Helium ass e chemescht Element mam Symbol He an der Atomnummer 2. Et ass e rar atmosphärescht Gas, faarflos, geschmaachslos, net gëfteg, net brennbar, nëmme liicht waasserléislech. D'Heliumkonzentratioun an der Atmosphär ass 5,24 x 10⁻⁴ no Volumenprozentsaz. Et huet déi niddregst Kach- a Schmelzpunkten vun all Elementer a existéiert nëmmen als Gas, ausser ënner extrem kale Bedingungen.

Helium gëtt haaptsächlech als gasfërmegt oder flëssegt Helium transportéiert a gëtt an Atomreaktoren, Hallefleeder, Laser, Glühbirnen, Supraleitung, Instrumenter, Hallefleeder a Glasfaser, Kryogen, MRI a Fuerschungs- an Entwécklungslaboratoirefuerschung benotzt.

Déi niddreg Temperatur kal Quell

Helium gëtt als kryogent Killmëttel fir kryogen Killquellen benotzt, wéi zum Beispill Magnéitresonanztomographie (MRT), Nuklearmagnetresonanzspektroskopie (NMR), supraleitend Quantepartikelbeschleuniger, de Grousshadronenkollider, Interferometer (SQUID), Elektronespinresonanz (ESR) a supraleitend Magnéitenergiespäicher (SMES), MHD-supraleitend Generatoren, supraleitend Sensoren, Energieiwwerdroung, Magnéitfeldtransport, Massespektrometer, supraleitend Magnet, staark Magnéitfeldseparatoren, ringfërmeg supraleitend Magnete fir Fusiounsreaktoren an aner kryogen Fuerschung. Helium killt kryogen supraleitend Materialien a Magnete bal op den absoluten Nullpunkt of, wouduerch de Widderstand vum Supraleiter plötzlech op Null fällt. De ganz niddrege Widderstand vun engem Supraleiter erstellt e méi staarkt Magnéitfeld. Am Fall vun MRT-Ausrüstung, déi a Spideeler benotzt gëtt, produzéiere méi staark Magnéitfelder méi Detailer a radiographesche Biller.

Helium gëtt als Superkillmëttel benotzt, well Helium déi niddregst Schmelz- a Kachpunkten huet, net bei Atmosphärendrock an 0 K fest gëtt, an Helium chemesch inert ass, soudatt et bal onméiglech ass, mat anere Substanzen ze reagéieren. Zousätzlech gëtt Helium ënner 2,2 Kelvin superfluid. Bis elo gouf déi eenzegaarteg Ultramobilitéit an kenger industrieller Uwendung ausgenotzt. Bei Temperaturen ënner 17 Kelvin gëtt et keen Ersatz fir Helium als Kältemëttel an der kryogener Quell.

Loftfaart an Astronautik

Helium gëtt och a Ballonen a Loftschëffer benotzt. Well Helium méi liicht ass wéi Loft, gi Loftschëffer a Ballonen mat Helium gefëllt. Helium huet de Virdeel, datt et net brennbar ass, obwuel Waasserstoff méi schwieweg ass an eng méi niddreg Entkommsquote aus der Membran huet. Eng aner sekundär Uwendung ass an der Rakéitentechnologie, wou Helium als Verloschtmedium benotzt gëtt, fir Brennstoff an Oxidatiounsmëttel a Späichertanken ze verdrängen a Waasserstoff a Sauerstoff ze kondenséieren, fir Rakéitebrennstoff ze maachen. Et kéint och benotzt ginn, fir Brennstoff an Oxidatiounsmëttel aus Buedemënnerstëtzungsausrüstung virum Start ze entfernen, a kéint flëssege Waasserstoff am Raumschëff virkillen. An der Saturn V Rakéit, déi am Apollo-Programm benotzt gouf, goufen ongeféier 370.000 Kubikmeter (13 Millioune Kubikféiss) Helium fir de Start gebraucht.

Leckagedetektioun an Detektiounsanalyse vu Pipelines

Eng aner industriell Uwendung vun Helium ass d'Leckagedetektioun. D'Leckagedetektioun gëtt benotzt fir Leckagen a Systemer mat Flëssegkeeten a Gaser ze detektéieren. Well Helium dräimol méi séier wéi Loft duerch Feststoffer diffundéiert, gëtt et als Tracergas benotzt fir Leckagen an Héichvakuumausrüstung (wéi kryogen Tanks) an Héichdrockbehälter ze detektéieren. Den Objet gëtt an eng Kammer gesat, déi dann evakuéiert a mat Helium gefëllt gëtt. Och bei Leckagequoten vun nëmmen 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s) kann Helium, dat duerch d'Leck erauskënnt, vun engem sensiblen Apparat (en Heliummassenspektrometer) detektéiert ginn. D'Miessprozedur ass normalerweis automatiséiert a gëtt Heliumintegratiounstest genannt. Eng aner, méi einfach Method ass den Objet a Fro mat Helium ze fëllen an manuell no Leckagen mat engem Handgerät ze sichen.

Helium gëtt fir d'Leckagedetektioun benotzt, well et dat klengst Molekül ass an e monoatomescht Molekül ass, sou datt Helium liicht leckt. Heliumgas gëtt während der Leckagedetektioun an den Objet gefëllt, a wann e Leck optrieden, kann den Heliummassenspektrometer d'Plaz vum Leck feststellen. Helium kann benotzt ginn fir Lecke a Rakéiten, Brennstofftanken, Wärmetauscher, Gasleitungen, Elektronik, Fernsehréier an aner Produktiounskomponenten ze detektéieren. D'Leckagedetektioun mat Helium gouf fir d'éischt wärend dem Manhattan Projet benotzt fir Lecke bei Uranberäicherungsanlagen ze detektéieren. Leckagedetektiounshelium kann duerch Waasserstoff, Stéckstoff oder eng Mëschung aus Waasserstoff a Stéckstoff ersat ginn.

Schweessen a Metallveraarbechtung

Heliumgas gëtt als Schutzgas beim Bou- a Plasmabouschweißen benotzt wéinst senger méi héijer Ioniséierungspotenzialenergie wéi aner Atomer. Heliumgas ronderëm d'Schweißnaht verhënnert datt de Metall am geschmoltenen Zoustand oxidéiert. Déi héich Ioniséierungspotenzialenergie vum Helium erlaabt d'Plasmabouschweißen vun ënnerschiddleche Metaller, déi am Bau, am Schëffsbau an an der Loft- a Raumfaart benotzt ginn, wéi Titan, Zirkonium, Magnesium an Aluminiumlegierungen. Och wann den Helium am Schutzgas duerch Argon oder Waasserstoff ersat ka ginn, kënnen e puer Materialien (wéi Titanhelium) net beim Plasmabouschweißen ersat ginn. Well Helium dat eenzegt Gas ass, dat bei héijen Temperaturen sécher ass.

Ee vun den aktivsten Entwécklungsberäicher ass d'Schweißen vun Edelstahl. Helium ass en Inertgas, dat heescht, et ënnerläit kenge chemesche Reaktiounen, wann et mat anere Substanzen a Kontakt kënnt. Dës Eegeschaft ass besonnesch wichteg bei Schutzgase fir Schweess.

Helium leet och Hëtzt gutt. Dofir gëtt et dacks a Schweißnähten benotzt, wou eng méi héich Hëtztzufuhr erfuerderlech ass, fir d'Naassbarkeet vun der Schweißnaht ze verbesseren. Helium ass och nëtzlech fir d'Geschwindegkeet ze erhéijen.

Helium gëtt normalerweis a verschiddene Quantitéiten mat Argon am Schutzgasmëschung gemëscht, fir déi gutt Eegeschafte vun deenen zwou Gasen voll auszenotzen. Helium, zum Beispill, wierkt als Schutzgas, fir beim Schweessen méi breet a méi flaach Penetratiounsméiglechkeeten ze garantéieren. Mee Helium bitt net déi selwecht Reinigung wéi Argon.

Dofir betruechten Metallhersteller dacks d'Mëschung vun Argon mat Helium als Deel vun hirem Aarbechtsprozess. Fir de Schweißen mat geschütztem Metallbuen kann Helium 25% bis 75% vum Gasmëschung an der Helium/Argon-Mëschung ausmaachen. Duerch d'Upassung vun der Zesummesetzung vum Schutzgasmëschung kann de Schweißer d'Hëtztverdeelung vun der Schweißnaht beaflossen, wat dann d'Form vum Querschnitt vum Schweißmetall an d'Schweißgeschwindegkeet beaflosst.

Elektronesch Hallefleiterindustrie

Als Inertgas ass Helium sou stabil, datt et kaum mat aneren Elementer reagéiert. Dës Eegeschaft mécht et als Schëld beim Bouschweessen agesat (fir d'Kontaminatioun vum Sauerstoff an der Loft ze verhënneren). Helium huet och aner kritesch Uwendungen, wéi z. B. an der Produktioun vu Hallefleeder a Faseren. Zousätzlech kann et Stickstoff beim Déiftauchen ersetzen, fir d'Bildung vu Stickstoffblosen am Blutt ze verhënneren an doduerch Taucherkrankheet ze vermeiden.

Globalen Helium-Verkafsvolumen (2016-2027)

De weltwäite Heliummaart huet am Joer 2020 1825,37 Milliounen US-Dollar erreecht a soll am Joer 2027 2742,04 Milliounen US-Dollar erreechen, mat enger duerchschnëttlecher jäerlecher Wuestumsquote (CAGR) vu 5,65% (2021-2027). D'Industrie huet an de kommende Joren eng grouss Onsécherheet. D'Prognosedaten fir 2021-2027 an dëser Publikatioun baséieren op der historescher Entwécklung vun de leschte Joren, de Meenunge vun Industrieexperten an de Meenunge vun Analysten an dëser Publikatioun.

D'Heliumindustrie ass staark konzentréiert, gëtt aus natierleche Ressourcen hiergestallt a limitéiert weltwäit Hiersteller, haaptsächlech an den USA, Russland, Katar an Algerien. Weltwäit ass de Konsumentesektor an den USA, China an Europa konzentréiert. D'USA hunn eng laang Geschicht an eng onerschütterlech Positioun an der Industrie.

Vill Firmen hunn e puer Fabriken, awer si sinn normalerweis net no bei hiren Zilmäert. Dofir huet d'Produkt héich Transportkäschten.

Zënter den éischte fënnef Joer ass d'Produktioun ganz lues gewuess. Helium ass eng net erneierbar Energiequell, an et gëtt Politik an de Produzentlänner fir seng weider Notzung ze garantéieren. Verschidde prognostizéieren, datt den Helium an Zukunft eidel gëtt.

D'Industrie huet en héije Prozentsaz un Importen an Exporten. Bal all Länner benotzen Helium, awer nëmmen e puer hunn Heliumreserven.

Helium huet eng breet Palette vun Uwendungen a wäert a méi a méi Beräicher verfügbar sinn. Wéinst der Knappheet vun natierleche Ressourcen ass et wahrscheinlech, datt d'Nofro no Helium an Zukunft eropgeet, wat entspriechend Alternativen erfuerdert. D'Heliumpräisser ginn erwaart vun 2021 bis 2026 weider ze klammen, vun 13,53 $ / m3 (2020) op 19,09 $ / m3 (2027).

D'Industrie gëtt vun der Wirtschaft a Politik beaflosst. Mat der Erhuelung vun der Weltwirtschaft maachen sech ëmmer méi Leit Suergen iwwer d'Verbesserung vun den Ëmweltnormen, besonnesch an ënnerentwéckelte Regiounen mat grousser Bevëlkerung a schnellem Wirtschaftswuesstem wäert d'Nofro no Helium eropgoen.

Aktuell sinn zu de grousse weltwäite Produzenten Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) a Gazprom (Ru), etc. Am Joer 2020 wäert den Undeel vun den Top 6 Produzenten iwwer 74% leien. Et gëtt erwaart, datt d'Konkurrenz an der Branche an den nächste Jore méi intensiv gëtt.

HL Kryogen Ausrüstung

Wéinst der Knappheet u Ressourcen fir flëssegt Helium an dem steigende Präis ass et wichteg, de Verloscht an d'Réckgewinnung vu flëssegem Helium bei sengem Gebrauch an Transportprozess ze reduzéieren.

HL Cryogenic Equipment, gegrënnt am Joer 1992, ass eng Mark vun der HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment engagéiert sech fir den Design a Fabrikatioun vun héichvakuumisoléierte kryogenen Leitungssystemer a verwandter Ënnerstëtzungsausrüstung, fir déi verschidde Bedierfnesser vun de Clienten gerecht ze ginn. Déi vakuumisoléiert Päifen an de flexible Schlauch sinn aus engem Héichvakuum- a méischichtege Multiscreen-Spezialisolatiounsmaterial hiergestallt a ginn enger Serie vun extrem strengen techneschen Behandlungen an Héichvakuumbehandlungen duerch, déi fir den Transfer vu flëssege Sauerstoff, flëssege Stéckstoff, flëssege Argon, flëssege Waasserstoff, flëssege Helium, flëssege Ethylengas LEG a flëssege Naturgas LNG benotzt ginn.

D'Produktserie vu Vakuummantelrohren, Vakuummantelschlauch, Vakuummantelventile a Phasentrenner vun der HL Cryogenic Equipment Company, déi enger Serie vun extrem strengen techneschen Behandlungen duerchlaf hunn, gi fir den Transfer vu flëssege Sauerstoff, flëssege Stéckstoff, flëssegem Argon, flëssege Waasserstoff, flëssegem Helium, LEG an LNG benotzt. Dës Produkter gi fir kryogen Ausrüstung (z.B. kryogen Tanks, Dewar- a Kaltbehälter etc.) an den Industrien vun der Loftseparatioun, Gaser, Loftfaart, Elektronik, Supraleiter, Chips, Automatiséierungsmontage, Liewensmëttel & Gedrénks, Apdikt, Spideeler, Biobanken, Gummi, nei Materialherstellung, chemesch Ingenieurswiesen, Eisen & Stol, a wëssenschaftlecher Fuerschung etc. benotzt.

D'HL Cryogenic Equipment Company ass de qualifizéierte Fournisseur/Verkeefer vu Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, an Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) etc. ginn.