हेलियम एक रासायनिक तत्व हो जसको प्रतीक He र आणविक संख्या 2 छ। यो दुर्लभ वायुमण्डलीय ग्यास हो, रंगहीन, स्वादहीन, स्वादहीन, गैर-विषाक्त, गैर-ज्वलनशील, पानीमा थोरै मात्र घुलनशील। वायुमण्डलमा हेलियम एकाग्रता 5.24 x 10-4 भोल्युम प्रतिशत द्वारा छ। यसमा कुनै पनि तत्वको सबैभन्दा कम उमाल्ने र पग्लने बिन्दुहरू छन्, र अत्यधिक चिसो अवस्थाहरूमा बाहेक, ग्यासको रूपमा मात्र अवस्थित छ।

हेलियम मुख्यतया ग्यास वा तरल हीलियमको रूपमा ढुवानी गरिन्छ र आणविक रिएक्टरहरू, अर्धचालकहरू, लेजरहरू, लाइट बल्बहरू, सुपरकन्डक्टिविटी, इन्स्ट्रुमेन्टेसन, सेमीकन्डक्टरहरू र फाइबर अप्टिक्स, क्रायोजेनिक, MRI र R&D प्रयोगशाला अनुसन्धानमा प्रयोग गरिन्छ।

कम तापमान चिसो स्रोत

हेलियम क्रायोजेनिक शीतलन स्रोतहरूका लागि क्रायोजेनिक कूलेन्टको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जस्तै चुम्बकीय अनुनाद इमेजिङ (MRI), आणविक चुम्बकीय अनुनाद (NMR) स्पेक्ट्रोस्कोपी, सुपरकन्डक्टिङ क्वान्टम कण एक्सेलेरेटर, ठूलो हेड्रन कोलाइडर, इन्टरफेरोमिटर (SQUID), इलेक्ट्रोन स्पिन रेजोनान्स (RES)। र सुपरकन्डक्टिङ चुम्बकीय ऊर्जा भण्डारण (SMES), MHD सुपरकन्डक्टिङ जेनरेटर, सुपरकन्डक्टिङ सेन्सर, पावर ट्रान्समिशन, म्याग्लेभ यातायात, मास स्पेक्ट्रोमिटर, सुपरकन्डक्टिङ चुम्बक, बलियो चुम्बकीय क्षेत्र विभाजक, फ्युजन रिएक्टरहरू र अन्य क्रायोजेनिक अनुसन्धानका लागि एन्युलर फिल्ड सुपरकन्डक्टिङ म्याग्नेटहरू। हेलियमले क्रायोजेनिक सुपरकन्डक्टिङ सामग्री र चुम्बकहरूलाई निरपेक्ष शून्यमा चिसो पार्छ, जहाँ सुपरकन्डक्टरको प्रतिरोध अचानक शून्यमा झर्छ। सुपरकन्डक्टरको धेरै कम प्रतिरोधले अझ शक्तिशाली चुम्बकीय क्षेत्र सिर्जना गर्दछ। अस्पतालहरूमा प्रयोग हुने एमआरआई उपकरणहरूको मामलामा, बलियो चुम्बकीय क्षेत्रहरूले रेडियोग्राफिक छविहरूमा थप विवरणहरू उत्पादन गर्दछ।

हेलियम एक सुपर शीतलकको रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने हीलियममा सबैभन्दा कम पग्लने र उम्लने बिन्दुहरू छन्, वायुमण्डलीय दबाव र 0 K मा ठोस हुँदैन, र हेलियम रासायनिक रूपमा निष्क्रिय छ, यसले अन्य पदार्थहरूसँग प्रतिक्रिया गर्न लगभग असम्भव बनाउँछ। थप रूपमा, हेलियम 2.2 केल्भिन भन्दा तल अति तरल हुन्छ। अहिले सम्म, कुनै पनि औद्योगिक अनुप्रयोगमा अद्वितीय अल्ट्रा-मोबिलिटीको शोषण गरिएको छैन। 17 केल्भिन भन्दा कम तापमानमा, क्रायोजेनिक स्रोतमा फ्रिजको रूपमा हेलियमको विकल्प छैन।

एरोनटिक्स र एस्ट्रोनटिक्स

बेलुन र एयरशिपमा पनि हेलियम प्रयोग गरिन्छ। हिलियम हावा भन्दा हल्का हुने भएकाले वायुयान र बेलुनहरू हिलियमले भरिएका हुन्छन्। हेलियमको गैर-ज्वलनशील हुनुको फाइदा छ, यद्यपि हाइड्रोजन बढी उछाल छ र झिल्लीबाट कम भाग्ने दर छ। अर्को माध्यमिक प्रयोग रकेट टेक्नोलोजीमा छ, जहाँ हिलियमलाई भण्डारण ट्याङ्कीहरूमा इन्धन र अक्सिडाइजरलाई विस्थापित गर्न र रकेट इन्धन बनाउन हाइड्रोजन र अक्सिजनलाई कन्डेन्स गर्नको लागि नोक्सान माध्यमको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यो प्रक्षेपण हुनु अघि जमिन समर्थन उपकरणबाट ईन्धन र अक्सिडाइजर हटाउन पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, र अन्तरिक्ष यानमा तरल हाइड्रोजन पूर्व-ठुलो हुन सक्छ। अपोलो कार्यक्रममा प्रयोग गरिएको Saturn V रकेटमा, प्रक्षेपण गर्न लगभग 370,000 क्यूबिक मिटर (13 मिलियन घन फिट) हिलियम आवश्यक थियो।

पाइपलाइन चुहावट पत्ता लगाउने र पत्ता लगाउने विश्लेषण

हेलियमको अर्को औद्योगिक प्रयोग चुहावट पत्ता लगाउने हो। तरल पदार्थ र ग्यासहरू भएको प्रणालीहरूमा चुहावट पत्ता लगाउन चुहावट पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ। हिलियम हावा भन्दा तीन गुणा छिटो ठोस पदार्थहरू मार्फत फैलिएको हुनाले, यसलाई उच्च भ्याकुम उपकरणहरू (जस्तै क्रायोजेनिक ट्याङ्कहरू) र उच्च-दबावका भाँडाहरूमा चुहावट पत्ता लगाउन ट्रेसर ग्यासको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। वस्तुलाई एक कक्षमा राखिएको छ, जुन त्यसपछि खाली गरी हेलियमले भरिएको छ। 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) जति कम चुहावट दरमा पनि, चुहावटबाट निस्केको हेलियमलाई संवेदनशील यन्त्र (हिलियम मास स्पेक्ट्रोमिटर) द्वारा पत्ता लगाउन सकिन्छ। मापन प्रक्रिया सामान्यतया स्वचालित हुन्छ र यसलाई हेलियम एकीकरण परीक्षण भनिन्छ। अर्को, सरल विधि भनेको प्रश्नमा रहेको वस्तुलाई हेलियमले भर्नु र ह्यान्डहेल्ड उपकरण प्रयोग गरेर म्यानुअल रूपमा चुहावट खोज्नु हो।

हेलियम चुहावट पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ किनभने यो सबैभन्दा सानो अणु हो र एक मोनाटोमिक अणु हो, त्यसैले हेलियम सजिलै चुहावट हुन्छ। हेलियम ग्यास चुहावट पत्ता लगाउने क्रममा वस्तुमा भरिन्छ, र यदि चुहावट भयो भने, हेलियम मास स्पेक्ट्रोमिटरले चुहावटको स्थान पत्ता लगाउन सक्षम हुनेछ। हेलियम रकेट, इन्धन ट्याङ्की, ताप एक्सचेन्जर, ग्यास लाइन, इलेक्ट्रोनिक्स, टेलिभिजन ट्यूब र अन्य निर्माण घटकहरूमा चुहावट पत्ता लगाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। हेलियम प्रयोग गरेर चुहावट पत्ता लगाउने पहिलो पटक म्यानहट्टन परियोजनाको समयमा युरेनियम संवर्धन प्लान्टहरूमा चुहावट पत्ता लगाउन प्रयोग गरिएको थियो। चुहावट पत्ता लगाउने हेलियमलाई हाइड्रोजन, नाइट्रोजन वा हाइड्रोजन र नाइट्रोजनको मिश्रणले प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ।

वेल्डिङ र धातु कार्य

अन्य परमाणुहरूको तुलनामा यसको उच्च आयनीकरण सम्भाव्य ऊर्जाको कारणले हिलियम ग्यासलाई आर्क वेल्डिङ र प्लाज्मा आर्क वेल्डिङमा सुरक्षात्मक ग्यासको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। वेल्डको वरिपरि रहेको हेलियम ग्यासले धातुलाई पग्लिएको अवस्थामा अक्सिडाइज गर्नबाट रोक्छ। हेलियमको उच्च आयनीकरण सम्भावित ऊर्जाले निर्माण, जहाज निर्माण, र एयरोस्पेसमा प्रयोग हुने भिन्न धातुहरूको प्लाज्मा आर्क वेल्डिङलाई अनुमति दिन्छ, जस्तै टाइटेनियम, जिरकोनियम, म्याग्नेसियम, र एल्युमिनियम मिश्र। शिल्डिङ ग्यासमा रहेको हेलियमलाई आर्गन वा हाइड्रोजनले प्रतिस्थापन गर्न सकिने भए तापनि प्लाज्मा आर्क वेल्डिङका लागि केही सामग्रीहरू (जस्तै टाइटेनियम हीलियम) प्रतिस्थापन गर्न सकिँदैन। किनभने हिलियम एक मात्र ग्यास हो जुन उच्च तापक्रममा सुरक्षित हुन्छ।

विकासको सबैभन्दा सक्रिय क्षेत्रहरू मध्ये एक स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग हो। हेलियम एक अक्रिय ग्यास हो, जसको मतलब यो अन्य पदार्थहरूमा पर्दा कुनै रासायनिक प्रतिक्रियाहरू पार गर्दैन। यो विशेषता वेल्डिंग सुरक्षा ग्याँस मा विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ।

हेलियमले पनि राम्रोसँग गर्मी चलाउँछ। यसैले यो सामान्यतया वेल्डहरूमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ वेल्डको भिजेको क्षमता सुधार गर्न उच्च ताप इनपुट आवश्यक हुन्छ। हिलियम पनि गति को लागी उपयोगी छ।

हेलियम सामान्यतया सुरक्षात्मक ग्यास मिश्रणमा आर्गनसँग फरक मात्रामा मिसाइन्छ र दुवै ग्यासहरूको राम्रो गुणहरूको पूर्ण लाभ लिनको लागि। हेलियम, उदाहरण को लागी, वेल्डिंग को समयमा प्रवेश को फराकिलो र कम मोड प्रदान गर्न को लागी एक सुरक्षात्मक ग्यास को रूप मा कार्य गर्दछ। तर हेलियमले आर्गनले गर्ने सफाई प्रदान गर्दैन।

नतिजाको रूपमा, धातु निर्माताहरूले प्रायः आफ्नो कार्य प्रक्रियाको भागको रूपमा हेलियमसँग आर्गन मिश्रण गर्ने विचार गर्छन्। ग्यास शील्ड मेटल आर्क वेल्डिङको लागि, हिलियम/आर्गन मिश्रणमा ग्यास मिश्रणको 25% देखि 75% सम्म हिलियम हुन सक्छ। सुरक्षात्मक ग्याँस मिश्रणको संरचना समायोजन गरेर, वेल्डरले वेल्डको तातो वितरणलाई प्रभाव पार्न सक्छ, जसले फलस्वरूप वेल्ड धातुको क्रस सेक्शनको आकार र वेल्डिङ गतिलाई असर गर्छ।

इलेक्ट्रोनिक अर्धचालक उद्योग

एक अक्रिय ग्यासको रूपमा, हेलियम यति स्थिर छ कि यसले कुनै पनि अन्य तत्वहरूसँग प्रतिक्रिया गर्दैन। यो गुणले यसलाई आर्क वेल्डिङमा ढालको रूपमा प्रयोग गर्दछ (हावामा अक्सिजनको प्रदूषण रोक्न)। हेलियमसँग अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोगहरू पनि छन्, जस्तै अर्धचालक र अप्टिकल फाइबर निर्माण। थप रूपमा, यसले रक्तप्रवाहमा नाइट्रोजन बुलबुलेको गठनलाई रोक्नको लागि गहिरो डाइभिङमा नाइट्रोजनलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ, यसरी डाइभिङ रोगलाई रोक्न सक्छ।

ग्लोबल हेलियम बिक्री मात्रा (2016-2027)

विश्वव्यापी हिलियम बजारले 2020 मा हामीलाई $ 1825.37 मिलियन पुग्यो र 2027 मा US $ 2742.04 मिलियन पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ, 5.65% (2021-2027) को चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) संग। आगामी वर्षहरूमा उद्योगमा ठूलो अनिश्चितता छ। यस पेपरमा 2021-2027 को लागि पूर्वानुमान डेटा विगत केही वर्षको ऐतिहासिक विकास, उद्योग विशेषज्ञहरूको राय र यस पेपरमा विश्लेषकहरूको रायमा आधारित छ।

हेलियम उद्योग अत्यधिक केन्द्रित छ, प्राकृतिक स्रोतहरूबाट प्राप्त गरिएको छ, र यसको सीमित विश्वव्यापी उत्पादकहरू छन्, मुख्यतया संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस, कतार र अल्जेरियामा। संसारमा, उपभोक्ता क्षेत्र संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, र युरोप र यति मा केन्द्रित छ। संयुक्त राज्य अमेरिका को एक लामो इतिहास र उद्योग मा अटल स्थिति छ।

धेरै कम्पनीहरूसँग धेरै कारखानाहरू छन्, तर तिनीहरू सामान्यतया उनीहरूको लक्षित उपभोक्ता बजारको नजिक छैनन्। त्यसैले, उत्पादन एक उच्च यातायात लागत छ।

सुरुका पाँच वर्षयता उत्पादन निकै सुस्त गतिमा बढेको छ । हेलियम एक गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत हो, र यसको निरन्तर प्रयोग सुनिश्चित गर्न उत्पादन गर्ने देशहरूमा नीतिहरू छन्। कतिपयले भविष्यमा हेलियम समाप्त हुने भविष्यवाणी गर्छन्।

उद्योगमा आयात र निर्यातको उच्च अनुपात रहेको छ । लगभग सबै देशहरूले हेलियम प्रयोग गर्छन्, तर केवल केही देशहरूमा हीलियम भण्डारहरू छन्।

हेलियमको प्रयोगको विस्तृत दायरा छ र अधिक र अधिक क्षेत्रहरूमा उपलब्ध हुनेछ। प्राकृतिक स्रोतको अभावलाई ध्यानमा राख्दै, उपयुक्त विकल्पको आवश्यकता रहेकोले भविष्यमा हिलियमको माग बढ्ने सम्भावना छ। हेलियमको मूल्य २०२१ देखि २०२६ सम्म, $१३.५३/m३ (२०२०) बाट $१९.०९/m३ (२०२७) सम्म बढ्ने अपेक्षा गरिएको छ।

अर्थतन्त्र र नीतिबाट उद्योग प्रभावित छन् । विश्वव्यापी अर्थतन्त्रमा सुधार हुँदै जाँदा, अधिक र अधिक मानिसहरू वातावरणीय स्तर सुधार गर्न चिन्तित छन्, विशेष गरी ठूलो जनसंख्या र द्रुत आर्थिक वृद्धि भएका अविकसित क्षेत्रहरूमा, हिलियमको माग बढ्नेछ।

वर्तमानमा प्रमुख विश्वव्यापी उत्पादकहरूमा रासगास, लिन्डे समूह, एयर केमिकल, एक्सोनमोबिल, एयर लिक्वाइड (डीजेड) र ग्याजप्रोम (रु) आदि पर्छन्। २०२० मा शीर्ष ६ उत्पादकहरूको बिक्री हिस्सा ७४% नाघेको छ। आगामी केही वर्षमा उद्योगमा प्रतिस्पर्धा थप तीव्र हुने अपेक्षा गरिएको छ ।

HL क्रायोजेनिक उपकरण

तरल हीलियम स्रोतको अभाव र बढ्दो मूल्यका कारण, यसको प्रयोग र ढुवानी प्रक्रियामा तरल हीलियमको नोक्सान र रिकभरी कम गर्न महत्त्वपूर्ण छ।

HL Cryogenic Equipment जुन 1992 मा स्थापना भएको हो HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd सँग सम्बद्ध ब्रान्ड हो। HL क्रायोजेनिक उपकरण ग्राहकहरूको विभिन्न आवश्यकताहरू पूरा गर्न उच्च भ्याकुम इन्सुलेटेड क्रायोजेनिक पाइपिङ प्रणाली र सम्बन्धित समर्थन उपकरणहरूको डिजाइन र निर्माण गर्न प्रतिबद्ध छ। भ्याकुम इन्सुलेटेड पाइप र फ्लेक्सिबल नली उच्च भ्याकुम र बहु-तह बहु-स्क्रिन विशेष इन्सुलेटेड सामग्रीहरूमा निर्माण गरिन्छ, र अत्यन्त कडा प्राविधिक उपचार र उच्च भ्याकुम उपचारको एक श्रृंखलाबाट गुजर्छ, जुन तरल अक्सिजन, तरल नाइट्रोजनको स्थानान्तरणको लागि प्रयोग गरिन्छ। , तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल हीलियम, तरल इथाइलिन ग्यास LEG र तरल प्रकृति ग्यास LNG।

एचएल क्रायोजेनिक उपकरण कम्पनीमा भ्याकुम ज्याकेटेड पाइप, भ्याकुम ज्याकेटेड नली, भ्याकुम ज्याकेटेड भल्भ, र फेज सेपरेटरको उत्पादन श्रृंखला, जुन अत्यन्तै कडा प्राविधिक उपचारहरूको श्रृंखलाबाट गुज्रिएको छ, तरल अक्सिजन, तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गनको स्थानान्तरणको लागि प्रयोग गरिन्छ। तरल हाइड्रोजन, तरल हीलियम, LEG र LNG, र यी उत्पादनहरू क्रायोजेनिक उपकरणहरू (जस्तै क्रायोजेनिक ट्याङ्कहरू, देवरहरू र कोल्डबक्सहरू आदि) को लागि हावा पृथकीकरण, ग्यास, उड्डयन, इलेक्ट्रोनिक्स, सुपरकन्डक्टर, चिप्स, स्वचालन एसेम्बली, खाना र उद्योगहरूमा सेवा गरिन्छ। पेय पदार्थ, फार्मेसी, अस्पताल, बायोबैंक, रबर, नयाँ सामग्री निर्माण रासायनिक ईन्जिनियरिङ्, फलाम र इस्पात, र वैज्ञानिक अनुसन्धान आदि।

HL Cryogenic Equipment Company Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, र Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) आदि को योग्य आपूर्तिकर्ता/विक्रेता बनेको छ।