank, raba, uhandisi wa kemikali wa kutengeneza nyenzo mpya, chuma na chuma, na utafiti wa kisayansi n.k.

Kampuni ya HL Cryogenic Equipment imekuwa muuzaji/mchuuzi aliyehitimu wa Linde, Kioevu cha Hewa, Bidhaa za Hewa (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, na Kikundi cha Kiwanda cha Oksijeni cha Hangzhou (Hangyang) n.k.