Характеристика
ГЕЛИЙ (Не) – инертный газ, атомная масса 4 (для изотопа Не4). Не токсичен, не имеет цвета, запаха и вкуса. При нормальных условиях представляет собой одноатомный газ.
Жидкий гелий – бесцветная жидкость без запаха с температурой кипения при нормальном атмосферном давлении (760 мм.рт.ст.) 4,215 К (минус 268,9°С) и плотностью 124,9 кг/м . Точка кипения гелия (Г= 4,2165К) – наименьшая среди всех известных химических элементов.
Газообразный гелий получают в основном из природного и нефтяного газов. Жидкий гелий получают путем сжижения газообразного очищенного гелия концентрацией не менее 99,995%.
В таблице 1 приведены данные, используемые далее при пересчете количества гелия, измеряемого в разных единицах, для сопоставимости результатов.
Таблица 1. Соотношение веса и объема для ГЕЛИЯ
Масса | Объем | ||
КГ | Литр (жидкий) | HMJ* (газ) | СКФ** |
1 | 8,006 | 5,6 | 213,2 |
0,1249 | 1 | 0,70 | 26,63 |
0,1786 | 1,4296 | 1 | 38,04 |
0,0047 | 0,0376 | 0,0263 | 1 |
Источник: данные ООО «Оренбурггазпром».
*НМ – Нормальный кубический метр – объем газообразного гелия, содержащегося в одном кубическом метре пространства при температуре 0°С и при абсолютном давлении одна атмосфера.
**СКФ – стандартный кубический фут:
- в отношении газообразного гелия – объем газообразного гелия, содержащегося в одном кубическом футе пространства при температуре 70oF и при абсолютном давлении 14,7 фунта на квадратный дюйм
в отношении жидкого гелия – количество жидкого гелия, которое в случае его испарения дает такой объем газообразного гелия, о котором говорится выше.
Применение
Гелий применяется:
- в ракетостроении и космонавтике;
- в металлургической промышленности – в качестве защитной среды при сварке, резке металлов, особенно титана, меди, алюминия, сплавов магния; в производстве чистых металлов и полупроводников (кремния, германия);
- в атомной энергетике – при производстве ТВЭЛов; в качестве теплоносителя в высокотемпературных ядерных реакторах;
- в производстве электронных чипов и оптиковолокна;
- в воздухоплавании – для заполнения дирижаблей, аэростатов, воздушных шаров;
- в качестве рабочей среды при обнаружении течей гелиевым течеискателем;
- как компонент среды газовых лазеров; газ-носитель в хроматографии;
Отчет маркетингового исследования «Исследование конъюнктуры мирового рынка гелия»
- как компонент дыхательных смесей для водолазов,
- для консервации пищевых продуктов.
Жидкий гелий применяют в качестве хладагента в экспериментальной физике, при получении сверхпроводящих материалов для вычислительной и измерительной техники, в сверхпроводящих магнитах и др. Кроме того, гелий сжижают для снижения потерь и удобства его хранения и транспортировки на дальние расстояния.
В медицине широкое распространение получили ЯМР-томографы. Другие важные сферы применения гелия в медицине – приготовление анестезирующих газов и дыхательных смесей, лазерная хирургия и аппараты, заменяющие работу легких.
Транспортировка
Гелий газообразный перевозят в стальных баллонах (ГОСТ 949-73) коричневого цвета и специализированных контейнерах, предназначенных для перевозки гелия, всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта.
Жидкий гелий перевозят в специальных транспортных сосудах типа СТГ-25 и СТГ-40 светло-серого цвета объемом 25 и 40 литров соответственно. Сосуды с жидким гелием должны транспортироваться и храниться в вертикальном положении и могут перевозиться железнодорожным, автомобильным и другими видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта. Кроме того, жидкий гелий транспортируют специальными автоцистернами емкостью 40 тыс. литров.