हीलियम प्रतीक के साथ एक रासायनिक तत्व है और परमाणु संख्या 2। यह एक दुर्लभ वायुमंडलीय गैस, रंगहीन, बेस्वाद, बेस्वाद, गैर-विषैले, गैर-ज्वलनशील, केवल पानी में थोड़ा घुलनशील है। वायुमंडल में हीलियम एकाग्रता मात्रा प्रतिशत से 5.24 x 10-4 है। इसमें किसी भी तत्व के सबसे कम उबलते और पिघलने वाले बिंदु हैं, और केवल एक गैस के रूप में मौजूद है, सिवाय बेहद ठंड की स्थिति में।

हीलियम को मुख्य रूप से गैसीय या तरल हीलियम के रूप में ले जाया जाता है और इसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों, अर्धचालक, लेज़रों, प्रकाश बल्बों, सुपरकंडक्टिविटी, इंस्ट्रूमेंटेशन, अर्धचालक और फाइबर ऑप्टिक्स, क्रायोजेनिक, एमआरआई और आर एंड डी प्रयोगशाला अनुसंधान में किया जाता है।

कम तापमान ठंडा स्रोत

हीलियम का उपयोग क्रायोजेनिक शीतलन स्रोतों के लिए एक क्रायोजेनिक शीतलक के रूप में किया जाता है, जैसे कि चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई), परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी, सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कण त्वरक, बड़े हैड्रोन कोलाइडर, इंटरफेरोमीटर (स्क्विड), इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुनाद (एसआरआर) और सुपरकंडरिंग मैग्नेट्रॉचिंग (एसएमआर) (एसएमआर)। सेंसर, पावर ट्रांसमिशन, मैग्लेव ट्रांसपोर्टेशन, मास स्पेक्ट्रोमीटर, सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट, स्ट्रॉन्ग मैग्नेटिक फील्ड सेपरेटर्स, एन्यूलर फील्ड सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट फॉर फ्यूजन रिएक्टरों और अन्य क्रायोजेनिक रिसर्च। हीलियम क्रायोजेनिक सुपरकंडक्टिंग सामग्री और मैग्नेट को पूर्ण शून्य के पास ठंडा करता है, जिस पर सुपरकंडक्टर का प्रतिरोध अचानक शून्य पर गिर जाता है। एक सुपरकंडक्टर का बहुत कम प्रतिरोध एक अधिक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। अस्पतालों में उपयोग किए जाने वाले एमआरआई उपकरणों के मामले में, मजबूत चुंबकीय क्षेत्र रेडियोग्राफिक छवियों में अधिक विस्तार का उत्पादन करते हैं।

हीलियम का उपयोग सुपर कूलेंट के रूप में किया जाता है क्योंकि हीलियम में सबसे कम पिघलने और उबलते बिंदु होते हैं, वायुमंडलीय दबाव और 0 k पर ठोस नहीं होता है, और हीलियम रासायनिक रूप से अक्रिय है, जिससे अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करना लगभग असंभव हो जाता है। इसके अलावा, हीलियम 2.2 केल्विन से नीचे सुपरफ्लुइड हो जाता है। अब तक, अद्वितीय अल्ट्रा-मोबिलिटी का किसी भी औद्योगिक अनुप्रयोग में शोषण नहीं किया गया है। 17 केल्विन से नीचे के तापमान पर, क्रायोजेनिक स्रोत में सर्द के रूप में हीलियम के लिए कोई विकल्प नहीं है।

वैमानिकी और अंतरिक्षयानिकी

हीलियम का उपयोग गुब्बारे और एयरशिप में भी किया जाता है। क्योंकि हीलियम हवा की तुलना में हल्का होता है, एयरशिप और गुब्बारे हीलियम से भरे होते हैं। हीलियम को नॉनफ्लेम करने का फायदा है, हालांकि हाइड्रोजन अधिक उग्र है और झिल्ली से कम भागने की दर कम है। एक अन्य माध्यमिक उपयोग रॉकेट तकनीक में है, जहां हीलियम का उपयोग स्टोरेज टैंक में ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को विस्थापित करने के लिए एक नुकसान के माध्यम के रूप में किया जाता है और रॉकेट ईंधन बनाने के लिए हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को संघनित करता है। इसका उपयोग लॉन्च से पहले ग्राउंड सपोर्ट उपकरण से ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को हटाने के लिए भी किया जा सकता है, और अंतरिक्ष यान में तरल हाइड्रोजन को पूर्व-कूल कर सकता है। अपोलो कार्यक्रम में इस्तेमाल किए गए शनि वी रॉकेट में, लॉन्च करने के लिए लगभग 370,000 क्यूबिक मीटर (13 मिलियन क्यूबिक फीट) हीलियम की आवश्यकता थी।

पाइपलाइन रिसाव का पता लगाना और पता लगाना विश्लेषण

हीलियम का एक और औद्योगिक उपयोग लीक का पता लगाना है। लीक डिटेक्शन का उपयोग तरल और गैसों वाले सिस्टम में लीक का पता लगाने के लिए किया जाता है। क्योंकि हीलियम हवा की तुलना में तीन गुना तेजी से ठोस पदार्थों के माध्यम से फैलता है, इसका उपयोग उच्च-वैक्यूम उपकरण (जैसे क्रायोजेनिक टैंक) और उच्च दबाव वाले जहाजों में लीक का पता लगाने के लिए ट्रेसर गैस के रूप में किया जाता है। वस्तु को एक कक्ष में रखा जाता है, जिसे तब खाली कर दिया जाता है और हीलियम से भरा जाता है। यहां तक ​​कि रिसाव दरों पर 10-9 mbar • l / s (10-10 Pa • m3 / s) के रूप में कम, रिसाव के माध्यम से बचने वाले हीलियम को एक संवेदनशील डिवाइस (एक हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर) द्वारा पता लगाया जा सकता है। माप प्रक्रिया आमतौर पर स्वचालित होती है और इसे हीलियम एकीकरण परीक्षण कहा जाता है। एक और, सरल विधि है कि ऑब्जेक्ट को हीलियम के साथ प्रश्न में भरना और मैन्युअल रूप से एक हैंडहेल्ड डिवाइस का उपयोग करके लीक की खोज करें।

हीलियम का उपयोग लीक का पता लगाने के लिए किया जाता है क्योंकि यह सबसे छोटा अणु है और एक मोनटोमिक अणु है, इसलिए हीलियम आसानी से लीक हो जाता है। हीलियम गैस को लीक का पता लगाने के दौरान ऑब्जेक्ट में भर दिया जाता है, और यदि कोई रिसाव होता है, तो हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर लीक के स्थान का पता लगाने में सक्षम होगा। हीलियम का उपयोग रॉकेट, ईंधन टैंक, हीट एक्सचेंजर्स, गैस लाइनों, इलेक्ट्रॉनिक्स, टेलीविजन ट्यूब और अन्य विनिर्माण घटकों में लीक का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। हीलियम का उपयोग करके लीक का पता लगाने का उपयोग पहली बार मैनहट्टन परियोजना के दौरान यूरेनियम संवर्धन संयंत्रों में लीक का पता लगाने के लिए किया गया था। लीक का पता लगाने वाले हीलियम को हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, या हाइड्रोजन और नाइट्रोजन के मिश्रण से बदला जा सकता है।

वेल्डिंग और धातु काम कर रहे हैं

हीलियम गैस का उपयोग आर्क वेल्डिंग और प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग में एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में किया जाता है क्योंकि अन्य परमाणुओं की तुलना में इसकी उच्च आयनीकरण संभावित ऊर्जा के कारण। वेल्ड के चारों ओर हीलियम गैस धातु को पिघले हुए राज्य में ऑक्सीकरण से रोकती है। हीलियम की उच्च आयनीकरण संभावित ऊर्जा निर्माण, शिपबिल्डिंग और एयरोस्पेस में उपयोग किए जाने वाले असमान धातुओं के प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग की अनुमति देती है, जैसे कि टाइटेनियम, जिरकोनियम, मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु। यद्यपि परिरक्षण गैस में हीलियम को आर्गन या हाइड्रोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, कुछ सामग्री (जैसे टाइटेनियम हीलियम) को प्लाज्मा आर्क वेल्डिंग के लिए प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। क्योंकि हीलियम एकमात्र गैस है जो उच्च तापमान पर सुरक्षित है।

विकास के सबसे सक्रिय क्षेत्रों में से एक स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग है। हीलियम एक अक्रिय गैस है, जिसका अर्थ है कि यह अन्य पदार्थों के संपर्क में आने पर किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरता नहीं है। यह विशेषता वेल्डिंग संरक्षण गैसों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

हीलियम भी अच्छी तरह से गर्मी का संचालन करता है। यही कारण है कि इसका उपयोग आमतौर पर वेल्ड्स में किया जाता है जहां वेल्ड की wettability में सुधार के लिए उच्च गर्मी इनपुट की आवश्यकता होती है। हीलियम भी तेजी के लिए उपयोगी है।

हीलियम को आमतौर पर दोनों गैसों के अच्छे गुणों का पूरा लाभ उठाने के लिए सुरक्षात्मक गैस मिश्रण में अलग -अलग मात्रा में आर्गन के साथ मिलाया जाता है। उदाहरण के लिए, हीलियम वेल्डिंग के दौरान पैठ के व्यापक और उथले मोड प्रदान करने में मदद करने के लिए एक सुरक्षात्मक गैस के रूप में कार्य करता है। लेकिन हीलियम उस सफाई प्रदान नहीं करता है जो आर्गन करता है।

नतीजतन, धातु निर्माता अक्सर अपनी कार्य प्रक्रिया के हिस्से के रूप में हीलियम के साथ आर्गन को मिलाने पर विचार करते हैं। गैस परिरक्षित धातु चाप वेल्डिंग के लिए, हीलियम में हीलियम/आर्गन मिश्रण में गैस मिश्रण का 25% से 75% शामिल हो सकता है। सुरक्षात्मक गैस मिश्रण की संरचना को समायोजित करके, वेल्डर वेल्ड के गर्मी वितरण को प्रभावित कर सकता है, जो बदले में वेल्ड धातु के क्रॉस सेक्शन और वेल्डिंग गति के आकार को प्रभावित करता है।

इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक उद्योग

एक अक्रिय गैस के रूप में, हीलियम इतना स्थिर है कि यह शायद ही किसी अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह संपत्ति इसे आर्क वेल्डिंग में एक ढाल के रूप में उपयोग करती है (हवा में ऑक्सीजन के संदूषण को रोकने के लिए)। हीलियम में अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग भी हैं, जैसे कि अर्धचालक और ऑप्टिकल फाइबर विनिर्माण। इसके अलावा, यह रक्तप्रवाह में नाइट्रोजन बुलबुले के गठन को रोकने के लिए गहरे डाइविंग में नाइट्रोजन को बदल सकता है, इस प्रकार डाइविंग बीमारी को रोकता है।

ग्लोबल हीलियम सेल्स वॉल्यूम (2016-2027)

वैश्विक हीलियम बाजार 2020 में 1825.37 मिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया और 2027 में 5.65% (2021-2027) के मिश्रित वार्षिक वृद्धि दर (सीएजीआर) के साथ 2027 में यूएस $ 2742.04 मिलियन तक पहुंचने की उम्मीद है। आने वाले वर्षों में उद्योग की बहुत अनिश्चितता है। इस पत्र में 2021-2027 का पूर्वानुमान डेटा पिछले कुछ वर्षों के ऐतिहासिक विकास, उद्योग के विशेषज्ञों की राय और इस पत्र में विश्लेषकों की राय पर आधारित है।

हीलियम उद्योग अत्यधिक केंद्रित है, प्राकृतिक संसाधनों से खट्टा है, और इसमें सीमित वैश्विक निर्माता हैं, मुख्य रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस, कतर और अल्जीरिया में। दुनिया में, उपभोक्ता क्षेत्र संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन और यूरोप और इतने पर केंद्रित है। संयुक्त राज्य अमेरिका का उद्योग में एक लंबा इतिहास और अटूट स्थिति है।

कई कंपनियों में कई कारखाने होते हैं, लेकिन वे आमतौर पर अपने लक्षित उपभोक्ता बाजारों के करीब नहीं होते हैं। इसलिए, उत्पाद की उच्च परिवहन लागत है।

पहले पांच वर्षों के बाद से, उत्पादन बहुत धीरे -धीरे बढ़ा है। हीलियम एक गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है, और इसके निरंतर उपयोग को सुनिश्चित करने के लिए उत्पादक देशों में नीतियां हैं। कुछ लोग भविष्यवाणी करते हैं कि भविष्य में हीलियम बाहर चलेगा।

उद्योग में आयात और निर्यात का एक उच्च अनुपात है। लगभग सभी देश हीलियम का उपयोग करते हैं, लेकिन केवल कुछ में हीलियम भंडार होता है।

हीलियम में उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है और अधिक से अधिक क्षेत्रों में उपलब्ध होगा। प्राकृतिक संसाधनों की कमी को देखते हुए, हीलियम की मांग भविष्य में बढ़ने की संभावना है, जिससे उचित विकल्प की आवश्यकता होती है। हीलियम की कीमतें 2021 से 2026 तक बढ़ने की उम्मीद है, $ 13.53 / m3 (2020) से $ 19.09 / m3 (2027)।

उद्योग अर्थशास्त्र और नीति से प्रभावित है। जैसा कि वैश्विक अर्थव्यवस्था ठीक हो जाती है, अधिक से अधिक लोग पर्यावरणीय मानकों में सुधार के बारे में चिंतित हैं, विशेष रूप से बड़ी आबादी और तेजी से आर्थिक विकास के साथ अविकसित क्षेत्रों में, हीलियम की मांग में वृद्धि होगी।

वर्तमान में, प्रमुख वैश्विक निर्माताओं में रसगास, लिंडे ग्रुप, एयर केमिकल, एक्सॉनमोबिल, एयर लिक्विड (डीजेड) और गज़प्रोम (आरयू) आदि शामिल हैं, 2020 में, शीर्ष 6 निर्माताओं की बिक्री हिस्सेदारी 74%से अधिक होगी। यह उम्मीद की जाती है कि अगले कुछ वर्षों में उद्योग में प्रतिस्पर्धा अधिक तीव्र हो जाएगी।

एचएल क्रायोजेनिक उपकरण

तरल हीलियम संसाधनों की कमी और बढ़ती कीमत के कारण, इसके उपयोग और परिवहन प्रक्रिया में तरल हीलियम के नुकसान और वसूली को कम करना महत्वपूर्ण है।

एचएल क्रायोजेनिक उपकरण जो 1992 में स्थापित किया गया था, एचएल क्रायोजेनिक उपकरण कंपनी क्रायोजेनिक उपकरण कंपनी, लिमिटेड से संबद्ध एक ब्रांड है। एचएल क्रायोजेनिक उपकरण ग्राहकों की विभिन्न जरूरतों को पूरा करने के लिए उच्च वैक्यूम इंसुलेटेड क्रायोजेनिक पाइपिंग सिस्टम और संबंधित समर्थन उपकरणों के डिजाइन और निर्माण के लिए प्रतिबद्ध है। वैक्यूम अछूता पाइप और लचीली नली का निर्माण एक उच्च वैक्यूम और मल्टी-लेयर मल्टी-स्क्रीन विशेष अछूता सामग्री में किया जाता है, और बेहद सख्त तकनीकी उपचारों और उच्च वैक्यूम उपचार की एक श्रृंखला से गुजरता है, जिसका उपयोग तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गन, तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल हेलियम, तरल एथिलीन गैस और एथिलीन गैस के लिए उपयोग किया जाता है।

वैक्यूम जैकेटेड पाइप, वैक्यूम जैकेटेड नली, वैक्यूम जैकेटेड वाल्व, और एचएल क्रायोजेनिक उपकरण कंपनी में चरण विभाजक की उत्पाद श्रृंखला, जो कि बेहद सख्त तकनीकी उपचारों की एक श्रृंखला से गुजरती है, का उपयोग तरल ऑक्सीजन, तरल नाइट्रोजन, तरल आर्गन, तरल हाइड्रोजन, तरल हाइड्रोजन, तरल हेलियम, लेग और एलएनजी के लिए किया जाता है, और वायु पृथक्करण, गैसों, विमानन, इलेक्ट्रॉनिक्स, सुपरकंडक्टर, चिप्स, स्वचालन विधानसभा, खाद्य और पेय, फार्मेसी, अस्पताल, बायोबैंक, रबर, नई सामग्री विनिर्माण केमिकल इंजीनियरिंग, आयरन एंड स्टील, और वैज्ञानिक अनुसंधान आदि।

एचएल क्रायोजेनिक उपकरण कंपनी लिंडे, एयर लिक्विड, एयर प्रोडक्ट्स (एपी), प्रैक्सेयर, मेसर, बीओसी, इवाटानी, और हांग्जो ऑक्सीजन प्लांट ग्रुप (हांगयांग) आदि के योग्य आपूर्तिकर्ता/विक्रेता बन गई है।