涂裝設(shè)備檢查計(jì)算
一、 引言 防腐涂料涂裝中，會(huì)涉及到一些基本的數(shù)學(xué)計(jì)算，內(nèi)容并深?yuàn)W，但是十分重要。這些計(jì)算主要是基于涂料的一些基本概念，如體積固含量，膜厚，涂布量等。扎實(shí)地掌握一些基本的數(shù)學(xué)計(jì)算，是涂料技術(shù)員基本的技能要求。
二、 單位換算
液體容積
加侖 /gal 夸脫/ qt 品脫/ pt 盎司/oz 升/l 毫升/ml 立方厘米/ cc 立方英寸/ cu.in
1 4 8 128 3.785 3785 3785 231
面積單位的換算
平方碼 yd2 平方英尺 foot2 平方英寸inch2 平方毫米mm2 平方厘米cm2 平方米m2
1 9 1296 836127.36 8361.27 0.83612
壓力單位的換算
磅每平方英尺 /lf.ft-2 磅每平方英寸 /lb.in-2 或 psi 千克每平方厘米 /kg.cm-2 千帕斯卡
/pka
1 0.00694 0.000488 0.0479
質(zhì)量單位的換算
磅 /lb 盎司 /oz 克/ g 千克/ kg
1 16 453.6 0.4563
長(zhǎng)度單位的換算
碼/yd 英尺 /ft 英寸/in 密耳/mil
1 3 36 36000
微米/um 毫米/mm 厘米/cm 米/m
914400 914.4 91.44 0.9144
三、 溫度換算
經(jīng)常會(huì)用到攝氏與華氏義之間的換算。作為一個(gè)技術(shù)員需要知道常見溫度的換算，如涂料時(shí)底材的溫度高于露點(diǎn)溫度的數(shù)據(jù)，3℃/5℉,環(huán)氧樹脂涂料施工時(shí)最低溫度10℃/50℉，無(wú)機(jī)富鋅底漆作為耐溫底漆的可耐受溫度400/752℉，兩者之間的換算公式如下
F-32
從華氏度到攝氏度=-------------
1.8
從攝氏度到華氏度 F=1.8C+32
四、 膜厚的計(jì)算
1、 涂料的體積固體含量
在中國(guó)涂料工業(yè)中，目前還習(xí)慣采用質(zhì)量固體份來(lái)衡量一個(gè)涂料品質(zhì)。但是歐美國(guó)家體積固體含量，實(shí)際上更為科學(xué)和實(shí)用。涂料的體積固體含量即為涂料中非揮發(fā)性成分與液態(tài)漆料的體積比。這是一個(gè)非常重要的概念，液態(tài)涂料中的溶劑揮發(fā)后，真正留在被涂物表面成為漆膜的就是涂料中的非揮發(fā)分，即體含量。
大多數(shù)涂料生產(chǎn)商采用的計(jì)算方法是在實(shí)驗(yàn)室條件下，按照《油漆及顏料化學(xué)師（occa）》單行本中所述，即《涂料固體成分的含量確定（按體積計(jì)算）》來(lái)進(jìn)行的，這個(gè)方法是測(cè)量漆膜干燥前的濕膜厚度（WFT)和干燥后的干膜厚度（DFT ），按以下公式來(lái)計(jì)算：
干膜厚度
體積固體含量=------------------------------------
濕膜厚度
例：某涂料產(chǎn)品，測(cè)得其濕膜厚度為200微米，干膜厚度為80微米，計(jì)算其體積固體含量：
干膜厚度 80
體積固體含量=-------------------------------=----------------------= 40%
濕膜厚度 200
即體積固體含量為40%.
2、 干膜厚度和濕膜厚度
涂層厚度可在施工過(guò)程中進(jìn)行測(cè)定，無(wú)論涂層是處于濕膜還是干膜狀態(tài)。
干膜的厚度通常在涂裝合同予以規(guī)定。濕膜厚度的測(cè)定可有助于確定，必須施工多少厚的涂料層才能達(dá)到的規(guī)定的干膜厚度。濕膜的測(cè)定有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)每一道施工涂層在厚度上的差別，以便糾正。
但是，鋼材和大數(shù)金屬構(gòu)件上的濕膜測(cè)定僅作為指導(dǎo)之用，而干膜厚度才作為測(cè)定記錄。而且，只有知道濕膜和干膜之間的關(guān)系，知道濕膜才有用。即配套規(guī)定范圍內(nèi)的干膜厚度，那么濕膜厚度數(shù)值在什么范圍內(nèi)，才能達(dá)到規(guī)定范圍內(nèi)的干膜厚度呢？
干膜厚度與濕膜厚度之比基于所使用的涂料的體積固體含量百分，這些數(shù)據(jù)可以從生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)手冊(cè)中得到，在該計(jì)算中體積固體含量是必須使用的數(shù)據(jù)。
已知規(guī)定的干膜厚度，查閱相關(guān)產(chǎn)品的體積固體含量，計(jì)算相應(yīng)的濕膜厚度，可以按以下公式計(jì)算：
干膜厚度
濕膜厚度= ---------------------
體積含量
例：環(huán)氧通用底漆體積固體含量為57%，干膜厚度達(dá)到50微米時(shí)，計(jì)算要施工濕膜厚度是多少是時(shí)才能達(dá)到要求。
干膜厚度 50
濕膜厚度=--------------------------= ---------------------------=87.7--90微米。
體積含量 57%
3、 計(jì)算稀釋后的涂料濕膜厚度
在實(shí)際施工中，經(jīng)常要在涂料中加入稀釋劑，稀釋劑的使用增加了體積總數(shù)，但并不增加體積固體含量。比如，加入了25%稀釋劑稀釋涂料，所需要的只是在公式中加上25%這個(gè)數(shù)字，計(jì)算稀釋后的涂料濕膜厚度，按以下公式計(jì)算：
干膜厚度(1+%稀釋劑)
稀釋后濕膜厚度= --------------------------------------
體積固體含量
在加入稀釋劑的情況下，計(jì)算很可能達(dá)到配套規(guī)定的干膜厚度所需的膜厚度范圍，可分以下2 個(gè)步驟進(jìn)行：
步驟1：計(jì)算稀釋劑的體積分?jǐn)?shù)
步驟2：計(jì)算濕膜厚度范圍。
例：聚氨酯面的體積固體含量為57%，規(guī)定干膜厚度為50微米，稀釋10%后，計(jì)算要施工多少濕膜厚度才能達(dá)到要求的干膜厚度：
干膜厚度(1+%稀釋劑) 50(1+10%)
稀釋后濕膜厚度= ---------------------------------=-------------------------=96.5微米。
體積固體含量 57%
五、 涂布率和涂料用量的計(jì)算
1、 理論涂布率
對(duì)業(yè)主和承包商來(lái)說(shuō)是計(jì)算成本和涂料用量的關(guān)鍵因素，理論涂布率是指涂料施工在光滑的表面上而毫無(wú)損耗，每1L可以涂布的面積M2，單位是M2/L。
理論涂布率按以下公式計(jì)算：
體積固體含量*10
理論涂布率=------------------------------------
干膜厚度
例如：無(wú)機(jī)富鋅底漆體積固體份含量為63%，規(guī)定干膜厚度為75微米，計(jì)算其理論涂布率為：
體積固體含量*10 63*10
理論涂布率=------------------------------------= -----------------------=8.4m2/L
干膜厚度 75
理論涂布率的計(jì)算公式是基于體積固體含量為100%來(lái)推導(dǎo)的，如果涂料的體積固體含量為100%，每1L油漆涂布1微米的干膜厚度，即可涂料面積為1000m2.，那么問(wèn)題產(chǎn)生了 ，如果油漆體積含量固體含量不是100%，可涂布多少面積呢？
涂料的體積固體含量小于100%,涂層厚度為1微米時(shí)的涂布率是這樣計(jì)算的：將1000乘所使用涂料的實(shí)際體積固體含量百分?jǐn)?shù)，以小數(shù)形式表示，
體積固體含量 100% ： 1L 1微米 1000M2
體積固體含量 40% ： 1L 1微米 400M2
當(dāng)要涂的干膜厚度為100微米時(shí)，則得出以下關(guān)系：
體積固體含量40%： 1L 100微米 4M2
2、 實(shí)際涂布率
實(shí)際涂布率是用理論涂布率減去損耗的百分?jǐn)?shù)，計(jì)算公式如下：
實(shí)際理論涂布率=理論涂布率（1-損耗%）
如果已經(jīng)計(jì)算出理論涂布率，又能估算出涂料的損耗百分?jǐn)?shù)，比如損耗40%，那么按前面的無(wú)機(jī)富鋅底漆75微米的厚度，理論涂布率為：
實(shí)際涂布率=理論涂布率（1-40%）
=8.4（1-40%）
=5.04m2/L
實(shí)際上，這個(gè)損耗百分?jǐn)?shù)是不確定的，因?yàn)閷?shí)際施工中受到多種因素的影響，施工方法，工作的技術(shù)，被涂物的形狀，表面的粗糙程度，工作環(huán)境和漆膜的分布程度等。
3、 涂料的實(shí)際用量
涂料的實(shí)際用量是在實(shí)際涂布率的基礎(chǔ)上得到的，可以按以下公式計(jì)算：
面積*干膜厚度
涂料實(shí)際用量=------------------------------------
10*體積固體含量*100*（1-損耗%）
以上公式中的（1-損耗%）即為損耗系數(shù)。
損耗20%，損耗系數(shù)為0.8，損耗30%時(shí)，損耗系數(shù)為0.7.
例：有一儲(chǔ)罐內(nèi)壁2000M2，噴涂體積固含量為76%的酚醛環(huán)氧涂料2道，每道150微米，估算損耗為40%，計(jì)算共要使用酚醛環(huán)氧涂料多少L。
面積*干膜厚度 2000*150
涂料實(shí)際用量=------------------------------------ =-----------------------------=658L
10*體積固體含量*100*（1-損耗%） 10*76*100*0.6
那么2道涂料共計(jì)要用 658*2=1320L
涂料通常以20L為一個(gè)包裝單位，所以上要以表達(dá)為20L的倍數(shù)，這樣方便計(jì)算，結(jié)算和的安排。
表面粗糙度對(duì)涂料的耗影響
底漆的涂料通常都是在噴砂過(guò)的表面的進(jìn)行的，表面粗糙度對(duì)于涂層和鋼材之間的附著力有著非常重要的影響。鋼材的表面粗糙度同時(shí)帶來(lái)了鋼材面積的增加，同時(shí)就會(huì)帶來(lái)油漆損耗量的增加。
表面積估算增加率
表面積粗糙度 光滑表面系數(shù) 實(shí)際表面輪廓系數(shù)
30 1 1.26
40 1 1.36
50 1 1.46
60 1 1.54
70 1 1.61
一定的粗糙度對(duì)于所需要用來(lái)填平表面輪廓的涂料用量基本上一致的，通常這個(gè)數(shù)值被為“絕對(duì)值”（dead volume）。根據(jù)試驗(yàn)和計(jì)算，不面的表面粗糙度與其所要求的相應(yīng)的涂料填充量（按100%體積固體含量），這里的涂料用量不考慮噴涂帶來(lái)的損耗。
表面粗糙度
R / rm 絕對(duì)值
/L.m-2 表面粗糙度
R / rm 絕對(duì)值
/L.m-2
30 0.02 75 0.05
45 0.03 90 0.06
60 0.04 105 0.07
在一定面積的鋼板上噴砂后填平粗糙度所需要的涂料用量，可以按下列公式計(jì)算：
面積*絕對(duì)值*100%
總的絕對(duì)值=------------------------------------
體積固體含量
比如100M2的鋼板，分別進(jìn)行以下涂料的施工，計(jì)算不同的表面粗糙度帶來(lái)的額外涂料用理，已知某環(huán)氧富鋅底漆體積固體含量為59%，無(wú)機(jī)富鋅底漆的體積固體含量為63%
計(jì)算不同粗糙度，相同干膜厚度下所要求額外涂料用量，以下計(jì)算值不考慮施工損耗，只計(jì)算填平表面輪廓所需要的涂料用量。
環(huán)氧富鋅底漆：
100*0.03*100%
表面粗糙度45 微米=------------------------------------=5.08L
0.59
100*0.05*100%
表面粗糙度75 微米=------------------------------------=7.94L
0.63
六、涂料價(jià)格的計(jì)算
1、 每平方米的單價(jià)
在涂裝工程報(bào)價(jià)時(shí)，涂料商往往用不面的涂料產(chǎn)品，或者即使涂料品相同而不同體積含量的產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行報(bào)價(jià)，而且報(bào)價(jià)的價(jià)格也是不面的。
是不是可以說(shuō)，價(jià)格低的就是費(fèi)用低的呢？事實(shí)證明，體積含量高的產(chǎn)品即使單價(jià)高，每平方米單價(jià)住住比那些價(jià)格低而體積含量也低的產(chǎn)品可能費(fèi)用也低的。
干膜厚度*單價(jià)/L
每平方米單價(jià)=------------------------------------
10*體積固體含量
比如一塊結(jié)構(gòu)物，要求施工干膜厚度為120微米的環(huán)氧底漆，傳統(tǒng)的環(huán)氧底漆固體含量為50%,假如單價(jià)為32元/L，高固體含量改性環(huán)氧底漆固體含量為80%，假如單價(jià)為49元/L,從中可以看出，使用高固體含量的改性環(huán)氧底漆，每平方米單價(jià)要低。
傳統(tǒng)環(huán)氧防銹底漆：
干膜厚度*單價(jià)/L 120 *32
每平方米單價(jià)=------------------------------------=------------------------------=7.68元/m2
10*體積固體含量 10*50
改性高固體含量環(huán)氧防銹底漆：
干膜厚度*單價(jià)/L 120 *49
每平方米單價(jià)=------------------------------------=------------------------------=7.35元/m2
10*體積固體含量 10*80
2、L和KG的價(jià)格換算
國(guó)外涂料公司在涂料的配方設(shè)計(jì)和技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算以及包裝規(guī)格上，都采用L的概念，國(guó)內(nèi)公司住以KG來(lái)進(jìn)行技術(shù)數(shù)據(jù)的計(jì)算和包裝，在單價(jià)方面，跨國(guó)公司以L作為單位，國(guó)內(nèi)以KG作為單價(jià)。在目前，如何使得這兩個(gè)不面的報(bào)價(jià)單位有可比性呢？
其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要引入質(zhì)量的概念就可以方便進(jìn)行計(jì)算，相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)品的密度可以從廠家的數(shù)據(jù)手冊(cè)中得出。
每公升價(jià)格÷密度=每千克價(jià)格
例：某一環(huán)氧去鐵中間漆，密度為1.8KG/L，價(jià)格為48.8元/L，則該環(huán)氧去鐵中間漆每千克價(jià)格為
48.8÷1.8=27.11元/KG
由于涂料的密度通常高于1.0KG/L，除非溶劑的稀釋劑有時(shí)會(huì)低于1.0KG/L，所以每L價(jià)格都比每KG單價(jià)看上去數(shù)據(jù)要大。
七、結(jié)語(yǔ)
防腐涂料涂裝技術(shù)員需要有很強(qiáng)的相關(guān)涂裝的計(jì)算能力，限于篇幅，以上介紹的只是其中的一部分內(nèi)容。在艙室內(nèi)部或儲(chǔ)罐內(nèi)部涂裝時(shí)，還會(huì)涉及到通風(fēng)量的計(jì)算，在船艙涂裝時(shí)，會(huì)涉及到船艙外板，壓載等面積計(jì)算，在鹽分分析時(shí)，會(huì)接觸到鹽分濃度計(jì)算，這些內(nèi)容會(huì)在以后的專題中根據(jù)實(shí)際情況作個(gè)體介紹。
