Решение проблемы нехватки гелия

Согласно старой поговорке: «То, что идет вверх, должно упасть». К сожалению, это не относится ни к баллону, наполненному гелием, ни к гелию, используемому при проверке герметичности.

С января 2022 года во всем мире наблюдается дефицит гелия. Война на Украине прекратила поставки гелия из России, ведущего экспортера газа. Четыре из пяти крупнейших в мире поставщиков гелия были вынуждены нормировать газ для своих клиентов, включая производителей, которые полагаются на него для проверки на утечки в бытовой технике, автозапчастях, медицинских приборах и других продуктах.

Сборщики были вынуждены либо стиснуть зубы и платить больше за гелий, либо искать альтернативы.

Гелий — это инертный газ, который широко используется в различных аналитических, криогенных, теплообменных, подъемных, обнаружения утечек и защитных приложениях. Крупнейшими промышленными потребителями гелия являются больницы, где чрезвычайно низкая температура жидкого гелия используется для поддержания сверхпроводящих свойств магнитов в аппаратах МРТ. Благодаря высокой теплопроводности он также используется в качестве охлаждающей жидкости для эффективной передачи тепла в волоконно-оптической и электронной промышленности.

Эти приложения занимают примерно 40 процентов рынка. Воздушные шары для вечеринок составляют еще 15 процентов, в то время как проверка на утечку составляет лишь около 5 процентов использования гелия.

Проверка герметичности гелием в жестком вакууме является наиболее точной и эффективной из всех систем обнаружения утечек индикаторного газа и используется для проверки деталей с чрезвычайно малой скоростью утечки. Он обеспечивает лучшую повторяемость, чем другие методы обнаружения утечек индикаторного газа, обеспечивает более короткое время цикла и менее восприимчив к температуре и другим внешним факторам окружающей среды. Другие преимущества включают быстрое время цикла и высокую повторяемость.

Испытания на утечку гелия в вакууме можно проводить методом «изнутри наружу» или «снаружи внутрь». Оба метода обеспечивают схожие преимущества, но испытание в жестком вакууме наизнанку может обеспечить более высокий уровень чувствительности и снизить вероятность человеческой ошибки, поскольку процесс тестирования автоматизирован. Для этого также требуется больше оборудования, чем для метода снаружи внутрь, выполняемого оператором.

«Гелий всегда будет необходим для определенных типов испытаний», — говорит Гордон Сплет, глобальный менеджер по продукции компании Cincinnati Test Systems Inc. — «Сегодня спрос на гелий растет, поскольку во многих приложениях уровень утечек снижается.

«Самое большое преимущество использования гелия заключается в том, что это инертный газ, поэтому он не выделяется в результате каких-либо других процессов», — объясняет Сплете. «Это облегчает контроль по сравнению с другими типами газов».

Помимо цены на сам газ, проверка на утечку гелием обычно дороже, чем другие методы, такие как падение давления. Это потому, что требуется больше оборудования, а датчики более сложны. Но это не отвлекает некоторых производителей.

«Мы наблюдаем регулярный спрос на гелиевое оборудование для обнаружения утечек, поскольку различные отрасли промышленности внедряют новые продукты, которые имеют более строгие требования к испытаниям или заменяют старые детекторы утечек, срок службы которых подошел к концу», — говорит Крис Олсен, технический директор компании. Корпорация Vacuum Instrument Corp. (VIC). «Продукты и отрасли, использующие гелий в качестве индикаторного газа для проверки на утечку, безграничны».

Он используется производителями медицинского оборудования для тестирования имплантируемых устройств, таких как кардиостимуляторы. Производители аэрокосмической отрасли используют гелий для тестирования электронных переключателей и пневматических компонентов высокого давления.

В производстве бытовой техники гелий используется для проверки аккумуляторов, катушек, компрессоров, расширительных клапанов и других компонентов кондиционеров, холодильников и коммерческого холодильного оборудования.

«Любой продукт, заправленный хладагентами, должен быть тщательно проверен на предмет утечек, и лучшим выбором является гелий», — отмечает Томас Паркер, менеджер по продажам на автомобильном рынке Северной Америки компании Inficon Inc.

Традиционно гелий широко использовался в автомобильной промышленности для проверки компонентов топливной системы, таких как топливные форсунки, топливные рампы и бензобаки, а также подушек безопасности, алюминиевых колес и радиаторов.