在美國，公用事業基礎設施市場（如電線桿、管道、電纜和其他電力、水和其他公用事業的運輸和分配系統）已經成為2021的聚光燈。特別是在德克薩斯州因異常嚴重的冬季風暴而出現的電網故障，以及美國總統的基礎設施計劃和提案在國會通過等情況下。耐用性、耐腐蝕性和各種其他因素繼續使復合材料在各種公用基礎設施應用中越來越受歡迎。

　　
01、FRP電線桿和傳輸電纜

　　傳統上，支撐電力和電信線路的電線桿是用木頭建造的，但據美國鋼鐵協會（American Iron and Steel Institute）統計，北美每年約有250萬根木桿因老化、腐爛或損壞而被更換。更換選項包括鋼，以及自20世紀60年代以來的纖維增強聚合物（FRP）替代產品，其使用壽命長、維護成本低、重量輕且易于安裝。

　　復合材料電線桿通常也用于耐火，如2019年，RS Technologies（加拿大安大略省蒂爾伯里）的電線桿和FRP防火板防護產品通過了各種耐火試驗。2020年該公司宣布在美國猶他州圣喬治市新建一座復合材料電線桿生產設施，以應對美國對其電線桿的需求增加。同樣是在2020，Technical Fiber Products（TFP Burnne，英國）宣布其TECNNOFRAE型防火保護的非織造材料已用于Valmont Industries Inc.（美國）制造的耐火復合材料電線桿。Creative Composites Group（美國俄亥俄州代頓）也銷售含有阻燃添加劑的拉擠玻璃纖維桿。

　　此外，復合材料優異的強度也推動了傳輸電纜的增長。例如，輸電線路用鋁導體復合芯（ACCC）電纜由CTC Global（美國加利福尼亞州歐文市）生產。截至2020年3月，CTC Global在50多個的750多個項目中安裝了大約100000公里的ACCC導線。

　　
02、公共設施防護：復合材料管道蓋、蓄水等

　　公用事業公司也在轉向耐用、耐候的復合材料，以保護公用事業線路和管道。例如，Fibrelet（斯基普頓，英國）是復合材料井蓋和公用管道蓋的幾個供應商之一。此外，初創公司WEAV3D Inc.（美國佐治亞州亞特蘭大市）開發了一種自動復合材料網格編織工藝，并在生產用于增強聚合物混凝土溝槽的玻璃纖維/熱塑性復合材料預制件方面次實現商業應用。

 

　　WEAV3D Inc. 纖維增強復合材料格子自動編織系統的個商業應用是 U 形玻璃纖維/熱塑性格子預制件，用于加固混凝土公用管道

　　為了保護水基礎設施，復合材料制造商Soling（哥倫比亞La Estrella）使用樹脂傳遞模塑（RTM）建造復合材料穹頂，以保護哥倫比亞波哥大的一個大型混凝土儲水設施。同樣在該領域，2021年FCI-Marbocote（巴西圣保羅），一個專門生產脫模劑和防腐蝕產品的公司，推出了自己的用于儲存飲用水的水箱的涂料。該產品名為Ycon CS Acqua，是應模塊化復合材料儲罐制造商Vantare的要求開發的。

 

　　Soling 的巨大蓋子每個重 705 磅，保護著哥倫比亞波哥大的卡薩布蘭卡儲水罐

　　
03、耐腐蝕管道與水凈化

　　復合材料還可以通過提供耐腐蝕、耐用和持久的地下管道解決方案，在翻新老化的地下飲用水基礎設施方面發揮重要作用。比如中東的一個水利工程，該項目所選管道為Amiantt Europe（德國莫丘）管道產品Flowtite Grey，用于水、污水、廢物和原材料管理。

 

海水反滲透淡化系統中的復合材料壓力容器

　　長絲纏繞玻璃纖維/聚酯復合材料在海水反滲透（SWRO）脫鹽的幾個階段也有廣泛的應用。例如，在美國加利福尼亞州，使用玻璃纖維/環氧樹脂壓力容器的SWRO工廠為該州日益嚴重的缺水問題提供了一種解決方案。復合材料壓力容器也用于廢水處理設施中，以凈化水供再次使用。

　　石油和天然氣用復合材料

　　多年來，耐腐蝕復合材料一直在替代各種海上石油和天然氣鉆井應用中的金屬，包括用于保護井口、歧管和其他與海底處理相關的設備的部件，以及海上管道本身。盡管可再生能源正日益成為政府和組織可持續發展目標的重點，但石油和天然氣等化石燃料仍在能源使用中居于地位。

　　按照國際能源機構（IEA，巴黎，法國）于2021年4月發布的新能源評估，由于2020年的COVID-19導致交通運輸領域陡然下降，石油出現了有史以來大的需求下降，2020 年將為高達 8.8%，而天然氣需求同樣下降了 1.9%。

　　截至 4 月，根據預計的疫苗接種時間表和交通運輸的預期增長，預計 2021 年石油需求將反彈并且比 2020 年高出6%，但仍比 2019 年同期水平低 3.2%。2021 年 4 月，IEA 預計天然氣需求將在接下來的時間內恢復，從而抵消2020 年帶來的虧損，而且還將需求推高至 2019 年水平以上 1.3個百分點。

　　關于復合材料在這些市場中的應用，Airborne Oil & Gas（AOG，2020年10月改稱為Strohm，荷蘭）和Magma環球有限公司（樸茨茅斯，英國）一直引領著深海應用的熱塑性復合材料管（TCP）的發展和認證，包括各地的一些成功的資格認證和試點項目。2021，Strohm宣布為馬來西亞、西非、巴西等地的海上鉆井提供TCP跳線的新項目。2021年5月，Magma宣布將其高壓碳纖維/聚醚醚酮（聚醚醚酮）管交付到德克薩斯HWCG油田。

　　Strohm 前身為 Airborne Oil and Gas，銷售熱塑性復合管 (TCP) 產品，用于海上石油和天然氣管道、氫運輸、海上風能基礎設施等

　　在陸上，復合材料用于與石油和天然氣開采的水力壓裂相關的各種應用，包括用于陸上井筒的多組分壓裂塞。Baker Hughes（休斯敦，美國）于 2021 年 2 月推出了自己的增強型熱塑性管道 (RTP)，用于陸上石油和天然氣管道網絡和流線。這種耐腐蝕管道被稱為陸上復合材料軟管，據說也適用于輸送各種氣體，如 CO2和氫氣。

　　Baker Hughes陸上復合軟管于 2021 年推出，是一種增強型熱塑性管道，用于陸上石油和天然氣應用以及 CO2和氫氣等氣體的運輸

　　除了用于天然氣和石油鉆井的管道和設備外，復合材料越來越多地用于制造壓力容器，以儲存和運輸壓縮天然氣（CNG）。（作者：錢鑫 博士）