ہیلیم ایک کیمیائی عنصر ہے جس کی علامت He اور ایٹم نمبر 2 ہے۔ یہ ایک نایاب ماحولیاتی گیس ہے، بے رنگ، بے ذائقہ، بے ذائقہ، غیر زہریلا، غیر آتش گیر، پانی میں تھوڑا سا حل ہونے والی۔فضا میں ہیلیم کا ارتکاز حجم فیصد کے لحاظ سے 5.24 x 10-4 ہے۔اس میں کسی بھی عنصر کے سب سے کم ابلتے اور پگھلنے والے مقامات ہوتے ہیں، اور یہ صرف ایک گیس کے طور پر موجود ہے، سوائے انتہائی سرد حالات کے۔

ہیلیم کو بنیادی طور پر گیس یا مائع ہیلیم کے طور پر منتقل کیا جاتا ہے اور اسے نیوکلیئر ری ایکٹرز، سیمی کنڈکٹرز، لیزرز، لائٹ بلب، سپر کنڈکٹیوٹی، انسٹرومینٹیشن، سیمی کنڈکٹرز اور فائبر آپٹکس، کرائیوجینک، ایم آر آئی اور آر اینڈ ڈی لیبارٹری ریسرچ میں استعمال کیا جاتا ہے۔

کم درجہ حرارت کا سرد ذریعہ

ہیلیئم کو کرائیوجینک کولنگ کے ذرائع کے لیے کرائیوجینک کولنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جیسے کہ مقناطیسی گونج امیجنگ (MRI)، نیوکلیئر میگنیٹک ریزوننس (NMR) سپیکٹروسکوپی، سپر کنڈکٹنگ کوانٹم پارٹیکل ایکسلریٹر، دی لارج ہیڈرون کولائیڈر، انٹرفیرومیٹر (SQUID)، الیکٹران اسپن گونج (ESR) اور سپر کنڈکٹنگ میگنیٹک انرجی سٹوریج (SMES)، MHD سپر کنڈکٹنگ جنریٹرز، سپر کنڈکٹنگ سینسر، پاور ٹرانسمیشن، میگلیو ٹرانسپورٹیشن، ماس سپیکٹرومیٹر، سپر کنڈکٹنگ میگنیٹ، مضبوط مقناطیسی فیلڈ سیپریٹرز، فیوژن ری ایکٹرز اور دیگر کرائیوجینک ریسرچ کے لیے اینولر فیلڈ سپر کنڈکٹنگ میگنےٹ۔ہیلیم کرائیوجینک سپر کنڈکٹنگ مواد اور میگنےٹس کو بالکل صفر کے قریب ٹھنڈا کرتا ہے، اس مقام پر سپر کنڈکٹر کی مزاحمت اچانک صفر پر گر جاتی ہے۔ایک سپر کنڈکٹر کی بہت کم مزاحمت زیادہ طاقتور مقناطیسی میدان بناتی ہے۔ہسپتالوں میں استعمال ہونے والے MRI آلات کے معاملے میں، مضبوط مقناطیسی میدان ریڈیوگرافک امیجز میں مزید تفصیل پیدا کرتے ہیں۔

ہیلیم کو ایک سپر کولنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ ہیلیم میں سب سے کم پگھلنے اور ابلتے ہوئے پوائنٹس ہوتے ہیں، یہ ماحول کے دباؤ اور 0 K پر ٹھوس نہیں ہوتا، اور ہیلیم کیمیائی طور پر غیر فعال ہے، جس کی وجہ سے دوسرے مادوں کے ساتھ رد عمل کرنا تقریباً ناممکن ہے۔اس کے علاوہ، ہیلیئم 2.2 کیلون سے نیچے ضرورت سے زیادہ سیال بن جاتا ہے۔اب تک، کسی بھی صنعتی ایپلی کیشن میں منفرد الٹرا موبلٹی کا استحصال نہیں کیا گیا ہے۔17 کیلون سے کم درجہ حرارت پر، کرائیوجینک ماخذ میں ریفریجرینٹ کے طور پر ہیلیم کا کوئی متبادل نہیں ہے۔

ایروناٹکس اور ایسٹروناٹکس

ہیلیم غباروں اور ہوائی جہازوں میں بھی استعمال ہوتا ہے۔چونکہ ہیلیم ہوا سے ہلکا ہوتا ہے، اس لیے ہوائی جہاز اور غبارے ہیلیم سے بھرے ہوتے ہیں۔ہیلیم کو غیر آتش گیر ہونے کا فائدہ ہے، حالانکہ ہائیڈروجن زیادہ خوشگوار ہے اور جھلی سے بچنے کی شرح کم ہے۔ایک اور ثانوی استعمال راکٹ ٹیکنالوجی میں ہے، جہاں ہیلیئم کو اسٹوریج ٹینکوں میں ایندھن اور آکسیڈائزر کو ہٹانے اور راکٹ کا ایندھن بنانے کے لیے ہائیڈروجن اور آکسیجن کو گاڑھا کرنے کے لیے نقصان کے ذریعے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔اسے لانچ سے پہلے زمینی امدادی آلات سے ایندھن اور آکسیڈائزر کو ہٹانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، اور خلائی جہاز میں مائع ہائیڈروجن کو پہلے سے ٹھنڈا کر سکتا ہے۔اپالو پروگرام میں استعمال ہونے والے Saturn V راکٹ میں، لانچ کرنے کے لیے تقریباً 370,000 مکعب میٹر (13 ملین کیوبک فٹ) ہیلیم کی ضرورت تھی۔

پائپ لائن لیک کا پتہ لگانے اور پتہ لگانے کا تجزیہ

ہیلیم کا ایک اور صنعتی استعمال رساو کا پتہ لگانا ہے۔لیک کا پتہ لگانے کا استعمال مائعات اور گیسوں پر مشتمل نظاموں میں لیک کا پتہ لگانے کے لیے کیا جاتا ہے۔چونکہ ہیلیم ٹھوس کے ذریعے ہوا سے تین گنا زیادہ تیزی سے پھیلتا ہے، اس لیے اسے ہائی ویکیوم آلات (جیسے کرائیوجینک ٹینک) اور ہائی پریشر والے برتنوں میں رساؤ کا پتہ لگانے کے لیے ٹریسر گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔شے کو ایک چیمبر میں رکھا جاتا ہے، جسے پھر نکال کر ہیلیم سے بھرا جاتا ہے۔یہاں تک کہ رساو کی شرح 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) تک کم ہونے پر بھی، رساو سے نکلنے والے ہیلیم کو ایک حساس ڈیوائس (ایک ہیلیم ماس سپیکٹرو میٹر) کے ذریعے معلوم کیا جا سکتا ہے۔پیمائش کا طریقہ کار عام طور پر خودکار ہوتا ہے اور اسے ہیلیم انٹیگریشن ٹیسٹ کہا جاتا ہے۔دوسرا، آسان طریقہ یہ ہے کہ زیربحث آبجیکٹ کو ہیلیم سے بھرا جائے اور ہینڈ ہیلڈ ڈیوائس کا استعمال کرتے ہوئے دستی طور پر لیک کی تلاش کریں۔

ہیلیئم کو رساو کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ سب سے چھوٹا مالیکیول ہے اور ایک موناٹومک مالیکیول ہے، اس لیے ہیلیم آسانی سے لیک ہو جاتا ہے۔ہیلیم گیس رساو کا پتہ لگانے کے دوران آبجیکٹ میں بھر جاتی ہے، اور اگر رساو ہوتا ہے، تو ہیلیم ماس سپیکٹرومیٹر رساو کی جگہ کا پتہ لگانے کے قابل ہو جائے گا۔ہیلیئم کا استعمال راکٹوں، فیول ٹینکوں، ہیٹ ایکسچینجرز، گیس لائنوں، الیکٹرانکس، ٹیلی ویژن ٹیوبوں اور دیگر مینوفیکچرنگ اجزاء میں رساؤ کا پتہ لگانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ہیلیئم کا استعمال کرتے ہوئے رساو کا پتہ لگانے کا استعمال سب سے پہلے مین ہٹن پراجیکٹ کے دوران یورینیم کی افزودگی کے پلانٹس میں رساو کا پتہ لگانے کے لیے کیا گیا تھا۔رساو کا پتہ لگانے والے ہیلیم کو ہائیڈروجن، نائٹروجن، یا ہائیڈروجن اور نائٹروجن کے مرکب سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

ویلڈنگ اور میٹل ورکنگ

ہیلیم گیس کو آرک ویلڈنگ اور پلازما آرک ویلڈنگ میں حفاظتی گیس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ دیگر ایٹموں کے مقابلے میں اس کی آئنائزیشن ممکنہ توانائی زیادہ ہوتی ہے۔ویلڈ کے ارد گرد ہیلیم گیس پگھلی ہوئی حالت میں دھات کو آکسیڈائز ہونے سے روکتی ہے۔ہیلیم کی اعلی آئنائزیشن ممکنہ توانائی تعمیراتی، جہاز سازی، اور ایرو اسپیس میں استعمال ہونے والی مختلف دھاتوں کی پلازما آرک ویلڈنگ کی اجازت دیتی ہے، جیسے ٹائٹینیم، زرکونیم، میگنیشیم، اور ایلومینیم مرکب۔اگرچہ شیلڈنگ گیس میں موجود ہیلیم کو آرگن یا ہائیڈروجن سے تبدیل کیا جا سکتا ہے، لیکن کچھ مواد (جیسے ٹائٹینیم ہیلیم) کو پلازما آرک ویلڈنگ کے لیے تبدیل نہیں کیا جا سکتا۔کیونکہ ہیلیم واحد گیس ہے جو زیادہ درجہ حرارت پر محفوظ ہے۔

ترقی کے سب سے زیادہ فعال علاقوں میں سے ایک سٹینلیس سٹیل ویلڈنگ ہے۔ہیلیم ایک غیر فعال گیس ہے، جس کا مطلب ہے کہ دوسرے مادوں کے سامنے آنے پر یہ کسی کیمیائی رد عمل سے نہیں گزرتی۔یہ خصوصیت خاص طور پر ویلڈنگ پروٹیکشن گیسوں میں اہم ہے۔

ہیلیم بھی گرمی کو اچھی طرح چلاتا ہے۔یہی وجہ ہے کہ یہ عام طور پر ویلڈز میں استعمال ہوتا ہے جہاں ویلڈ کے گیلے پن کو بہتر بنانے کے لیے زیادہ گرمی کے ان پٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ہیلیم تیز رفتاری کے لیے بھی مفید ہے۔

دونوں گیسوں کی اچھی خصوصیات سے بھرپور فائدہ اٹھانے کے لیے حفاظتی گیس کے مرکب میں عام طور پر ہیلیم کو مختلف مقداروں میں آرگن کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔مثال کے طور پر، ہیلیم ایک حفاظتی گیس کے طور پر کام کرتا ہے جو ویلڈنگ کے دوران دخول کے وسیع اور ہلکے طریقے فراہم کرنے میں مدد کرتا ہے۔لیکن ہیلیم وہ صفائی فراہم نہیں کرتا جو آرگن کرتا ہے۔

نتیجے کے طور پر، دھات کے مینوفیکچررز اکثر اپنے کام کے عمل کے حصے کے طور پر ہیلیم کے ساتھ آرگن کو ملانے پر غور کرتے ہیں۔گیس شیلڈ میٹل آرک ویلڈنگ کے لیے، ہیلیئم ہیلیم/ارگن مکسچر میں 25% سے 75% گیس کے مرکب پر مشتمل ہو سکتا ہے۔حفاظتی گیس کے مرکب کی ساخت کو ایڈجسٹ کرکے، ویلڈر ویلڈ کی گرمی کی تقسیم کو متاثر کرسکتا ہے، جس کے نتیجے میں ویلڈ میٹل کے کراس سیکشن کی شکل اور ویلڈنگ کی رفتار متاثر ہوتی ہے۔

الیکٹرانک سیمی کنڈکٹر انڈسٹری

ایک غیر فعال گیس کے طور پر، ہیلیم اتنا مستحکم ہے کہ یہ شاید ہی کسی دوسرے عناصر کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔یہ خاصیت اسے آرک ویلڈنگ میں ڈھال کے طور پر استعمال کرتی ہے (ہوا میں آکسیجن کی آلودگی کو روکنے کے لیے)۔ہیلیم میں دیگر اہم ایپلی کیشنز بھی ہیں، جیسے سیمی کنڈکٹرز اور آپٹیکل فائبر مینوفیکچرنگ۔اس کے علاوہ، یہ خون کے دھارے میں نائٹروجن کے بلبلوں کی تشکیل کو روکنے کے لیے گہری غوطہ خوری میں نائٹروجن کی جگہ لے سکتا ہے، اس طرح غوطہ خوری کی بیماری سے بچا جا سکتا ہے۔

عالمی ہیلیم سیلز والیوم (2016-2027)

عالمی ہیلیم مارکیٹ 2020 میں ہمارے پاس $1825.37 ملین تک پہنچ گئی اور 2027 میں 5.65 فیصد (2021-2027) کی کمپاؤنڈ سالانہ شرح نمو (CAGR) کے ساتھ 2742.04 ملین امریکی ڈالر تک پہنچنے کی امید ہے۔آنے والے سالوں میں انڈسٹری میں بڑی غیر یقینی صورتحال ہے۔اس مقالے میں 2021-2027 کے لیے پیشن گوئی کا ڈیٹا گزشتہ چند سالوں کی تاریخی ترقی، صنعت کے ماہرین کی آراء اور اس مقالے میں تجزیہ کاروں کی آراء پر مبنی ہے۔

ہیلیم کی صنعت بہت زیادہ مرتکز ہے، قدرتی وسائل سے حاصل کی گئی ہے، اور اس کے محدود عالمی صنعت کار ہیں، خاص طور پر امریکہ، روس، قطر اور الجیریا میں۔دنیا میں صارفین کا شعبہ امریکہ، چین اور یورپ وغیرہ میں مرکوز ہے۔ریاستہائے متحدہ کی صنعت میں ایک طویل تاریخ اور غیر متزلزل پوزیشن ہے۔

بہت سی کمپنیوں کے پاس کئی فیکٹریاں ہیں، لیکن وہ عام طور پر اپنے ہدف کے صارفین کی منڈیوں کے قریب نہیں ہوتیں۔لہذا، مصنوعات کی نقل و حمل کی قیمت زیادہ ہے.

پہلے پانچ سالوں سے پیداوار میں بہت آہستہ اضافہ ہوا ہے۔ہیلیم ایک غیر قابل تجدید توانائی کا ذریعہ ہے، اور اس کے مسلسل استعمال کو یقینی بنانے کے لیے پیدا کرنے والے ممالک میں پالیسیاں موجود ہیں۔کچھ لوگ پیش گوئی کرتے ہیں کہ مستقبل میں ہیلیم ختم ہو جائے گا۔

صنعت میں درآمدات اور برآمدات کا تناسب بہت زیادہ ہے۔تقریباً تمام ممالک ہیلیم کا استعمال کرتے ہیں، لیکن صرف چند کے پاس ہیلیم کے ذخائر ہیں۔

ہیلیم کے استعمال کی ایک وسیع رینج ہے اور یہ زیادہ سے زیادہ شعبوں میں دستیاب ہوگی۔قدرتی وسائل کی کمی کو دیکھتے ہوئے، مستقبل میں ہیلیم کی مانگ میں اضافے کا امکان ہے، جس کے لیے مناسب متبادل کی ضرورت ہے۔ہیلیم کی قیمتیں 2021 سے 2026 تک، $13.53/m3 (2020) سے $19.09/m3 (2027) تک بڑھتی رہیں گی۔

صنعت اقتصادیات اور پالیسی سے متاثر ہوتی ہے۔جیسے جیسے عالمی معیشت ٹھیک ہو رہی ہے، زیادہ سے زیادہ لوگ ماحولیاتی معیار کو بہتر بنانے کے بارے میں فکر مند ہیں، خاص طور پر پسماندہ علاقوں میں جہاں بڑی آبادی اور تیز اقتصادی ترقی ہو رہی ہے، ہیلیم کی مانگ بڑھے گی۔

اس وقت بڑے عالمی مینوفیکچررز میں Rasgas، Linde Group، Air Chemical، ExxonMobil، Air Liquide (Dz) اور Gazprom (Ru) وغیرہ شامل ہیں۔ 2020 میں ٹاپ 6 مینوفیکچررز کا سیلز شیئر 74% سے تجاوز کر جائے گا۔توقع ہے کہ اگلے چند سالوں میں انڈسٹری میں مقابلہ مزید شدید ہو جائے گا۔

HL کریوجینک آلات

مائع ہیلیم وسائل کی کمی اور بڑھتی ہوئی قیمت کی وجہ سے، اس کے استعمال اور نقل و حمل کے عمل میں مائع ہیلیم کے نقصان اور بازیافت کو کم کرنا ضروری ہے۔

HL Cryogenic Equipment جس کی بنیاد 1992 میں رکھی گئی تھی HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd سے وابستہ ایک برانڈ ہے۔HL Cryogenic Equipment گاہکوں کی مختلف ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ہائی ویکیوم انسولیٹڈ کریوجینک پائپنگ سسٹم اور متعلقہ سپورٹ آلات کے ڈیزائن اور تیاری کے لیے پرعزم ہے۔ویکیوم انسولیٹڈ پائپ اور لچکدار نلی ایک اعلی ویکیوم اور ملٹی لیئر ملٹی اسکرین خصوصی موصل مواد میں بنائی گئی ہے، اور انتہائی سخت تکنیکی علاج اور ہائی ویکیوم ٹریٹمنٹ کی ایک سیریز سے گزرتی ہے، جو مائع آکسیجن، مائع نائٹروجن کی منتقلی کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ ، مائع آرگن، مائع ہائیڈروجن، مائع ہیلیم، مائع ایتھیلین گیس ایل ای جی اور مائع فطرت گیس ایل این جی۔

ایچ ایل کریوجینک ایکوپمنٹ کمپنی میں ویکیوم جیکٹڈ پائپ، ویکیوم جیکٹڈ ہوز، ویکیوم جیکٹڈ والو، اور فیز سیپریٹر کی پروڈکٹ سیریز، جو کہ انتہائی سخت تکنیکی علاج کے سلسلے سے گزری ہیں، مائع آکسیجن، مائع نائٹروجن، مائع آرگن، کی منتقلی کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ مائع ہائیڈروجن، مائع ہیلیم، ایل ای جی اور ایل این جی، اور یہ مصنوعات کرائیوجینک آلات (مثلاً کرائیوجینک ٹینک، دیور اور کولڈ باکس وغیرہ) کے لیے ہوا کی علیحدگی، گیسوں، ہوا بازی، الیکٹرانکس، سپر کنڈکٹر، چپس، آٹومیشن اسمبلی، خوراک اور مشروبات، فارمیسی، ہسپتال، بائیو بینک، ربڑ، نئے مواد کی تیاری کیمیکل انجینئرنگ، آئرن اینڈ اسٹیل، اور سائنسی تحقیق وغیرہ۔

HL Cryogenic Equipment Company Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, اور Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) وغیرہ کی کوالیفائیڈ سپلائر/وینڈر بن گئی ہے۔