Helioa He ikurra eta 2 zenbaki atomikoa dituen elementu kimiko bat da. Atmosferako gas arraroa da, kolorerik gabekoa, zaporerik gabekoa, zaporerik gabekoa, ez-toxikoa, ez-sukoa dena, uretan apur bat disolbagarria dena. Helio-kontzentrazioa atmosferan 5,24 x 10-4 bolumen-ehunekoa da. Edozein elementuren irakite- eta urtze-puntu baxuenak ditu, eta gas gisa baino ez da existitzen, oso hotzetan izan ezik.

Helioa helio gaseoso edo likido gisa garraiatzen da nagusiki eta erreaktore nuklearretan, erdieroaleetan, laserretan, bonbillan, supereroankortasunean, tresnerian, erdieroaleetan eta zuntz optikoetan, kriogenikoan, MRI eta I+G laborategiko ikerketetan erabiltzen da.

Tenperatura baxuko hotza iturria

Helioa hozte-iturri kriogenikoetarako hozte kriogeniko gisa erabiltzen da, hala nola, erresonantzia magnetikoko irudiak (MRI), erresonantzia magnetiko nuklearra (NMR) espektroskopia, partikula kuantikoen azeleragailu supereroaleak, hadroien talkagailu handia, interferometroa (SQUID), elektroien spin erresonantzia (ESR) eta energia magnetiko biltegiratze supereroalea (SMES), MHD sorgailu supereroaleak, sentsore supereroalea, potentzia transmisioa, maglev garraioa, masa espektrometroa, iman supereroalea, eremu magnetiko bereizle indartsuak, fusio-erreaktoreetarako eremu anullarreko iman supereroaleak eta beste ikerketa kriogeniko batzuk. Helioak material supereroale kriogenikoak eta imanak zero absoluturaino hozten ditu, eta une horretan supereroalearen erresistentzia bat-batean zerora jaisten da. Supereroale baten erresistentzia oso baxuak eremu magnetiko indartsuagoa sortzen du. Ospitaleetan erabiltzen diren MRI ekipoen kasuan, eremu magnetiko indartsuagoek xehetasun gehiago sortzen dituzte irudi erradiografikoetan.

Helioa super hozgarri gisa erabiltzen da, helioak urtze- eta irakite-puntu baxuenak dituelako, ez da presio atmosferikoan eta 0 K-tan solidotzen, eta helioa kimikoki inertea da, eta ia ezinezkoa da beste substantzia batzuekin erreakzionatzea. Gainera, helioa superfluido bihurtzen da 2,2 Kelvin azpitik. Orain arte, ultra-mugikortasun paregabea ez da inongo aplikazio industrialetan ustiatu. 17 Kelvin-tik beherako tenperaturetan, ez dago helioaren ordezkorik hozgarri gisa iturri kriogenikoan.

Aeronautika eta Astronautika

Helioa globoetan eta aireontzietan ere erabiltzen da. Helioa airea baino arinagoa denez, helioz beteta daude aireontzi eta globoak. Helioak sukoia ez izatearen abantaila du, nahiz eta hidrogenoa flotagarriagoa den eta mintzetik ihes-tasa txikiagoa duen. Bigarren mailako beste erabilera bat koheteen teknologian dago, non helioa galera-medio gisa erabiltzen den biltegiratze-tangetan erregaia eta oxidatzailea desplazatzeko eta hidrogenoa eta oxigenoa kondentsatzeko suziriaren erregaia egiteko. Lurreko euskarri-ekipoetatik erregaia eta oxidatzailea kentzeko ere erabil liteke jaurti aurretik, eta hidrogeno likidoa aurrez hoztu lezake espazio-ontzian. Apollo programan erabilitako Saturn V kohetean, 370.000 metro kubiko (13 milioi oin kubiko) helio behar ziren jaurtitzeko.

Hodietako ihesak hautematea eta detektatzeko analisia

Helioaren beste erabilera industrial bat ihesak detektatzea da. Isurien detekzioa likidoak eta gasak dituzten sistemetan ihesak detektatzeko erabiltzen da. Helioa solidoen bidez airea baino hiru aldiz azkarrago hedatzen denez, aztarnatzaile-gas gisa erabiltzen da huts handiko ekipoetan (adibidez, tanke kriogenikoetan) eta presio handiko ontzietan ihesak detektatzeko. Objektua ganbera batean jartzen da, eta ondoren ebakuatu eta helioz betetzen da. 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s) bezain baxuko isurketa-tasatan ere, ihesetik ihes egiten den helioa gailu sentikor batek (helio masa-espektrometroa) detekta dezake. Neurketa-prozedura automatizatua izan ohi da eta helioaren integrazio-proba deritzo. Beste metodo bat, sinpleagoa, kasuan kasuko objektua helioz betetzea eta eskuz ihesak bilatzea eskuko gailu bat erabiliz.

Helioa ihesak detektatzeko erabiltzen da molekula txikiena delako eta molekula monoatomikoa delako, beraz, helioa erraz isurtzen da. Helio gasa objektuan sartzen da ihesak hautemateko garaian, eta ihesa gertatzen bada, helio masa-espektrometroak ihesaren kokapena detektatu ahal izango du. Helioa suzirietan, erregai-tangeletan, bero-trukagailuetan, gas-lineetan, elektronikan, TELEBISTA-hodietan eta beste fabrikazio-osagai batzuetan ihesak detektatzeko erabil daiteke. Helioa erabiliz ihesak detektatzeko Manhattan proiektuan erabili zen lehen aldiz uranioa aberasteko zentraletan ihesak detektatzeko. Ihesak detektatzeko helioa hidrogenoa, nitrogenoa edo hidrogeno eta nitrogeno nahasketa batekin ordezkatu daiteke.

Soldadura eta metalgintza

Helio gasa babes-gas gisa erabiltzen da arku-soldaduran eta plasma-arku-soldaduran, beste atomo batzuek baino ionizazio potentzial handiagoa duelako. Soldaduraren inguruko helio gasak metala urtutako egoeran oxidatzea eragozten du. Helioaren ionizazio-energia potentzial handiak eraikuntzan, ontzigintzan eta aeroespazialean erabiltzen diren metal desberdinen arku plasmako soldadura ahalbidetzen du, hala nola titanioa, zirkonioa, magnesioa eta aluminio aleazioak. Gas babesleko helioa argon edo hidrogenoarekin ordezkatu daitekeen arren, material batzuk (titaniozko helioa, esaterako) ezin dira ordeztu plasma-arkuko soldadurarako. Helioa tenperatura altuetan segurua den gas bakarra delako.

Garapen-eremu aktiboenetako bat altzairu herdoilgaitzezko soldadura da. Helioa gas geldoa da, hau da, ez du inolako erreakzio kimikorik jasaten beste substantzia batzuen eraginpean dagoenean. Ezaugarri hau bereziki garrantzitsua da soldadura babesteko gasetan.

Helioak ere ondo eramaten du beroa. Horregatik erabili ohi da soldaduraren hezegarritasuna hobetzeko bero sarrera handiagoa behar den soldaduretan. Helioa ere baliagarria da abiadura azkartzeko.

Helioa normalean argonarekin nahasten da kantitate desberdinetan babes-gasen nahasketan, bi gasen propietate onak aprobetxatzeko. Helioa, adibidez, babes-gas gisa jokatzen du soldadura garaian sartze-modu zabalagoak eta sakonagoak eskaintzen laguntzeko. Baina helioak ez du argonak egiten duen garbiketa ematen.

Ondorioz, metalen fabrikatzaileek argona helioarekin nahastea lan-prozesuaren zati gisa hartzen dute kontuan. Gasez babestutako metalezko arku soldadurarako, helioa helio/argon nahastean dagoen gas-nahastearen % 25 eta % 75 izan daiteke. Babes-gas-nahastearen konposizioa egokituz, soldatzaileak soldadura beroaren banaketan eragina izan dezake, eta horrek, aldi berean, soldadura-metalaren sekzioaren forman eta soldadura-abiaduran eragina du.

Erdieroale Elektronikoen Industria

Gas geldo gisa, helioa hain da egonkorra ezen ez baitu ia beste elementu batzuekin erreakzionatzen. Propietate honek arku-soldaduran ezkutu gisa erabiltzen du (aireko oxigenoaren kutsadura saihesteko). Helioak beste aplikazio kritiko batzuk ere baditu, hala nola erdieroaleak eta zuntz optikoen fabrikazioa. Horrez gain, urpekaritza sakonean nitrogenoa ordezkatu dezake odolean nitrogeno-burbuilak sortzea saihesteko, horrela urpekaritza gaixotasuna saihesteko.

Helioaren salmenten bolumena globala (2016-2027)

Helioaren merkatu globala 2020an 1.825,37 milioi dolar iritsi zen eta 2027an 2.742.04 milioi dolarra iritsiko dela espero da, urteko hazkunde-tasa konposatua (CAGR) % 5,65ekoa (2021-2027). Industriak ziurgabetasun handia du datozen urteetan. Dokumentu honetako 2021-2027rako aurreikuspen datuak azken urteotako garapen historikoan, industriako adituen iritzietan eta artikulu honetako analisten iritzietan oinarritzen dira.

Helioaren industria oso kontzentratuta dago, baliabide naturaletatik dator, eta mundu mailako fabrikatzaile mugatuak ditu, batez ere Estatu Batuetan, Errusian, Qatarren eta Aljerian. Munduan, kontsumo-sektorea Estatu Batuetan, Txinan eta Europan eta abarretan kontzentratzen da. Estatu Batuek historia luzea eta posizio astinezinak dituzte industrian.

Enpresa askok hainbat lantegi dituzte, baina normalean ez daude beren helburuko kontsumo-merkatuetatik hurbil. Hori dela eta, produktuak garraio kostu handia du.

Lehenengo bost urteetatik, ekoizpena oso poliki hazi da. Helioa energia-iturri berriztaezin bat da, eta herrialde ekoizleetan politikak indarrean daude bere erabilera jarraitua ziurtatzeko. Batzuek aurreikusten dute helioa agortuko dela etorkizunean.

Industriak inportazio eta esportazioen proportzio handia du. Ia herrialde guztiek erabiltzen dute helioa, baina gutxi batzuk baino ez dituzte helio erreserbak.

Helioak erabilera ugari ditu eta gero eta esparru gehiagotan egongo da eskuragarri. Baliabide naturalen eskasia kontuan hartuta, helioaren eskaria areagotzea litekeena da etorkizunean, alternatiba egokiak eskatuz. Helioaren prezioak 2021etik 2026ra igotzen jarraitzea espero da, 13,53 $ / m3 (2020) eta 19,09 $ / m3 (2027).

Ekonomiak eta politikak eragina du industriak. Ekonomia globala suspertzen den heinean, gero eta jende gehiago arduratzen da ingurumen-arauak hobetzeaz, batez ere biztanleria handia eta hazkunde ekonomiko azkarra duten eskualde azpigaratuetan, helioaren eskaria areagotu egingo da.

Gaur egun, mundu mailako fabrikatzaile nagusien artean daude Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) eta Gazprom (Ru), etab. 2020an, Top 6 fabrikatzaileen salmenta-kuota % 74tik gorakoa izango da. Datozen urteetan industrian lehia biziagoa izango dela espero da.

HL Ekipo Kriogenikoak

Helio likidoaren baliabideen eskasia eta prezioa igotzen ari denez, garrantzitsua da helio likidoaren galera eta berreskurapena murriztea bere erabilera eta garraio prozesuan.

1992an sortu zen HL Cryogenic Equipment HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd-ri lotutako marka da. HL Cryogenic Equipment-ek hutsune handiko isolatutako kanalizazio kriogenikoen sistemaren eta erlazionatutako laguntza-ekipoaren diseinuarekin eta fabrikazioarekin konpromisoa hartzen du, bezeroen hainbat beharrei erantzuteko. Hutsean isolatutako hodia eta mahuka malgua huts handiko eta geruza anitzeko pantaila anitzeko material isolatu berezietan eraikita daude, eta tratamendu tekniko oso zorrotzak eta huts handiko tratamenduak igarotzen dira, oxigeno likidoa, nitrogeno likidoa transferitzeko erabiltzen dena. , argon likidoa, hidrogeno likidoa, helio likidoa, etileno-gas likidotua LEG eta natura-gas likidotua GNL.

HL Cryogenic Equipment Company-n Hutsean estalitako hodiaren, Hutsean estalitako hodiaren, Hutsean estalitako mahuka, eta fase-bereizlea, tratamendu tekniko oso zorrotz batzuen bidez igaro zirenak, oxigeno likidoa, nitrogeno likidoa, argon likidoa transferitzeko erabiltzen dira. hidrogeno likidoa, helio likidoa, LEG eta GNL, eta produktu hauek ekipamendu kriogenikoetarako (adibidez, tanke kriogenikoak, dewars eta coldboxes, etab.) airearen bereizketa, gasak, hegazkintza, elektronika, supereroale, txipak, automatizazio muntaketa, elikagaien eta elikaduraren industrietan eskaintzen dira. edariak, farmazia, ospitalea, biobankua, kautxua, material berriak fabrikatzeko ingeniaritza kimikoa, burdina eta altzairua eta ikerketa zientifikoa, etab.

HL Cryogenic Equipment Company Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani eta Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) eta abarren hornitzaile/saltzaile kualifikatua bihurtu da.