ฮีเลียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสัญลักษณ์ที่เขาและอะตอมหมายเลข 2 มันเป็นก๊าซในบรรยากาศที่หายากไม่มีสีไม่มีรสจืดไม่มีรสไม่มีพิษไม่ติดไฟเพียงเล็กน้อยในน้ำ ความเข้มข้นของฮีเลียมในชั้นบรรยากาศคือ 5.24 x 10-4 โดยเปอร์เซ็นต์ปริมาตร มันมีจุดเดือดและการหลอมละลายต่ำสุดขององค์ประกอบใด ๆ และมีอยู่เป็นก๊าซเท่านั้นยกเว้นภายใต้สภาวะที่เย็นมาก

ฮีเลียมถูกขนส่งเป็นก๊าซฮีเลียมหรือของเหลวเป็นหลักและใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เซมิคอนดักเตอร์เลเซอร์หลอดไฟ superconductivity, เครื่องมือวัด, เซมิคอนดักเตอร์และออพติกไฟเบอร์, แช่แข็ง, MRI และการวิจัยห้องปฏิบัติการ R&D

แหล่งเย็นอุณหภูมิต่ำ

ฮีเลียมถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นแบบแช่แข็งสำหรับแหล่งความเย็นแบบแช่แข็งเช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI), สเปกโทรสโกปีแม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) สเปกโทรสโกปี, การเร่งความเร็วอนุภาคควอนตัม และการจัดเก็บพลังงานแม่เหล็กที่ยิ่งใหญ่ (SMEs), เครื่องกำเนิดไฟฟ้า Superconducting MHD, เซ็นเซอร์ตัวนำยิ่งยวด, การส่งพลังงาน, การขนส่ง Maglev, สเปกโตรมิเตอร์มวล, แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด, ตัวคั่นสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง ฮีเลียมเย็นลงวัสดุและแม่เหล็กที่มีความแช่แข็งและแม่เหล็กใกล้เคียงกับศูนย์ที่อยู่ใกล้กับจุดนั้นความต้านทานของตัวนำยิ่งยวดก็ลดลงเป็นศูนย์ ความต้านทานต่ำมากของตัวนำยิ่งยวดสร้างสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังยิ่งขึ้น ในกรณีของอุปกรณ์ MRI ที่ใช้ในโรงพยาบาลสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งขึ้นจะให้รายละเอียดเพิ่มเติมในภาพรังสี

ฮีเลียมถูกใช้เป็นสารหล่อเย็นสุด ๆ เพราะฮีเลียมมีจุดหลอมละลายและการเดือดต่ำสุดไม่ได้ทำให้ความดันบรรยากาศและ 0 K และฮีเลียมเฉื่อยทางเคมีทำให้แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะทำปฏิกิริยากับสารอื่น ๆ นอกจากนี้ฮีเลียมจะกลายเป็น superfluid ต่ำกว่า 2.2 เคลวิน จนถึงขณะนี้ความคล่องแคล่วพิเศษยังไม่ได้ถูกนำไปใช้ในการใช้งานอุตสาหกรรมใด ๆ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 17 เคลวินจะไม่มีการทดแทนฮีเลียมเป็นสารทำความเย็นในแหล่งแช่แข็ง

การบินและนักบินอวกาศ

ฮีเลียมยังใช้ในลูกโป่งและเรือบิน เนื่องจากฮีเลียมเบากว่าอากาศเรือบินและลูกโป่งจึงเต็มไปด้วยฮีเลียม ฮีเลียมมีข้อได้เปรียบของการไม่ฟอกแม้ว่าไฮโดรเจนจะลอยตัวมากขึ้นและมีอัตราการหลบหนีที่ต่ำกว่าจากเมมเบรน การใช้งานที่สองอีกอย่างหนึ่งคือเทคโนโลยีจรวดที่ใช้ฮีเลียมเป็นสื่อการสูญเสียเพื่อกำจัดเชื้อเพลิงและออกซิไดเซอร์ในถังเก็บและไฮโดรเจนควินทานและออกซิเจนเพื่อทำเชื้อเพลิงจรวด นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการกำจัดเชื้อเพลิงและออกซิไดเซอร์ออกจากอุปกรณ์รองรับพื้นดินก่อนที่จะเปิดตัวและอาจเป็นไฮโดรเจนของเหลวก่อนเย็นในยานอวกาศ ในจรวด Saturn v ที่ใช้ในโปรแกรม Apollo จำเป็นต้องใช้ฮีเลียมประมาณ 370,000 ลูกบาศก์เมตร (13 ล้านลูกบาศก์ฟุต)

การตรวจจับและตรวจจับการรั่วไหลของท่อ

การใช้ฮีเลียมในอุตสาหกรรมอีกครั้งคือการตรวจจับการรั่วไหล การตรวจจับการรั่วไหลใช้เพื่อตรวจจับการรั่วไหลในระบบที่มีของเหลวและก๊าซ เนื่องจากฮีเลียมแพร่กระจายผ่านของแข็งเร็วกว่าอากาศสามเท่าจึงใช้เป็นก๊าซติดตามเพื่อตรวจจับการรั่วไหลในอุปกรณ์ที่มีปริมาณน้ำเสียสูง (เช่นถังแช่แข็ง) และเรือแรงดันสูง วัตถุถูกวางไว้ในห้องซึ่งจะถูกอพยพและเต็มไปด้วยฮีเลียม แม้ในอัตราการรั่วไหลต่ำสุดที่ 10-9 MBAR • L / S (10-10 PA • M3 / S) ฮีเลียมที่หนีผ่านการรั่วไหลสามารถตรวจพบได้โดยอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อน (สเปกโตรมิเตอร์มวลฮีเลียม) ขั้นตอนการวัดมักจะเป็นไปโดยอัตโนมัติและเรียกว่าการทดสอบการรวมฮีเลียม อีกวิธีที่ง่ายกว่าคือการเติมวัตถุที่เป็นปัญหาด้วยฮีเลียมและค้นหาการรั่วไหลด้วยตนเองโดยใช้อุปกรณ์มือถือ

ฮีเลียมใช้สำหรับการตรวจจับการรั่วไหลเพราะเป็นโมเลกุลที่เล็กที่สุดและเป็นโมเลกุลโมโนนามิกดังนั้นฮีเลียมจะรั่วไหลได้อย่างง่ายดาย ก๊าซฮีเลียมจะถูกเติมลงในวัตถุระหว่างการตรวจจับการรั่วไหลและหากมีการรั่วไหลเกิดขึ้นเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลฮีเลียมจะสามารถตรวจจับตำแหน่งของการรั่วไหลได้ ฮีเลียมสามารถใช้ในการตรวจจับการรั่วไหลในจรวด, ถังน้ำมัน, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, สายก๊าซ, อิเล็กทรอนิกส์, หลอดโทรทัศน์และส่วนประกอบการผลิตอื่น ๆ การตรวจจับการรั่วไหลโดยใช้ฮีเลียมถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในระหว่างโครงการแมนฮัตตันเพื่อตรวจจับการรั่วไหลที่โรงงานเสริมยูเรเนียม ฮีเลียมตรวจจับการรั่วไหลสามารถแทนที่ด้วยไฮโดรเจนไนโตรเจนหรือส่วนผสมของไฮโดรเจนและไนโตรเจน

การเชื่อมและการทำงานโลหะ

ก๊าซฮีเลียมใช้เป็นก๊าซป้องกันในการเชื่อมอาร์คและการเชื่อมส่วนโค้งพลาสมาเนื่องจากพลังงานที่มีศักยภาพในการแตกตัวเป็นไอออนสูงกว่าอะตอมอื่น ๆ ก๊าซฮีเลียมรอบ ๆ เชื่อมป้องกันไม่ให้โลหะออกซิไดซ์ในสถานะหลอมเหลว พลังงานที่มีศักยภาพของไอออนไนซ์สูงของฮีเลียมช่วยให้การเชื่อมอาร์คพลาสมาของโลหะที่แตกต่างกันที่ใช้ในการก่อสร้างการต่อเรือและการบินและอวกาศเช่นไทเทเนียม, เซอร์โคเนียม, แมกนีเซียมและโลหะผสมอลูมิเนียม แม้ว่าฮีเลียมในก๊าซป้องกันสามารถถูกแทนที่ด้วยอาร์กอนหรือไฮโดรเจนวัสดุบางชนิด (เช่นไทเทเนียมฮีเลียม) ไม่สามารถเปลี่ยนได้สำหรับการเชื่อมอาร์คพลาสมา เพราะฮีเลียมเป็นก๊าซเดียวที่ปลอดภัยที่อุณหภูมิสูง

หนึ่งในพื้นที่ที่มีการพัฒนามากที่สุดคือการเชื่อมสแตนเลส ฮีเลียมเป็นก๊าซเฉื่อยซึ่งหมายความว่าไม่ได้รับปฏิกิริยาทางเคมีใด ๆ เมื่อสัมผัสกับสารอื่น ๆ คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในก๊าซป้องกันการเชื่อม

ฮีเลียมยังทำงานได้ดี นี่คือเหตุผลที่ใช้กันทั่วไปในรอยเชื่อมที่จำเป็นต้องใช้ความร้อนสูงกว่าเพื่อปรับปรุงความสามารถในการเปียกของการเชื่อม ฮีเลียมยังมีประโยชน์สำหรับการเร่งความเร็ว

ฮีเลียมมักจะผสมกับอาร์กอนในปริมาณที่แตกต่างกันในส่วนผสมของก๊าซป้องกันเพื่อใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่จากคุณสมบัติที่ดีของก๊าซทั้งสอง ยกตัวอย่างเช่นฮีเลียมทำหน้าที่เป็นก๊าซป้องกันเพื่อช่วยให้โหมดการเจาะที่กว้างขึ้นและตื้นขึ้นในระหว่างการเชื่อม แต่ฮีเลียมไม่ได้ให้การทำความสะอาดที่อาร์กอนทำ

เป็นผลให้ผู้ผลิตโลหะมักพิจารณาผสมอาร์กอนกับฮีเลียมเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการทำงานของพวกเขา สำหรับการเชื่อมอาร์คโลหะป้องกันก๊าซฮีเลียมอาจประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซ 25% ถึง 75% ในส่วนผสมของฮีเลียม/อาร์กอน โดยการปรับองค์ประกอบของส่วนผสมของก๊าซป้องกันเครื่องเชื่อมสามารถมีผลต่อการกระจายความร้อนของรอยเชื่อมซึ่งจะส่งผลกระทบต่อรูปร่างของส่วนตัดขวางของโลหะเชื่อมและความเร็วในการเชื่อม

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์อิเล็กทรอนิกส์

ในฐานะที่เป็นก๊าซเฉื่อยฮีเลียมมีความเสถียรจนแทบจะไม่ตอบสนองกับองค์ประกอบอื่น ๆ คุณสมบัตินี้ทำให้มันใช้เป็นโล่ในการเชื่อมอาร์ค (เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของออกซิเจนในอากาศ) ฮีเลียมยังมีแอพพลิเคชั่นที่สำคัญอื่น ๆ เช่นเซมิคอนดักเตอร์และการผลิตใยแก้วนำแสง นอกจากนี้ยังสามารถแทนที่ไนโตรเจนในการดำน้ำลึกเพื่อป้องกันการก่อตัวของฟองไนโตรเจนในกระแสเลือดซึ่งจะป้องกันการเจ็บป่วยจากการดำน้ำ

ปริมาณการขายฮีเลียมทั่วโลก (2016-2027)

ตลาดฮีเลียมทั่วโลกสูงถึง 1825.37 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2563 และคาดว่าจะสูงถึง 2742.04 ล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2570 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปี (CAGR) ที่ 5.65% (2021-2560) อุตสาหกรรมมีความไม่แน่นอนอย่างมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ข้อมูลการคาดการณ์สำหรับปี 2564-2560 ในบทความนี้ขึ้นอยู่กับการพัฒนาประวัติศาสตร์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมและความคิดเห็นของนักวิเคราะห์ในบทความนี้

อุตสาหกรรมฮีเลียมมีความเข้มข้นสูงมาจากทรัพยากรธรรมชาติและมีผู้ผลิตทั่วโลก จำกัด ส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริการัสเซียกาตาร์และแอลจีเรีย ในโลกภาคผู้บริโภคมีสมาธิในสหรัฐอเมริกาจีนและยุโรปและอื่น ๆ สหรัฐอเมริกามีประวัติศาสตร์อันยาวนานและไม่สั่นคลอนในอุตสาหกรรม

หลาย บริษัท มีโรงงานหลายแห่ง แต่พวกเขามักจะไม่ใกล้เคียงกับตลาดผู้บริโภคเป้าหมาย ดังนั้นผลิตภัณฑ์จึงมีค่าขนส่งสูง

ตั้งแต่ห้าปีแรกการผลิตเติบโตช้ามาก ฮีเลียมเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนและมีนโยบายในประเทศผู้ผลิตเพื่อให้แน่ใจว่ามีการใช้งานอย่างต่อเนื่อง บางคนคาดการณ์ว่าฮีเลียมจะหมดในอนาคต

อุตสาหกรรมมีสัดส่วนการนำเข้าและการส่งออกสูง เกือบทุกประเทศใช้ฮีเลียม แต่มีเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้นที่มีฮีเลียมสำรอง

ฮีเลียมมีการใช้งานที่หลากหลายและจะมีให้บริการในสาขามากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อพิจารณาถึงความขาดแคลนทรัพยากรธรรมชาติความต้องการฮีเลียมมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นในอนาคตซึ่งต้องการทางเลือกที่เหมาะสม ราคาฮีเลียมคาดว่าจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจากปี 2564 เป็น 2026 จาก $ 13.53 / m3 (2020) เป็น $ 19.09 / m3 (2027)

อุตสาหกรรมได้รับผลกระทบจากเศรษฐศาสตร์และนโยบาย ในขณะที่เศรษฐกิจโลกฟื้นขึ้นมาผู้คนจำนวนมากมีความกังวลเกี่ยวกับการปรับปรุงมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่ด้อยพัฒนาที่มีประชากรจำนวนมากและการเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วความต้องการฮีเลียมจะเพิ่มขึ้น

ในปัจจุบันผู้ผลิตรายใหญ่ระดับโลก ได้แก่ Rasgas, Linde Group, Air Chemical, Exxonmobil, Air Liquide (DZ) และ Gazprom (RU) ฯลฯ ในปี 2020 ส่วนแบ่งการขายของผู้ผลิต 6 อันดับแรกจะเกิน 74% คาดว่าการแข่งขันในอุตสาหกรรมจะรุนแรงขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

อุปกรณ์ HL cryogenic

เนื่องจากการขาดแคลนทรัพยากรฮีเลียมเหลวและราคาที่สูงขึ้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะลดการสูญเสียและการกู้คืนฮีเลียมเหลวในกระบวนการใช้และกระบวนการขนส่ง

HL Cryogenic Equipment ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1992 เป็นแบรนด์ที่เกี่ยวข้องกับ บริษัท HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co. , Ltd HL Cryogenic Equipment มุ่งมั่นที่จะออกแบบและผลิตระบบท่ออ่างอาบน้ำที่มีฉนวนสุญญากาศสูงและอุปกรณ์สนับสนุนที่เกี่ยวข้องเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้า ท่อหุ้มฉนวนสูญญากาศและท่อที่ยืดหยุ่นนั้นถูกสร้างขึ้นในวัสดุฉนวนพิเศษหลายชั้นและหลายชั้นและผ่านการบำบัดทางเทคนิคที่เข้มงวดมากและการบำบัดด้วยสูญญากาศสูงซึ่งใช้สำหรับการถ่ายโอนออกซิเจนเหลวไนโตรเจนเหลวของเหลวไนโตรเจนเหลว , อาร์กอนเหลว, ไฮโดรเจนเหลว, ฮีเลียมเหลว, ขาก๊าซเอทิลีนเหลวและก๊าซธรรมชาติเหลว LNG

ชุดผลิตภัณฑ์ของท่อแจ็คเก็ตสูญญากาศ, ท่อแจ็คเก็ตสูญญากาศ, วาล์วแจ็คเก็ตสุญญากาศ, และตัวแยกเฟสใน บริษัท อุปกรณ์ HL cryogenic ซึ่งผ่านชุดของการรักษาทางเทคนิคที่เข้มงวดมากใช้สำหรับการถ่ายโอนออกซิเจนเหลวไนโตรเจนเหลว ไฮโดรเจนเหลวฮีเลียมเหลวขาและ LNG และผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้รับบริการสำหรับอุปกรณ์แช่แข็ง (เช่นถังแช่แข็ง, dewars และ coldboxes ฯลฯ ) ในอุตสาหกรรมการแยกอากาศ, ก๊าซ, การบิน, อิเล็กทรอนิกส์, ตัวนำยิ่งยวด, ชิป, การประกอบระบบอัตโนมัติ, อาหาร & เครื่องดื่ม, ร้านขายยา, โรงพยาบาล, Biobank, ยาง, วิศวกรรมเคมีการผลิตวัสดุใหม่, เหล็กและเหล็กกล้าและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ฯลฯ

บริษัท HL Cryogenic Equipment ได้กลายเป็นซัพพลายเออร์/ผู้ขายที่ผ่านการรับรองของ Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, Boc, Iwatani และ Hangzhou Oxygen Group (Hangyang) ฯลฯ