හීලියම් යනු He සංකේතය සහ පරමාණුක ක්‍රමාංකය 2 සහිත රසායනික මූලද්‍රව්‍යයකි. එය දුර්ලභ වායුගෝලීය වායුවකි, වර්ණ රහිත, රස රහිත, රස රහිත, විෂ නොවන, ගිනි නොගන්නා, ජලයේ තරමක් ද්‍රාව්‍ය වේ. වායුගෝලයේ හීලියම් සාන්ද්‍රණය පරිමාව ප්‍රතිශතයෙන් 5.24 x 10-4 වේ. එය ඕනෑම මූලද්‍රව්‍යයක අඩුම තාපාංක සහ ද්‍රවාංක ඇති අතර, අතිශය සීතල තත්වයන් යටතේ හැර, වායුවක් ලෙස පමණක් පවතී.

හීලියම් ප්‍රධාන වශයෙන් වායුමය හෝ ද්‍රව හීලියම් ලෙස ප්‍රවාහනය කරනු ලබන අතර න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාකාරක, අර්ධ සන්නායක, ලේසර්, ආලෝක බල්බ, සුපිරි සන්නායකතාව, උපකරණ, අර්ධ සන්නායක සහ තන්තු ප්‍රකාශ විද්‍යාව, ක්‍රයොජනික්, MRI සහ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන රසායනාගාර පර්යේෂණ සඳහා යොදා ගනී.

අඩු උෂ්ණත්ව සීතල ප්‍රභවය

චුම්භක අනුනාද රූපකරණය (MRI), න්‍යෂ්ටික චුම්භක අනුනාද (NMR) වර්ණාවලීක්ෂය, සුපිරි සන්නායක ක්වොන්ටම් අංශු ත්වරකය, විශාල හැඩ්‍රොන් ඝට්ටකය, අන්තර් ඝට්ටකය (SQUID), ඉලෙක්ට්‍රෝන භ්‍රමණ අනුනාදය (ESR) සහ සුපිරි සන්නායක චුම්භක ශක්ති ගබඩාව (SMES), MHD සුපිරි සන්නායක ජනක යන්ත්‍ර, සුපිරි සන්නායක සංවේදකය, බල සම්ප්‍රේෂණය, මැග්ලෙව් ප්‍රවාහනය, ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂය, සුපිරි සන්නායක චුම්බකය, ශක්තිමත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර බෙදුම්කරුවන්, විලයන ප්‍රතික්‍රියාකාරක සහ අනෙකුත් ක්‍රයොජනික් පර්යේෂණ සඳහා වළයාකාර ක්ෂේත්‍ර සුපිරි සන්නායක චුම්බක වැනි ක්‍රයොජනික් සිසිලන ප්‍රභවයන් සඳහා හීලියම් ක්‍රයොජනික් සුපිරි සන්නායක ද්‍රව්‍ය සහ චුම්බක නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට ආසන්නව සිසිල් කරයි, එම අවස්ථාවේදී සුපිරි සන්නායකයේ ප්‍රතිරෝධය හදිසියේම ශුන්‍යයට පහත වැටේ. සුපිරි සන්නායකයක ඉතා අඩු ප්‍රතිරෝධය වඩාත් බලවත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් නිර්මාණය කරයි. රෝහල්වල භාවිතා කරන MRI උපකරණ සම්බන්ධයෙන්, ශක්තිමත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර විකිරණශීලී රූපවල වැඩි විස්තර නිපදවයි.

හීලියම් සුපිරි සිසිලනකාරකයක් ලෙස භාවිතා කරනුයේ හීලියම් අවම ද්‍රවාංක සහ තාපාංක ඇති නිසාත්, වායුගෝලීය පීඩනයේදී සහ 0 K හිදී ඝන නොවන නිසාත්, හීලියම් රසායනිකව නිෂ්ක්‍රීය නිසාත්, අනෙකුත් ද්‍රව්‍ය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට නොහැකි තරම්ය. ඊට අමතරව, හීලියම් 2.2 කෙල්වින්ට වඩා අඩුවෙන් අධි තරල බවට පත්වේ. මේ දක්වා, අද්විතීය අල්ට්‍රා-චලතාව කිසිදු කාර්මික යෙදුමක සූරාකෑමට ලක් වී නොමැත. කෙල්වින් 17 ට අඩු උෂ්ණත්වවලදී, ක්‍රයොජනික් ප්‍රභවයේ ශීතකාරකයක් ලෙස හීලියම් සඳහා ආදේශකයක් නොමැත.

ගුවන් විද්‍යාව සහ අභ්‍යවකාශ විද්‍යාව

හීලියම් බැලූන සහ ගුවන් යානා වලද භාවිතා වේ. හීලියම් වාතයට වඩා සැහැල්ලු බැවින්, ගුවන් යානා සහ බැලූන හීලියම් වලින් පිරී ඇත. හයිඩ්‍රජන් වඩාත් උත්ප්ලාවක වන අතර පටලයෙන් අඩු ගැලවීමේ අනුපාතයක් තිබුණද, හීලියම් ගිනි නොගන්නා බවට වාසියක් ඇත. තවත් ද්විතියික භාවිතයක් වන්නේ රොකට් තාක්ෂණයයි, එහිදී හීලියම් ගබඩා ටැංකිවල ඉන්ධන සහ ඔක්සිකාරකය විස්ථාපනය කිරීමට සහ රොකට් ඉන්ධන සෑදීම සඳහා හයිඩ්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් ඝනීභවනය කිරීමට පාඩු මාධ්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරයි. දියත් කිරීමට පෙර භූමි ආධාරක උපකරණවලින් ඉන්ධන සහ ඔක්සිකාරකය ඉවත් කිරීමට ද එය භාවිතා කළ හැකි අතර, අභ්‍යවකාශ යානයේ ද්‍රව හයිඩ්‍රජන් පූර්ව සිසිල් කළ හැකිය. ඇපලෝ වැඩසටහනේ භාවිතා කරන ලද සැටර්න් V රොකට්ටුවේ, දියත් කිරීම සඳහා ඝන මීටර් 370,000 (ඝන අඩි මිලියන 13) පමණ හීලියම් අවශ්‍ය විය.

නල මාර්ග කාන්දු හඳුනාගැනීම සහ හඳුනාගැනීමේ විශ්ලේෂණය

හීලියම් වල තවත් කාර්මික භාවිතයක් වන්නේ කාන්දු හඳුනාගැනීමයි. ද්‍රව සහ වායු අඩංගු පද්ධතිවල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීමට කාන්දු හඳුනාගැනීම භාවිතා කරයි. හීලියම් වාතයට වඩා තුන් ගුණයකින් වේගයෙන් ඝන ද්‍රව්‍ය හරහා විසරණය වන බැවින්, අධි රික්තක උපකරණ (ක්‍රයෝජනික් ටැංකි වැනි) සහ අධි පීඩන භාජනවල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීමට එය ට්‍රේසර් වායුවක් ලෙස භාවිතා කරයි. වස්තුව කුටියක තබා, පසුව එය ඉවත් කර හීලියම් වලින් පුරවනු ලැබේ. 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s) වැනි අඩු කාන්දු අනුපාතවලදී පවා, කාන්දුව හරහා පිටවන හීලියම් සංවේදී උපාංගයක් (හීලියම් ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂයක්) මගින් අනාවරණය කර ගත හැක. මිනුම් ක්‍රියා පටිපාටිය සාමාන්‍යයෙන් ස්වයංක්‍රීය වන අතර එය හීලියම් ඒකාබද්ධ කිරීමේ පරීක්ෂණය ලෙස හැඳින්වේ. තවත්, සරල ක්‍රමයක් නම්, අදාළ වස්තුව හීලියම් වලින් පුරවා අතින් ගෙන යා හැකි උපකරණයක් භාවිතයෙන් කාන්දුවීම් සඳහා අතින් සෙවීමයි.

හීලියම් කුඩාම අණුව වන අතර ඒක පරමාණුක අණුවක් බැවින් හීලියම් පහසුවෙන් කාන්දු වන බැවින් කාන්දු වීම හඳුනා ගැනීම සඳහා භාවිතා වේ. කාන්දුව හඳුනා ගැනීමේදී වස්තුවට හීලියම් වායුව පුරවනු ලබන අතර, කාන්දුවක් සිදුවුවහොත්, හීලියම් ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂයට කාන්දුව ඇති ස්ථානය හඳුනා ගැනීමට හැකි වනු ඇත. රොකට්, ඉන්ධන ටැංකි, තාපන හුවමාරුකාරක, ගෑස් මාර්ග, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, රූපවාහිනී නල සහ අනෙකුත් නිෂ්පාදන සංරචකවල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීමට හීලියම් භාවිතා කළ හැකිය. හීලියම් භාවිතයෙන් කාන්දු වීම හඳුනා ගැනීම මුලින්ම භාවිතා කරන ලද්දේ මෑන්හැටන් ව්‍යාපෘතියේදී යුරේනියම් පොහොසත් කිරීමේ කම්හල්වල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීම සඳහා ය. කාන්දුව හඳුනාගැනීමේ හීලියම් හයිඩ්‍රජන්, නයිට්‍රජන් හෝ හයිඩ්‍රජන් සහ නයිට්‍රජන් මිශ්‍රණයකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකිය.

වෙල්ඩින් සහ ලෝහ වැඩ

අනෙකුත් පරමාණුවලට වඩා එහි අයනීකරණ විභව ශක්තිය වැඩි නිසා හීලියම් වායුව චාප වෑල්ඩින් සහ ප්ලාස්මා චාප වෑල්ඩින් වලදී ආරක්ෂිත වායුවක් ලෙස භාවිතා කරයි. වෑල්ඩය වටා ඇති හීලියම් වායුව උණු කළ තත්වයේදී ලෝහය ඔක්සිකරණය වීම වළක්වයි. හීලියම් වල ඉහළ අයනීකරණ විභව ශක්තිය නිසා ඉදිකිරීම්, නැව් තැනීම සහ අභ්‍යවකාශයේ භාවිතා වන ටයිටේනියම්, සර්කෝනියම්, මැග්නීසියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ වැනි අසමාන ලෝහ ප්ලාස්මා චාප වෑල්ඩින් කිරීමට ඉඩ සලසයි. ආවරණ වායුවේ ඇති හීලියම් ආගන් හෝ හයිඩ්‍රජන් මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි වුවද, සමහර ද්‍රව්‍ය (ටයිටේනියම් හීලියම් වැනි) ප්ලාස්මා චාප වෑල්ඩින් සඳහා ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැක. මන්ද හීලියම් යනු ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ආරක්ෂිත වන එකම වායුවයි.

සංවර්ධනයේ වඩාත් ක්‍රියාකාරී ක්ෂේත්‍රවලින් එකක් වන්නේ මල නොබැඳෙන වානේ වෑල්ඩින් ය. හීලියම් යනු නිෂ්ක්‍රීය වායුවකි, එනම් එය වෙනත් ද්‍රව්‍යවලට නිරාවරණය වන විට කිසිදු රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවකට භාජනය නොවේ. මෙම ලක්ෂණය විශේෂයෙන් වෑල්ඩින් ආරක්ෂණ වායු සඳහා වැදගත් වේ.

හීලියම් තාපය හොඳින් සන්නයනය කරයි. වෑල්ඩයේ තෙතමනය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වැඩි තාප ආදානයක් අවශ්‍ය වන වෑල්ඩින් වල එය බහුලව භාවිතා වන්නේ එබැවිනි. වේගයෙන් ධාවනය කිරීම සඳහා ද හීලියම් ප්‍රයෝජනවත් වේ.

හීලියම් සාමාන්‍යයෙන් ආරක්ෂිත වායු මිශ්‍රණයෙහි විවිධ ප්‍රමාණවලින් ආගන් සමඟ මිශ්‍ර කරනු ලබන්නේ වායු දෙකෙහිම හොඳ ගුණාංගවලින් පූර්ණ ප්‍රයෝජන ගැනීම සඳහා ය. උදාහරණයක් ලෙස හීලියම්, වෑල්ඩින් කිරීමේදී පුළුල් හා නොගැඹුරු විනිවිද යාමේ ක්‍රම සැපයීමට උපකාරී වන ආරක්ෂිත වායුවක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. නමුත් හීලියම් ආගන් කරන පිරිසිදු කිරීම සපයන්නේ නැත.

එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, ලෝහ නිෂ්පාදකයින් බොහෝ විට ඔවුන්ගේ වැඩ කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ කොටසක් ලෙස ආගන් හීලියම් සමඟ මිශ්‍ර කිරීම සලකා බලයි. ගෑස් ආවරණ ලෝහ චාප වෑල්ඩින් සඳහා, හීලියම් හීලියම්/ආගන් මිශ්‍රණයේ වායු මිශ්‍රණයෙන් 25% සිට 75% දක්වා ප්‍රමාණයක් අඩංගු විය හැකිය. ආරක්ෂිත වායු මිශ්‍රණයේ සංයුතිය සකස් කිරීමෙන්, පෑස්සුම්කරුට වෑල්ඩයේ තාප ව්‍යාප්තියට බලපෑම් කළ හැකි අතර, එය වෑල්ඩින් ලෝහයේ හරස්කඩේ හැඩයට සහ වෙල්ඩින් වේගයට බලපායි.

ඉලෙක්ට්‍රොනික අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය

නිෂ්ක්‍රීය වායුවක් ලෙස, හීලියම් කොතරම් ස්ථායීද යත් එය වෙනත් කිසිදු මූලද්‍රව්‍යයක් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන්නේ නැත. මෙම ගුණාංගය එය චාප වෑල්ඩින් කිරීමේදී පලිහක් ලෙස භාවිතා කරයි (වාතයේ ඔක්සිජන් දූෂණය වීම වැළැක්වීම සඳහා). අර්ධ සන්නායක සහ දෘශ්‍ය තන්තු නිෂ්පාදනය වැනි වෙනත් තීරණාත්මක යෙදුම් ද හීලියම් සතුව ඇත. ඊට අමතරව, රුධිර ප්‍රවාහයේ නයිට්‍රජන් බුබුලු සෑදීම වැළැක්වීම සඳහා ගැඹුරු කිමිදීමේදී නයිට්‍රජන් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි අතර එමඟින් කිමිදුම් අසනීප වළක්වයි.

ගෝලීය හීලියම් අලෙවි පරිමාව (2016-2027)

2020 දී ගෝලීය හීලියම් වෙළඳපොළ අපට ඩොලර් මිලියන 1825.37 ක් වූ අතර 2027 දී එය ඇමරිකානු ඩොලර් මිලියන 2742.04 ක් වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ, සංයුක්ත වාර්ෂික වර්ධන වේගය (CAGR) 5.65% (2021-2027). ඉදිරි වසරවලදී කර්මාන්තයට විශාල අවිනිශ්චිතතාවයක් ඇත. මෙම පත්‍රිකාවේ 2021-2027 සඳහා පුරෝකථන දත්ත පදනම් වී ඇත්තේ පසුගිය වසර කිහිපයේ ඓතිහාසික වර්ධනය, කර්මාන්ත විශේෂඥයින්ගේ අදහස් සහ මෙම පත්‍රිකාවේ විශ්ලේෂකයින්ගේ අදහස් මත ය.

හීලියම් කර්මාන්තය ඉතා සංකේන්ද්‍රණය වී ඇති අතර, ස්වාභාවික සම්පත් වලින් ලබා ගන්නා අතර, ප්‍රධාන වශයෙන් ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය, රුසියාව, කටාර් සහ ඇල්ජීරියාව යන රටවල සීමිත ගෝලීය නිෂ්පාදකයින් සංඛ්‍යාවක් ඇත. ලෝකයේ, පාරිභෝගික අංශය ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය, චීනය සහ යුරෝපය යනාදී රටවල සංකේන්ද්‍රණය වී ඇත. ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයට දිගු ඉතිහාසයක් සහ කර්මාන්තයේ නොසැලෙන ස්ථානයක් ඇත.

බොහෝ සමාගම්වලට කර්මාන්තශාලා කිහිපයක් ඇත, නමුත් ඒවා සාමාන්‍යයෙන් ඔවුන්ගේ ඉලක්කගත පාරිභෝගික වෙළඳපොළට ආසන්න නොවේ. එබැවින්, නිෂ්පාදනයට ඉහළ ප්‍රවාහන පිරිවැයක් ඇත.

පළමු වසර පහේ සිට නිෂ්පාදනය ඉතා සෙමින් වර්ධනය වී ඇත. හීලියම් යනු පුනර්ජනනීය නොවන බලශක්ති ප්‍රභවයක් වන අතර, එහි අඛණ්ඩ භාවිතය සහතික කිරීම සඳහා නිෂ්පාදන රටවල ප්‍රතිපත්ති ක්‍රියාත්මක වේ. සමහරු අනාවැකි පළ කරන්නේ අනාගතයේදී හීලියම් අවසන් වනු ඇති බවයි.

මෙම කර්මාන්තය ආනයන හා අපනයනවල ඉහළ අනුපාතයක් ඇත. සෑම රටක්ම පාහේ හීලියම් භාවිතා කරයි, නමුත් හීලියම් සංචිත ඇත්තේ ස්වල්පයක පමණි.

හීලියම් භාවිතයන් පුළුල් පරාසයක් ඇති අතර එය වැඩි වැඩියෙන් ක්ෂේත්‍රවල ලබා ගත හැකිය. ස්වාභාවික සම්පත් හිඟය සැලකිල්ලට ගෙන, අනාගතයේදී හීලියම් සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි වීමට ඉඩ ඇති අතර, ඒ සඳහා සුදුසු විකල්ප අවශ්‍ය වේ. හීලියම් මිල ගණන් 2021 සිට 2026 දක්වා අඛණ්ඩව ඉහළ යනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ, ඩොලර් 13.53 / m3 (2020) සිට ඩොලර් 19.09 / m3 (2027) දක්වා.

ආර්ථිකය සහ ප්‍රතිපත්ති කර්මාන්තයට බලපෑම් කරයි. ගෝලීය ආර්ථිකය යථා තත්ත්වයට පත්වන විට, පාරිසරික ප්‍රමිතීන් වැඩිදියුණු කිරීම පිළිබඳව වැඩි වැඩියෙන් ජනතාව සැලකිලිමත් වෙති, විශේෂයෙන් විශාල ජනගහනයක් සහ වේගවත් ආර්ථික වර්ධනයක් සහිත ඌන සංවර්ධිත කලාපවල, හීලියම් සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි වනු ඇත.

වර්තමානයේ, ප්‍රධාන ගෝලීය නිෂ්පාදකයින් අතරට Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) සහ Gazprom (Ru) යනාදිය ඇතුළත් වේ. 2020 දී, ඉහළම නිෂ්පාදකයින් 6 දෙනාගේ විකුණුම් කොටස 74% ඉක්මවනු ඇත. ඉදිරි වසර කිහිපය තුළ කර්මාන්තයේ තරඟකාරිත්වය වඩාත් තීව්‍ර වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.

HL ක්‍රයෝජනික් උපකරණ

ද්‍රව හීලියම් සම්පත් හිඟය සහ මිල ඉහළ යාම හේතුවෙන්, එහි භාවිතය සහ ප්‍රවාහන ක්‍රියාවලියේදී ද්‍රව හීලියම් නැතිවීම සහ ප්‍රතිසාධනය අඩු කිරීම වැදගත් වේ.

1992 දී ආරම්භ කරන ලද HL Cryogenic Equipment යනු HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd හි අනුබද්ධ සන්නාමයකි. HL Cryogenic Equipment, පාරිභෝගිකයින්ගේ විවිධ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ඉහළ රික්ත පරිවරණය කරන ලද Cryogenic Piping System සහ අදාළ ආධාරක උපකරණ සැලසුම් කිරීම සහ නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා කැපවී සිටී. රික්ත පරිවරණය කරන ලද පයිප්ප සහ නම්‍යශීලී හෝස් ඉහළ රික්තකයක් සහ බහු ස්ථර බහු-තිර විශේෂ පරිවරණය කරන ලද ද්‍රව්‍ය වලින් ඉදිකර ඇති අතර, අතිශය දැඩි තාක්ෂණික ප්‍රතිකාර මාලාවක් සහ ඉහළ රික්ත ප්‍රතිකාර මාලාවක් හරහා ගමන් කරයි, එය ද්‍රව ඔක්සිජන්, ද්‍රව නයිට්‍රජන්, ද්‍රව ආගන්, ද්‍රව හයිඩ්‍රජන්, ද්‍රව හීලියම්, ද්‍රවීකරණය කරන ලද එතිලීන් වායුව LEG සහ ද්‍රවීකරණය කරන ලද ස්වභාවික වායු LNG මාරු කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි.

HL Cryogenic Equipment Company හි Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve සහ Phase Separator යන නිෂ්පාදන මාලාව, අතිශය දැඩි තාක්ෂණික ප්‍රතිකාර මාලාවක් හරහා ගමන් කළ අතර, ද්‍රව ඔක්සිජන්, ද්‍රව නයිට්‍රජන්, ද්‍රව ආගන්, ද්‍රව හයිඩ්‍රජන්, ද්‍රව හීලියම්, LEG සහ LNG මාරු කිරීම සඳහා භාවිතා කරන අතර, මෙම නිෂ්පාදන වායු වෙන් කිරීම, වායු, ගුවන් සේවා, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, සුපිරි සන්නායක, චිප්ස්, ස්වයංක්‍රීය එකලස් කිරීම, ආහාර සහ පාන වර්ග, ෆාමසිය, රෝහල, ජෛව බැංකුව, රබර්, නව ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදන රසායනික ඉංජිනේරු විද්‍යාව, යකඩ සහ වානේ සහ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ ආදියෙහි ක්‍රයොජනික් උපකරණ (උදා: ක්‍රයොජනික් ටැංකි, ඩිවර් සහ සීතල පෙට්ටි ආදිය) සඳහා සේවය කරනු ලැබේ.

HL Cryogenic Equipment Company, Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, සහ Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) ආදියෙහි සුදුසුකම් ලත් සැපයුම්කරු/වෙළෙන්දා බවට පත්ව ඇත.