Geliy - He belgisi va atom raqami 2 bo'lgan kimyoviy element. Bu noyob atmosfera gazi, rangsiz, ta'msiz, ta'msiz, toksik bo'lmagan, yonmaydi, suvda ozgina eriydi. Atmosferadagi geliy konsentratsiyasi hajm foizi bo'yicha 5,24 x 10-4 ni tashkil qiladi. U boshqa elementlar orasida eng past qaynash va erish nuqtalariga ega va faqat gaz holatida mavjud, juda sovuq sharoitlardan tashqari.

Geliy asosan gazsimon yoki suyuq geliy sifatida tashiladi va yadro reaktorlarida, yarimo'tkazgichlarda, lazerlarda, lampochkalarda, o'ta o'tkazuvchanlikda, asbobsozlikda, yarimo'tkazgichlar va optik tolali texnologiyalarda, kriogen, MRT va ilmiy-tadqiqot laboratoriya tadqiqotlarida qo'llaniladi.

Past haroratli sovuq manba

Geliy kriogen sovutish manbalari, masalan, magnit-rezonans tomografiya (MRI), yadro magnit-rezonansi (NMR) spektroskopiyasi, o'ta o'tkazuvchan kvant zarrachalari tezlatgichi, katta adron kollayderi, interferometr (SQUID), elektron spin rezonansi (ESR) va o'ta o'tkazuvchan magnit energiya saqlash (SMES), MHD o'ta o'tkazuvchan generatorlari, o'ta o'tkazuvchan sensor, quvvat uzatish, maglev transporti, massa spektrometri, o'ta o'tkazuvchan magnit, kuchli magnit maydon ajratgichlari, termoyadroviy reaktorlar va boshqa kriogen tadqiqotlar uchun halqasimon maydon o'ta o'tkazuvchan magnitlari uchun kriogen sovutgich sifatida ishlatiladi. Geliy kriogen o'ta o'tkazuvchan materiallar va magnitlarni deyarli mutlaq nolga qadar sovutadi, bu vaqtda o'ta o'tkazgichning qarshiligi to'satdan nolga tushadi. O'ta o'tkazgichning juda past qarshiligi yanada kuchli magnit maydonni yaratadi. Kasalxonalarda ishlatiladigan MRI uskunalari holatida kuchliroq magnit maydonlar radiografik tasvirlarda ko'proq tafsilotlarni hosil qiladi.

Geliy supersovutgich sifatida ishlatiladi, chunki geliy eng past erish va qaynash nuqtalariga ega, atmosfera bosimi va 0 K da qattiqlashmaydi va geliy kimyoviy jihatdan inert bo'lib, boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishishni deyarli imkonsiz qiladi. Bundan tashqari, geliy 2,2 Kelvindan pastda supersuyuqlikka aylanadi. Hozirgacha noyob ultramobillik biron bir sanoat qo'llanmasida qo'llanilmagan. 17 Kelvindan past haroratlarda kriogen manbada sovutgich sifatida geliyning o'rnini bosadigan narsa yo'q.

Aeronavtika va kosmonavtika

Geliy shuningdek, sharlar va dirijabllarda ham qo'llaniladi. Geliy havodan yengilroq bo'lgani uchun, dirijabllar va sharlar geliy bilan to'ldiriladi. Geliy yonmaydiganligi afzalligiga ega, garchi vodorod ko'proq suzuvchi va membranadan chiqib ketish tezligi pastroq bo'lsa ham. Yana bir ikkilamchi foydalanish raketa texnologiyasida bo'lib, bu yerda geliy saqlash rezervuarlarida yoqilg'i va oksidlovchini siqib chiqarish va raketa yoqilg'isini ishlab chiqarish uchun vodorod va kislorodni kondensatsiya qilish uchun yo'qotish muhiti sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, u yerni qo'llab-quvvatlovchi uskunalardan yoqilg'i va oksidlovchini uchirishdan oldin olib tashlash uchun ham ishlatilishi mumkin va kosmik kemada suyuq vodorodni oldindan sovutishi mumkin. Apollon dasturida ishlatilgan Saturn V raketasida uchirish uchun taxminan 370 000 kub metr (13 million kub fut) geliy kerak edi.

Quvur liniyasi oqishini aniqlash va tahlil qilish

Geliyning yana bir sanoat qo'llanilishi - bu oqishlarni aniqlash. Oqishlarni aniqlash suyuqlik va gazlarni o'z ichiga olgan tizimlarda oqishlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Geliy qattiq moddalar orqali havoga nisbatan uch baravar tezroq tarqalganligi sababli, u yuqori vakuumli uskunalarda (masalan, kriogen rezervuarlar) va yuqori bosimli idishlarda oqishlarni aniqlash uchun kuzatuvchi gaz sifatida ishlatiladi. Ob'ekt kameraga joylashtiriladi, keyin u evakuatsiya qilinadi va geliy bilan to'ldiriladi. Hatto 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 /s) gacha bo'lgan oqish tezligida ham, oqish orqali chiqib ketayotgan geliyni sezgir qurilma (geliy massa spektrometri) yordamida aniqlash mumkin. O'lchash jarayoni odatda avtomatlashtirilgan va geliy integratsiya testi deb ataladi. Yana bir sodda usul - bu obyektni geliy bilan to'ldirish va qo'lda ushlab turiladigan qurilma yordamida oqishlarni qo'lda qidirish.

Geliy eng kichik molekula va monoatom molekulasi bo'lgani uchun oqishlarni aniqlash uchun ishlatiladi, shuning uchun geliy osongina oqib chiqadi. Oqishlarni aniqlash paytida geliy gazi obyektga to'ldiriladi va agar oqish yuzaga kelsa, geliy massa spektrometri oqish joyini aniqlay oladi. Geliy raketalar, yoqilg'i baklari, issiqlik almashtirgichlar, gaz liniyalari, elektronika, TELEVIDERION naychalari va boshqa ishlab chiqarish komponentlaridagi oqishlarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Geliy yordamida oqishlarni aniqlash birinchi marta Manxetten loyihasi davomida uranni boyitish zavodlarida oqishlarni aniqlash uchun ishlatilgan. Oqishlarni aniqlash geliyini vodorod, azot yoki vodorod va azot aralashmasi bilan almashtirish mumkin.

Payvandlash va metallga ishlov berish

Geliy gazi boshqa atomlarga qaraganda yuqori ionlanish potensial energiyasiga ega bo'lgani uchun yoyli payvandlash va plazmali yoyli payvandlashda himoya gazi sifatida ishlatiladi. Payvand atrofidagi geliy gazi metallning erigan holatda oksidlanishiga to'sqinlik qiladi. Geliyning yuqori ionlanish potensial energiyasi qurilish, kemasozlik va aerokosmik sohalarda ishlatiladigan titan, tsirkoniy, magniy va alyuminiy qotishmalari kabi turli metallarni plazmali yoyli payvandlash imkonini beradi. Himoya gazidagi geliyni argon yoki vodorod bilan almashtirish mumkin bo'lsa-da, ba'zi materiallarni (masalan, titan geliyini) plazmali yoyli payvandlash uchun almashtirib bo'lmaydi. Chunki geliy yuqori haroratlarda xavfsiz bo'lgan yagona gazdir.

Rivojlanishning eng faol sohalaridan biri zanglamaydigan po'latdan payvandlashdir. Geliy inert gaz bo'lib, boshqa moddalar ta'sirida hech qanday kimyoviy reaksiyaga kirishmaydi. Bu xususiyat, ayniqsa, payvandlashdan himoya qiluvchi gazlarda muhimdir.

Geliy issiqlikni yaxshi o'tkazadi. Shuning uchun u odatda payvandlashda ishlatiladi, bu yerda payvandning namlanishini yaxshilash uchun yuqori issiqlik sarfi talab etiladi. Geliy tezlikni oshirish uchun ham foydalidir.

Geliy odatda ikkala gazning ham yaxshi xususiyatlaridan to'liq foydalanish uchun himoya gaz aralashmasida turli miqdorda argon bilan aralashtiriladi. Masalan, geliy payvandlash paytida kengroq va sayozroq penetratsiya usullarini ta'minlashga yordam beradigan himoya gazi vazifasini bajaradi. Ammo geliy argon kabi tozalashni ta'minlamaydi.

Natijada, metall ishlab chiqaruvchilari ko'pincha ish jarayonining bir qismi sifatida argonni geliy bilan aralashtirishni ko'rib chiqadilar. Gaz bilan himoyalangan metall yoyli payvandlashda geliy geliy/argon aralashmasidagi gaz aralashmasining 25% dan 75% gacha bo'lishi mumkin. Himoya gaz aralashmasining tarkibini sozlash orqali payvandchi payvandning issiqlik taqsimotiga ta'sir qilishi mumkin, bu esa o'z navbatida payvand metallining ko'ndalang kesimining shakliga va payvandlash tezligiga ta'sir qiladi.

Elektron yarimo'tkazgichlar sanoati

Inert gaz sifatida geliy shunchalik barqarorki, u boshqa elementlar bilan deyarli reaksiyaga kirishmaydi. Bu xususiyat uni yoyli payvandlashda (havoda kislorodning ifloslanishini oldini olish uchun) qalqon sifatida ishlatishga imkon beradi. Geliy shuningdek, yarimo'tkazgichlar va optik tola ishlab chiqarish kabi boshqa muhim qo'llanmalarga ham ega. Bundan tashqari, u chuqur sho'ng'ishda azot o'rnini bosishi mumkin, bu qon oqimida azot pufakchalari paydo bo'lishining oldini oladi va shu bilan sho'ng'ish kasalligining oldini oladi.

Global geliy savdosi hajmi (2016-2027)

Global geliy bozori 2020-yilda AQShga 1825,37 million dollarga yetdi va 2027-yilda 2742,04 million AQSh dollariga yetishi kutilmoqda, yillik o'sish sur'ati (CAGR) 5,65% ni tashkil etadi (2021-2027). Sanoat kelgusi yillarda katta noaniqlikka ega. Ushbu maqolada 2021-2027 yillar uchun prognoz ma'lumotlari so'nggi bir necha yildagi tarixiy rivojlanishga, sanoat mutaxassislarining fikrlariga va ushbu maqoladagi tahlilchilarning fikrlariga asoslangan.

Geliy sanoati yuqori darajada konsentratsiyalangan, tabiiy resurslardan olinadi va asosan AQSh, Rossiya, Qatar va Jazoirda cheklangan global ishlab chiqaruvchilarga ega. Dunyoda iste'mol sektori AQSh, Xitoy, Yevropa va boshqa mamlakatlarda joylashgan. Qo'shma Shtatlar uzoq tarixga va sohada mustahkam mavqega ega.

Ko'pgina kompaniyalar bir nechta fabrikalarga ega, ammo ular odatda maqsadli iste'mol bozorlariga yaqin emas. Shuning uchun mahsulotni tashish narxi yuqori.

Dastlabki besh yildan beri ishlab chiqarish juda sekin o'sdi. Geliy qayta tiklanmaydigan energiya manbai bo'lib, ishlab chiqaruvchi mamlakatlarda undan foydalanishni davom ettirishni ta'minlash siyosati mavjud. Ba'zilar kelajakda geliy tugab qolishini taxmin qilmoqdalar.

Sanoat import va eksportning yuqori ulushiga ega. Deyarli barcha mamlakatlar geliydan foydalanadi, ammo faqat bir nechta mamlakatlarda geliy zaxiralari mavjud.

Geliy keng qo'llanilish doirasiga ega va tobora ko'proq sohalarda mavjud bo'ladi. Tabiiy resurslarning tanqisligini hisobga olgan holda, kelajakda geliyga talab ortishi mumkin, bu esa tegishli alternativalarni talab qiladi. Geliy narxlari 2021 yildan 2026 yilgacha $13,53/m3 dan (2020) $19,09/m3 gacha (2027) o'sishda davom etishi kutilmoqda.

Sanoat iqtisodiyot va siyosat ta'sirida. Global iqtisodiyot tiklanishi bilan tobora ko'proq odamlar, ayniqsa aholisi ko'p va iqtisodiy o'sishi tez rivojlanayotgan rivojlanmagan mintaqalarda ekologik standartlarni yaxshilashdan xavotirda, geliyga talab ortadi.

Hozirgi kunda yirik global ishlab chiqaruvchilar qatoriga Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) va Gazprom (Ru) kiradi. 2020-yilda eng yaxshi 6 ta ishlab chiqaruvchining savdo ulushi 74% dan oshadi. Keyingi bir necha yil ichida sohadagi raqobat yanada kuchayishi kutilmoqda.

HL kriogen uskunalari

Suyuq geliy resurslarining tanqisligi va narxining oshishi tufayli, uni ishlatish va tashish jarayonida suyuq geliyning yo'qotilishi va tiklanishini kamaytirish muhimdir.

1992-yilda tashkil etilgan HL Cryogenic Equipment kompaniyasi HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. bilan hamkorlikdagi brenddir. HL Cryogenic Equipment mijozlarning turli ehtiyojlarini qondirish uchun yuqori vakuumli izolyatsiyalangan kriogen quvurlar tizimi va unga tegishli yordamchi uskunalarni loyihalash va ishlab chiqarishga sodiqdir. Vakuumli izolyatsiyalangan quvur va egiluvchan shlang yuqori vakuumli va ko'p qatlamli ko'p ekranli maxsus izolyatsiyalangan materiallardan tayyorlangan bo'lib, suyuq kislorod, suyuq azot, suyuq argon, suyuq vodorod, suyuq geliy, suyuq etilen gazi LEG va suyuq tabiiy gaz LNG ni uzatish uchun ishlatiladigan bir qator o'ta qat'iy texnik ishlov berish va yuqori vakuumli ishlov berishdan o'tadi.

HL Cryogenic Equipment Company kompaniyasining bir qator o'ta qat'iy texnik ishlov berishlardan o'tgan vakuumli qotishma quvurlari, vakuumli qotishma shlangi, vakuumli qotishma klapani va fazali ajratgich mahsulot seriyasi suyuq kislorod, suyuq azot, suyuq argon, suyuq vodorod, suyuq geliy, LEG va LNG ni uzatish uchun ishlatiladi va bu mahsulotlar havo ajratish, gazlar, aviatsiya, elektronika, supero'tkazgichlar, chiplar, avtomatlashtirish yig'ish, oziq-ovqat va ichimliklar, dorixona, kasalxona, biobank, kauchuk, yangi materiallar ishlab chiqarish, kimyo muhandisligi, temir va po'lat, ilmiy tadqiqotlar va boshqa sohalarda kriogen uskunalari (masalan, kriogen baklari, dewarlar va sovuq qutilar va boshqalar) uchun xizmat ko'rsatadi.

HL Cryogenic Equipment Company Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani va Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) va boshqalarning malakali yetkazib beruvchisi/sotuvchisiga aylandi.