Helium adalah unsur kimia dengan lambang He dan nomor atom 2. Merupakan gas atmosfer yang langka, tidak berwarna, tidak berasa, tidak berasa, tidak beracun, tidak mudah terbakar, hanya sedikit larut dalam air. Konsentrasi helium di atmosfer adalah 5,24 x 10-4 persentase volume. Ia memiliki titik didih dan titik leleh terendah dibandingkan unsur apa pun, dan hanya ada sebagai gas, kecuali dalam kondisi yang sangat dingin.

Helium terutama diangkut sebagai helium gas atau cair dan digunakan dalam reaktor nuklir, semikonduktor, laser, bola lampu, superkonduktivitas, instrumentasi, semikonduktor dan serat optik, kriogenik, MRI, dan penelitian laboratorium Litbang.

Sumber Dingin Suhu Rendah

Helium digunakan sebagai pendingin kriogenik untuk sumber pendinginan kriogenik, seperti pencitraan resonansi magnetik (MRI), spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR), akselerator partikel kuantum superkonduktor, penumbuk hadron besar, interferometer (SQUID), resonansi putaran elektron (ESR) dan penyimpanan energi magnetik superkonduktor (SMES), generator superkonduktor MHD, sensor superkonduktor, transmisi daya, transportasi maglev, spektrometer massa, magnet superkonduktor, pemisah medan magnet kuat, magnet superkonduktor medan annular untuk reaktor fusi dan penelitian kriogenik lainnya. Helium mendinginkan bahan superkonduktor kriogenik dan magnet hingga mendekati nol mutlak, yang pada titik ini resistansi superkonduktor tiba-tiba turun menjadi nol. Resistansi superkonduktor yang sangat rendah menciptakan medan magnet yang lebih kuat. Dalam kasus peralatan MRI yang digunakan di rumah sakit, medan magnet yang lebih kuat menghasilkan gambar radiografi yang lebih detail.

Helium digunakan sebagai pendingin super karena helium memiliki titik leleh dan titik didih paling rendah, tidak membeku pada tekanan atmosfer dan 0 K, serta helium bersifat inert secara kimia sehingga hampir tidak mungkin bereaksi dengan zat lain. Selain itu, helium menjadi superfluida di bawah 2,2 Kelvin. Hingga saat ini, mobilitas ultra yang unik belum dimanfaatkan dalam aplikasi industri apa pun. Pada suhu di bawah 17 Kelvin, tidak ada pengganti helium sebagai zat pendingin dalam sumber kriogenik.

Aeronautika dan Astronautika

Helium juga digunakan dalam balon dan kapal udara. Karena helium lebih ringan dari udara, kapal udara dan balon diisi dengan helium. Helium memiliki keunggulan karena tidak mudah terbakar, meskipun hidrogen lebih ringan dan tingkat pelepasannya dari membran lebih rendah. Penggunaan sekunder lainnya adalah dalam teknologi roket, dimana helium digunakan sebagai media kehilangan untuk menggantikan bahan bakar dan oksidator dalam tangki penyimpanan dan mengembunkan hidrogen dan oksigen untuk membuat bahan bakar roket. Ini juga dapat digunakan untuk menghilangkan bahan bakar dan oksidator dari peralatan pendukung di darat sebelum peluncuran, dan dapat mendinginkan hidrogen cair di dalam pesawat ruang angkasa. Pada roket Saturn V yang digunakan dalam program Apollo, dibutuhkan sekitar 370.000 meter kubik (13 juta kaki kubik) helium untuk diluncurkan.

Analisis Deteksi dan Deteksi Kebocoran Pipa

Kegunaan helium dalam industri lainnya adalah deteksi kebocoran. Deteksi kebocoran digunakan untuk mendeteksi kebocoran pada sistem yang mengandung cairan dan gas. Karena helium berdifusi melalui padatan tiga kali lebih cepat daripada udara, helium digunakan sebagai gas pelacak untuk mendeteksi kebocoran pada peralatan vakum tinggi (seperti tangki kriogenik) dan bejana bertekanan tinggi. Benda tersebut ditempatkan di dalam sebuah ruangan, yang kemudian dievakuasi dan diisi helium. Bahkan pada laju kebocoran serendah 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s), helium yang keluar melalui kebocoran dapat dideteksi oleh perangkat sensitif (spektrometer massa helium). Prosedur pengukuran biasanya dilakukan secara otomatis dan disebut uji integrasi helium. Metode lain yang lebih sederhana adalah dengan mengisi objek tersebut dengan helium dan mencari kebocoran secara manual menggunakan perangkat genggam.

Helium digunakan untuk pendeteksi kebocoran karena merupakan molekul terkecil dan merupakan molekul monoatomik, sehingga helium mudah bocor. Gas helium diisikan ke dalam benda pada saat deteksi kebocoran, dan jika terjadi kebocoran, spektrometer massa helium akan dapat mendeteksi lokasi kebocoran. Helium dapat digunakan untuk mendeteksi kebocoran pada roket, tangki bahan bakar, penukar panas, saluran gas, elektronik, tabung TELEVISI dan komponen manufaktur lainnya. Deteksi kebocoran menggunakan helium pertama kali digunakan selama proyek Manhattan untuk mendeteksi kebocoran di pabrik pengayaan uranium. Helium pendeteksi kebocoran dapat diganti dengan hidrogen, nitrogen, atau campuran hidrogen dan nitrogen.

Pengelasan dan Pengerjaan Logam

Gas helium digunakan sebagai gas pelindung dalam pengelasan busur dan pengelasan busur plasma karena energi potensial ionisasinya lebih tinggi dibandingkan atom lainnya. Gas helium di sekitar lasan mencegah logam teroksidasi dalam keadaan cair. Energi potensial ionisasi helium yang tinggi memungkinkan pengelasan busur plasma dari logam berbeda yang digunakan dalam konstruksi, pembuatan kapal, dan ruang angkasa, seperti titanium, zirkonium, magnesium, dan paduan aluminium. Meskipun helium dalam gas pelindung dapat digantikan oleh argon atau hidrogen, beberapa bahan (seperti titanium helium) tidak dapat digantikan untuk pengelasan busur plasma. Karena helium adalah satu-satunya gas yang aman pada suhu tinggi.

Salah satu bidang pengembangan yang paling aktif adalah pengelasan baja tahan karat. Helium adalah gas inert, artinya tidak mengalami reaksi kimia apa pun saat terkena zat lain. Karakteristik ini sangat penting dalam gas pelindung pengelasan.

Helium juga menghantarkan panas dengan baik. Inilah sebabnya mengapa ini umumnya digunakan dalam pengelasan yang memerlukan masukan panas yang lebih tinggi untuk meningkatkan keterbasahan lasan. Helium juga berguna untuk ngebut.

Helium biasanya dicampur dengan argon dalam jumlah yang bervariasi dalam campuran gas pelindung untuk memanfaatkan sifat baik kedua gas tersebut. Helium, misalnya, bertindak sebagai gas pelindung untuk membantu menyediakan mode penetrasi yang lebih luas dan dangkal selama pengelasan. Tapi helium tidak memberikan pembersihan seperti argon.

Akibatnya, produsen logam sering mempertimbangkan pencampuran argon dengan helium sebagai bagian dari proses kerja mereka. Untuk pengelasan busur logam berpelindung gas, helium dapat terdiri dari 25% hingga 75% campuran gas dalam campuran helium/argon. Dengan mengatur komposisi campuran gas pelindung, tukang las dapat mempengaruhi distribusi panas pada lasan, yang selanjutnya mempengaruhi bentuk penampang logam las dan kecepatan pengelasan.

Industri Semikonduktor Elektronik

Sebagai gas inert, helium sangat stabil sehingga hampir tidak bereaksi dengan unsur lain. Sifat ini membuatnya digunakan sebagai pelindung dalam pengelasan busur (untuk mencegah kontaminasi oksigen di udara). Helium juga memiliki aplikasi penting lainnya, seperti semikonduktor dan manufaktur serat optik. Selain itu, dapat menggantikan nitrogen pada penyelaman dalam untuk mencegah pembentukan gelembung nitrogen dalam aliran darah, sehingga mencegah penyakit menyelam.

Volume Penjualan Helium Global (2016-2027)

Pasar helium global mencapai US$1.825,37 juta pada tahun 2020 dan diperkirakan mencapai US$2.742,04 juta pada tahun 2027, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 5,65% (2021-2027). Industri ini menghadapi ketidakpastian yang besar di tahun-tahun mendatang. Data ramalan tahun 2021-2027 dalam makalah ini didasarkan pada sejarah perkembangan beberapa tahun terakhir, pendapat para pakar industri, dan pendapat para analis dalam makalah ini.

Industri helium sangat terkonsentrasi, bersumber dari sumber daya alam, dan memiliki produsen global yang terbatas, terutama di Amerika Serikat, Rusia, Qatar, dan Aljazair. Di dunia, sektor konsumen terkonsentrasi di Amerika Serikat, China, Eropa, dan sebagainya. Amerika Serikat memiliki sejarah panjang dan posisi yang tak tergoyahkan dalam industri ini.

Banyak perusahaan yang memiliki beberapa pabrik, namun biasanya tidak dekat dengan target pasar konsumennya. Oleh karena itu, produk tersebut memiliki biaya transportasi yang tinggi.

Sejak lima tahun pertama, produksi tumbuh sangat lambat. Helium adalah sumber energi tak terbarukan, dan terdapat kebijakan di negara-negara produsen untuk memastikan penggunaan berkelanjutan. Beberapa orang memperkirakan helium akan habis di masa depan.

Industri ini memiliki proporsi impor dan ekspor yang tinggi. Hampir semua negara menggunakan helium, namun hanya sedikit yang memiliki cadangan helium.

Helium memiliki kegunaan yang luas dan akan tersedia di lebih banyak bidang. Mengingat kelangkaan sumber daya alam, permintaan helium kemungkinan akan meningkat di masa depan sehingga memerlukan alternatif yang tepat. Harga helium diperkirakan akan terus meningkat dari tahun 2021 hingga 2026, dari $13,53/m3 (2020) menjadi $19,09/m3 (2027).

Industri ini dipengaruhi oleh ekonomi dan kebijakan. Ketika ekonomi global pulih, semakin banyak orang yang peduli dengan peningkatan standar lingkungan, terutama di daerah tertinggal dengan populasi besar dan pertumbuhan ekonomi yang cepat, permintaan helium akan meningkat.

Saat ini, produsen besar global termasuk Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) dan Gazprom (Ru), dll. Pada tahun 2020, pangsa penjualan produsen Top 6 akan melebihi 74%. Persaingan di industri ini diperkirakan akan semakin ketat dalam beberapa tahun ke depan.

Peralatan Kriogenik HL

Karena kelangkaan sumber daya helium cair dan kenaikan harga, penting untuk mengurangi kehilangan dan perolehan helium cair dalam penggunaan dan proses pengangkutannya.

HL Cryogenic Equipment yang didirikan pada tahun 1992 merupakan merek yang berafiliasi dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co., Ltd. HL Cryogenic Equipment berkomitmen pada desain dan pembuatan Sistem Perpipaan Kriogenik Berisolasi Vakum Tinggi dan Peralatan Pendukung terkait untuk memenuhi berbagai kebutuhan pelanggan. Pipa Berinsulasi Vakum dan Selang Fleksibel dibuat dari bahan berinsulasi khusus vakum tinggi dan multi-lapisan multi-layar, dan melewati serangkaian perawatan teknis yang sangat ketat dan perawatan vakum tinggi, yang digunakan untuk mentransfer oksigen cair, nitrogen cair , argon cair, hidrogen cair, helium cair, gas etilen cair LEG dan gas alam cair LNG.

Rangkaian produk Pipa Berjaket Vakum, Selang Berjaket Vakum, Katup Berjaket Vakum, dan Pemisah Fase di HL Cryogenic Equipment Company, yang telah melalui serangkaian perlakuan teknis yang sangat ketat, digunakan untuk mentransfer oksigen cair, nitrogen cair, argon cair, hidrogen cair, helium cair, LEG dan LNG, dan produk-produk ini digunakan untuk peralatan kriogenik (misalnya tangki kriogenik, dewar dan coldbox, dll.) dalam industri pemisahan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, chip, perakitan otomasi, makanan & minuman, farmasi, rumah sakit, biobank, karet, teknik kimia pembuatan material baru, besi & baja, dan penelitian ilmiah dll.

HL Cryogenic Equipment Company telah menjadi pemasok/vendor yang memenuhi syarat untuk Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, dan Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) dll.