헬륨은 그와 원자 번호 2의 기호를 가진 화학 요소입니다. 그것은 희귀 대기 가스이며, 무색, 맛이없고, 맛이없고, 무독성, 비 염증성, 물에 약간 용해됩니다. 대기의 헬륨 농도는 5.24 x 10-4 부피 백분율입니다. 그것은 모든 요소의 끓는 지점과 용융점이 가장 낮으며 매우 추운 조건을 제외하고 가스로만 존재합니다.

헬륨은 주로 기체 또는 액체 헬륨으로 운송되며 원자로, 반도체, 레이저, 전구, 초전도성, 계측, 반도체 및 섬유 광학, 극저온, MRI 및 실험실 연구에 사용됩니다.

저온 추운 공급원

헬륨은 자기 공명 영상 (MRI), 핵 자기 공명 (NMR) 분광기, 초전도 양자 입자 가속기, 대형 Hadron Collider, 간섭계 (Squid), 전자 스핀 공명 (ESR)과 같은 극저온 냉각 공급원을위한 극저온 냉각제로 사용됩니다. 및 초전도 자기 에너지 저장 (SMES), MHD 초전도 발생 생성기, 초전도 센서, 전력 전송, MAGLEV 운송, 질량 분석기, 초전도 자석, 강한 자기장 분리기, 융합 반응기 및 기타 크라이노 발생 연구를위한 환형 필드 초전도 자석. 헬륨은 극저온 초전도 물질과 자석을 절대 0에 가깝게 냉각 시키며,이 시점에서 초전도체의 저항은 갑자기 0으로 떨어집니다. 초전도체의 매우 낮은 저항은 더 강력한 자기장을 만듭니다. 병원에 사용되는 MRI 장비의 경우 더 강한 자기장은 방사선 사진에서 더 자세한 내용을 생성합니다.

헬륨은 가장 낮은 용융 및 끓는점을 가지며, 대기압에서 굳어지고 0k 및 헬륨이 화학적으로 불활성이기 때문에 헬륨은 슈퍼 냉각수로 사용되므로 다른 물질과 거의 반응하는 것은 거의 불가능합니다. 또한 헬륨은 2.2 켈빈 미만으로 유체가됩니다. 지금까지는 고유 한 초 활발성이 산업 응용 분야에서 활용되지 않았습니다. 17 Kelvin 미만의 온도에서는 극저온 공급원에서 냉매로서 헬륨을 대체 할 수 없습니다.

항공 및 우주 비행사

헬륨은 풍선과 비행선에도 사용됩니다. 헬륨은 공기보다 가볍기 때문에 비행선과 풍선에는 헬륨이 채워집니다. 수소는 부력이 높고 막에서 탈출 속도가 낮지 만, 헬륨은 불꽃이 발생하지 않는다는 이점이 있습니다. 또 다른 2 차 사용은 로켓 기술에 있으며, 여기서 헬륨은 저장 탱크에서 연료와 산화제를 대체하고 로켓 연료를 만들기 위해 수소와 산소를 응축시키는 손실 매체로 사용됩니다. 또한 발사 전에 지상지지 장비에서 연료 및 산화제를 제거하는 데 사용될 수 있으며 우주선에서 액체 수소를 사전 시일 할 수 있습니다. 아폴로 프로그램에 사용 된 토성 V 로켓에서는 약 370,000 입방 미터 (1,300 만 입방 피트)의 헬륨을 발사하기 위해 필요했습니다.

파이프 라인 누출 감지 및 탐지 분석

헬륨의 또 다른 산업용 사용은 누출 감지입니다. 누출 감지는 액체 및 가스가 포함 된 시스템에서 누출을 감지하는 데 사용됩니다. 헬륨은 고체를 통해 공기보다 3 배 빠른 고형물을 통해 확산되기 때문에 고혈압 장비 (예 : 극저온 탱크) 및 고압 용기의 누출을 감지하기 위해 추적기 가스로 사용됩니다. 물체는 챔버에 배치되어 대피하고 헬륨으로 채워집니다. 10-9 MBAR의 누출 속도에서도 L / S (10-10 PA • M3 / S)에서도 누출을 통해 헬륨 탈출은 민감한 장치 (헬륨 질량 분석기)에 의해 감지 될 수 있습니다. 측정 절차는 일반적으로 자동화되며 헬륨 통합 테스트라고합니다. 또 다른 더 간단한 방법은 해당 물체를 헬륨으로 채우고 핸드 헬드 장치를 사용하여 수동으로 누출을 검색하는 것입니다.

헬륨은 가장 작은 분자이기 때문에 누출 감지에 사용되며, 모나토미 분자이므로 헬륨은 쉽게 누출됩니다. 헬륨 가스는 누출 감지 중에 물체로 채워지고 누출이 발생하면 헬륨 질량 분석기가 누출의 위치를 ​​감지 할 수 있습니다. 헬륨은 로켓, 연료 탱크, 열 교환기, 가스 라인, 전자 제품, 텔레비전 튜브 및 기타 제조 부품의 누출을 감지하는 데 사용될 수 있습니다. 헬륨을 사용한 누출 감지는 맨해튼 프로젝트에서 우라늄 농축 시설의 누출을 감지하기 위해 처음 사용되었습니다. 누출 감지 헬륨은 수소, 질소 또는 수소 및 질소의 혼합물로 대체 될 수 있습니다.

용접 및 금속 작업

헬륨 가스는 다른 원자보다 이온화 전위 에너지가 높기 때문에 아크 용접 및 혈장 아크 용접에서 보호 가스로 사용됩니다. 용접 주변의 헬륨 가스는 용융 상태에서 금속이 산화되는 것을 방지합니다. 헬륨의 높은 이온화 전위 에너지는 티타늄, 지르코늄, 마그네슘 및 알루미늄 합금과 같은 구조, 조선 및 항공 우주에 사용되는 비 유사 금속의 혈장 아크 용접을 허용합니다. 차폐 가스의 헬륨은 아르곤 또는 수소로 대체 ​​될 수 있지만 일부 재료 (예 : 티타늄 헬륨)는 혈장 아크 용접을 위해 교체 할 수 없습니다. 헬륨은 고온에서 안전한 유일한 가스이기 때문입니다.

가장 활발한 개발 영역 중 하나는 스테인레스 스틸 용접입니다. 헬륨은 불활성 가스이므로 다른 물질에 노출 될 때 화학적 반응을 겪지 않습니다. 이 특성은 용접 보호 가스에서 특히 중요합니다.

헬륨은 또한 열을 잘 수행합니다. 그렇기 때문에 용접의 습윤성을 향상시키기 위해 더 높은 열 입력이 필요한 용접에서 일반적으로 사용되는 이유입니다. 헬륨은 또한 과속에 유용합니다.

헬륨은 일반적으로 보호 가스 혼합물에서 다양한 양으로 아르곤과 혼합되어 두 가스의 우수한 특성을 최대한 활용합니다. 예를 들어, 헬륨은 용접 중에 더 넓고 얕은 침투 모드를 제공하는 데 도움이되는 보호 가스 역할을합니다. 그러나 헬륨은 아르곤의 청소를 제공하지 않습니다.

결과적으로 금속 제조업체는 종종 작업 공정의 일부로 아르곤과 헬륨을 혼합하는 것을 고려합니다. 가스 차폐 금속 아크 용접의 경우, 헬륨은 헬륨/아르곤 혼합물에서 가스 혼합물의 25% 내지 75%를 포함 할 수있다. 보호 가스 혼합물의 조성을 조정함으로써, 용접기는 용접의 열 분포에 영향을 줄 수 있으며, 이는 용접 금속의 단면의 모양과 용접 속도에 영향을 미칩니다.

전자 반도체 산업

불활성 가스로서, 헬륨은 너무 안정적이어서 다른 원소와 거의 반응하지 않습니다. 이 특성은 공기 중의 산소 오염을 방지하기 위해 아크 용접의 방패로 사용됩니다. 헬륨에는 또한 반도체 및 광섬유 제조와 같은 다른 중요한 응용 프로그램이 있습니다. 또한 혈류에서 질소 거품의 형성을 방지하여 다이빙 병을 방지하기 위해 깊은 다이빙의 질소를 대체 할 수 있습니다.

글로벌 헬륨 판매량 (2016-2027)

세계 헬륨 시장은 2020 년에 미화 1 억 8,37 백만 달러에 이르렀으며 2027 년에 미화 2 억 7,200 만 달러에 이르렀으며, 연간 성장률 (CAGR)은 5.65% (2021-2027)에 이르렀습니다. 업계는 앞으로 몇 년 동안 큰 불확실성을 가지고 있습니다. 이 논문에서 2021-2027의 예측 데이터는 지난 몇 년간의 역사적 발전, 업계 전문가의 의견 및이 백서의 분석가들의 의견을 기반으로합니다.

헬륨 산업은 고도로 집중되어 있으며 천연 자원에서 공급되며 주로 미국, 러시아, 카타르 및 알제리에서 글로벌 제조업체가 제한되어 있습니다. 세계에서 소비자 부문은 미국, 중국 및 유럽 등에 집중되어 있습니다. 미국은 업계에서 오랜 역사와 흔들리지 않는 위치를 가지고 있습니다.

많은 회사들이 여러 공장을 가지고 있지만 일반적으로 대상 소비자 시장에 가깝지 않습니다. 따라서 제품의 운송 비용이 높습니다.

처음 5 년 이래로 생산은 매우 느리게 성장했습니다. 헬륨은 재생 불가능한 에너지 원이며, 지속적인 사용을 보장하기 위해 생산 국가에서 정책이 시행되고 있습니다. 일부는 헬륨이 미래에 다가 갈 것으로 예상합니다.

업계는 수입 및 수출의 비율이 높습니다. 거의 모든 국가에서는 헬륨을 사용하지만 헬륨 매장량이 거의 없습니다.

헬륨은 광범위한 용도를 가지고 있으며 점점 더 많은 분야에서 사용할 수 있습니다. 천연 자원의 부족을 감안할 때, 헬륨에 대한 수요는 미래에 증가 할 가능성이 높으므로 적절한 대안이 필요합니다. 헬륨 가격은 2021 년에서 2026 년으로 계속 상승하여 $ 13.53 / m3 (2020)에서 $ 19.09 / m3 (2027)로 계속 상승 할 것으로 예상됩니다.

업계는 경제와 정책의 영향을받습니다. 글로벌 경제가 회복됨에 따라 점점 더 많은 사람들이 환경 표준을 개선하고 특히 많은 인구와 빠른 경제 성장을 가진 저개발 지역에서 헬륨에 대한 수요가 증가 할 것입니다.

현재, 주요 글로벌 제조업체에는 Rasgas, Linde Group, Air Chemical, Exxonmobil, Air Liquide (DZ) 및 Gazprom (RU) 등이 포함됩니다. 2020 년에는 상위 6 개 제조업체의 판매 점유율이 74%를 초과합니다. 향후 몇 년 안에 업계의 경쟁이 더욱 강렬해질 것으로 예상됩니다.

HL 극저온 장비

액체 헬륨 자원의 부족과 가격 상승으로 인해 사용 및 운송 과정에서 액체 헬륨의 손실과 회수를 줄이는 것이 중요합니다.

1992 년에 설립 된 HL 극저온 장비는 HL Croogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd와 제휴 한 브랜드입니다. HL 극저온 장비는 다양한 고객의 요구를 충족시키기 위해 고 진공 진동 절연 극저온 배관 시스템 및 관련 지원 장비의 설계 및 제조에 최선을 다하고 있습니다. 진공 절연 파이프 및 유연한 호스는 높은 진공 및 다층 멀티 스크린 특수 절연 재료로 구성되며 액체 산소, 액체 질소의 전달에 사용되는 일련의 매우 엄격한 기술 처리 및 고 진공 청소기 처리를 통과합니다. , 액체 아르곤, 액체 수소, 액체 헬륨, 액화 에틸렌 가스 다리 및 액화 자연 가스 LNG.

일련의 매우 엄격한 기술 처리를 통과 한 HL 극저온 장비 회사의 진공 재킷 파이프, 진공 재킷 호스, 진공 재킷 밸브 및 위상 분리기의 제품 일련의 제품은 액체 산소, 액체 질소, 액체 아르곤, 액체 산소의 전달에 사용됩니다. 액체 수소, 액체 헬륨, 다리 및 LNG 및이 제품들은 공기 분리, 가스, 항공, 전자 장치, 초전경화, 칩, 자동화 조립품, 식품 및 식품 및 식품 및 식품 및 식품 및 식품 및 식품 및 식품 및 식품 및 식품 및 기초 장비 (예 : 극저온 탱크, Dewar 및 콜드 박스 등) 용 서비스를 제공합니다. 음료, 약국, 병원, 바이오 뱅크, 고무, 새로운 재료 제조 화학 공학, 철 및 철강 및 과학 연구 등

HL Croogenic Equipment Company는 Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, Boc, Iwatani 및 Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) 등의 자격을 갖춘 공급 업체/공급 업체가되었습니다.