O helio é un elemento químico co símbolo que el e o número atómico 2. É un gas atmosférico raro, incoloro, insípido, insípido, non tóxico, non inflamable, só lixeiramente soluble en auga. A concentración de helio na atmosfera é de 5,24 x 10-4 por porcentaxe de volume. Ten os puntos de ebulición e fusión máis baixos de calquera elemento e só existe como gas, excepto en condicións extremadamente frías.

O helio é transportado principalmente como helio gaseoso ou líquido e úsase en reactores nucleares, semicondutores, láseres, lámpadas, superconductividade, instrumentación, semicondutores e óptica de fibra, criogénica, resonancia magnética e investigación de laboratorio.

A fonte de frío de baixa temperatura

O helio úsase como refrixerante criogénico para fontes de refrixeración criogénicas, como a resonancia magnética (IRM), a espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), o acelerador de partículas cuánticas de superconductores, o gran colidido de hadron, interferómetro (calgnas), resonancia de spin de electróns (ESR) e superconductores de almacenamento de enerxía magnética (pemes), xeradores superconductores de MHD, sensor superconductor, transmisión de potencia, transporte de maglev, espectrómetro de masas, imán superconductor, fortes separadores de campo magnético, imáns superconductores de campo anular para reactores de fusión e outras investigacións criogénicas. O helio arrefría materiais e imáns superconductores criogénicos ata cero case absoluto, momento no que a resistencia do superconductor cae de súpeto a cero. A resistencia moi baixa dun superconductor crea un campo magnético máis potente. No caso de equipos de resonancia magnética empregados nos hospitais, campos magnéticos máis fortes producen máis detalles en imaxes radiográficas.

O helio úsase como super refrixerante porque o helio ten os puntos máis baixos de fusión e fervendo, non se solidifica a presión atmosférica e 0 K, e o helio é químicamente inerte, o que fai case imposible reaccionar con outras substancias. Ademais, o helio convértese en superfluído por baixo dos 2,2 kelvin. Ata agora, a ultra-mobilidade única non foi explotada en ningunha aplicación industrial. A temperaturas inferiores a 17 kelvin, non hai ningún substituto para o helio como refrixerante na fonte criogénica.

Aeronáutica e astronautica

O helio tamén se usa en globos e dirixentes. Debido a que o helio é máis lixeiro que o aire, as aeronaves e os globos están cheos de helio. O helio ten a vantaxe de non ser inflamable, aínda que o hidróxeno é máis flotante e ten unha taxa de fuga máis baixa da membrana. Outro uso secundario é na tecnoloxía de foguetes, onde o helio se usa como medio de perda para desprazar o combustible e oxidante nos tanques de almacenamento e condensar hidróxeno e osíxeno para fabricar combustible de foguetes. Tamén se pode usar para eliminar combustible e oxidante dos equipos de soporte terrestre antes do lanzamento e podería pre-refresco hidróxeno líquido na nave espacial. No foguete Saturno V usado no programa Apollo, necesitábanse lanzar uns 370.000 metros cúbicos (13 millóns de pés cúbicos) de helio.

Análise de detección e detección de fugas de canalización

Outro uso industrial do helio é a detección de fugas. A detección de fugas úsase para detectar fugas en sistemas que conteñen líquidos e gases. Debido a que o helio se difunde a través de sólidos tres veces máis rápido que o aire, úsase como gas de rastreador para detectar fugas en equipos de alto baleiro (como tanques criogénicos) e vasos de alta presión. O obxecto colócase nunha cámara, que logo é evacuada e chea de helio. Incluso a taxas de fuga tan baixas como 10-9 MBAR • L / S (10-10 PA • M3 / S), o helio que escapa pola fuga pode ser detectado por un dispositivo sensible (un espectrómetro de masa de helio). O procedemento de medición adoita ser automatizado e chámase proba de integración de helio. Outro método máis sinxelo é encher o obxecto en cuestión con helio e buscar manualmente fugas mediante un dispositivo portátil.

O helio úsase para a detección de fugas porque é a molécula máis pequena e é unha molécula monatómica, polo que o helio se filtra facilmente. O gas de helio énchese no obxecto durante a detección de fugas e, se se produce unha fuga, o espectrómetro de masas de helio poderá detectar a localización da fuga. O helio pódese usar para detectar fugas en foguetes, tanques de combustible, intercambiadores de calor, liñas de gas, electrónica, tubos de televisión e outros compoñentes de fabricación. A detección de fugas usando helio utilizouse por primeira vez durante o proxecto de Manhattan para detectar fugas en plantas de enriquecemento de uranio. O helio de detección de fugas pódese substituír por hidróxeno, nitróxeno ou unha mestura de hidróxeno e nitróxeno.

Soldadura e traballo de metais

O gas de helio úsase como gas protector na soldadura por arco e soldadura por arco de plasma debido á súa maior enerxía potencial de ionización que outros átomos. O gas de helio ao redor da soldadura impide que o metal se oxica no estado fundido. A alta enerxía potencial de ionización do helio permite a soldadura por arco plasmático de metais diferentes empregados en construción, construción naval e aeroespacial, como titanio, circonio, magnesio e aliaxes de aluminio. Aínda que o helio no gas de blindaje pode ser substituído por argon ou hidróxeno, algúns materiais (como o helio de titanio) non se poden substituír por soldadura por arco de plasma. Porque o helio é o único gas que é seguro a altas temperaturas.

Unha das áreas de desenvolvemento máis activas é a soldadura de aceiro inoxidable. O helio é un gas inerte, o que significa que non sofre reaccións químicas cando están expostas a outras substancias. Esta característica é particularmente importante nos gases de protección de soldadura.

O helio tamén leva a calor. É por iso que se usa habitualmente en soldaduras onde se necesita maior entrada de calor para mellorar a humidade da soldadura. O helio tamén é útil para a velocidade.

O helio adoita mesturarse con argón en cantidades diferentes na mestura de gas de protección para aproveitar ao máximo as boas propiedades de ambos os gases. O helio, por exemplo, actúa como gas protector para axudar a proporcionar modos de penetración máis amplos e máis baixos durante a soldadura. Pero o helio non proporciona a limpeza que fai Argon.

Como resultado, os fabricantes de metais adoitan considerar a mestura de argon con helio como parte do seu proceso de traballo. Para a soldadura de arco metálico blindado de gas, o helio pode comprometer o 25% ao 75% da mestura de gas na mestura de helio/argon. Ao axustar a composición da mestura de gas protector, o soldador pode influír na distribución da calor da soldadura, que á súa vez afecta á forma da sección transversal do metal de soldadura e á velocidade de soldadura.

Industria electrónica de semiconductores

Como gas inerte, o helio é tan estable que dificilmente reacciona con outros elementos. Esta propiedade faino usado como escudo na soldadura por arco (para evitar a contaminación do osíxeno no aire). O helio tamén ten outras aplicacións críticas, como semicondutores e fabricación de fibras ópticas. Ademais, pode substituír o nitróxeno no mergullo profundo para evitar a formación de burbullas de nitróxeno no torrente sanguíneo, evitando así a enfermidade do mergullo.

Volume global de vendas de helio (2016-2027)

O mercado global de helio alcanzou os 1825,37 millóns de dólares en 2020 e espérase que alcance os 2742,04 millóns de dólares en 2027, cunha taxa de crecemento anual composta (CAGR) do 5,65% (2021-2027). A industria ten unha gran incerteza nos próximos anos. Os datos de previsión para o 2021-2027 neste artigo baséanse no desenvolvemento histórico dos últimos anos, as opinións dos expertos da industria e as opinións dos analistas deste artigo.

A industria do helio está altamente concentrada, procedente de recursos naturais e ten limitados fabricantes mundiais, principalmente nos Estados Unidos, Rusia, Qatar e Alxeria. No mundo, o sector dos consumidores está concentrado nos Estados Unidos, China e Europa, etc. Estados Unidos ten unha longa historia e posición inquebrantable na industria.

Moitas empresas teñen varias fábricas, pero normalmente non están preto dos seus mercados de consumo obxectivo. Polo tanto, o produto ten un alto custo de transporte.

Desde os primeiros cinco anos, a produción creceu moi lentamente. O helio é unha fonte de enerxía non renovable, e as políticas están en marcha nos países produtores para garantir o seu uso continuado. Algúns prevén que o helio se esgotará no futuro.

A industria ten unha alta proporción de importacións e exportacións. Case todos os países usan helio, pero só algúns teñen reservas de helio.

O helio ten unha ampla gama de usos e estará dispoñible en cada vez máis campos. Dada a escaseza de recursos naturais, é probable que a demanda de helio aumente no futuro, requirindo alternativas adecuadas. Está previsto que os prezos do helio continúen subindo de 2021 a 2026, desde 13,53 dólares / M3 (2020) a 19,09 dólares / M3 (2027).

A industria está afectada pola economía e a política. A medida que a economía global se recupera, cada vez máis persoas están preocupadas por mellorar os estándares ambientais, especialmente nas rexións subdesenvolvidas con grandes poboacións e un rápido crecemento económico, a demanda de helio aumentará.

Na actualidade, os principais fabricantes mundiais inclúen Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (DZ) e Gazprom (RU), etc. En 2020, a cota de vendas dos 6 principais fabricantes superará o 74%. Espérase que a competencia na industria se faga máis intensa nos próximos anos.

Equipos criogénicos HL

Debido á escaseza de recursos de helio líquido e ao prezo crecente, é importante reducir a perda e recuperación do helio líquido no seu proceso de uso e transporte.

O equipo criogénico HL que foi fundado en 1992 é unha marca afiliada á empresa Cryogenic Equipment de HL Cryogenic Equipment Co., Ltd. O equipo criogénico HL está comprometido co deseño e fabricación do sistema de canalización criogénica illada de alto baleiro e equipos de soporte relacionados para satisfacer as distintas necesidades dos clientes. A tubería illada ao baleiro e a mangueira flexible constrúense nun alto baleiro e materiais illados especiais de varias capas de varias capas e pasa por unha serie de tratamentos técnicos extremadamente estritos e un alto tratamento ao baleiro, que se usa para a transferencia de osíxeno líquido, nitróxeno líquido, líquido , Argon líquido, hidróxeno líquido, helio líquido, perna de gas licuado de etileno e GNL de gas natural licuado.

A serie de produtos de tubo chaquetado de baleiro, mangueira chaqueta de baleiro, válvula de chaqueta de baleiro e separador de fase na empresa de equipos criogénicos HL, que pasou por unha serie de tratamentos técnicos extremadamente estritos, úsanse para o transferencia de osíxeno líquido, nitróxeno líquido, argón líquido, Hidróxeno líquido, helio líquido, perna e GNL, e estes produtos están atendidos para equipos criogénicos (por exemplo, tanques criogénicos, dewars e caixas frías, etc.) en industrias de separación de aire, gases, aviación, electrónica, superconductor, chips, montaxe de automatización, alimentos e alimentos e alimentos e Bebida, farmacia, hospital, biobanco, caucho, nova fabricación de materiais Enxeñaría química, ferro e aceiro e investigación científica, etc.

A compañía de equipos criogénicos de HL converteuse no provedor/vendedor cualificado de Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani e Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) etc.