虽然复合材料理论上可以用于各种应用，但在实践中，其主要用途仍然倾向于海洋、风能、航空航天和赛车等领域。其中，复合材料鲜为人知的应用之一是检修孔或地沟盖。本文就复材封盖使用的优势及不断增长的应用和未来发展进行了探讨。

这是26年前发生在英国一个汽油（气）站一件事。这家由Esso UK（埃索美孚公司旗下）所拥有的加油站希望通过某种方式来提升员工的健康和安全问题，因为员工们不得不提起非常沉重的钢制井盖。除了对男性员工构成危险外，对于女性员工来说，这些盖子也是太重了，而在20世纪80年代初期女性员工的数量正越来越多。因此，Esso开始与位于英国北约克郡Skipton的Fibrelite公司开展合作，后者当时是生产玻璃钢槽的公司。为解决这个问题，两家公司打破常规——使用玻璃纤维增强（GFR）复合材料来制造井盖。这个原型是如此成功，以至于Esso迅速将这种封盖作为全球性标准，而且接下来成为大多数主要加油站的指定封盖。

在2013年，Fibrelite被OPW公司收购，OPW隶属于总部设在美国伊利诺伊州的美国都福集团（Dover Corporation）。OPW是专门从事流体处理和燃料灌装的公司，而Fibrelite现在则专注于使用复合材料来替代金属井盖和沟盖等产品。Fibrelite公司于2005和2010年分别在美国、马来西亚开设了一家制造工厂，并为世界各地80多个国家和地区提供来自英国、美国和马来西亚制造的各种封盖。

Fibrelite公司的制造方法采用使用长链多方向无碱玻璃纤维（E-Glass）的封闭模塑树脂传递模塑（RTM）技术。通过改变内部光纤架构，工程师可以操纵纤维体积分数（FVF），即使在高达F900（90吨）的额定载荷下也能提供更好的性能。Fibrelite委托玻璃纤维供应商将玻璃纤维编织成特定的织造图案，这种复杂的编织和额外的内部支撑为成品封盖的结构提供了强度。玻璃纤维一直提供相同的规格，确保用于制造组件的成分得到控制。

据公司介绍，复合材料的强度主要来自三个方面：

连续或长纤维，相比之下，喷涂层压和手工铺设方法通常使用短纤维。

主要连续纤维的取向或方向，允许材料携带和散逸载荷。

玻璃对树脂比在给定的截面体积，保持最佳的比率以及一致性，而喷涂和手工层压可以有所不同。

据报道，由于内部玻璃纤维结构的重新配置，Fibrelite生产了市场上唯一的额定90吨负载的复合沟槽密封盖。在根据Air BP进行测试足迹时，其能够达到BS EN 124标准中F900等级的永久定形和负载要求。这意味着这些盖子是传统重型混凝盖板和金属盖板的优质替代品，尤其适用于施加高车轮载荷的区域，例如飞机路面、民用机场滑行道、运输港口和码头，并且还可以手动拆卸。

最初要求公司提供F900重型高载荷地沟盖的用户，是来自英国东南部的一个大型造船厂。他们的工作检查人员正在探索对几年前安装的极重的、腐蚀性钢盖的替代方案。提起极重的钢盖需要起重机和专门的起重设备。每次船舶进入码头时，都需要设备和人力来提升盖子，费时费力。

该公司表示：“数据表明，一半以上的受伤事故（导致无法工作）是因人工操作引起的。众所周知，减少这一领域的危害是全球范围内的首要任务。由于立法限制了手动搬运的重量，我们看到了轻质纤维增强塑料（FRP）复合井盖和覆盖材料在全球的应用趋势，这一材料也具有易于处理和耐腐蚀的优点。

通过使用较轻质的材料，可以防止人员在操作中受伤，令工作场所更安全，并使得公用事业工作人员和承包商安装和维护时更容易。

这种盖子的设计还包括多达两个起重点以用于特殊设计的起重手柄。这些设计令操作者在移除盖子的同时不会夹住手指或造成弯曲，从而最大化提升技术的安全性。其重量接近人体，可防止背部受伤，这是造成工伤和伤害索赔的主要原因之一。

耐腐蚀性是复合盖的另一个关键特征。美国加利福尼亚州空气资源委员会（CARB）批准了由Fibrelite制造的复合材料多孔盖系统。CARB也是美国油气回收释放量的最严格的标准之一。

在美国，加油站经常使用多孔盖来增加燃油传输的便利性。多孔盖有两个较小的盖子，位于较大的井盖内，可以拆卸，以插入燃料输送和油气回收所需的两条软管。

图1：多孔盖有两个较小的盖子，位于较大的井盖内，可以拆卸，以插入燃料输送和油气回收所需的两条软管。

根据Fibrelite的说法，耐腐蚀性对于这种应用尤为重要，因为水和燃料（特别是在加油站中普遍存在）容易导致腐蚀，从而破坏了盖子周围的水密封，令水进入到燃料箱的槽内。复合材料还具有轻、强、无腐蚀性能，并且还能够承受如卡车等重载荷，同时在有需要时也能安全快速地手动拆卸。

再举一个例子，作为澳大利亚奥本市休闲中心翻新的一部分，进入空调系统和集水平衡罐的进出口就在泳池周围的周边。以前，已经使用了混凝土盖板，但池边条件对构成覆盖结构的金属来说是非常苛刻的——无处不在的游泳池氯气和水分对传统的混凝土和金属盖板具有腐蚀性。因此，原来的封盖已经被腐蚀到了很危险的水平。然而，复材封盖是具有化学惰性的，因此对水分或氯气都没有任何反应，这意味着盖子可以多年保持水密和同时可安全地在上面行走。它们也是轻质的，Fibrelite还提供了一种定制的彩色解决方案使之与周围环境相融合。

图2：澳大利亚奥本市休闲中心翻新的一部分，Fibrelite所提供的定制彩色封盖与周围环境融为一体。

具有美学吸引力是另一个好处，如公司制造用于英超联赛体育场的彩色沟盖所示。

图3：具有美学吸引力是另一个好处，如公司制造的用于英超联赛体育场的彩色沟盖所示。

据Fibrelite说，这个客户的最重要的要求就是沟盖与周边地区环境保持一致。Fibrelite可以在其封盖表面永久地塑上单色或多色的样式标志或其他标记；它还可以以单色或多色，几乎任何颜色或组合颜色来模制其复合材料封盖，用于额外的品牌或产品标识，或与设施颜色或布局相融合。

使用复合材料的另一个优点是重量更轻，减少了起重和搬运问题。

这些盖子都很轻巧。Fibrelite最近为英国主要的火车站站台开发了一系列定制、轻质、复合的窨井盖。以前安装的盖子很重，以混凝土填充的封盖难以移动，同时也为操作人员带来了严重的手动搬运问题。拆除盖板是一项昂贵且耗时的工作，通常需要专门的起重设备。

图4：Fibrelite最近为英国主要火车站站台开发了一系列定制复合窨井盖。

Fibrelite公司所生产的定制尺寸的复合窨井，配有较大尺寸的铝框架，这意味着需要更少的面板来覆盖开口，从而降低整体更换成本。标准的复合盖还具有防滑装饰。

Fibrelite还为南极的专业废水系统提供了一系列超轻型地沟盖。该系统用于在排入海洋之前处理黑色和灰色的废水，包括污水、来自洗衣和烹饪等方面的水。在南极的恶劣条件下，使用的便利性至关重要，复合地沟盖的轻质性能是主要优势，然而，不腐蚀、不受温度变化的影响也很重要。

在荷兰，一个废水泵站正在从坑中产生令人不愉快的气味，这个泵站容纳两个大型潜水泵，这些泵由一对厚厚的铰接铝盖板覆盖，并在中间以螺栓连接。

图5：在荷兰，一个污水泵站正在从坑中产生令人不愉快的气味，两个大型潜水泵一对厚厚的铰接铝盖板覆盖，并在中间以螺栓连接。

尽管有螺栓连接，但以前安装的金属盖不是密封的，所以在盖的顶部覆盖了一个大的塑料板，试图遏制气味。在对泵进行维护时，需要用撬棍去除防沙板、塑料板和铝制的进出口盖。

为了解决这个问题，拆下了原有的螺栓，将一个定制的铝框架装在现有的铝框架中，并用防水密封剂密封。这个框架包括一个可移除的中心梁，以容纳两个复合盖，以及四个伸缩支架（每个面板两个），用于固定安全栅。支撑件和中心梁可以被移除，以形成完全清晰的通道，并由不锈钢配件和电缆固定，以防止它们掉入坑中。为了控制气味，在框架上安装了橡胶密封垫，用四个不锈钢螺栓固定到每个盖子上。为关键外壳提供插头以完成密封，盖上螺栓。

据Fibrelite介绍，复合井盖也可用于数据中心，以帮助保护网络计算机。“云存储设施需要数英里长的光纤电缆，它些电缆安装在受保护但易于接近的混凝土沟槽中，这样受损的部分就可以迅速被替换，或者方便地添加更多的电缆。目前存储公司正在将扩展计划纳入到他们的新构建中。”技术总监David Holmes说：“而且，为了保持最佳的硬件性能，每个服务器机房需要额外的电力和电池备份系统来运行其重要的环境和机械设施，如连续冷却、火灾和安全警报。这些也需要他们的电缆在自己可识别、易于接近的沟槽中。”

“考虑到所有这些因素，很自然，设计师从一开始就明确指出，轻巧的复合地沟盖可以快速轻松地手动移除。”

在David一起，与Fibrelite公司市场协调员Aaron McConkey及董事总经理Ian Thompson谈到这项新技术时。Aaron说：“许多人认为井盖只是很简单的把地上的洞给盖上。但事实上，生产商们正在不断地创新才能满足新市场的需求。复合材料长期以来在航空和海洋等行业广为人知，但是，正如我们在伦敦地铁门上的应用（更轻、更快，每年可节省高达460万英镑），以及Arthur Ashe体育场的复材屋顶（相当17个奥运游泳池大小，打开速度为25英尺/秒），复合材料使现有的产品能够以打破传统材料限制的方式来实现。”

David补充说：“无论时间、工艺还有专业知识，说到我们盖子的各个方面，从概念设计到制造原则，在过去30年中得到了发展和完善。Fibrelite使用最新的制造技术以提供良好的性能和质量。”

Ian表示：“虽然Fibrelite封盖已经成为加油零售领域的行业标准，但还有更多领域蕴含着巨大的扩张潜力，从建筑到休闲到运输。一旦你开始环顾四周，你会意识到，如果没有看到盖子，你就还没走远！”