हेलियम हे चिन्ह आणि अणुक्रमांक 2 असलेले एक रासायनिक घटक आहे. हा दुर्मिळ वातावरणातील वायू आहे, रंगहीन, चवहीन, चवहीन, बिनविषारी, ज्वलनशील, पाण्यात थोडासा विरघळणारा आहे. वातावरणातील हेलियमचे प्रमाण 5.24 x 10-4 आहे. यात कोणत्याही घटकाचे सर्वात कमी उकळण्याचे आणि वितळण्याचे बिंदू आहेत आणि अत्यंत थंड परिस्थिती वगळता ते केवळ वायूच्या रूपात अस्तित्वात आहे.

हेलियम प्रामुख्याने वायू किंवा द्रवरूप हेलियम म्हणून वाहून नेले जाते आणि अणुभट्ट्या, अर्धसंवाहक, लेसर, लाइट बल्ब, सुपरकंडक्टिव्हिटी, इन्स्ट्रुमेंटेशन, सेमीकंडक्टर आणि फायबर ऑप्टिक्स, क्रायोजेनिक, MRI आणि R&D प्रयोगशाळा संशोधनात वापरले जाते.

कमी तापमान थंड स्रोत

हेलियम क्रायोजेनिक शीतलक स्त्रोतांसाठी क्रायोजेनिक शीतलक म्हणून वापरले जाते, जसे की चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (MRI), न्यूक्लियर मॅग्नेटिक रेझोनान्स (NMR) स्पेक्ट्रोस्कोपी, सुपरकंडक्टिंग क्वांटम पार्टिकल एक्सीलरेटर, लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर, इंटरफेरोमीटर (SQUID), इलेक्ट्रॉन स्पिन रेझोनान्स (RES) आणि सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेटिक एनर्जी स्टोरेज (SMES), MHD सुपरकंडक्टिंग जनरेटर, सुपरकंडक्टिंग सेन्सर, पॉवर ट्रान्समिशन, मॅग्लेव्ह ट्रान्सपोर्टेशन, मास स्पेक्ट्रोमीटर, सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेट, मजबूत चुंबकीय क्षेत्र विभाजक, फ्यूजन अणुभट्ट्या आणि इतर क्रायोजेनिक संशोधनासाठी कंकणाकृती फील्ड सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेट. हेलियम क्रायोजेनिक सुपरकंडक्टिंग मटेरियल आणि चुंबकांना निरपेक्ष शून्यावर थंड करते, ज्या वेळी सुपरकंडक्टरचा प्रतिकार अचानक शून्यावर येतो. सुपरकंडक्टरचा अत्यंत कमी प्रतिकार अधिक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र तयार करतो. रुग्णालयांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या एमआरआय उपकरणांच्या बाबतीत, मजबूत चुंबकीय क्षेत्र रेडियोग्राफिक प्रतिमांमध्ये अधिक तपशील तयार करतात.

हेलियम हे सुपर कूलंट म्हणून वापरले जाते कारण हीलियममध्ये सर्वात कमी वितळणे आणि उकळण्याचे बिंदू आहेत, वातावरणीय दाब आणि 0 K वर घन होत नाही आणि हेलियम रासायनिकदृष्ट्या जड आहे, ज्यामुळे इतर पदार्थांसह प्रतिक्रिया करणे जवळजवळ अशक्य होते. याव्यतिरिक्त, हेलियम 2.2 केल्विनच्या खाली अतिप्रवाह बनते. आत्तापर्यंत, कोणत्याही औद्योगिक अनुप्रयोगामध्ये अद्वितीय अल्ट्रा-मोबिलिटीचा वापर केला गेला नाही. 17 केल्विनपेक्षा कमी तापमानात, क्रायोजेनिक स्त्रोतामध्ये रेफ्रिजरंट म्हणून हेलियमला ​​पर्याय नाही.

एरोनॉटिक्स आणि एस्ट्रोनॉटिक्स

हेलियम फुगे आणि एअरशिपमध्ये देखील वापरले जाते. हेलियम हवेपेक्षा हलका असल्यामुळे एअरशिप आणि फुगे हेलियमने भरलेले असतात. हायड्रोजन अधिक उत्तेजित असला आणि पडद्यापासून सुटण्याचा दर कमी असला तरी हेलियमला ​​ज्वलनशील नसण्याचा फायदा आहे. दुसरा दुय्यम वापर रॉकेट तंत्रज्ञानाचा आहे, जिथे हीलियमचा वापर स्टोरेज टाक्यांमध्ये इंधन आणि ऑक्सिडायझर विस्थापित करण्यासाठी आणि रॉकेट इंधन तयार करण्यासाठी हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनचे घनरूप करण्यासाठी तोटा माध्यम म्हणून केला जातो. प्रक्षेपण करण्यापूर्वी ग्राउंड सपोर्ट उपकरणांमधून इंधन आणि ऑक्सिडायझर काढून टाकण्यासाठी देखील याचा वापर केला जाऊ शकतो आणि अंतराळ यानामध्ये द्रव हायड्रोजन पूर्व-थंड करू शकतो. अपोलो प्रोग्राममध्ये वापरल्या गेलेल्या सॅटर्न व्ही रॉकेटमध्ये, प्रक्षेपण करण्यासाठी सुमारे 370,000 घनमीटर (13 दशलक्ष घनफूट) हेलियमची आवश्यकता होती.

पाइपलाइन गळती शोधणे आणि शोधणे विश्लेषण

हीलियमचा आणखी एक औद्योगिक वापर म्हणजे गळती शोधणे. लीक डिटेक्शनचा वापर द्रव आणि वायू असलेल्या प्रणालींमधील गळती शोधण्यासाठी केला जातो. हेलियम हवेपेक्षा तिप्पट वेगाने घन पदार्थांमधून पसरत असल्याने, उच्च-व्हॅक्यूम उपकरणे (जसे की क्रायोजेनिक टाक्या) आणि उच्च-दाब वाहिन्यांमधील गळती शोधण्यासाठी ट्रेसर वायू म्हणून त्याचा वापर केला जातो. वस्तू एका चेंबरमध्ये ठेवली जाते, जी नंतर रिकामी केली जाते आणि हेलियमने भरली जाते. 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) एवढ्या कमी गळतीच्या दरातही, गळतीतून बाहेर पडणारे हेलियम संवेदनशील उपकरणाद्वारे (हेलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर) शोधले जाऊ शकते. मापन प्रक्रिया सहसा स्वयंचलित असते आणि तिला हीलियम एकत्रीकरण चाचणी म्हणतात. दुसरी, सोपी पद्धत म्हणजे प्रश्नातील ऑब्जेक्ट हेलियमने भरणे आणि हँडहेल्ड उपकरण वापरून मॅन्युअली गळती शोधणे.

हेलियमचा वापर गळती शोधण्यासाठी केला जातो कारण तो सर्वात लहान रेणू आहे आणि मोनॅटॉमिक रेणू आहे, त्यामुळे हेलियम सहजपणे लीक होतो. गळती तपासताना हेलियम वायू वस्तूमध्ये भरला जातो आणि गळती झाल्यास, हेलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर गळतीचे स्थान शोधण्यात सक्षम असेल. रॉकेट, इंधन टाक्या, हीट एक्सचेंजर्स, गॅस लाइन, इलेक्ट्रॉनिक्स, टेलिव्हिजन ट्यूब आणि इतर उत्पादन घटकांमधील गळती शोधण्यासाठी हेलियमचा वापर केला जाऊ शकतो. हीलियम वापरून गळती शोधणे प्रथम मॅनहॅटन प्रकल्पादरम्यान युरेनियम संवर्धन संयंत्रांमधील गळती शोधण्यासाठी वापरले गेले. लीक डिटेक्शन हेलियम हायड्रोजन, नायट्रोजन किंवा हायड्रोजन आणि नायट्रोजनच्या मिश्रणाने बदलले जाऊ शकते.

वेल्डिंग आणि मेटल वर्किंग

हेलियम वायूचा वापर आर्क वेल्डिंग आणि प्लाझ्मा आर्क वेल्डिंगमध्ये संरक्षणात्मक वायू म्हणून केला जातो कारण त्याच्या इतर अणूंपेक्षा जास्त आयनीकरण संभाव्य ऊर्जा आहे. वेल्डच्या सभोवतालचा हीलियम वायू वितळलेल्या अवस्थेत धातूचे ऑक्सिडायझेशन होण्यापासून प्रतिबंधित करतो. हीलियमची उच्च आयनीकरण संभाव्य ऊर्जा बांधकाम, जहाजबांधणी आणि एरोस्पेसमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या भिन्न धातूंचे प्लाझ्मा आर्क वेल्डिंग करण्यास अनुमती देते, जसे की टायटॅनियम, झिरकोनियम, मॅग्नेशियम आणि ॲल्युमिनियम मिश्र धातु. शील्डिंग गॅसमधील हेलियम आर्गॉन किंवा हायड्रोजनने बदलले जाऊ शकत असले तरी, प्लाझ्मा आर्क वेल्डिंगसाठी काही पदार्थ (जसे की टायटॅनियम हेलियम) बदलले जाऊ शकत नाहीत. कारण हेलियम हा एकमेव वायू आहे जो उच्च तापमानात सुरक्षित आहे.

विकासाच्या सर्वात सक्रिय क्षेत्रांपैकी एक म्हणजे स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग. हेलियम हा एक अक्रिय वायू आहे, याचा अर्थ इतर पदार्थांच्या संपर्कात आल्यावर त्याच्यावर कोणतीही रासायनिक प्रतिक्रिया होत नाही. वेल्डिंग संरक्षण वायूंमध्ये हे वैशिष्ट्य विशेषतः महत्वाचे आहे.

हेलियम देखील उष्णता चांगले चालवते. म्हणूनच हे सहसा वेल्डमध्ये वापरले जाते जेथे वेल्डची ओलेपणा सुधारण्यासाठी जास्त उष्णता इनपुट आवश्यक असते. हेलियम वेगासाठी देखील उपयुक्त आहे.

दोन्ही वायूंच्या चांगल्या गुणधर्माचा पुरेपूर फायदा घेण्यासाठी हेलियम हे सहसा संरक्षणात्मक वायू मिश्रणात आर्गॉनमध्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात मिसळले जाते. हेलियम, उदाहरणार्थ, वेल्डिंग दरम्यान प्रवेशाच्या विस्तृत आणि उथळ पद्धती प्रदान करण्यात मदत करण्यासाठी संरक्षणात्मक वायू म्हणून कार्य करते. परंतु हेलियम आर्गॉनची स्वच्छता प्रदान करत नाही.

परिणामी, मेटल उत्पादक बहुतेक वेळा त्यांच्या कामकाजाच्या प्रक्रियेचा भाग म्हणून हेलियमसह आर्गॉन मिसळण्याचा विचार करतात. गॅस शील्ड मेटल आर्क वेल्डिंगसाठी, हेलियम/आर्गॉन मिश्रणात 25% ते 75% गॅस मिश्रण असू शकते. संरक्षक गॅस मिश्रणाची रचना समायोजित करून, वेल्डर वेल्डच्या उष्णता वितरणावर प्रभाव टाकू शकतो, ज्यामुळे वेल्ड मेटलच्या क्रॉस सेक्शनचा आकार आणि वेल्डिंग गती प्रभावित होते.

इलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर उद्योग

एक अक्रिय वायू म्हणून, हेलियम इतका स्थिर आहे की तो इतर कोणत्याही घटकांशी क्वचितच प्रतिक्रिया देतो. या गुणधर्मामुळे ते आर्क वेल्डिंगमध्ये ढाल म्हणून वापरले जाते (हवेतील ऑक्सिजन दूषित होण्यापासून रोखण्यासाठी). हेलियममध्ये सेमीकंडक्टर्स आणि ऑप्टिकल फायबर मॅन्युफॅक्चरिंग सारखे इतर गंभीर अनुप्रयोग देखील आहेत. याव्यतिरिक्त, ते रक्तप्रवाहात नायट्रोजन फुगे तयार होण्यापासून रोखण्यासाठी खोल डायव्हिंगमध्ये नायट्रोजनची जागा घेऊ शकते, अशा प्रकारे डायव्हिंग सिकनेस प्रतिबंधित करते.

जागतिक हेलियम विक्री खंड (2016-2027)

जागतिक हेलियम बाजार 2020 मध्ये आमच्याकडे $1825.37 दशलक्ष पोहोचला आणि 2027 मध्ये 5.65% (2021-2027) च्या चक्रवाढ वार्षिक वाढीचा दर (CAGR) सह US $2742.04 दशलक्षपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे. येत्या काही वर्षांत या उद्योगात मोठी अनिश्चितता आहे. या पेपरमधील 2021-2027 साठीचा अंदाज डेटा गेल्या काही वर्षांच्या ऐतिहासिक विकासावर, उद्योग तज्ञांची मते आणि या पेपरमधील विश्लेषकांच्या मतांवर आधारित आहे.

हेलियम उद्योग हा अत्यंत केंद्रित आहे, नैसर्गिक संसाधनांपासून बनलेला आहे आणि त्याचे जागतिक उत्पादक मर्यादित आहेत, प्रामुख्याने युनायटेड स्टेट्स, रशिया, कतार आणि अल्जेरिया. जगात, ग्राहक क्षेत्र युनायटेड स्टेट्स, चीन आणि युरोप इत्यादींमध्ये केंद्रित आहे. युनायटेड स्टेट्सचा दीर्घ इतिहास आहे आणि उद्योगात अढळ स्थान आहे.

बऱ्याच कंपन्यांचे अनेक कारखाने आहेत, परंतु ते सहसा त्यांच्या लक्ष्यित ग्राहक बाजाराच्या जवळ नसतात. म्हणून, उत्पादनाची वाहतूक खर्च जास्त आहे.

पहिल्या पाच वर्षापासून उत्पादन खूप मंद गतीने वाढले आहे. हेलियम हा अपारंपरिक ऊर्जा स्त्रोत आहे आणि त्याचा सतत वापर सुनिश्चित करण्यासाठी उत्पादक देशांमध्ये धोरणे आहेत. भविष्यात हेलियम संपेल असा काहींचा अंदाज आहे.

या उद्योगात आयात आणि निर्यातीचे प्रमाण जास्त आहे. जवळजवळ सर्व देश हेलियम वापरतात, परंतु केवळ काही देशांमध्ये हेलियमचे साठे आहेत.

हेलियमचे विस्तृत उपयोग आहेत आणि ते अधिकाधिक क्षेत्रात उपलब्ध असतील. नैसर्गिक साधनसंपत्तीची कमतरता लक्षात घेता, भविष्यात हीलियमची मागणी वाढण्याची शक्यता आहे, योग्य पर्यायांची आवश्यकता आहे. हेलियमच्या किमती 2021 ते 2026 पर्यंत $13.53/m3 (2020) वरून $19.09/m3 (2027) पर्यंत वाढत राहण्याची अपेक्षा आहे.

अर्थकारण आणि धोरणामुळे उद्योग प्रभावित होतात. जसजशी जागतिक अर्थव्यवस्था सावरत जाईल तसतसे अधिकाधिक लोक पर्यावरणीय मानके सुधारण्याबद्दल चिंतित आहेत, विशेषत: मोठ्या लोकसंख्येसह अविकसित प्रदेशांमध्ये आणि वेगवान आर्थिक वाढीमध्ये, हीलियमची मागणी वाढेल.

सध्या प्रमुख जागतिक उत्पादकांमध्ये Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) आणि Gazprom (Ru) इत्यादींचा समावेश आहे. 2020 मध्ये, टॉप 6 उत्पादकांचा विक्री हिस्सा 74% पेक्षा जास्त होईल. येत्या काही वर्षांत या उद्योगातील स्पर्धा अधिक तीव्र होईल, अशी अपेक्षा आहे.

एचएल क्रायोजेनिक उपकरणे

द्रव हीलियम संसाधनांची कमतरता आणि वाढत्या किंमतीमुळे, द्रव हीलियमचा वापर आणि वाहतूक प्रक्रियेत होणारा तोटा आणि पुनर्प्राप्ती कमी करणे महत्वाचे आहे.

HL Cryogenic Equipment ची स्थापना 1992 मध्ये झाली होती HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd शी संलग्न ब्रँड आहे. HL Cryogenic Equipment ग्राहकांच्या विविध गरजा पूर्ण करण्यासाठी हाय व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड क्रायोजेनिक पाइपिंग सिस्टीम आणि संबंधित सपोर्ट इक्विपमेंटच्या डिझाइन आणि निर्मितीसाठी वचनबद्ध आहे. व्हॅक्यूम इन्सुलेटेड पाईप आणि लवचिक रबरी नळी उच्च व्हॅक्यूम आणि मल्टी-लेयर मल्टी-स्क्रीन स्पेशल इन्सुलेटेड मटेरियलमध्ये बांधली जाते आणि अत्यंत कठोर तांत्रिक उपचार आणि उच्च व्हॅक्यूम उपचारांच्या मालिकेतून जाते, ज्याचा वापर द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजनच्या हस्तांतरणासाठी केला जातो. , लिक्विड आर्गॉन, लिक्विड हायड्रोजन, लिक्विड हेलियम, लिक्विफाइड इथिलीन गॅस LEG आणि लिक्विफाइड नेचर गॅस LNG.

एचएल क्रायोजेनिक उपकरण कंपनीमधील व्हॅक्यूम जॅकेटेड पाईप, व्हॅक्यूम जॅकेटेड नळी, व्हॅक्यूम जॅकेटेड व्हॉल्व्ह आणि फेज सेपरेटरची उत्पादन मालिका, जी अत्यंत कठोर तांत्रिक उपचारांच्या मालिकेतून उत्तीर्ण झाली आहे, ती द्रव ऑक्सिजन, द्रव नायट्रोजन, द्रव आर्गॉन, द्रव हस्तांतरित करण्यासाठी वापरली जाते. द्रव हायड्रोजन, द्रव हीलियम, एलईजी आणि एलएनजी आणि ही उत्पादने क्रायोजेनिक उपकरणांसाठी (उदा. क्रायोजेनिक टाक्या, देवर आणि कोल्डबॉक्स इ.) हवा पृथक्करण, वायू, विमान वाहतूक, इलेक्ट्रॉनिक्स, सुपरकंडक्टर, चिप्स, ऑटोमेशन असेंब्ली, अन्न आणि पेय, फार्मसी, हॉस्पिटल, बायोबँक, रबर, नवीन साहित्य निर्मिती रासायनिक अभियांत्रिकी, लोह आणि पोलाद, आणि वैज्ञानिक संशोधन इ.

HL Cryogenic Equipment Company Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, आणि Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) इत्यादींची पात्र पुरवठादार/विक्रेता बनली आहे.