هلیم یک عنصر شیمیایی با نماد He و عدد اتمی 2 است. این عنصر سبکترین و فراوانترین عنصر در جهان است، اما به دلیل کمبود واکنشپذیری، در پوسته زمین به ندرت یافت میشود. هلیوم عمدتاً از طریق فرآیند تقطیر از گاز طبیعی تولید میشود.
هلیم در صنایع مختلف از جمله پتروشیمی کاربرد دارد. در این صنعت، هلیوم برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله موارد زیر استفاده میشود:
پرکردن مخازن و لولهها
خنکسازی
تحلیل گاز
آزمایشهای علمی
پرکردن مخازن و لوله ها
هلیم یک گاز بیرنگ، بیطعم و بیبو است که به دلیل چگالی کم، برای پر کردن مخازن و لولهها استفاده میشود. این امر به جلوگیری از ورود اکسیژن و سایر گازهای مضر به مخازن و لولهها کمک میکند.
گاز هلیوم، به عنوان دومین عنصر سبک موجود در هستی، به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی استثناییاش، نقشی حیاتی در اطمینان از ایمنی و کارایی سیستمهای تحت فشار و خلأ ایفا میکند. این کاربردها فراتر از استفادههای رایج این گاز در بادکنکها یا تصویربرداری پزشکی است و به طور مستقیم با مهندسی دقیق مرتبط میشود.
تست نشت با استفاده از گاز ردیاب هلیوم:
مهمترین کاربرد تخصصی هلیوم: در این زمینه، به عنوان گاز ردیاب برای شناسایی نشتها در قطعاتی است که نیاز به آببندی کامل دارند. این تستها شامل مخازن سوخت موشک، خطوط لوله انتقال گازهای خاص، و تجهیزات خلأ فوقالعاده میشود.
دلایل استفاده از گاز هلیوم برای تست نشت:
اندازه اتمی بسیار کوچک: اتم هلیوم یکی از کوچکترین ذرات شناخته شده است. این ریز بودن به آن اجازه میدهد تا از کوچکترین سوراخها، شکافها و منافذ میکروسکوپی که ممکن است از چشم انسان یا حتی گازهای بزرگتر مانند نیتروژن پنهان بماند، عبور کند. این ویژگی، حساسیت تست نشت را به شدت افزایش میدهد.
بیاثر بودن کامل:هلیوم یک گاز نجیب است، به این معنی که با مواد تشکیلدهنده سیستم (فلزات، جوشها، مواد آببندی) هیچ واکنش شیمیاییای انجام نمیدهد. این امر تضمین میکند که فرآیند تست، خود باعث خوردگی یا تغییر ساختار قطعه مورد آزمایش نشود.
قابلیت تشخیص عالی: برای شناسایی هلیوم، از دستگاههای بسیار حساسی به نام طیفسنج جرمی استفاده میشود. این دستگاهها میتوانند غلظتهای بسیار پایین هلیوم را در محیط اطراف، حتی در حد قسمت در میلیارد، تشخیص دهند. این حساسیت بالا به مهندسان اجازه میدهد تا نشتهای بسیار ناچیز را پیش از تبدیل شدن به یک مشکل جدی ایمنی یا عملیاتی، شناسایی و رفع کنند.
در اجرای این روش، سیستم مورد نظر با فشار هلیوم پر میشود و سپس با استفاده از آشکارساز، سطح خارجی سیستم برای یافتن هرگونه نشتی که گاز هلیوم از آن خارج شده است، بررسی میشود.
پر کردن و شستشوی سیستمهای خلأ:
در بسیاری از صنایع پیشرفته مانند تولید قطعات الکترونیکی بسیار حساس یا ساخت ابزارهای دقیق علمی، نیاز به ایجاد محیط خلأ بسیار زیاد است. در این موارد، هلیوم نقش مهمی در مرحله نهایی آمادهسازی ایفا میکند:
شستشوی نهایی پس از انجام عمل پمپاژ اولیه برای خارج کردن بیشتر هوا و گازها، مقدار کمی گاز هلیوم به صورت کنترلشده به داخل محفظه تزریق میشود. به دلیل جرم کم و خلوص بالای هلیوم، این گاز به خوبی مولکولهای باقیمانده را در خود حل کرده و آنها را با خود به سمت پمپهای خلأ هدایت میکند. در نهایت، با تخلیه مجدد هلیوم، محیط با خلوص بالایی از آلایندهها آماده استفاده میشود.
به طور خلاصه، استفاده از هلیوم در پر کردن و تست مخازن و لولهها، تضمینکننده بالاترین سطح از ایمنی، یکپارچگی ساختاری و عدم وجود آلودگی در سیستمهایی است که کوچکترین نشت در آنها میتواند منجر به شکست فاجعهبار عملیاتی شود.
خنکسازی
هلیم نقطه جوش بسیار پایینی دارد (269.14- درجه سانتیگراد) و به همین دلیل برای خنکسازی در کاربردهای صنعتی از جمله پتروشیمی استفاده میشود. هلیم برای خنکسازی تجهیزات فرآیندی مانند برج تقطیر و مخازن نگهداری استفاده میشود.
تحلیل گاز
هلیم یک گاز ایدهآل برای تحلیل گاز است زیرا چگالی کم و خاصیت یونیزهپذیری بالایی دارد. این امر به هلیم اجازه میدهد تا به راحتی از سایر گازها جدا شود و برای اندازهگیری دقیق غلظت گازها استفاده شود.
آزمایشهای علمی
هلیم به طور گستردهای در آزمایشهای علمی استفاده میشود. این امر به دلیل خواص منحصربهفرد هلیم مانند نقطه جوش پایین، خاصیت یونیزهپذیری بالا و چگالی کم است. هلیم برای آزمایشهای دمای پایین، آزمایشهای پلاسما و آزمایشهای فیزیکی استفاده میشود.
در صنعت پتروشیمی، He برای طیف وسیعی از کاربردها استفاده میشود. این کاربردها شامل پرکردن مخازن و لولهها، خنکسازی، تحلیل گاز و آزمایشهای علمی است. هلیم یک ماده ضروری برای بسیاری از فرآیندهای پتروشیمی است و نقش مهمی در ایمنی و بهرهوری این صنعت ایفا میکند.
کاربردهای خاص هلیوم در پتروشیمی
علاوه بر کاربردهای عمومی ذکر شده در بالا، هلیوم در پتروشیمی برای طیف وسیعی از کاربردهای خاص نیز استفاده میشود. برخی از این کاربردهای خاص عبارتند از:
تولید پلی اتیلن
He برای تولید پلی اتیلن با چگالی بالا استفاده میشود. این امر به دلیل خاصیت یونیزهپذیری بالای هلیم است که به کنترل واکنش پلیمریزاسیون کمک میکند.
تولید پلی پروپیلن
He برای تولید پلی پروپیلن با چگالی بالا استفاده میشود. این امر نیز به دلیل خاصیت یونیزهپذیری بالای هلیم است که به کنترل واکنش پلیمریزاسیون کمک میکند.
تولید کامپوزیتهای پلیمری
هلیوم برای تولید کامپوزیتهای پلیمری با استحکام بالا استفاده میشود. این امر به دلیل خاصیت سبکی هلیم است که به کاهش وزن کامپوزیتها کمک میکند.
تولید عایقهای حرارتی
هلیوم برای تولید عایقهای حرارتی با کارایی بالا استفاده میشود. این امر به دلیل خاصیت نقطه جوش پایین هلیم است که به جلوگیری از انتقال حرارت کمک میکند.
کاربردهای صنعتی
پرکردن مخازن و لولهها: He یک گاز بیرنگ، بیطعم و بیبو است که به دلیل چگالی کم، برای پر کردن مخازن و لولهها استفاده میشود. این امر به جلوگیری از ورود اکسیژن و سایر گازهای مضر به مخازن و لولهها کمک میکند.
خنکسازی: هلیم نقطه جوش بسیار پایینی دارد (269.14- درجه سانتیگراد) و به همین دلیل برای خنکسازی در کاربردهای صنعتی از جمله پتروشیمی استفاده میشود. هلیم برای خنکسازی تجهیزات فرآیندی مانند برج تقطیر و مخازن نگهداری استفاده میشود.
تحلیل گاز: هلیم یک گاز ایدهآل برای تحلیل گاز است زیرا چگالی کم و خاصیت یونیزهپذیری بالایی دارد. این امر به هلیم اجازه میدهد تا به راحتی از سایر گازها جدا شود و برای اندازهگیری دقیق غلظت گازها استفاده شود.
آزمایشهای علمی: هلیم به طور گستردهای در آزمایشهای علمی استفاده میشود. این امر به دلیل خواص منحصربهفرد هلیم مانند نقطه جوش پایین، خاصیت یونیزهپذیری بالا و چگالی کم است. هلیم برای آزمایشهای دمای پایین، آزمایشهای پلاسما و آزمایشهای فیزیکی استفاده میشود.
بیشتر بخوانید | آرگون در ریخته گری
نتیجهگیری
هلیم یک ماده ضروری برای بسیاری از فرآیندهای پتروشیمی است. این ماده برای طیف وسیعی از کاربردها از جمله پرکردن مخازن و لولهها، خنکسازی، تحلیل گاز و آزمایشهای علمی استفاده میشود. هلیم نقش مهمی در ایمنی و بهرهوری صنعت پتروشیمی ایفا میکند.
تهیه و تامین
برای تهیه گاز هلیوم با سپهر گاز کاویان تماس بگیرید.
02146837950-02146835980-09120253891
بدون شرح