周慧或许没想到，多年后，他又要与化纤结缘了。他曾在地方发改委工作过多年，负责管理过纺织口和有色金属口；也在当时有一定影响力的湖南化纤企业当过多年副董事长，其间为给企业采购PTA，他风尘仆仆地去国外考察过当时技术领先的日本、美国的多家PTA企业。但自从周慧把创新的激情和干事的热情都投入到钛材料行业的那一刻起，曾积累了较深情感的纺织化纤业就渐渐远离他的视野。如今，事情正在改变。
“一代材料一代装备。”这句话不止用来描述碳纤维对我国国防军工领域装备的重要价值，同样适用于描述 钛材料的价值。作为21世纪最具成长性的战略性金属材料，钛合金在军事、太空、海洋等多个领域应用广泛，对推进我国工业装备业高质量发展有重大意义。而作为我国化工领域具有全球竞争优势的产业，我国PTA行业当前正与钛材料产生着越来越紧密的关联，周慧敏锐地捕捉到了这一趋势。
当过往纺织化纤的从业积累与如今所干的事业交汇到一起，周慧感受到一种别样的欣喜。那么，我国PTA行业与钛材料有怎样的交集？钛材料在PTA行业的应用和价值如何体现？周慧执掌的湘投金天将在其间要怎样大干一番，又何来底气？日前，记者采访了 湖南湘投金天科技集团有限责任公司（以下简称“湘投金天”） 董事长周慧。
PTA大型装置中运用钛管已成趋势
无论是从产能规模、装置水平还是从技术工艺、产品竞争力哪方面看，经过10多年的快速发展和产业提升，我国PTA行业已赢得了全球竞争优势。2018年，我国PTA有效产能达到4579万吨，产量为4080万吨，自给率达到99.8%。PTA生产装置大型化、一体化，技术领先化、运行高效化且低能耗，也成为行业当前运行的鲜明特点。
在PTA的生产工艺中，包含混合、制氢、反应、蒸发、冷凝、萃取、分离、干燥等复杂的化学过程，以及液相输送、气相输送、气液混相输送、固液浆料输送、固相粉体输送等工艺过程。其生产过程还伴随着高温、高压、工艺介质腐蚀性强等突出特点。
受工艺和生产特点影响， 这些年，国际市场PTA装置中已较多地使用钛材高性能耐腐蚀钛板和钛管。因为，钛合金的耐腐蚀性强，抗蚀性远优于不锈钢，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力都特别强，对碱、氯化物、硝酸、硫酸等也有优良的抗腐蚀能力。同时，它具有高强度，抗拉强度为686MPa～1176MPa，密度一般为4.5克/立方厘米，仅为钢的60%左右。在PTA装置中，钛管主要用于冷凝器和换热器的换热管，使用可靠性高、寿命长。在挪威、日本等国家，石油领域的相关装置都大量使用钛合金材料。
国产PTA装置使用钛合金材料是近几年的事，但钛合金材料主要是进口的。究其原因，一方面， 我国PTA装置的工艺包主要是采用英威达技术、BP技术等国外技术，所以装置中使用的钛合金无缝管等顺理成章地配套国外材料。另一方面， 国产PTA企业此前一度买不到国产钛焊管，因为国内缺少好钛带，而质量过硬的钛焊管是用好钛带焊成的。最后便形成一个现实情况，国产PTA装置中多采用无缝钛管。
周慧表示：“ PTA装置中用钛焊管重点是要解决耐腐蚀问题。大型装置结构很复杂，那么多管子汇聚在一起，如果有管道被腐蚀，产生锈死等情况，厂商就要停车检修，不但会增加运营成本，遇上旺季还会影响企业正常生产。此外，还存在‘二次污染’问题。所以这几年，国内PTA装置使用钛合金材料凸显出迫切性。”
同时， 从当前趋势看，PTA装置中使用有缝钛管的企业正逐渐增多。“有缝钛管的生产更环保，属于清洁制造和绿色制造，也更便捷，更具经济价值。”周慧说。
湘投金天领跑国产钛行业创新升级
在挺长一段时期内，比PTA装置需要的国产钛焊管无法自主供应更让人难受的，是我国国防军工需要的钛材料也无法自足。很多人可能想不到，国外在钛材料领域曾一度对我国实行“卡脖子”。钛材料的国产化创新技术攻克势在必行，而湘投金天便是在该领域实现突破，并成为国外技术的后起之秀。
相比一些创办几十年的钛材料企业，只有10年历史的湘投金天是国产钛行业的一名“新兵”。但这名“新兵”却凭借系列创新技术后来居上，快速成长为中国钛企业的“三强”之一，形成国际先进、国内一流的钛产业平台。其研发生产的大卷重宽幅钛带、高性能钛焊管、高性能钛合金棒材等核心技术产品填补了国内空白，打破了国外垄断。目前，湘投金天钛带年产能为1万吨，钛管年产能为5000吨，做到亚洲第一，全球第二。
荣耀背后往往藏着一段不为人知的艰辛故事。“一开始，我们知道钛加工很难，但10年走过来，我们没想到干起来竟然这么难。当时，缺技术、缺人才，缺资源，我们又是“新兵”，该怎么干？必须加速创新。我们当时充满了雄心壮志，给自己定了目标——要填补国内市场空白，我们开创的钛钢联合模式就属于创新之举。但在开创的过程中，我们没有经验可借鉴，只能边干、边摸索、边总结。多少个日日夜夜，我们就一直坚持干着。2007年的一个晚上，一款产品终于研发成功，而在那之前，公司经历了整整一年的摸索，前后反复做了32次实验。当时最难的是，我们没有对标，日本企业虽然有技术，但对我国严格保密。最终，我们依靠自主研发，走出一条属于自己的路。”回忆起那段艰难泥泞而又激情燃烧的日子，周慧至今充满感慨。
所有的付出显然都值得。目前，湘投金天的产品已成功进入“国家队”方阵，成为我国大飞机、核电、舰船等战略市场的核心供应商。钛合金在海军潜艇等领域应用，能减轻重量、提高耐腐蚀性，从前年开始，我国在潜艇、航母等领域的钛材料应用由湘投金天领跑。飞机的发动机构件、骨架等部位大量使用钛合金，国产大飞机当前所用的钛材料，约有50%都来自湘投金天。同时，湘投金天也是国际市场在能源、海水淡化、海洋工程等领域高性能钛带和钛管的唯一中国供应商。
“十年磨一剑。目前，我们是唯一能参与国际钛带市场竞争的中国钛材料企业。现在都在讲我国的技术被别人卡脖子，但在钛带这个领域，是我们有能力卡别人的脖子。”说到这里，周慧的语气明显激动起来，“我们聚在一起，大家都感到特别自豪，那种实业报国的价值感和成就感一下子涌上心头。”
推动国产PTA装置更趋精细化
当在军工和海水淡化等市场的应用逐渐打开，当企业的产量逐渐做起来之后，周慧又开始思考，如何进行产品结构调整，连接化工和化纤的PTA便进入他的视野。
周慧表示： “我们的产品在我国PTA装备领域将主要实现三个替代：一是替代进口，二是替代钛合金无缝管，三是实现钛合金材料对其他材料的替代。”
据介绍，湘投金天开发的钛焊管成型变形回弹补偿等技术，能够满足PTA装置用钛焊管技术要求。其首次开发出的高效换热钛焊管，能够实现钛换热管的异形强化及多维结构强化。其产品经化学成分、金相组织、力学性能、工艺性能试验和尺寸及精度检查与无损检测，各项指标都能够满足PTA用钛管标准和ASTMB338标准要求，可替代PTA换热用无缝钛管。在此前由中国纺织工业联合会科技发展部组织的技术成果鉴定上，专家组一致认为， 其成果创新性强，具有自主知识产权，达到国际先进水平，打破了我国钛焊管长期依赖进口的局面，实现了低氢低铁钛产品的全产业链自主化。
如果从性价比方面看， 当前，在产品质量保持稳定的同时，湘投金天钛焊管的价格比日本企业的产品低20%~30%。这对于使用有缝钛管的国产PTA生产企业而言，将能降低投资成本。
在此基础上，企业或许还需要用另一种思路考量投资产出比。周慧解释道：“作为一种战略性材料，钛材料的最大优越性就是能实现产品的全生命周期概念。比如，它用到海洋工程里，即便过一万年也不会锈蚀，这正是国与国之间的海洋竞备使用钛合金的原因。PTA属于民用工业领域，有企业可能会觉得钛焊管比较贵，但是一旦用上后，都感觉很好。我们在调研中遇到一家企业，他们1994年上的一套装置中用了钛合金，运行至今没出现问题。所以，企业使用钛焊管的账应该按照全生命周期核算，而不能只算眼前。”
此外，在PTA装置中使用有缝钛焊管，还将进一步提升PTA产品的质量。从PX到PTA的复杂生产过程中，伴随着大量的高温反应，尤其是在冷凝器中要完成大量的热交换。使用有缝钛焊管能减少冷凝器的壁厚，加速冷凝器的散热，从而提高交换效率。据介绍， 湘投金天生产的有缝钛管的壁厚越来越薄，目前只有0.2毫米。
“PTA是钛管在民用领域重大的应用市场之一。随着材料的持续升级，我国PTA装置的精细化还大有文章可做。我们希望扩大钛管在PTA装置中用量的同时，也能使PTA企业的利润率再提高。我们有信心与PTA企业、相关装备企业一起，把我国PTA装置和生产的精细化做得更好，进一步推动PTA行业高质量发展。”对有缝钛管接下来在PTA装置中的应用拓展，周慧显得信心十足。
