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

හීලියම් ප්‍රධාන වශයෙන් වායුමය හෝ ද්‍රව හීලියම් ලෙස ප්‍රවාහනය කෙරෙන අතර න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාකාරක, අර්ධ සන්නායක, ලේසර්, විදුලි බුබුළු, සුපිරි සන්නායකතාව, උපකරණ, අර්ධ සන්නායක සහ ෆයිබර් ඔප්ටික්, ක්‍රයොජනික්, MRI සහ R&D රසායනාගාර පර්යේෂණ සඳහා භාවිතා වේ.

අඩු උෂ්ණත්ව සීතල ප්රභවය

චුම්බක අනුනාද රූප (MRI), න්‍යෂ්ටික චුම්භක අනුනාද (NMR) වර්ණාවලීක්ෂය, සුපිරි සන්නායක ක්වොන්ටම් අංශු ත්වරණකාරකය, විශාල හැඩ්‍රොන් ඝට්ටනය, ඉන්ටර්ෆෙරෝමීටරය (SQUID), ඉලෙක්ට්‍රෝන භ්‍රමණය අනුනාදනය (ESR) වැනි ක්‍රයොජනික් සිසිලන ප්‍රභවයන් සඳහා ක්‍රයොජනික් සිසිලනකාරකයක් ලෙස හීලියම් භාවිතා වේ. සහ සුපිරි සන්නායක චුම්බක ශක්ති ගබඩා (SMES), MHD සුපිරි සන්නායක ජනක යන්ත්‍ර, සුපිරි සන්නායක සංවේදකය, බල සම්ප්‍රේෂණය, මැග්ලෙව් ප්‍රවාහනය, ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂය, සුපිරි සන්නායක චුම්බක, ශක්තිමත් චුම්බක ක්ෂේත්‍ර බෙදුම්කරුවන්, විලයන ප්‍රතික්‍රියාකාරක සඳහා වළයාකාර ක්ෂේත්‍ර සුපිරි සන්නායක චුම්බක සහ අනෙකුත් ක්‍රයොජනික් පර්යේෂණ. හීලියම් ක්‍රයොජනික් සුපිරි සන්නායක ද්‍රව්‍ය සහ චුම්බක නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට ආසන්නව සිසිල් කරයි, එම අවස්ථාවේදී සුපිරි සන්නායකයේ ප්‍රතිරෝධය හදිසියේම බිංදුවට වැටේ. සුපිරි සන්නායකයක ඉතා අඩු ප්‍රතිරෝධය වඩාත් බලවත් චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් නිර්මාණය කරයි. රෝහල්වල භාවිතා කරන MRI උපකරණ සම්බන්ධයෙන්, වඩා ශක්තිමත් චුම්බක ක්ෂේත්‍ර විකිරණ රූපවල වැඩි විස්තර නිපදවයි.

හීලියම් සුපිරි සිසිලනකාරකයක් ලෙස භාවිතා කරනුයේ හීලියම් අඩුම ද්‍රවාංක හා තාපාංක ඇති බැවින් වායුගෝලීය පීඩනයේදී සහ 0 K ඝන නොවීම සහ හීලියම් රසායනිකව නිෂ්ක්‍රීය බැවින් වෙනත් ද්‍රව්‍ය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කිරීමට නොහැකි තරම්ය. ඊට අමතරව, හීලියම් කෙල්වින් 2.2 ට අඩු සුපිරි තරලයක් බවට පත් වේ. මේ වන තෙක්, අද්විතීය අල්ට්‍රා-මොබිලිටි කිසිදු කාර්මික යෙදුමක සූරාකෑමට ලක්වී නොමැත. කෙල්වින් 17 ට අඩු උෂ්ණත්වවලදී, ක්‍රයෝජනික් ප්‍රභවයේ ශීතකාරකයක් ලෙස හීලියම් සඳහා ආදේශකයක් නොමැත.

ගගනගාමී හා ගගනගාමී

හීලියම් බැලූන සහ ගුවන් යානා වලද භාවිතා වේ. හීලියම් වාතයට වඩා සැහැල්ලු නිසා ගුවන් යානා සහ බැලූන හීලියම් වලින් පුරවා ඇත. හයිඩ්‍රජන් වඩා උත්ප්ලාවක වන අතර පටලයෙන් ගැලවීමේ වේගය අඩු වුවද හීලියම් ගිනි නොගැනීමේ වාසිය ඇත. තවත් ද්විතියික භාවිතයක් වන්නේ රොකට් තාක්‍ෂණයයි, එහිදී හීලියම් ඉන්ධන හා ඔක්සිකාරකය ගබඩා ටැංකිවල විස්ථාපනය කිරීමට සහ හයිඩ්‍රජන් සහ ඔක්සිජන් ඝනීභවනය කර රොකට් ඉන්ධන සෑදීමට පාඩු මාධ්‍යයක් ලෙස භාවිතා කරයි. දියත් කිරීමට පෙර භූගත ආධාරක උපකරණවලින් ඉන්ධන සහ ඔක්සිකාරක ඉවත් කිරීමට ද එය භාවිතා කළ හැකි අතර අභ්‍යවකාශ යානය තුළ දියර හයිඩ්‍රජන් පෙර සිසිල් කළ හැකිය. ඇපලෝ වැඩසටහනේ දී භාවිතා කරන ලද සැටර්න් V රොකට්ටුවේ හීලියම් ඝන මීටර් 370,000 (ඝන අඩි මිලියන 13) ක් පමණ දියත් කිරීමට අවශ්‍ය විය.

නල මාර්ග කාන්දුව හඳුනාගැනීම සහ හඳුනාගැනීමේ විශ්ලේෂණය

හීලියම් වල තවත් කාර්මික භාවිතයක් වන්නේ කාන්දු හඳුනාගැනීමයි. ද්‍රව සහ වායූන් අඩංගු පද්ධතිවල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීම සඳහා කාන්දු හඳුනාගැනීම භාවිතා කරයි. හීලියම් වාතයට වඩා තුන් ගුණයකින් වේගයෙන් ඝන ද්‍රව්‍ය හරහා විසරණය වන නිසා, අධි රික්තක උපකරණ (ක්‍රයෝජනික් ටැංකි වැනි) සහ අධි පීඩන යාත්‍රාවල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීමට එය ට්‍රේසර් වායුවක් ලෙස භාවිතා කරයි. වස්තුව කුටියක තැන්පත් කර ඇති අතර, එය ඉවත් කර හීලියම් වලින් පුරවනු ලැබේ. 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s) වැනි අඩු කාන්දුවීම් අනුපාතයකදී වුවද, කාන්දුව හරහා පිටවන හීලියම් සංවේදී උපාංගයක් (හීලියම් ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂයක්) මගින් හඳුනාගත හැක. මිනුම් ක්‍රියාවලිය සාමාන්‍යයෙන් ස්වයංක්‍රීය වන අතර එය හීලියම් ඒකාබද්ධතා පරීක්ෂණය ලෙස හැඳින්වේ. තවත් සරල ක්‍රමයක් නම්, අදාළ වස්තුව හීලියම් වලින් පුරවා අතින් ගෙන යා හැකි උපකරණයක් භාවිතයෙන් කාන්දුවීම් අතින් සෙවීමයි.

හීලියම් කුඩාම අණුව වන නිසාත් ඒක පරමාණුක අණුවක් වන නිසාත් හීලියම් කාන්දුව හඳුනාගැනීම සඳහා භාවිතා කරයි, එබැවින් හීලියම් පහසුවෙන් කාන්දු වේ. කාන්දුව හඳුනාගැනීමේදී වස්තුව තුළට හීලියම් වායුව පුරවා ඇති අතර, කාන්දුවක් සිදුවුවහොත්, හීලියම් ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂයට කාන්දු වන ස්ථානය හඳුනා ගැනීමට හැකි වේ. රොකට්, ඉන්ධන ටැංකි, තාප හුවමාරු යන්ත්‍ර, ගෑස් මාර්ග, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, TELEVISION ටියුබ් සහ අනෙකුත් නිෂ්පාදන සංරචකවල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීමට හීලියම් භාවිතා කළ හැක. හීලියම් භාවිතයෙන් කාන්දු හඳුනාගැනීම ප්‍රථම වරට යුරේනියම් බලාගාරවල කාන්දුවීම් හඳුනා ගැනීම සඳහා මෑන්හැටන් ව්‍යාපෘතියේදී භාවිතා කරන ලදී. කාන්දු හඳුනාගැනීමේ හීලියම් හයිඩ්‍රජන්, නයිට්‍රජන් හෝ හයිඩ්‍රජන් සහ නයිට්‍රජන් මිශ්‍රණයකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැක.

වෙල්ඩින් සහ ලෝහ වැඩ

හීලියම් වායුව චාප වෑල්ඩින් සහ ප්ලාස්මා චාප වෑල්ඩින් වලදී ආරක්ෂිත වායුවක් ලෙස භාවිතා කරනුයේ අනෙකුත් පරමාණුවලට වඩා එහි අයනීකරණ විභව ශක්තිය වැඩි බැවිනි. වෑල්ඩය වටා ඇති හීලියම් වායුව ලෝහය උණු කළ තත්වයේ ඔක්සිකරණය වීම වළක්වයි. හීලියම්හි ඉහළ අයනීකරණ විභව ශක්තිය, ටයිටේනියම්, සර්කෝනියම්, මැග්නීසියම් සහ ඇලුමිනියම් මිශ්‍ර ලෝහ වැනි ඉදිකිරීම්, නැව් තැනීම සහ අභ්‍යවකාශය සඳහා භාවිතා කරන අසමාන ලෝහවල ප්ලාස්මා චාප වෑල්ඩින් කිරීමට ඉඩ සලසයි. ආවරණ වායුවේ ඇති හීලියම් ආගන් හෝ හයිඩ්රජන් මගින් ප්රතිස්ථාපනය කළ හැකි වුවද, ප්ලාස්මා චාප වෑල්ඩින් සඳහා සමහර ද්රව්ය (ටයිටේනියම් හීලියම් වැනි) ප්රතිස්ථාපනය කළ නොහැක. මක්නිසාද යත් අධික උෂ්ණත්වවලදී ආරක්ෂිත එකම වායුව හීලියම් වන බැවිනි.

සංවර්ධනයේ වඩාත් ක්රියාකාරී ක්ෂේත්රවලින් එකක් වන්නේ මල නොබැඳෙන වානේ වෑල්ඩින් ය. හීලියම් යනු නිෂ්ක්‍රීය වායුවකි, එයින් අදහස් වන්නේ එය වෙනත් ද්‍රව්‍යවලට නිරාවරණය වන විට කිසිදු රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවකට භාජනය නොවන බවයි. වෙල්ඩින් ආරක්ෂණ වායූන්හිදී මෙම ලක්ෂණය විශේෂයෙන් වැදගත් වේ.

හීලියම් ද තාපය හොඳින් සිදු කරයි. වෑල්ඩයේ තෙත් බව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වැඩි තාප ආදානයක් අවශ්‍ය වන වෑල්ඩින් වලදී එය බහුලව භාවිතා වන්නේ එබැවිනි. හීලියම් වේගවත් කිරීම සඳහා ද ප්රයෝජනවත් වේ.

වායූන් දෙකෙහිම හොඳ ගුණාංගවලින් උපරිම ප්රයෝජන ගැනීම සඳහා ආරක්ෂිත වායු මිශ්රණයේ විවිධ ප්රමාණවලින් හීලියම් සාමාන්යයෙන් ආගන් සමඟ මිශ්ර වේ. නිදසුනක් ලෙස, හීලියම්, වෑල්ඩින් කිරීමේදී වඩා පුළුල් හා නොගැඹුරු විනිවිද යාමේ ක්රම සැපයීමට උපකාර වන ආරක්ෂිත වායුවක් ලෙස ක්රියා කරයි. නමුත් හීලියම් ආගන් පිරිසිදු කිරීම සපයන්නේ නැත.

එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, ලෝහ නිෂ්පාදකයින් බොහෝ විට හීලියම් සමඟ ආගන් මිශ්ර කිරීම ඔවුන්ගේ වැඩ ක්රියාවලියේ කොටසක් ලෙස සලකයි. ගෑස් ආවරණ ලෝහ චාප වෑල්ඩින් සඳහා, හීලියම් හීලියම් / ආගන් මිශ්රණයේ වායු මිශ්රණයෙන් 25% සිට 75% දක්වා අඩංගු විය හැක. ආරක්ෂිත වායු මිශ්රණයේ සංයුතිය සකස් කිරීමෙන්, වෑල්ඩරයේ තාප ව්යාප්තියට බලපෑම් කළ හැකිය, වෑල්ඩින් ලෝහයේ හරස්කඩයේ හැඩය සහ වෙල්ඩින් වේගය කෙරෙහි බලපායි.

ඉලෙක්ට්රොනික අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය

නිෂ්ක්‍රීය වායුවක් ලෙස, හීලියම් කෙතරම් ස්ථායී ද යත්, එය වෙනත් මූලද්‍රව්‍ය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා නොකරයි. මෙම ගුණාංගය චාප වෑල්ඩින් (වාතයේ ඔක්සිජන් දූෂණය වීම වැළැක්වීම සඳහා) පලිහක් ලෙස භාවිතා කරයි. අර්ධ සන්නායක සහ දෘශ්‍ය තන්තු නිෂ්පාදනය වැනි අනෙකුත් තීරණාත්මක යෙදුම් ද හීලියම් සතුව ඇත. ඊට අමතරව, රුධිර ප්‍රවාහයේ නයිට්‍රජන් බුබුලු ඇතිවීම වැළැක්වීම සඳහා ගැඹුරු කිමිදීමේදී නයිට්‍රජන් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි අතර එමඟින් කිමිදුම් රෝග වළක්වා ගත හැකිය.

ගෝලීය හීලියම් විකුණුම් පරිමාව (2016-2027)

ගෝලීය හීලියම් වෙළෙඳපොළ 2020 දී ඩොලර් මිලියන 1825.37 වෙත ළඟා වූ අතර 5.65% (2021-2027) හි සංයුක්ත වාර්ෂික වර්ධන වේගය (CAGR) සමඟ 2027 දී එක්සත් ජනපද ඩොලර් මිලියන 2742.04 දක්වා ළඟා වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. ඉදිරි වසරවලදී කර්මාන්තයට විශාල අවිනිශ්චිතතාවයක් ඇත. මෙම පත්‍රිකාවේ 2021-2027 සඳහා පුරෝකථන දත්ත පදනම් වී ඇත්තේ පසුගිය වසර කිහිපයේ ඓතිහාසික වර්ධනය, කර්මාන්තයේ ප්‍රවීණයන්ගේ අදහස් සහ මෙම ලිපියේ විශ්ලේෂකයන්ගේ අදහස් මතය.

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

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

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

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

හීලියම් පුළුල් පරාසයක භාවිතයන් ඇති අතර වැඩි වැඩියෙන් ක්ෂේත්රවල ලබා ගත හැකිය. ස්වභාවික සම්පත් හිඟකම නිසා අනාගතයේ දී හීලියම් සඳහා ඇති ඉල්ලුම වැඩි වීමට ඉඩ ඇති අතර සුදුසු විකල්ප අවශ්‍ය වේ. හීලියම් මිල 2021 සිට 2026 දක්වා, $13.53 / m3 (2020) සිට $19.09 / m3 (2027) දක්වා ඉහළ යනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ.

කර්මාන්තය ආර්ථිකය හා ප්‍රතිපත්ති මගින් බලපායි. ගෝලීය ආර්ථිකය යථා තත්ත්වයට පත්වන විට, වැඩි වැඩියෙන් මිනිසුන් පාරිසරික ප්රමිතීන් වැඩිදියුණු කිරීම ගැන සැලකිලිමත් වන අතර, විශේෂයෙන්ම විශාල ජනගහනයක් සහ වේගවත් ආර්ථික වර්ධනයක් සහිත ඌන සංවර්ධිත කලාපවල, හීලියම් සඳහා ඉල්ලුම වැඩි වනු ඇත.

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

HL Cryogenic උපකරණ

ද්‍රව හීලියම් සම්පත් හිඟකම සහ මිල ඉහළ යාම හේතුවෙන් ද්‍රව හීලියම් භාවිතය හා ප්‍රවාහන ක්‍රියාවලියේදී එහි පාඩුව හා ප්‍රකෘතිමත් වීම අවම කිරීම වැදගත් වේ.

1992 දී ආරම්භ කරන ලද HL Cryogenic Equipment යනු HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd ට අනුබද්ධ සන්නාමයකි. HL Cryogenic උපකරණ පාරිභෝගිකයින්ගේ විවිධ අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා ඉහළ රික්තක පරිවරණය කරන ලද Cryogenic පයිප්ප පද්ධතිය සහ ඒ ආශ්‍රිත ආධාරක උපකරණ සැලසුම් කිරීම සහ නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා කැපවී සිටී. රික්ත පරිවරණය කරන ලද පයිප්ප සහ නම්‍යශීලී හෝස් ඉහළ රික්තක සහ බහු-ස්ථර බහු-තිර විශේෂ පරිවාරක ද්‍රව්‍යවල ඉදිකර ඇති අතර, දියර ඔක්සිජන්, ද්‍රව නයිට්‍රජන් මාරු කිරීම සඳහා භාවිතා කරන අතිශය දැඩි තාක්ෂණික ප්‍රතිකාර සහ ඉහළ රික්ත ප්‍රතිකාර මාලාවක් හරහා ගමන් කරයි. , ද්‍රව ආගන්, ද්‍රව හයිඩ්‍රජන්, ද්‍රව හීලියම්, ද්‍රව එතිලීන් වායු LEG සහ ද්‍රව ස්වභාවික වායු LNG.

HL Cryogenic Equipment Company හි Vacuum Jacketed Pipe, Vacuum Jacketed Hose, Vacuum Jacketed Valve, සහ Phase Separator යන නිෂ්පාදන මාලාව, අතිශයින්ම දැඩි තාක්ෂණික ප්‍රතිකාර මාලාවක් හරහා ගමන් කර ඇති අතර, ද්‍රව ඔක්සිජන්, ද්‍රව නයිට්‍රජන්, ද්‍රව ආගන්, ද්‍රව හයිඩ්‍රජන්, ද්‍රව හීලියම්, LEG සහ LNG, සහ මෙම නිෂ්පාදන වාතය වෙන් කිරීම, වායූන්, ගුවන් සේවා, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ, සුපිරි සන්නායක, චිප්ස්, ස්වයංක්‍රීය එකලස් කිරීම, ආහාර සහ බීම, ෆාමසිය, රෝහල, ජෛව බැංකුව, රබර්, නව ද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදන රසායනික ඉංජිනේරු විද්‍යාව, යකඩ සහ වානේ සහ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ ආදිය.

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.