హీలియం అనేది He అనే చిహ్నం మరియు పరమాణు సంఖ్య 2 కలిగిన ఒక రసాయన మూలకం. ఇది అరుదైన వాతావరణ వాయువు, రంగులేనిది, రుచిలేనిది, రుచిలేనిది, విషపూరితం కానిది, మండేది కాదు, నీటిలో కొద్దిగా మాత్రమే కరుగుతుంది. వాతావరణంలో హీలియం సాంద్రత వాల్యూమ్ శాతం ప్రకారం 5.24 x 10-4. ఇది ఏ మూలకం కంటే తక్కువ మరిగే మరియు ద్రవీభవన స్థానాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు అత్యంత చల్లని పరిస్థితులలో తప్ప, వాయువుగా మాత్రమే ఉంటుంది.

హీలియం ప్రధానంగా వాయు లేదా ద్రవ హీలియం రూపంలో రవాణా చేయబడుతుంది మరియు దీనిని అణు రియాక్టర్లు, సెమీకండక్టర్లు, లేజర్లు, లైట్ బల్బులు, సూపర్ కండక్టివిటీ, ఇన్స్ట్రుమెంటేషన్, సెమీకండక్టర్లు మరియు ఫైబర్ ఆప్టిక్స్, క్రయోజెనిక్, MRI మరియు R&D ప్రయోగశాల పరిశోధనలలో ఉపయోగిస్తారు.

తక్కువ ఉష్ణోగ్రత శీతల మూలం

మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ ఇమేజింగ్ (MRI), న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ (NMR) స్పెక్ట్రోస్కోపీ, సూపర్ కండక్టింగ్ క్వాంటం పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్, లార్జ్ హాడ్రాన్ కొలైడర్, ఇంటర్ఫెరోమీటర్ (SQUID), ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ రెసొనెన్స్ (ESR) మరియు సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెటిక్ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ (SMES), MHD సూపర్ కండక్టింగ్ జనరేటర్లు, సూపర్ కండక్టింగ్ సెన్సార్, పవర్ ట్రాన్స్మిషన్, మాగ్లెవ్ ట్రాన్స్పోర్టేషన్, మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్, సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెట్, బలమైన అయస్కాంత క్షేత్ర విభజనలు, ఫ్యూజన్ రియాక్టర్ల కోసం వార్షిక క్షేత్ర సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెట్లు మరియు ఇతర క్రయోజెనిక్ పరిశోధనలకు హీలియం క్రయోజెనిక్ సూపర్ కండక్టింగ్ పదార్థాలను మరియు అయస్కాంతాలను దాదాపు సంపూర్ణ సున్నాకి చల్లబరుస్తుంది, ఆ సమయంలో సూపర్ కండక్టర్ యొక్క నిరోధకత అకస్మాత్తుగా సున్నాకి పడిపోతుంది. సూపర్ కండక్టర్ యొక్క చాలా తక్కువ నిరోధకత మరింత శక్తివంతమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది. ఆసుపత్రులలో ఉపయోగించే MRI పరికరాల విషయంలో, బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలు రేడియోగ్రాఫిక్ చిత్రాలలో మరింత వివరాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

హీలియం అతి తక్కువ ద్రవీభవన మరియు మరిగే బిందువులను కలిగి ఉండటం, వాతావరణ పీడనం మరియు 0 K వద్ద ఘనీభవించకపోవడం మరియు హీలియం రసాయనికంగా జడత్వం కలిగి ఉండటం వలన దీనిని సూపర్ కూలెంట్‌గా ఉపయోగిస్తారు, దీని వలన ఇతర పదార్ధాలతో చర్య తీసుకోవడం దాదాపు అసాధ్యం. అదనంగా, హీలియం 2.2 కెల్విన్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద సూపర్ ఫ్లూయిడ్ అవుతుంది. ఇప్పటివరకు, ప్రత్యేకమైన అల్ట్రా-మొబిలిటీని ఏ పారిశ్రామిక అనువర్తనంలోనూ ఉపయోగించలేదు. 17 కెల్విన్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, క్రయోజెనిక్ మూలంలో శీతలకరణిగా హీలియంకు ప్రత్యామ్నాయం లేదు.

వైమానిక శాస్త్రం మరియు ఆస్ట్రోనాటిక్స్

హీలియం బెలూన్లు మరియు ఎయిర్‌షిప్‌లలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. హీలియం గాలి కంటే తేలికైనది కాబట్టి, ఎయిర్‌షిప్‌లు మరియు బెలూన్‌లు హీలియంతో నిండి ఉంటాయి. హీలియం మండదు అనే ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంది, అయినప్పటికీ హైడ్రోజన్ ఎక్కువ తేలియాడేది మరియు పొర నుండి తక్కువ తప్పించుకునే రేటును కలిగి ఉంటుంది. మరొక ద్వితీయ ఉపయోగం రాకెట్ టెక్నాలజీలో ఉంది, ఇక్కడ హీలియం నిల్వ ట్యాంకులలో ఇంధనం మరియు ఆక్సిడైజర్‌ను స్థానభ్రంశం చేయడానికి మరియు రాకెట్ ఇంధనాన్ని తయారు చేయడానికి హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌ను ఘనీభవించడానికి నష్ట మాధ్యమంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రయోగానికి ముందు భూమి మద్దతు పరికరాల నుండి ఇంధనం మరియు ఆక్సిడైజర్‌ను తొలగించడానికి కూడా దీనిని ఉపయోగించవచ్చు మరియు అంతరిక్ష నౌకలోని ద్రవ హైడ్రోజన్‌ను ముందస్తుగా చల్లబరుస్తుంది. అపోలో కార్యక్రమంలో ఉపయోగించిన సాటర్న్ V రాకెట్‌లో, ప్రయోగించడానికి దాదాపు 370,000 క్యూబిక్ మీటర్లు (13 మిలియన్ క్యూబిక్ అడుగులు) హీలియం అవసరం.

పైప్‌లైన్ లీకేజ్ డిటెక్షన్ మరియు డిటెక్షన్ అనాలిసిస్

హీలియం యొక్క మరొక పారిశ్రామిక ఉపయోగం లీక్ డిటెక్షన్. ద్రవాలు మరియు వాయువులను కలిగి ఉన్న వ్యవస్థలలో లీక్‌లను గుర్తించడానికి లీక్ డిటెక్షన్ ఉపయోగించబడుతుంది. హీలియం గాలి కంటే మూడు రెట్లు వేగంగా ఘనపదార్థాల ద్వారా వ్యాపిస్తుంది కాబట్టి, అధిక-వాక్యూమ్ పరికరాలు (క్రయోజెనిక్ ట్యాంకులు వంటివి) మరియు అధిక పీడన నాళాలలో లీక్‌లను గుర్తించడానికి ఇది ట్రేసర్ వాయువుగా ఉపయోగించబడుతుంది. వస్తువును ఒక గదిలో ఉంచుతారు, తరువాత దానిని ఖాళీ చేసి హీలియంతో నింపుతారు. 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) కంటే తక్కువ లీకేజ్ రేట్ల వద్ద కూడా, లీక్ ద్వారా తప్పించుకునే హీలియంను సున్నితమైన పరికరం (హీలియం మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్) ద్వారా గుర్తించవచ్చు. కొలత విధానం సాధారణంగా ఆటోమేటెడ్ చేయబడుతుంది మరియు దీనిని హీలియం ఇంటిగ్రేషన్ టెస్ట్ అంటారు. మరొక, సరళమైన పద్ధతి ఏమిటంటే, ప్రశ్నలోని వస్తువును హీలియంతో నింపడం మరియు హ్యాండ్‌హెల్డ్ పరికరాన్ని ఉపయోగించి లీక్‌ల కోసం మాన్యువల్‌గా శోధించడం.

హీలియం అతి చిన్న అణువు మరియు మోనాటమిక్ అణువు కాబట్టి లీక్ డిటెక్షన్ కోసం దీనిని ఉపయోగిస్తారు, కాబట్టి హీలియం సులభంగా లీక్ అవుతుంది. లీక్ డిటెక్షన్ సమయంలో హీలియం వాయువు వస్తువులోకి నింపబడుతుంది మరియు లీక్ సంభవిస్తే, హీలియం మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్ లీక్ స్థానాన్ని గుర్తించగలదు. రాకెట్లు, ఇంధన ట్యాంకులు, హీట్ ఎక్స్ఛేంజర్‌లు, గ్యాస్ లైన్లు, ఎలక్ట్రానిక్స్, టెలివిజన్ ట్యూబ్‌లు మరియు ఇతర తయారీ భాగాలలో లీక్‌లను గుర్తించడానికి హీలియంను ఉపయోగించవచ్చు. యురేనియం ఎన్‌రిచ్‌మెంట్ ప్లాంట్లలో లీక్‌లను గుర్తించడానికి మాన్‌హట్టన్ ప్రాజెక్ట్ సమయంలో హీలియం ఉపయోగించి లీక్ డిటెక్షన్‌ను మొదట ఉపయోగించారు. లీక్ డిటెక్షన్ హీలియంను హైడ్రోజన్, నైట్రోజన్ లేదా హైడ్రోజన్ మరియు నైట్రోజన్ మిశ్రమంతో భర్తీ చేయవచ్చు.

వెల్డింగ్ మరియు మెటల్ వర్కింగ్

హీలియం వాయువు ఇతర అణువుల కంటే అధిక అయనీకరణ సంభావ్య శక్తి కారణంగా ఆర్క్ వెల్డింగ్ మరియు ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్‌లో రక్షణ వాయువుగా ఉపయోగించబడుతుంది. వెల్డింగ్ చుట్టూ ఉన్న హీలియం వాయువు కరిగిన స్థితిలో లోహాన్ని ఆక్సీకరణం చెందకుండా నిరోధిస్తుంది. హీలియం యొక్క అధిక అయనీకరణ సంభావ్య శక్తి నిర్మాణం, నౌకానిర్మాణం మరియు అంతరిక్షంలో ఉపయోగించే టైటానియం, జిర్కోనియం, మెగ్నీషియం మరియు అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాల వంటి అసమాన లోహాల ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది. షీల్డింగ్ వాయువులోని హీలియంను ఆర్గాన్ లేదా హైడ్రోజన్‌తో భర్తీ చేయగలిగినప్పటికీ, ప్లాస్మా ఆర్క్ వెల్డింగ్ కోసం కొన్ని పదార్థాలను (టైటానియం హీలియం వంటివి) భర్తీ చేయలేము. ఎందుకంటే అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సురక్షితమైన ఏకైక వాయువు హీలియం.

అభివృద్ధిలో అత్యంత చురుకైన రంగాలలో ఒకటి స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వెల్డింగ్. హీలియం ఒక జడ వాయువు, అంటే ఇతర పదార్థాలకు గురైనప్పుడు అది ఎటువంటి రసాయన ప్రతిచర్యలకు గురికాదు. వెల్డింగ్ రక్షణ వాయువులలో ఈ లక్షణం చాలా ముఖ్యమైనది.

హీలియం కూడా వేడిని బాగా నిర్వహిస్తుంది. అందుకే దీనిని సాధారణంగా వెల్డింగ్‌లో ఉపయోగిస్తారు, ఇక్కడ వెల్డింగ్ యొక్క తేమను మెరుగుపరచడానికి అధిక ఉష్ణ శక్తి అవసరం. హీలియం వేగంగా నడపడానికి కూడా ఉపయోగపడుతుంది.

రెండు వాయువుల మంచి లక్షణాలను పూర్తిగా ఉపయోగించుకోవడానికి హీలియం సాధారణంగా రక్షిత వాయువు మిశ్రమంలో వివిధ పరిమాణాలలో ఆర్గాన్‌తో కలుపుతారు. ఉదాహరణకు, వెల్డింగ్ సమయంలో విస్తృత మరియు నిస్సార చొచ్చుకుపోయే విధానాలను అందించడంలో సహాయపడటానికి హీలియం ఒక రక్షిత వాయువుగా పనిచేస్తుంది. కానీ హీలియం ఆర్గాన్ చేసే శుభ్రపరచడాన్ని అందించదు.

ఫలితంగా, లోహ తయారీదారులు తరచుగా తమ పని ప్రక్రియలో భాగంగా ఆర్గాన్‌ను హీలియంతో కలపడాన్ని పరిగణిస్తారు. గ్యాస్ షీల్డ్ మెటల్ ఆర్క్ వెల్డింగ్ కోసం, హీలియం/ఆర్గాన్ మిశ్రమంలోని గ్యాస్ మిశ్రమంలో హీలియం 25% నుండి 75% వరకు ఉండవచ్చు. రక్షిత వాయువు మిశ్రమం యొక్క కూర్పును సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, వెల్డర్ వెల్డ్ యొక్క ఉష్ణ పంపిణీని ప్రభావితం చేయవచ్చు, ఇది వెల్డ్ మెటల్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ ఆకారాన్ని మరియు వెల్డింగ్ వేగాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.

ఎలక్ట్రానిక్ సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమ

జడ వాయువుగా, హీలియం చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది, అది ఇతర మూలకాలతో అరుదుగా స్పందిస్తుంది. ఈ లక్షణం దీనిని ఆర్క్ వెల్డింగ్‌లో (గాలిలో ఆక్సిజన్ కలుషితాన్ని నివారించడానికి) కవచంగా ఉపయోగిస్తుంది. హీలియం సెమీకండక్టర్లు మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్ తయారీ వంటి ఇతర కీలకమైన అనువర్తనాలను కూడా కలిగి ఉంది. అదనంగా, రక్తప్రవాహంలో నత్రజని బుడగలు ఏర్పడకుండా నిరోధించడానికి లోతైన డైవింగ్‌లో నత్రజనిని భర్తీ చేయగలదు, తద్వారా డైవింగ్ అనారోగ్యాన్ని నివారిస్తుంది.

ప్రపంచ హీలియం అమ్మకాల పరిమాణం (2016-2027)

2020లో ప్రపంచ హీలియం మార్కెట్ US $1825.37 మిలియన్లకు చేరుకుంది మరియు 2027లో US $2742.04 మిలియన్లకు చేరుకుంటుందని అంచనా, 5.65% (2021-2027) సమ్మేళనం వార్షిక వృద్ధి రేటు (CAGR). రాబోయే సంవత్సరాల్లో పరిశ్రమ గొప్ప అనిశ్చితిని కలిగి ఉంది. ఈ పత్రంలోని 2021-2027 సంవత్సరానికి సంబంధించిన అంచనా డేటా గత కొన్ని సంవత్సరాల చారిత్రక అభివృద్ధి, పరిశ్రమ నిపుణుల అభిప్రాయాలు మరియు ఈ పత్రంలోని విశ్లేషకుల అభిప్రాయాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

హీలియం పరిశ్రమ అధిక సాంద్రత కలిగి ఉంది, సహజ వనరుల నుండి తీసుకోబడింది మరియు పరిమిత ప్రపంచ తయారీదారులను కలిగి ఉంది, ప్రధానంగా యునైటెడ్ స్టేట్స్, రష్యా, ఖతార్ మరియు అల్జీరియాలో. ప్రపంచంలో, వినియోగదారుల రంగం యునైటెడ్ స్టేట్స్, చైనా మరియు యూరప్ మొదలైన వాటిలో కేంద్రీకృతమై ఉంది. యునైటెడ్ స్టేట్స్ సుదీర్ఘ చరిత్ర మరియు పరిశ్రమలో తిరుగులేని స్థానాన్ని కలిగి ఉంది.

చాలా కంపెనీలకు అనేక కర్మాగారాలు ఉన్నాయి, కానీ అవి సాధారణంగా వాటి లక్ష్య వినియోగదారు మార్కెట్లకు దగ్గరగా ఉండవు. అందువల్ల, ఉత్పత్తికి అధిక రవాణా ఖర్చు ఉంటుంది.

మొదటి ఐదు సంవత్సరాల నుండి, ఉత్పత్తి చాలా నెమ్మదిగా పెరిగింది. హీలియం పునరుత్పాదక శక్తి వనరు, మరియు దాని నిరంతర వినియోగాన్ని నిర్ధారించడానికి ఉత్పత్తి చేసే దేశాలలో విధానాలు అమలులో ఉన్నాయి. భవిష్యత్తులో హీలియం అయిపోతుందని కొందరు అంచనా వేస్తున్నారు.

ఈ పరిశ్రమ దిగుమతులు మరియు ఎగుమతులలో అధిక నిష్పత్తిని కలిగి ఉంది. దాదాపు అన్ని దేశాలు హీలియంను ఉపయోగిస్తాయి, కానీ కొన్ని దేశాలలో మాత్రమే హీలియం నిల్వలు ఉన్నాయి.

హీలియం విస్తృత శ్రేణి ఉపయోగాలను కలిగి ఉంది మరియు మరిన్ని రంగాలలో అందుబాటులో ఉంటుంది. సహజ వనరుల కొరత దృష్ట్యా, భవిష్యత్తులో హీలియంకు డిమాండ్ పెరిగే అవకాశం ఉంది, దీనికి తగిన ప్రత్యామ్నాయాలు అవసరం. హీలియం ధరలు 2021 నుండి 2026 వరకు పెరుగుతూనే ఉంటాయని అంచనా, $13.53 / m3 (2020) నుండి $19.09 / m3 (2027) వరకు.

ఈ పరిశ్రమ ఆర్థిక శాస్త్రం మరియు విధానాలచే ప్రభావితమవుతుంది. ప్రపంచ ఆర్థిక వ్యవస్థ కోలుకుంటున్న కొద్దీ, పర్యావరణ ప్రమాణాలను మెరుగుపరచడం గురించి ఎక్కువ మంది ప్రజలు ఆందోళన చెందుతున్నారు, ముఖ్యంగా పెద్ద జనాభా మరియు వేగవంతమైన ఆర్థిక వృద్ధి ఉన్న అభివృద్ధి చెందని ప్రాంతాలలో, హీలియం కోసం డిమాండ్ పెరుగుతుంది.

ప్రస్తుతం, ప్రధాన ప్రపంచ తయారీదారులలో రస్గాస్, లిండే గ్రూప్, ఎయిర్ కెమికల్, ఎక్సాన్ మొబిల్, ఎయిర్ లిక్విడ్ (Dz) మరియు గాజ్‌ప్రోమ్ (Ru) మొదలైనవి ఉన్నాయి. 2020 లో, టాప్ 6 తయారీదారుల అమ్మకాల వాటా 74% మించిపోతుంది. రాబోయే కొన్ని సంవత్సరాలలో పరిశ్రమలో పోటీ మరింత తీవ్రంగా మారుతుందని భావిస్తున్నారు.

HL క్రయోజెనిక్ పరికరాలు

ద్రవ హీలియం వనరుల కొరత మరియు పెరుగుతున్న ధరల కారణంగా, దాని ఉపయోగం మరియు రవాణా ప్రక్రియలో ద్రవ హీలియం నష్టం మరియు పునరుద్ధరణను తగ్గించడం చాలా ముఖ్యం.

1992లో స్థాపించబడిన HL క్రయోజెనిక్ ఎక్విప్‌మెంట్ అనేది HL క్రయోజెనిక్ ఎక్విప్‌మెంట్ కంపెనీ క్రయోజెనిక్ ఎక్విప్‌మెంట్ కో., లిమిటెడ్‌కు అనుబంధంగా ఉన్న బ్రాండ్. HL క్రయోజెనిక్ ఎక్విప్‌మెంట్, కస్టమర్ల వివిధ అవసరాలను తీర్చడానికి హై వాక్యూమ్ ఇన్సులేటెడ్ క్రయోజెనిక్ పైపింగ్ సిస్టమ్ మరియు సంబంధిత సపోర్ట్ ఎక్విప్‌మెంట్ రూపకల్పన మరియు తయారీకి కట్టుబడి ఉంది. వాక్యూమ్ ఇన్సులేటెడ్ పైప్ మరియు ఫ్లెక్సిబుల్ హోస్ అధిక వాక్యూమ్ మరియు బహుళ-పొర మల్టీ-స్క్రీన్ ప్రత్యేక ఇన్సులేటెడ్ పదార్థాలలో నిర్మించబడ్డాయి మరియు చాలా కఠినమైన సాంకేతిక చికిత్సలు మరియు అధిక వాక్యూమ్ ట్రీట్‌మెంట్ ద్వారా వెళుతుంది, ఇది ద్రవ ఆక్సిజన్, ద్రవ నైట్రోజన్, ద్రవ ఆర్గాన్, ద్రవ హైడ్రోజన్, ద్రవ హీలియం, ద్రవీకృత ఇథిలీన్ గ్యాస్ LEG మరియు ద్రవీకృత ప్రకృతి వాయువు LNGలను బదిలీ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

HL క్రయోజెనిక్ ఎక్విప్‌మెంట్ కంపెనీలోని వాక్యూమ్ జాకెటెడ్ పైప్, వాక్యూమ్ జాకెటెడ్ హోస్, వాక్యూమ్ జాకెటెడ్ వాల్వ్ మరియు ఫేజ్ సెపరేటర్ యొక్క ఉత్పత్తి శ్రేణి, చాలా కఠినమైన సాంకేతిక చికిత్సల శ్రేణిని దాటింది, ద్రవ ఆక్సిజన్, ద్రవ నైట్రోజన్, ద్రవ ఆర్గాన్, ద్రవ హైడ్రోజన్, ద్రవ హీలియం, LEG మరియు LNG లను బదిలీ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు మరియు ఈ ఉత్పత్తులు గాలి విభజన, వాయువులు, విమానయానం, ఎలక్ట్రానిక్స్, సూపర్ కండక్టర్, చిప్స్, ఆటోమేషన్ అసెంబ్లీ, ఆహారం & పానీయం, ఫార్మసీ, హాస్పిటల్, బయోబ్యాంక్, రబ్బరు, కొత్త పదార్థాల తయారీ రసాయన ఇంజనీరింగ్, ఇనుము & ఉక్కు మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధన మొదలైన పరిశ్రమలలో క్రయోజెనిక్ పరికరాలకు (ఉదా. క్రయోజెనిక్ ట్యాంకులు, దేవర్లు మరియు కోల్డ్‌బాక్స్‌లు మొదలైనవి) సేవలు అందిస్తాయి.

HL క్రయోజెనిక్ ఎక్విప్‌మెంట్ కంపెనీ లిండే, ఎయిర్ లిక్విడ్, ఎయిర్ ప్రొడక్ట్స్ (AP), ప్రాక్సైర్, మెస్సర్, BOC, ఇవాటాని మరియు హాంగ్‌జౌ ఆక్సిజన్ ప్లాంట్ గ్రూప్ (హాంగ్యాంగ్) మొదలైన వాటికి అర్హత కలిగిన సరఫరాదారు/విక్రేతగా మారింది.